Найти в Дзене
Континент Сибирь Online

Зачем закачивать углекислый газ под землю?

Недавно «Континент Сибирь» рассказывал о проекте создания подземных газовых хранилищ для углекислого газа (СО2) в Новосибирской области. Группа ученых из Новосибирска разработала методику, позволяющую выбирать оптимальные варианты размещения подобных объектов. В интервью «Континенту Сибирь» ее руководитель, ведущий научный сотрудник Новосибирского государственного университета (НГУ), заведующий лабораторией гидрогеологии осадочных бассейнов Сибири Института нефтегазовой геологии и геофизики (ИНГГ) СО РАН, к.г.-м.н. ДМИТРИЙ НОВИКОВ рассказал, для чего нужны такие объекты, насколько они безопасны и как связаны с Западной Сибирью и Северным морским путем.

Полевые работы на территории Новосибирской области, сезон 2023 года. На фото слева Дмитрий Новиков. Иллюстрация предоставлена спикером
Полевые работы на территории Новосибирской области, сезон 2023 года. На фото слева Дмитрий Новиков. Иллюстрация предоставлена спикером

– Дмитрий, скажите, для чего вообще надо закачивать углекислый газ под землю?

– Изменение климата в общемировом масштабе – сегодня общепризнанный факт. Ученые спорят о том, насколько сильно на это влияет человечество, но это никак не отменяет глобального курса на построение «низкоуглеродной экономики». Цель – снизить выбросы в атмосферу СО2 и других парниковых газов (которые тоже рассчитывают в эквиваленте углекислого газа, отсюда и название – «низкоуглеродная»).

В наши дни хозяйственная деятельность населения планеты производит ежегодно около 35 млрд тонн таких выбросов. Применение более современных технологий, отказ от угольной генерации энергии, повсеместное применение ВИЭ (возобновляемой энергии) и другие меры могут дать сокращение выбросов на 20-30 млрд тонн. А оставшиеся 5-10 млрд тонн предполагается улавливать и размещать в геологические формации, используя их в роли тех самых подземных газовых хранилищ – так называемые проекты CCS.

– Что значит «геологические формации»? Это же не выработанные шахты?

– Это природные объекты, состоящие из горных пород со сходными условиями образования. В рассматриваемом случае чаще всего речь идет о водонасыщенных горизонтах с минерализованными водами, которые не имеют другого предназначения. Или же в месторождениях углеводородов на падающей стадии добычи, когда закачка СО2 позволяет извлечь остаточные запасы нефти. Есть и другие технологии, но они встречаются в виде единичных пилотных проектов. В любом случае, речь всегда идет о природных, а не инфраструктурных объектах.

– Это пока только предложения со стороны науки или уже есть примеры реализации идеи на практике?

– Сегодня эта технология находится на этапе становления во всем мире при существенной поддержке государственного сектора. Десятки миллиардов долларов тратятся на геологическое изучение, проектирование и строительство таких объектов, уже существует больше 100 полигонов захоронения, на которых отрабатываются технологии и ведется промышленное размещение углекислого газа, больше всего – в Китае. В нашей стране, по имеющимся данным, пока нет ни одного проекта, дошедшего до практической стадии, но целый ряд крупных компаний уже озаботился получением лицензий на такую деятельность.  И по оценкам экспертов, в течение ближайшей пары лет подобные проекты стартуют и в России.

Стимулировать их реализацию будут и экономические рычаги давления на субъекты экономики, которые сейчас внедряются повсеместно. Я говорю про санкции по отношению к странам и отдельным компаниям, которые, по оценке мирового сообщества, недостаточно подвинулись в этом направлении. Прежде всего, в виде механизма трансграничного «углеродного сбора» — дополнительной пошлины, которая будет устанавливаться на товар, если производитель не докажет, что его выпуск не привел к дополнительным выбросам СО2 в атмосферу. Такие нормы уже действуют, например, на территории Евросоюза, и все говорит о том, что дальше эти меры будут только ужесточаться. Так что участие в проектах подобных газовых хабов станет важным условием, позволяющим нашим компаниям конкурировать на мировых рынках, и они это, конечно же, учитывают.

– Перед тем, как закачать газ, его надо откуда-то получить, причем в огромных объемах. Как это будет делаться?

– Существующие и разрабатываемые технологии направлены на улавливание не того газа, который уже в атмосфере, а того, что возникает на крупном производстве, предотвращая его выбросы. Например, сегодня очень перспективным считается развитие водородной энергетики, и крупная российская компания намерена производить водород из метана. В этом процессе выделяется много СО2, который, по проекту, прямо на производстве будет улавливаться и закачиваться в подземное хранилище.

