4/2014
Příprava a testování adsorbentů pro separaci oxidu uhličitého ze spalin
Článek je zaměřen na přípravu speciálních adsorpčních materiálů pro záchyt CO2 ze spalin a jejich testování v laboratorním měřítku s použitím modelových směsí plynů a různých testovacích metod. Bylo vybráno několik komerčně dostupných adsorpčních materiálů, u kterých byly proměřeny jejich strukturní vlastnosti a adsorpční izotermy pro CO2. Na základě získaných výsledků byly některé z testovaných adsorbentů dále chemicky upravovány různými postupy a podrobeny dalšímu testování. Cílem provedených experimentů bylo navrhnout vhodný adsorpční materiál pro pilotní jednotku určenou k odstraňování CO2 ze spalin elektrárenské-ho bloku spalujícího hnědé uhlí, která je provozována v Elektrárně Prunéřov II.
Vývoj aparatur pro měření propustnosti horninových vzorků a jejich interakce se superkritickým CO2
Tento příspěvek je zaměřen na vývoj vícekapacitní aparatury pro dynamické a dlouhodobé statické experimenty se superkritickým CO2. Dynamická aparatura zajistí sledování průchodu superkritického CO2 horninovými vzorky. Základním cílem je v první řadě zajištění většího objemu superkritického CO2, dlouhodobost experimentu a optimalizace vyhodnocení průtočných experimentů. Naopak statická aparatura umožní studium změn materiálů v důsledku interakce se superkritickým CO2. Experimenty s konstrukčními materiály umožní definovat míru koroze kovových materiálů, změny vzorku cementu a hornin. U horninových vzorků a cementu byla sledována především změna minerálního složení, která může v důsledku interakce superkritického CO2 vést ke zvětšení dostupného objemu pórů nebo k jejich zaplnění.
Numerical simulations of supercritical injection of CO2 in Dunajovice Sandstone
CO2 storage is a promising technology to enable further use of coal resources without CO2 emissions damaging climate. In the Czech Republic, The Dunajovice Sandstone reservoir has been identified as an example of a typical structure suitable for potential geological storage of CO2 in the Carpathian Foredeep area, and served as a pattern for modelling and simulation purposes in this project. Once injected, CO2 propagates in its supercritical form and partially dissolves into groundwater. This process acidifies brine and triggers geochemical reactions with the injection wellbore cement, the host rock, as well as the cap rock. These reactions must be quantified and assessed to ensure the security and sustainability of the storage. Here we use the geochemical codes TOUGH2 and TOUGHREACT to estimate the plume propagation as well as the geochemical effects of CO2 underground injection. Results show a good compatibility of hydrogeological parameters with a 30 years highrate CO2 injection, which must be confirmed experimentally. We also notice geochemical stability of sandstone and clay, while the cement is subject to huge mineral transformation. The mechanical structure and tightness of such transformed cement should then be assessed.
Studium vlivu CO2 na vystrojení injektážních sond a okolní horninové prostředí - laboratorní výzkum
V otázkách netradičního využívání horninového prostředí hrají hlavní roli především těžba zemního plynu z břidlic, intenzifikace těžby konvenčních ložisek uhlovodíků a na ně navazující tercierní těžební metody a geosekvestrace CO2. Díky filtračním aparaturám FDS 350 a BPR 350 (Vinci Technology, Francie) je Laboratoř stimulace vrtů a ložisek uhlovodíků při Institutu čistých technologií těžby a užití energetických surovin - ICT (Operační program Výzkum a vývoj pro inovace, č. projektu CZ.1.05/2.1.00/03.0082) schopna např. poskytnout kvalitní údaje o vlivu různých typů médií jako jsou např. polymery nebo CO2 na vytěžitelnost ložisek uhlovodíků, případně vliv různých typů výplachů na kolektorské vlastnosti dané horniny za ložiskových p, T podmínek. Tyto podmínky je na zmíněných aparaturách možno simulovat až do úrovně 150 °C a 35 MPa. V otázkách sekvestrace CO2 se jedná o specifický laboratorní výzkum vlivu na vystrojení vtláčecích sond, cementaci a okolní horninové prostředí.