Kémia | Tanulmányok, esszék » Deák-Bartha - A széndioxid-befogás és tárolás

A SZÉNDIOXID­BEFOGÁS ÉS TÁROLÁS TANULMÁNY Készítette: Deák Gyula­ Bartha László a Pannon Egyetem Vegyészmérnöki és Folyamatmérnöki Intézetének Ásványolaj­ és Széntechnológiai Intézeti Tanszéke VESZPRÉM 2009. BEVEZETÉS A témakörrel foglalkozó kutatók egyre több adattal támasztják alá, hogy az üvegházhatású gázok (GHG) kibocsátása jelentős klímaváltozást okozhat [IEA 2007]. Az egyik GHG a szén­ dioxid, amelynek legnagyobb forrása a fosszilis energiahordozók égetése. A széndioxid­ kibocsátást sokféleképpen lehet csökkenteni. Javíthatjuk az energia­felhasználás hatékonyságát, vagy kifejleszthetünk alternatív energiaforrásokat. A fosszilis energiahordozók azonban még sokáig velünk maradnak, mivel az energiaellátás infrastruktúrájának igen hosszú az élettartama és megváltoztatása szétzilálná a gazdaságot. A széndioxid­kibocsátás egy másik csökkentési lehetősége a fosszilis energiahordozók

égetése során keletkező CO2 befogása és földalatti tárolása (CCS, Carbon Capture and Storage). Az energiatermelés a fosszilis energiahordozók felhasználásának mintegy harmadát jelenti. Jelenleg a legfontosabb áramtermelő módok a porított tüzelőanyagok égetése vízgőzciklusokban (PF) és a földgáz égetése kombinált ciklusokban (NGCC). Mindkettőben jelentős mennyiségű CO2­t tartalmazó füstgáz keletkezik. A CO2 befogására alkalmas módszerek három csoportba sorolhatók: égetés utáni, égetés előtti és oxigénnel égető eljárások ismeretesek. Az égetés utáni befogás valamilyen oldószert alkalmaz az erőművi füstgázok CO2­tartalmának megkötésére. Az égetés előtti módszerekben a fűtőanyagot levegővel vagy oxigénnel reagáltatják, majd a keletkező gázokat vízgőzzel alakítják CO2 és hidrogén elegyévé. Ebből a CO2­t eltávolítják, és a hidrogént használják fűtőanyagként. Az oxigénnel történő égetés

során olyan füstgáz keletkezik, amely főleg szén­ dioxidból áll, és potenciálisan alkalmas tárolásra. 1. CO2­FORRÁSOK A globális CO2­emisszió mintegy 60 %­át az erőművek és ipari létesítmények bocsátják ki [IPCC 2005]. Kazánokban és kemencékben égetnek fosszilis fűtőanyagokat, és a füstgázokat jellemzően kéményeken keresztül bocsátják ki. Ezek nagy, telephelyhez kötött (rögzített) források, alkalmasak arra, hogy azokat kiegészítsék CO2­befogó egységekkel, amelyekben olyan nagytisztaságú CO2­áramot tudnak előállítani, amely alkalmas későbbi tárolásra. Néhány vegyipari eljárásban is keletkeznek olyan gázáramok, amelyek jelentős CO2­források. Nagy forrásoknak az évi legalább 100000 tonna CO2­t kibocsátó forrásokat tekintik. Az ezeknél kisebb mennyiségeket kibocsátó telephelyeken lévő források az összes telephelyi forrásból származó CO2­kibocsátásnak csak 1 %­át adják. Az 11 táblázatban