– А насколько это безопасно?

– Международные требования к сооружению подобных объектов чрезвычайно строгие. В частности, говорится о необходимости обеспечения мониторинга их состояния на протяжении тысячи лет, именно такой срок изъятия газа из атмосферы определен в качестве минимума. Есть и другие параметры, поэтому очень важно правильно выбрать геологическую структуру для размещения подобного объекта. А главное, надо понимать, что создание таких объектов для того и предусмотрено, чтобы улучшать экологическую и климатическую ситуацию, тем самым, наоборот – повышая безопасность нашей жизни. Опасность несет не количество углекислого газа глубоко под землей, а его содержание в атмосфере, которое влияет на климат со всеми вытекающими последствиями.

– Насколько я понимаю, именно эту задачу решаете вы с коллегами. Расскажите, что уже сделано, какие результаты получены?

– В 2021 году, в рамках программы «Приоритет-2030», участником которой является НГУ, мы создали Центр компетенций по этому направлению. Силами этого центра была разработана методика изучения геологических формаций и оценки их потенциала для хранения углекислого газа. Она предусматривает проведение исследований на трех уровнях: региональном, зональном и локальном (отдельных структур). Региональный уровень дает общую картину, а два других предусматривают более детальное изучение объекта, уровень структуры – это уже работа по заказу конкретной компании, которая хочет реализовать проект газового хаба на этом объекте.

– В России создавались какие-то аналоги вашей методологии?

– Мне о других неизвестно. По крайней мере, чтобы изучение территории РФ шло последовательно, стадийно, как это принято в геологии. Мы же, с помощью своей методики уже провели оценку перспектив реализации проектов подземных газовых хранилищ на континентальной территории России на региональном уровне. Результаты представлены в виде геоинформационной системы с онлайн-доступом. Затем, после обследования на зональном уровне, перспективность ряда региональных структур была пересмотрена, например, перспективность Московского и Ленинградского артезианских бассейнов в Центральной России сейчас нами оценивается как низкая, а наиболее подходящей для таких объектов мы считаем территорию Западной Сибири.

– Над чем работаете сейчас?

– Наш главный проект этого года, к которому мы уже приступили — детальные исследования арктических районов Западно-Сибирской и Тимано-Печорской нефтегазоносных провинций. В стране запущена глобальная программа по экономическому развитию территории Арктики и Северного морского пути, здесь выполняется ряд масштабных инфраструктурных проектов, строятся порты, запускаются новые предприятия. В то же время, есть общая установка на применение в арктической зоне технологий с низким углеродным следом. Поэтому компании, работающие здесь, заинтересованы в научном сопровождении лицензирования недр относительно потенциального размещения проектов CCS.

Мы намерены создать банк данных, содержащий информацию о наиболее перспективных структурах для реализации таких проектов в определенном стратиграфическом диапазоне, которым, на определенных условиях, могли бы пользоваться все компании-недропользователи, имеющие соответствующие лицензии.

Причем, проводя работу на уровне отдельных структур, мы можем не только оценить саму возможность создания в них хранилища, но также — его потенциальную емкость и множество других параметров, а еще – смоделировать, какие последствия вызовет закачка туда углекислого газа в достаточно отдаленном будущем. Это, как раз, важно с точки зрения безопасности подобного объекта для окружающей среды и надежности в долгосрочной перспективе.

– Какие сроки у этого проекта?

– Само обследование арктического сектора Западной Сибири и прилегающих районов Тимано-Печорской провинции мы намерены закончить до конца этого года, а база данных будет представлена в начале следующего года.

– Это единственный проект, над которым вы работаете в этом направлении?

– Нет, у нас есть и другие, в том числе, по инициативе компаний-недропользователей, но разглашать их детали я не могу по условиям договора.

– А кто-то из иностранцев проявляет интерес к вашей разработке?

– Да, у нас уже идут переговоры о сотрудничестве с Казахстаном. Вообще, как я уже сказал – курс на «низкоуглеродную экономику» является общемировым. Так, по оценкам агентства McKinsey & Company стоимость «зеленого перехода» только в 2025 году уже достигнет два триллиона долларов (электрификация транспорта, ЖКХ и промышленности; агротехнологии снижения сельскохозяйственных выбросов; низкоуглеродные энергетические технологии; технологии водородной энергетики), и порядка тридцати миллиардов из них придётся на проекты CCS. Соответственно поделят этот рынок те, у кого будут необходимые технологии и методики, подобные нашей. Должен признать, что пока Россия не входит в число мировых лидеров по этому направлению. Но определенные шаги предпринимаются, и работа Центра компетенций в области реализации проектов по геологическому хранению СО2 при НГУ тоже этому способствует.