يمكن الاطلاع على المعلومات التالية في الكتيب " الشامل حول مشروع احتجاز الـCO2 (CCS) " . يرجى زيارة http://www.co2captureproject.com لتحميل نسخة

اختيار الموقع

لصناعة النفط والغاز عقود من الخبرة في فهم وتقييم المواقع التي تبلغ كيلومترات تحت الارض. الآن أحدث تقنيات لتخطيط خرائط حقول النفط و الغاز تستخدم لتقييم المواقع المناسبة لتخزين CO2. الطريقة الأكثر فعالية لضمان التخزين الآمن الدائم هي اختيار مواقع بالعمق الكافي (عادة أعمق من 800 متر) مع القدرة الكافية ونظام ختم مغطّي لضمان احتواء السوائل.

الاحتجاز

يمكن احتجاز أكثر من 90 ٪ من غاز الـCO2 المتولد عن استخدام الوقود الاحفوري في المنشآت الثابتة الكبيرة ومنعه من الوصول إلى الغلاف الجوي. ثلاثة أنواع رئيسية من التكنولوجيا -- مرحلة ما قبل الاحتراق وبعد الاحتراق و الحرق بالأكسجين -- متوفرة ليتم احتجاز الـCO2 من العمليات الصناعية مثل توليد الطاقة وتكرير النفط وصناعة الاسمنت.

الاحتجاز قبل الاحتراق:

الاحتجاز قبل الاحتراق يستلزم احتراقا جزئيا للـCO2 لإنتاج الهيدروجين و الـCO2 فاحتراق الهيدروجين لا ينتج انبعاثات CO2 و ينتج بخار الماء كمنتج مشتق رئيسي. الأجزاء المكونة لتكنولوجيا ما قبل الاحتراق موجودة اليوم في نطاق تجاري ، والتحدي الآن هو دمج هذه التكنلوجيا في مجال الطاقة.

الاحتجاز بعد الاحتراق :

في الاحتجاز ما بعد الاحتراق تتم إزالة الـCO2 بعد احتراق الوقود الاحفوري ثم يتم التقاط الـCO2 من الغازات المستنفَدة وغيرها من المصادر الثابتة الكبيرة. يمكن تركيب تكنلوجيا الاحتجاز بعد الاحتراق على كل من محطات الطاقة الجديدة والحالية -- ذات أهمية حيوية نظرا إلى أن محطة توليد الكهرباء في المتوسط تعمل لمدة 40 عاما. التحدي حول تقنية بعد الاحتراق هو زيادة نطاق التكنولوجيا من نطاق تجاري الى نطاق الطاقة و ادماجها أيضا.

الاحتجاز بالحرق بالأكسجين:

الحرق بالأكسجين ينطوي على حرق الوقود في الأكسجين النقي بدلا من الهواء. هذا ينتج غازا مستنفَدا يتكون غالبا من الـCO2 والمياه مما يجعله على استعداد ليم تجفيفه وضغطه للتخزين

النقل

اليوم يتم نقل الـCO2 بالشاحنة أو الباخرة أو عبر خط أنابيب. ومع ذلك ، لنقل كميات كبيرة من انبعاثات الـCO2 من محطة توليد الكهرباء عبر خط أنابيب تبقى هي الحل العملي الوحيد. عملية النقل عبر خطوط الأنابيب تم اتقانها حيث تم استخدامها لنقل الـCO2 منذ السبعينات لنقل كميات كبيرة من الـCO2 إلى حقول النفط للاستخراج المعزّز للنفط (EOR). على سبيل المثال ، البنية التحتية لخطوط الأنابيب بالولايات المتحدة لديها القدرة لتحمل بسلام و على نحوٍ موثوق به 50 مليون طن من الـCO2 سنويا.

الحقن

لصناعة النفط والغاز سنين من الخبرة في حقن الـCO2 تحت الارض في التكوينات الجيولوجية، وهي عملية تستخدم لتعزيز استخلاص النفط (EOR) . يتم حقن ملايين الأطنان من الـCO2 سنويا طبقا لتنظيمات تحمي المجتمعات المحلية والبيئة. أصبح الوصول إلى النفط والغاز أكثر صعوبة، وقد طوّرت الصناعة ممارسات حفر دقيقة لمواجهة هذا التحدي. ويجري نشر هذه التكنولوجيا لتخزين الـCO2 بشكل آمن

تقنيات الحجز

ظل النفط والغاز تحت الأرض لملايين السنين. نفس الظروف الطبيعية تسمح بتخزين الـCO2 المحقون بشكل آمن. وبمجرد حقن الـCO2 في أعماق الأرض (عادة أكثر من 800 متر) يتم استيعابه وحصاره في المسامات الدقيقة أو الفراغات في بنية الصخور. الصخرة القبوية الكتيمة تلعب دور الحاجز النهائي لضمان التخزين الآمن لملايين السنين.
هناك أربع آليات تخزين رئيسية :

المحاصرة البنيوية -- في موقع التخزين يتم حقن الـCO2 تحت الضغط عميقا في الأرض حتى يصل إلى تشكيل التخزين الجيولوجي. صخور تشكيل التخزين تشبه الإسفنج الصلب فهي على حد مماثل :مسامية ونفيذة. الـCO2 السائل يميل إلى الارتفاع لأعلى التشكيل حتى يصل الى طبقة عازلة من الصخر تغطي موقع التخزين. هذه الطبقة، والمعروفة باسم الصخرة القبوية ، تحتجز الـCO2 بأمان في تشكيل التخزين. المحاصرة البنيوية هي الآلية ذاتها التي حافظت على تخزين النفط والغاز بشكل آمن تحت الأرض لملايين السنين.

المحاصرة بالبقاء -- عملية طبيعية أخرى تحتجز الـCO2. كما أن الـCO2 المحقون يصعد من خلال اختراق موقع التخزين الجيولوجي نحو الصخرة القبوية تاركا وراءه كميات من الـCO2 محاصرة في الفراغات المسامية المجهرية للصخرة. وهذه العملية مشابهة لمحاصرة الهواء في الاسفنج.

الانحلال و محاصرة المعادن -- آليتين إضافيتين تحاصران أيضا الـCO2. مع مرور الوقت تبدأ كميات الـCO2 المخزنة في التشكيلات الجيولوجية بالذوبان في المياه المالحة المحيطة بها. الماء المالح مع الـCO2 يصبح أثقل و يغور نحو الجزء السفلي للتشكيل مع مرور الزمن. هذا هو المعروف باسم التخزين بالانحلال. تخزين المعادن يحدث عندما يربط الـCO2 كيميائيا في موقع تخزين وبشكل دائم مع الصخور المحيطة بها.

خزانات النفط والغاز المستنفدة، مثل حقول النفط والغاز ، مناسبة للغاية لتخزين جيولوجي للـCO2. مواقع أخرى محتملة للتخزين هي التشكيلات السبخية -- نفاذية التكوينات الصخرية، التي تحتوي على مياه مالحة في فراغات مساماتها -- وأحواض الفحم الغير قابة لتنجيم. وفقا للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ (IPCC)، يمكن أن توفر هذه التكوينات الجيولوجية مساحة تخزين للـ CO2لا تقل عن 2000Gt (مليار طن متري).