összefoglaltuk azoknak a gázáramoknak a jellemzőit, amelyek CO2 befogásához számításba vehetők. 1.1 táblázat Széndioxid­források CO2­ koncentráció, tf%, száraz A gázáram nyomása, MPa A CO2 parciális nyomása, MPa Átlagos kibocsátás forrásonként, Mt CO2/év gázkazánok 7­10 0,1 0,007­0,010 1,01 gázturbinák 3­4 0,1 0,003­0,004 0,77 olajkazánok 11­13 0,1 0,011­0,013 1,27 szénkazánok 12­14 0,1 0,012­0,0140 3,94 8 0,1 0,008 1,25 Ammóniagyártás 18 2,8 0,5 0,58 Etilénoxid­gyártás 8 2,5 0,2 0,15 Hidrogéngyártás 15­20 2,2­2,7 0,3­0,5 Metanolgyártás 10 2,7 0,27 2­65 0,9­8 0,05­4,4 Forrás Erőművi füstgázok Finomítói kemencék Vegyipari gázáramok Földgáz­feldolgozás A táblázat adatai szerint a füstgázokban, különösen a földgázból nyert füstgázokban, kicsi a CO2 parciális nyomása, ami megnehezíti a CO2 elkülönítését. Ezzel szemben az ipari gázokban és

bizonyos földgázokban a CO2 parciális nyomása kedvezőbb, és a füstgázokkal szemben kevesebb bennük a CO2­elválasztást nehezítő szennyező komponens is (pl. SO2, NOx). 2. CO2­BEFOGÁS A CO2­befogás célja olyan koncentrált anyagáram előállítása, amely könnyen szállítható egy CO2 tároló helyre [IPCC 2005]. A továbbiakban a CO2­befogás alatt mind a CO2­tartalmú gázok megfogását, mind az azokból a CO2 kiválasztását is értjük, az angol „CO2 capture” kifejezés mintájára. A CO2­befogást leginkább nagy, központosított forrásoknál alkalmazhatják, amilyenek az erőművek és nagy ipari létesítmények. A CO2­befogás energiaigénye csökkenti az áramtermelés hatékonyságát, nagyobb tüzelőanyag­felhasználáshoz vezet, és ezért környezeti hatása is nagyobb (2.1 ábra) kibocsátott befogott üzem befogás nélkül elkerült CO2 kibocsátás befogott CO2 üzem befogással előállított CO2 (kg/kWh) 2.1 ábra

CO2­kibocsátás befogás nélkül és befogással Jelenleg a CO2­t rutinszerűen elválasztják néhány nagy ipari üzemben, mint pl. a gázfeldolgozó üzemekben, ammóniagyárakban, azonban gyártási követelmények miatt és nem tárolás céljából. A CO2­befogást néhány kisebb erőmű esetében is alkalmazták Nagy CO2­ kibocsátó erőművek esetében még csak tervezési fázisban van az eljárás megvalósítása. A feladat általában a CO2 kinyerése kis CO2­tartalmú gázokból. Három nagyobb CO2 befogási út alakult ki (2.2 ábra) Égetés utáni befogás szén gáz biomassza N2 O2 CO2 elválasztás Villamos áram és hő CO2 levegő szén biomassza Égetés előtti befogás Elgázosítás gáz, olaj Oxigénes égetés CO2 levegő/O2 gőz Átalakítás + CO2 elválasztás H2 Villamos áram és hő N2, O2 levegő szén gáz biomassza Villamos áram és hő O2 levegő CO2 kompresszió és vízmentesítés gáz CO2 N2 Levegő

szétválasztás levegő/O2 Ipari eljárások szén gáz biomassza CO2 Eljárás + CO2 elválasztás alapanyagok gáz, ammónia, acél 2.2 ábra CO2­befogó rendszerek Az égetés utáni befogások során a füstgázt egy olyan berendezésen vezetik keresztül, amely a CO2 legnagyobb részét elkülöníti. A szén­dioxidot tárolóba vezetik, míg a füstgáz többi részét kiengedik a levegőbe. Általában abszorpciós módszereket alkalmaznak, a többi eljárás még közel sem olyan jól kidolgozott és versenyképes. Az égetés előtti megoldásnál a fűtőanyagot oxigénnel vagy levegővel és/vagy vízgőzzel reagáltatják, amikor szintézisgázt állítanak elő, amely szén­monoxidból és hidrogénből áll. A szén­monoxidot konverterben vízgőzzel katalitikusan reagáltatják, és hidrogén meg szén­ dioxid keletkezik. A CO2­t a termékből vagy fizikai, vagy kémiai abszorpcióval eltávolítják A keletkező hidrogént számos területen lehet

