Geotermální elektrárna pumpuje CO2 pod zem a nechá ho zkamenět  
Rozhodli se snad na tajuplném Islandu zúčtovat s nepopulárním plynem pomocí magie?

 

Systém vstřikování CO2 zpět do země v Hellisheidi. Kredit: Kevin Krajick / Lamont-Doherty Earth Observatory.
Systém vstřikování CO2 zpět do země v Hellisheidi. Kredit: Kevin Krajick / Lamont-Doherty Earth Observatory.

Island, to je místo jako stvořené pro zázraky. Vědci a technici z místní elektrárny dokázali něco, co bylo považováno za nemožné. Napumpovali do země emise oxidu uhličitého a tam je nechali za pár měsíců zkamenět. Na první pohled to možná není až tak ohromující, ve skutečnosti je to ale mnohem rychleji, než by kdo čekal. A nejde jenom o rekord. Odborníci už dlouho chtějí skladovat CO2 pod zemí, zatím ale mají strach, že by jim odtamtud mohl uniknout nebo snad dokonce explodovat. Zkamenělý oxid je krotký. Islandský zázrak se stal trhákem nového čísla časopisu Science.

 

 

Zázračně zkamenělý oxid uhličitý. Kredit: Kevin Krajick / Lamont-Doherty Earth Observatory.
Zázračně zkamenělý oxid uhličitý. Kredit: Kevin Krajick / Lamont-Doherty Earth Observatory.


Hlavní roli v tomto příběhu hraje podivuhodná islandská geotermální elektrárna Hellisheidi, momentálně největší zařízení svého druhu na světě. Hellisheidi zásobuje elektřinou největší islandské město Reykjavík, není to ale úplně čistý proces. Při provozu elektrárny se uvolňují vulkanické plyny, včetně oxidu uhličitého nebo třeba nepěkně páchnoucího sulfanu. Vypustí tu zhruba 40 tisíc tun CO2 ročně, což je jen 5 procent z emisí uhelné elektrárny se srovnatelným výkonem. I tak to ale není úplně zanedbatelné.

 


V Hellisheidi proto v roce 2012 spustili projekt Carbfix, který by jim měl vyřešit emise oxidu uhličitého. Jde o technologii, která míchá plyny s čerpanou vodou a vzniklý roztok vstřikuje zpět do podzemních vulkanických hornin, do hloubky 400 až 800 metrů. Když se čedič setká s oxidem uhličitým a vodou, tak se rozeběhnou chemické reakce, na jejichž konci je bělavý minerál uhličitan. Zatím ale nikdo nevěděl, jak dlouho tohle může trvat. Podle dosavadních výzkumů trvá tento proces ve většině hornin stovky, nebo dokonce tisíce let. Jenže v čediči pod Hellisheidi zkamenělo 95 procent napumpovaného oxidu uhličitého za méně než 2 roky.

 

Geotermální elektrárna Hellisheidi, Island. Kredit: Árni Sæberg.
Geotermální elektrárna Hellisheidi, Island. Kredit: Árni Sæberg.


Podle hydrologa Martina Stuteho z Lamont-Doherty Earth Observatory Kolumbijské univerzity, který byl spoluautorem publikace výzkumu, to znamená, že teď můžeme napumpovat velké množství CO2 pod zem ve velmi krátkém čase a bezpečně. Stačí prý jenom najít horniny podobných vlastností, jako jsou po elektrárnou Hellisheidi. Podle Stuteho jich je spousta. Prakticky celé dno oceánu a asi 10 procent hornin na souši.

 

 

Vrt projektu CarbFix. Kredit: Juerg Matter
Vrt projektu CarbFix. Kredit: Juerg Matter


Vědci si už dlouho dělají zálusk na lapání oxidu uhličitého a jeho ukládání někde mimo atmosféru. Výsledky ale zatím za moc nestojí. Panují obavy, že plynný oxid uhličitý bude unikat trhlinami z podzemí do atmosféry, případně že podzemní rezervoáry naruší spontánní zemětřesení nebo otřesy vyvolané samotným uskladňováním oxidu uhličitého. Jediný větší projekt tohoto typu v severní Americe momentálně běží na uhelné elektrárně v kanadském Saskatchewanu. Doprovázejí ho technické problémy a polapený oxid uhličitý tam posílají těžařům aby jim pomáhal těžit další ropu, což je poněkud uhlíkově ironické.