tüzelőanyagként alkalmazni, pl. kazánokban, kemencékben, gázturbinákban, gázmotorokban és üzemanyag cellákban. Ezeket a rendszereket stratégiailag fontosnak tekintik, de 2004­ben az összes hidrogént alkalmazó kapacitás az integrált elgázosítást alkalmazó kombinált ciklusos (IGCC) üzemekben csak 4 GW volt, ami az összes kapacitás 0,1%­a. Az oxigénes égetésnél közel tiszta oxigént alkalmaznak levegő helyett, így olyan füstgáz keletkezik, amely főleg CO2­ből és H2O­ból áll. Ebből a CO2 könnyen elkülöníthető A lánghőmérséklet igen magas, ezt CO2­ben és/vagy H2O­ban gazdag füstgáz recirkuláltatásával lehet csökkenteni. A CO2­t már 80 éve fogják be bizonyos ipari technológiai áramokból is, de az így befogott CO2­t leginkább kiengedik a levegőbe. Jelenleg a legjelentősebb példa erre a megoldásra a földgáz tisztítása, az ammónia, alkoholok és szintetikus fűtőanyagok előállításához használt

szintézisgáz gyártása. A legtöbb esetben az égetés utáni eljárásokhoz hasonló módon történik ezekben az esetekben is a CO2 befogása. A különböző CO2­befogási technológiákat a 2.3 ábrán [IPCC 2005] foglaltuk össze Az oldószerrel/adszorbenssel való befogásnál a CO2­tartalmú gázt cseppfolyós abszorbenssel vagy szilárd adszorbenssel érintkeztetik, amely megköti a szén­dioxidot. A regenerációt egy másik edényben végzik, pl. melegítéssel, vagy nyomáscsökkentéssel A regenerált oldószert vagy adszorbenst visszavezetik az első edénybe. SZEPARÁCIÓ OLDÓSZERREL, SZORBENSSEL CO2 szorbens + CO2 CO2 befogás szorbens Szorbens regenerálás N2 O2 elhasznált szorbens gáz és CO2 SZEPARÁCIÓ MEMBRÁNNAL „A” gáz szorbens pótlás energia SZEPARÁCIÓ KRIOGÉN DESZTILLÁCIÓVAL „B” gáz energia „A” gáz desztilláció „A+B” gáz „A+B” gáz „B” gáz membrán 2.3 ábra CO2 befogási technológiák A

membrános eljárás olyan különleges anyagokkal dolgozik, amelyek szelektíven engedik át a velük érintkező komponenseket. Néhány ipari eljárás hatalmas méretű, pl a CO2 elválasztása a földgáztól, de a füstgázok CO2­tartalmának befogására még nem dolgozták ki a megfelelően megbízható és olcsó membrános eljárást. A CO2­befogás harmadik lehetősége a kriogén desztilláció, amellyel a CO2 is elkülöníthető más gázoktól. Fel lehet használni a módszert viszonylag tiszta (pl oxigénes égetés során keletkező) CO2­áramok további tisztítására, a CO2 földgázból való kinyerésére vagy a konvertált szintézisgázból a CO2 kinyerésére. ban a jelenleg alkalmazott elválasztási módszereket foglaltuk össze. A táblázatban található eljárásokon kívül rendkívül szerteágazó kutatómunka folyik új, hatékonyabb, olcsó eljárások kifejlesztésére. Ezek egy része nyilván sikeres lesz, nagy részük nem [CCP 2004], [CCP

2006], [ENCAP 2007]. Amennyiben a CO2­befogást sürgősen kell megvalósítani, elképzelhető, hogy régi berendezések felújításával lehet azt megoldani. A régebbi, rossz hatékonyságú üzemek felújítását elvégezhetjük úgy is, hogy a régi kazánokat, turbinákat új, nagy hatásfokú egységekre cseréljük, és ekkor a befogással épített üzemek hatékonysága elérheti a korábbi, befogás nélküli egységek hatékonyságát is. 2.2 táblázat CO2­befogási technológiák Technológiai áram Égetés utáni befogás Oxigénes égetés Égetés előtti befogás Elválasztási feladat CO2/CH4 CO2/N2 O2/N2 CO2/H2 Oldószeres Fizikai oldó­ szerek, kémiai oldószerek Kémiai oldószerek Membrános Polimeres Kriogén Fizikai oldó­ szerek, kémiai oldószerek Desztilláció Van néhány olyan technológiai áram, amelyből az égetéssel nyert füstgázokhoz képest sokkal könnyebben lehet a CO2­t kinyerni. A földgáz különböző

mennyiségű szén­dioxidot tartalmazhat, amelyet el kell esetleg távolítani, hogy a földgáz megfeleljen a specifikációknak. Átlagosan 4 tf%­ra becsülhető a földgáz CO2­tartalma. Ha a 2003­ban kitermelt 2618,5 milliárd m3 földgáz feléből 2 %­ig kivonnák a CO2­t, az 50 millió tonna CO2­t jelentene. 2005­ben Norvégiában a Sleipner mezőn, Algériában az In Salah mezőn fogtak be és tároltak 1­1 millió tonna CO2­t. Az Egyesült Államokban évi 6,5 millió tonna CO2­t használnak az olajkitermelés növelésére (EOR, Enhanced Oil Recovery). Feltételezik, hogy ennek jelentős része a rezervoárban marad Az antropogén CO2­emisszió legnagyobb része erőművekből származik. A füstgázok rendszerint atmoszférikus nyomásúak. A kis nyomás és a nagy nitrogéntartalom miatt a CO2­ befogó berendezések hatalmas méretűek, és működtetésük során hatalmas mennyiségű gázt kell áramoltatni, pl. egy kombinált ciklusú

földgáztüzeléses erőműben akár 5 millió mN3/h­ nyit is. A CO2­tartalom függ az alkalmazott fűtőanyagtól és technológiától A kombinált ciklusú földgáztüzelésű erőművekben jellemzően 3 % a CO2 a füstgázban. Az égetés utáni CO2­befogásra a legkedveltebb jelenlegi eljárások aminokat alkalmaznak. Ezek a legnagyobb oldóképességűek, legszelektívebbek, legkisebb az energiaigényük, összehasonlítva más, meglévő technológiákkal. Az abszorpciós eljárások iparilag is elterjedtek, (pl. a UOP Amine Guard FS eljárását több mint 400 üzemben alkalmazták 2000­ ben [UOP 2000­III]), azonban még nem valósították meg olyan kapacitással, mint amilyet az erőművi alkalmazás igényelne. Az aminos CO2­befogás végén jellemzően 99,9 %­nál tisztább CO2­t kapunk 50 kPa túlnyomáson. Az égetés utáni CO2­befogásra három eljárást alkalmaznak kiterjedten: A Kerr­McGee/ABB Lummus Crest eljárással koksz és kőszéntüzelésű

kemencék füstgázaiból nyerik ki a CO2­t. 15­20 %­os vizes MEA oldatot alkalmaznak A legnagyobb üzem két párhuzamos egységgel naponta befog 800 t CO2­t. A Fluor Daniel ECONAMINE Plus eljárása 30 %­os vizes MEA oldatot használ olyan inhibitorral, amely oxigén jelenlétében megakadályozza a szénacél korrózióját. 320 t CO2/nap kapacitásig számos üzemben alkalmazzák az élelmiszeriparban és karbamid­gyártáshoz. A Kansai Electric Power Co. és a Mitsubishi Heavy Industries KEPCO/MHI eljárása sztérikusan gátolt aminokat alkalmaz, Malaysiában karbamid üzemben működik. Inhibitorok vagy adalékok nélkül kis oldószerfogyást értek el, napi 200 t CO 2­t fogtak be, ami egy 10 MW­os porszéntüzelésű erőmű füstgázának felel meg. Az abszorpciós CO2­befogás energiaigénye jelentős (2.4 ábra) A széntüzelésű erőművek esetében 20­25 %­kal, míg földgáz­tüzelés esetén mintegy 15 %­kal nő a fűtőanyag­igény a CO2­befogás,

komprimálás következtében. Fűtőanyag­felhasználás növekménye, %% 30 25 CO2 kompresszió és tisztítás O2 termelés 20 Fűtőgáz feldolgozás CO2 elválasztás 15 10 5 0 Szén égetés után Fluor Szén égetés után MHI Szén IGCC GE Szén IGCC Szén oxigénes SHELL égetés Gáz égetés után Fluor Gáz égetés után MHI Gáz égetés után Gáz oxigénes égetés 2.4 ábra A CO2­befogás következtében fellépő %­os többlet­fűtőanyagfelhasználás A hidrogéngyártáshoz használnak adszorpciós eljárásokat is a CO2 szintézisgázból történő eltávolítására. Füstgázokból való CO2 kinyerésére azonban még nem dolgoztak ki ipari eljárást. Membránokat használnak a CO2 eltávolítására földgázból nagy nyomáson és nagy CO2­ tartalom mellett. A füstgázok alacsony nyomásúak, és a kis parciális nyomáskülönbség miatt kicsi a hajtóerő a membrános eljárásokhoz. A jelenlegi ipari membránok esetében nagyobb

energiaigény lép fel, és kevesebb CO2 távolítható el, mint az aminos eljárások esetében. Az oxigénes égetés elemeit az alumínium, vas és acéliparban, valamint az üvegiparban használják, azonban CO2­befogásra ipari méretekben még nem valósították meg, így meglévő oxigénes égetéssel történő CO2­befogásról nem beszélhetünk. A legfontosabb elválasztási lépést, a levegő szétválasztását azonban ipari méretekben alkalmazzák. Erőművi kazánok és olajfinomítói kemencék felújításának vizsgálata azt mutatta, hogy ezekben az oxigénes égetés műszakilag versenyképes költségek mellett megoldható. Az oxigénnel működő kazánok esetében módosítani kell az égőket, új oxigén befúvató rendszert kell kiépíteni, akárcsak új füstgáz recirkuláltató rendszert is, külön ventillátorral. Ezek viszonylag olcsón megoldhatók és a változtatások hatására nő a kazán hatásfoka a forró füstgázok recirkuláltatása

miatt. A CO2 égetés előtti befogását korábban aminos vagy kálium­karbonátos abszorpcióval végezték, ma is sok ilyen üzem működik. A korszerű eljárások azonban nyomásváltós adszorpciót (PSA) alkalmaznak, amelyek 99,999 %­os hidrogént állítanak elő, de a kevéssé tiszta szén­dioxidot (40­50%) kiszellőztetik az atmoszférába. Ezért ha CO2­befogást akarnak végezni, akkor a füstgázokból valamilyen abszorpciós módszerrel ki kell a szén­dioxidot nyerni, vagy a PSA módszert alakítják úgy, hogy a tiszta hidrogén mellett tiszta CO2 és füstgáz legyen a művelet három terméke. Erőművekben égetés előtti CO2­eltávolítást még nem alkalmaztak. A számítások azt mutatják, hogy a földgáz alapú kombinált ciklusú gázturbinák hatásfoka 56 % ról 48 %­ra csökkenne (fűtőértékre számolva), amennyiben égetés előtti CO2­befogást alkalmaznának. A gázturbinás kombinált ciklusok esetében a termikus hatásfok javulása

várható, 2020­ra akár a 65 %­ot is elérheti. Ez azt jelentheti, hogy akkor a CO2­befogással épített ciklus hatásfoka megegyezne a mai befogás nélküli ciklus hatásfokával. A CO2­befogás költsége erősen függ a széndioxid­tartalmú gáz összetételétől (2.5 ábra) [Thambimuthu 2003­II]. Ha a CO2­tartalom 3%­ról 99%­ra nő, a CO2­befogás költsége egy tizedére csökken. USD/t befogott CO2 150 100 50 0 3 15 23 42 90 99 A betáplált gáz CO2 tartalma, % 2.5 ábra A CO2­befogás költsége a kiindulási gáz CO2 tartalmának függvényében A CO2­befogással jelenleg főleg élelmiszeripari minőséget, illetve EOR minőséget állítanak elő. Az élelmiszeripari felhasználáshoz legalább 99,9 tf% CO2­tartalmú gáz előállítása szükséges és a szennyező komponensek mennyiségét is szigorúan korlátozzák [Wittemann 2007]. A földalatti tároláshoz, illetve az EOR besajtoláshoz nincs CO2 szabvány Az ENCAP (EU Enhanced

Capture of CO2 program) kétféle előírást alkalmaz irányelveiben, egy 90 %­os enyhébbet és egy 95 %­os szigorúbbat [Sarofim 2007]. Az aminos mosással ezek az értékek elérhetők. A szén­dioxidot a szállításhoz elő kell készíteni [Thambimuthu 2003]. El kell távolítani a víztartalmát, hogy megakadályozzák a csővezeték korrózióját. A CO2 drasztikusan lehűl a nyomáscsökkentés hatására. A szállítást cseppfolyós vagy szuperkritikus állapotban végzik, 80 bar nyomásnál nagyobb nyomáson, rendszerint 110 bar körül. 3. A CO2 SZÁLLÍTÁSA A CO2 csővezetéki szállítását az Egyesült Államokban megoldották. Több mint 2500 km­nyi csővezetéket építettek ki, amelyen évi 50 millió tonnányi természetes eredetű CO2­t szállítanak EOR projektekhez, főleg Texasba. Az alkalmazott nyomások 10 és 80 MPa közöttiek. Költsége, USD/t CO2/100km 4 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 A CO2 tömegárama, M t CO2/év 3.6 ábra A

csővezetékes CO2 szállítás költsége a szállított mennyiség függvényében A CO2 szállítás költsége erősen függ a szállított mennyiségtől (3.1 ábra) Míg 0,1 Mt/év esetében egy tonna CO2­t 100 km­re 13 USD­ért lehet csővezetéken szállítani, 5 millió tonna/év esetében ez az érték már csak 1,1 USD, de 50 Mt/év esetében csak fél dollárba kerül egy tonna CO2 szállítása 100 km­re [Thambimuthu 2003], [Herzog 2004]. 4. A CO2 TÁROLÁSA A CO2­tárolásra legalkalmasabbnak a geológiai tárolást tartják. Ennek három lehetősége ismert: olaj és gáz rezervoárokban, mély sós formációkban és bányászhatatlan kőszéntelepekben. További lehetőség a CO2 mineralizációja, amikor szilikát ásványokban lévő alkáli vagy alkáliföldfém­oxidokkal reagáltatják a szén­dioxidot. Előzetes becslések szerint a módszer alkalmazása 60­180 %­os energiafelhasználás­növekedéssel járhat, attól függően, hogy hulladék

anyagokkal vagy bányászott ásványokkal kell dolgozni. Lehetőség van még arra is, hogy a CO2­t vegyipari reakciókban alkalmazzák. Itt azonban két nehézség is támad. Az egyik, hogy az így előállítható vegyületek élettartama általában igen rövid (pl. a karbamidé félév) és végül újra CO2 keletkezik belőlük, másrészt nem biztos, hogy valóságos CO2­kibocsátás­csökkenés érhető így el. Számos esetben inkább a CO2­kibocsátás növekedését jelentette a CO2 nyersanyagként való felhasználása. Jelenleg négy CCS projekt működik ipari méretekben [Audus 2007], [Statoil 2007]. Mindegyik közel egy millió tonna CO2­t tárol évente. Ez durván egyetlen 500 MWe­os szénerőmű által kibocsátott évi 3 millió tonna CO2 befogásának felel meg. A norvég Statoil működteti a Sleipner mezőt. A kitermelt földgáz 9 % CO2­t tartalmaz, értékesítés előtt ezt kell 2,5 %­ra csökkenteni. A CO2­t befogják aminos oldószer segítségével

A befogott évi közel 1 millió tonna CO2­t a tenger alatti Utsira homokkő formációba sajtolják, amely 800­1000 méter mélyen helyezkedik el, és becslések szerint 600 milliárd tonna CO 2 befogadására alkalmas. Amennyiben a CO2­t kiengednék a levegőbe, a tulajdonosoknak napi 1 millió norvég korona (160000 USD) karbóniumadót kellene fizetniük. Ez volt az első nagy kapacitású projekt, amely igazolta, hogy a CO2­t sikeresen lehet tárolni, és a tárolást ellenőrizni. Tízévnyi üzemeltetés után semmilyen nyomát sem találták annak, hogy a tárolt CO2 megszökne. A 80 millió USD­s beruházás másfél év alatt a karbóniumadó elkerülése következtében megtérült [Herzog 2001]. A gázturbinák füstgázaiból nem fogják be a CO2­t, mert a tengeri platformon nehezen tudták volna azt megoldani [Ürge­Vorsatz 2006]. A CCS az összes működési költség 1%­át teszi ki [Johnson 2000]. Az EnCanada CO2­t sajtol a Williston Basin kőolajmezőbe az

olajtermelés növelésére. A Weyburn projekt tervezőinek becslése szerint legalább 122 millió barrel többlet olajat tudnak CO2­besajtolással kinyerni. A teljes olajkinyerés így remélhetőleg eléri a 34 %­ot A CO2­t Észak­Dakotában egy lignit elgázosítóban nyerik, ahonnan 330 km­es csővezetéken szállítják Kanadába. A csővezeték építése 100 millió USD­ba került Pénzügyileg nincs a CO2­tárolást ösztönző erő, de feltételezik, hogy az EOR­hoz használt CO2­nek mintegy a fele a mezőben fog maradni. Becslések szerint a projekt 20­25 éve alatt mintegy 20 millió tonna CO2 kerül így tárolásra. Az algériai projekt a BP és a Sonatrach nemzeti energiavállalat közös vállalkozása. Először az algériai gázexport meglévő infrastruktúrájához legközelebb fekvő 3 mezőt kapcsolták be. Ezekben a földgáz CO2­tartalma 1 és 10 % közötti. A 310 km hosszú gázgyűjtő csővezetékrendszerbe beépítettek egy CO2­befogó

egységet, amelyben a gáz CO2­tartalmát 0,3 % alá csökkentik MEA­val [Haddadji 2006]. A kinyert CO2­t a mezők határain belül visszasajtolják a gázmezőkbe. Ezzel az atmoszférába kerülő CO2 mennyisége évente 900000 tonnával csökken. A Barrents tengeri Snohvit gázmezőből csővezetéken viszik a földgázt a cseppfolyósító üzembe [Statoil 2005], [Statoil 2007]. 2007 szeptember 13­án megindult az LNG üzem Hammerfest mellett. A földgázból eltávolítják a kondenzátumot, majd a gázból elkülönítik aminos eljárással az 5 %­nyi CO2­t. Egy 160 km­es csővezetéken szállítják vissza a CO2­t és a gázmező alatti, záróréteggel fedett 45­75 m vastag homokkő­formációba sajtolják az évente mintegy 0,7 millió tonna CO2­t. Így elkerülik, hogy a CO2­kibocsátás után adót kelljen fizetniük. Számos CCS projektet terveznek jelenleg, amelyek a megvalósítás különböző fázisaiban vannak. A tervezett projektek lényegesen nagyobbak a

meglévőknél Az Európai Unió 2015­ig 12 nagy demonstrációs egységet kíván építeni CO2­befogással. Az egyik demonstrációs üzem a rotterdami öbölben épülhetne meg [Rembrandt 2007]. Itt 20 millió tonna CO2­t tudnának befogni évente, és az előzetes számítások szerint ez 24 euró/t CO2­be kerülne. A kis költség annak tudható be, hogy a régióban nagy mennyiségű felhasználatlan energia kerül ki a szabadba, amit a tervben hasznosítanának a CCS­hez. Az előterjesztők feltételezték, hogy a hulladék hő hasznosításáért nem kellene fizetni. A működő és beruházás alatt álló CO2­befogó és tároló projekteket megvizsgálva megállapíthatjuk, hogy a sikeres CCS­hez az alábbiak szükségesek: • Olcsó, nagy mennyiségű és tartósan hozzáférhető CO2­forrás. • A CO2­forrás és tárolóhely közelsége, vagy megfelelő CO2 infrastruktúra közelsége, hogy a CO2­szállítás költségeit csökkenteni lehessen. •