 


Prosadí se pohlcování oxidu uhličitého v čediči? O technologii se už zajímají další geotermální elektrárny. Asi největší užitek by ale mohla přinést elektrárnám na fosilní paliva, hutím a podobným zařízením těžkého průmyslu. Problém by mohl být s vodou – na 1 tunu zkamenělého CO2 je třeba 25 tun vody. Může to ale být i mořská voda, o kterou není taková nouze. Ještě větší problém představují bakterie, které rády mlsají uhličitany a přitom uvolňují metan, ještě účinnější skleníkový plyn. Mikrobiologové teď kvůli tomu intenzivně studují mikroby v okolí projektu Carbfix. Jak je vidět, s oxidem uhličitým není snadné pořízení. 

Video: Hellisheidi Geothermal Power Plant


Literatura
Columbia University 9. 6. 2016, Science 352: 1312-1314, Wikipedia (Carbon capture and storage).

Datum: 12.06.2016
Tisk článku

Člověk a příroda ? Vzduch - Volkmar Ditrich, Gabriele Mederow, Christel Bergstedt, Klaus Liebers
 
 
cena původní: 119 Kč
cena: 113 Kč
Člověk a příroda ? Vzduch
Volkmar Ditrich, Gabriele Mederow, Christel Bergstedt, Klaus Liebers
Související články:

Jak z oxidu uhličitého vykouzlit metanol?     Autor: Stanislav Mihulka (11.02.2016)



Diskuze:

To jsou lože!

Josef Hrncirik,2016-06-21 13:28:01

400 m vrstva hyaloclastitu a bazických láv kousek od sopky. Gradient 80°C/km.
V hloubce 600- 1000m je 40 - 80°C a pH 9,4 (20°C, tab. S3). Udávaná porezita 8,5%.
Po vyžádaném inject baby aplikovali 1 mCi 14C ; 100 ml SF6 a 50 ml perfluormethylmerkaptanu.
Protože měli čerstvé nemetamorfované a ještě horké lože, tak během 1,5 roku do cca 0,7 km3 pod cca 1,75 km2 dočasně? zachytili cca 120 t CO2, což plyne z měření anorganického C a trasujících látek, kterými je oblast opakovaně zamořována.
Na základě toho, ev. podobných pokusů tvrdí Aradotti, Sonnenthal CO2 mineral sequestration Hellisheidi ... že během 10 let to lapí 5 kt CO2 a během 100let 35 kt/km2.
Pro 1 GW tepelné el. cca 0,4 t CO2/s potřebujeme 24 000 km2 úložiště pro prvních 10 let, tj. radius 175 km od kotle; během 100 let 210 km, tj. daleko za Sudety až do Říše.
Prvních 5 let bychom mohli exportovat 300000 0,7 l lahví Mattoniho/s. Budou to v Říši stačit metabolizovat?

Odpovědět

Jedna ekoúvaha.

Jiří Svejkovský,2016-06-16 11:15:39

Nemám přesná čísla, tak odhad:
Jedna kravka každý den vyprodukuje cca 0,5m3 metanu. Za rok je to 180m3 tohoto skleníkáče. V ČR se pase asi 1,5mil krav. Ty vyprodukují 270 mil m3 metanu. Metan je asi 20x účinnější (více fuj) než CO2, takže máme ekvivalent 5,4 mld m3 CO2 neboli 11 mil tun!
To je víc, než elektrárny Počerady a Tušimice dohromady.
A to nemluvím o tom, že i prasátka docela prdí ...

Odpovědět


Re: Jedna ekoúvaha.

Jakub Chalupnik,2016-06-16 15:16:38

Pred casem zavedli v Australii dan z kravskych prdu, presne z tohohle duvodu. Pokud si vzpominam, tak se jim farmari vzbourili, a museli tuhle dan zase zrusit, ale nejste prvni, koho to napadlo :)
Google: australian cow fart tax

Odpovědět

Šutrudrců s basický basalt (vulgo čadič, alias železák)

Josef Hrncirik,2016-06-14 07:21:24

Obsahuje FeO.
12FeO+2H2O+CO2=4Fe3O4+CH4; Go reakce = - 225 kJ/mol a z čerta = Belzebub

Odpovědět


Ta spokojená ekologická kočka podržuje viditelně čerstvý porézní tuf, čedič nikdy neviděla

Josef Hrncirik,2016-06-14 07:36:44

Odpovědět

Nesmysl

Alexandr Kostka,2016-06-13 08:32:28

Absolutně totálně zbytečný projekt, dokonale nesmyslný. Ústupek hnutí pseudozelených. "pomáhání" přírodě tam, kde nic takového není třeba. a) data o "globálním oteplování" se už před mnoha lety ukázala jako zamnipulovaná, přesněji řečeno falešná. B) Země prochází přirozenými změnami klimatu, lidstvo se bude muset přizpůsobit. Přirozený vývoj celé planety nemá šanci otočit ani nainstalováním milionu podobných "pomáhacích" vymyšleností. C) veškerý lidmi produkovaný CO2 je naprosto směšný ve srovnání s větším sopečným výbuchem. (který se děje minimálně jednou za 10 let) D) Když už něco, tak je potřeba zkoumat "čisté" a hlavně stabilní zdroje energie. Zkoumat a stavět, ne se od nich odklánět, jak to předvádí třeba Německo. "Zeleným" se nelíbí jaderné reaktoryů "Zeleným" se nelíbí vodní elektrárna v Africe, která bude díky obrovskému (a stabilnímu) průtoku vody z rovníkových deštných pralesů vyrábět čtyřikrát více elektřiny než celá ČR. Zato se jim líbí pseudovědecké projekty na "potlačování globálního oteplování" a "regulace CO2" a podobné. A na "zelené" konference se pravidelně slétají letadly. Kuipodivu, spotřeba fosilních paliv pro jejich soukromou potřebu očividně nevadí. A že takový "zelený" kongres jen těmi lety vyprodukuje patrně víc CO2 (a dalších zplodin) než stotisícové město? Ale to nevadí, oni jsou "zelení".

Odpovědět


Re: Nesmysl

Michal Lichvár,2016-06-13 13:27:57

Asi tak, je to totalna kravina ... a tiez by ma zaujimalo, ci sa da spocitat, kolko CO2 vyprodukovali tymi svojimi konferami :)

Odpovědět


Re: Nesmysl

Stanislav Florian,2016-06-14 13:26:18

Píšete nesmysly:
"C) veškerý lidmi produkovaný CO2 je naprosto směšný ve srovnání s větším sopečným výbuchem. (který se děje minimálně jednou za 10 let)"
https://sites.google.com/site/vulkanizmus/vulkanicke_hrozby/atmosfericke_vlivy
"Sopky (suchozemské i podmořské) v průměru ročně uvolní 130 - 230 mil. tun tohoto plynu[16]. Ačkoli se toto číslo může zdát obrovské, představuje pouze zlomek produkce člověka. Antropogenní činnosti totiž ročně produkují neuvěřitelných 27 miliard ( spíše 30 miliard) tun CO2, což je 130x více než globální vulkanická činnost."

Odpovědět


Re: Nesmysl

Radek Secka,2016-06-15 11:00:25

Je mi lito, ale pisete nesmysly.
Ad Vase D)
> Co jsou ciste zdroje by jste mel definovat, pro nekoho toho muze byt energie ziskana stepenim jadra (a co odpad, a co produkce paliva) pro jineho solarni panely (a co odpad, a co produkce). Tedy je potreba si rict, co cisty zdroj splnuje a jestli to nahodou neni uplna utopie.
> Co jsou stabilni zdroje by jste mel definovat, pro nekoho je to krb, ktery hori vzdy kdyz prilozi, pro jineho jaderna alektrarna, ktera ale miva pravidelne nekolika tydenni vypadky. Stabilita je totiz dost mozna v realnem svete utopie.
> Nemecko predvadi Energiewende, zkouma a stavi. Tedy jestli zkouma a stavi a pritom to, podle Vas to nedela, zjevne doslo na Vasi strane k omylu.
> Pisete "Zelenym" ale v jendom pripade tim myslite "odpurce jaderne energetiky" (napric politickym spektrem), pisete "Zelenym" ale vlastne tim myslite obyvatele v budoucnu zatopenych vesnic, pokud tomu nerozumite, poohlednete se po projektech v CR, kde se ma stavet prehrada a volici kterych stran vystupuji proti, nejspise by jste zjistil, ze je to opet napric politickym spektrem.
> "Pseudoveda" je spise to co predvadite vy.
> letadlo ma jen o neco malo vyssi produkci CO2 na pasazera, nez osobni automobil, ve kterem se veze jen ridic. Takze kongres, ktery se porada kazdorocne, a na ktery prileti rekneme 2000 lidi, skutecne nema stejne emise jako 100 tis. mesto, nebot kazde 100 tis. mesto zije mimo jine podobnymy kongresy, prestoze z jinych oblasti lidskeho badani. Napriklad Ostrava nehosti ekologicke konference, ale kazdorocne hosti nekolik sportovnich akci, na ktere se sjizdi lide z celeho sveta .. o letecke prehlidce radeji psat nebudu, abych vas neztrapnil moc.