Megfelelő tárolóhely. • Amennyiben a projekt EOR­ral is összeköthető, a pénzügyi feltételek jelentősen javulnak, különösen akkor, ha a CO2­emisszió­csökkentés pénzügyi mechanizmusait is lehet alkalmazni. IRODALOM [Audus 2007] Audus, H.: Carbon Capture and Storage (CCS), Workshop on Energy Efficiency and CO2 Reduction Ho Chi Minh City, Viet Nam, 2007. március 12­14 :http://wwwfertilizerorg/ifa/technical 2007 hcmc/PDF/2007 tech hcmc auduspdf [CCP 2004] Hill, G.: CO2 Capture Project 2004 http://wwwco2captureprojectorg/overview/co2 cp brochure files/CCP1 summarypdf [CCP 2006] Brownscombe, T.: CO2 Capture Project 2006 http://www.co2captureprojectorg/reports/documentsP2/OutReach/2006/3%20CCP2%20NGOFG%20Dec%206th%202006%20Capturepdf [ENCAP 2007] Encap CO2; Periodic Activity Report 2007.0301 http://www.encapco2org/publications/3rd Year ENCAP Activity Reportpdf [Haddadji 2006] Haddadji, R.: The In­Salah CCS experience Sonatrach, Algeria The First International

Conference on the Clean Development Mechanism , 2006. szeptember 19­21 Riyadh, Saudi Arabia http://wwwopecorg/home/Press%20Room/EU­ OPEC%20presentations/HaddadjiSonatrach%20Algeria.pdf [Herzog 2001] Herzog, H. J: Herzog, H, What Future for Carbon Capture and Sequestration? Environmental Science and Technology, 35:7, pp 148 A–153 A, April 1, 2001. http://sequestrationmitedu/pdf/EST web articlepdf [Herzog 2004] Herzog, H.J and D Golomb, Carbon Capture and Storage from Fossil Fuel Use, in CJ Cleveland (ed), Encyclopedia of Energy, Elsevier Science Inc., New York, pp 277­287, (2004) http://sequestrationmitedu/pdf/enclyclopedia of energy articlepdf [IEA 2007] IEA Gas and R&D Programme 2007. http://wwwieagreenorguk/glossies/co2capturepdf [IPCC 2005] IPCC Special Report on Carbon dioxide Capture and Storage, Cambridge University Press http://arch.rivmnl/env/int/ipcc/pages media/SRCCS­final/IPCCSpecialReportonCarbondioxideCaptureandStoragehtm [Johnson 2000] A solution for Carbon

Dioxide Overload http://www.llnlgov/str/Johnsonhtml [Rembrandt 2007] CO2 capture and Storage: The economic cost. The Oil Drum 2007július 30 http://europetheoildrumcom/node/2802 [Sarofim 2007] Sarofim, A.: Oxy­fuel Combustion: Progress and Remaining Issues International Oxy­Combustion Research Network , Windsor, CT, 2007.január 25­27 http://wwwco2captureandstorageinfo/docs/oxyfuel/MTG2Presentations/Session%2001/03%20­ %20A.%20Sarofim%20(University%20of%20Utah)pdf [Statoil 2005] Snohvit, The world’s northernmost LNG project http://www.statoilcom/statoilcom/snohvit/svg02699nsf?OpenDatabase&lang=en [Statoil 2007] Snohvit, The world’s northernmost LNG project http://www.statoilcom/statoilcom/snohvit/svg02699nsf?OpenDatabase&lang=en [Thambimuthu 2003] Thambimuthu, K.: Canadian CC&S Technology Roadmap and CO2 Capture & Transport http://www.nrcangcca/es/etb/cetc/combustion/co2trm/pdfs/co2 roadmap for canada kthambimuthupdf [Thambimuthu 2003­II ] Thambimuthu, K.: CO2

Capture and storage technology roadmap http://www.nrcangcca/es/etb/cetc/combustion/co2trm/pdfs/co2trm1 kthambimuthu strawmanpdf [UOP 2000­III] UOP: Amine GuardTM FS Process http://www.uopcom/objects/93%20AmineGuardFSpdf [Ürge­Vorsatz 2006] Vorsatz, D. Ü: Corporate responsibility in the oil and gas industry: The challenge of climate change Society for Petroleum Engineers, Abu Dhabi, April 3, 2006. http://wwwceuhu/envsci/publication/duv/abu dhabi oil talk 2006pdf [Wittemann 2007] Wittemann Co.: Typical Food Grade Carbon Dioxide Specification http://www.wittemanncom/techdocs/food grade co2pdf