Odpovědět

Docela srandovní.

Radim Polášek,2016-06-12 18:09:17

Na jednom konci zeměkoule se těží vápenec, z vápence, uhličitanu vápenatého vyrábí vápno a nechává unikat oxid uhličitý, magnezit ( uhličitan hořečnatý) se pálením s oxidem křemičitým přetváří na stavební a žáruvzdorné materiály a přitom se uvolňuje oxid uhličitý a siderit(ocelek) neboli uhličitan železnatý se těží coby železná ruda a zpracovává a přitom uniká oxid uhličitý.
A na druhé straně zeměkoule se jiný oxid uhličitý rve pod tlakem a s vodou do podzemí do čediče, aby se tam ten oxid uhličitý uložil jako uhličitany vápenatý, hořečnatý a železnatý.

Odpovědět


Re: Docela srandovní.

Stanislav Florian,2016-06-14 13:36:46

Výroba cementu z vápence a hlíny je v grafech IPCC jako produkce CO2 . Máte lepší nápad jak vyrobit hmotu odpovídající cementu a vápnu pro stavebnictví?
Žáruvzdorný materiál je šamot ( obsahuje SiO2 a Al2O3), dinas ( SiO2) a magnezit ( MgO), takže co píšete je opravdu srandovní.

Odpovědět


Lámal v lomu Dalajláma Slámy i MagneZity a Dolomity.

Josef Hrncirik,2016-06-14 21:14:42

S Jelínky to ale přepálili (endothermická isobarická dekomposice carbonátů) a homogenizovali ("celopal"). High refraktory calcinát byl 50 proof kosher MagneSit.

Odpovědět

Voda

David Literák,2016-06-12 16:43:58

Co se stane s tou vodou v podzemí?

Lze pak z takto "zkamenělého" CO2 dostat zpět plyné skupenství a za jakých podmínek? Jestli se to třeba v budoucnu nechá použít, např. kdyby se realizoval nápad se skleníkovými plyny na Marzu atp.

Odpovědět


Re: Voda

Josef Hrncirik,2016-06-14 09:28:22

To udělá v geologicky krátkém době zdarma Hekla.
Na Mars to zdarma odvezou AI drony jako dobrý skutek.

Odpovědět

1.27 kg vápna zcepení 1kg CO2

Josef Hrncirik,2016-06-12 11:35:25

Mějme tepelnou 1 GW. Funí cca 450 kg CO2/s ředěný N2 1+4.
Sifón tuna CO2+25 t H2O má tlak šampusu 5,1 MPa.
Injektáž pak žádá příkon min. 55 MW do pump.
Stlačit oněch 10 kmol/s CO2 +40 kmol/s N2 na parc. tlak CO2 5,1 MPa pro sifón pak vyžaduje příkon 666 MW. Regenerovat lze max. 80% z N2.
Pak už zbývá jen frakovat v čediči 11 m3/s prasklin, tj. 100 Mm3/y, nejspíše tlakem minimálně 61,8 MPa, tj. min. příkonem dalších 666 MW.
Jsme ještě v černých číslech?
Nechlastá to víc vody než chlazení Temelínu?
Máme dost moří?

Odpovědět


Re: 1.27 kg vápna zcepení 1kg CO2

Jaroslav Lepka,2016-06-12 14:14:42

Nic nového pod Sluncem, bionafta je stejně "ekonomická". Prostě to odhlasuje Brusel a máme tu perpetuum mobile, jak prosté. Jo a ten deficit doženou větrníky, tak vo co de?

Odpovědět


go vo dusíkovou embolii zvodněných vrstev

Josef Hrncirik,2016-06-14 09:21:13

Navrhovaný roztok CO2 z kouřových plynů je dusíkový šampus cca 0,6 l N2/l.
V hloubce 250 m se z něj uvolní cca 0,3 l N2/l roztoku které ucpou kapiláry jako při kesonové nemoci.
Veolia nám pak nebude účtovat jen Mattonku, ale přímo šampus.
Vo to go.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace