Более чистая электроэнергия: снижение выбросов с помощью улавливания и хранения углерода

В течение более 30 лет инженеры и научные сотрудники компании ExxonMobil изучают, разрабатывают и применяют технологии, которые могут быть полезными в широком распространении улавливания и хранения углерода.

Статья

In this article

Более чистая электроэнергия: снижение выбросов с помощью улавливания и хранения углерода

Возможности исследования с помощью УХУ

Достижение значительного сокращения выбросов парниковых газов потребует широкого спектра решений, и ExxonMobil считает, что улавливание и хранение углерода (УХУ) может сыграть в этом важную роль.

Технология УХУ — это процесс, с помощью которого углерод от сжигания на электростанции и других промышленных операций, который в противном случае попал бы в атмосферу, улавливается, сжимается и впускается в подземные геологические формации для безопасного, надежного и постоянного хранения. По оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата, на электростанции, работающие на ископаемом топливе, и крупные промышленные объекты приходится до 60% мировых выбросов углерода. Таким образом, широкое внедрение экономически выгодного улавливания и хранения углерода в перспективе может оказать огромное влияние на уровень парниковых газов в мире.

Наибольшая возможность для будущего крупномасштабного внедрения технологии УХУ может скрываться в электроэнергетическом секторе, который работает на природном газе. В то время как технология УХУ может применяться для выработки электроэнергии на угольной электростанции, стоимость улавливания CO2 примерно вдвое превышает стоимость выработки электроэнергии на природном газе. Кроме того, поскольку выработка электроэнергии на угольной электростанции создает примерно в два раза больше CO2 на единицу вырабатываемой электроэнергии, подземное пространство для хранения CO2, возникающего при выработке на угле, в два раза больше, чем требуется для выработки на газе.

В 2017 году компания ExxonMobil уловила 6,6 миллиона метрических тонн CO2 для хранения, что эквивалентно устранению ежегодных выбросов парниковых газов от более чем 1 миллиона пассажирских транспортных средств.

ExxonMobil использует этот опыт для проведения собственных фундаментальных исследований, направленных на достижения в технологиях улавливания углерода с целью уменьшения сложности, снижения затрат и, в конечном итоге, поощрения широкого внедрения этой важной технологии в глобальном масштабе.


Процесс улавливания и хранения углерода

Шаг 1: Улавливание CO2

Первым шагом в процессе УХУ является улавливание или отделение CO2 от электростанций или промышленных предприятий. Улавливание представляет собой самый затратный и самый энергоемкий этап всего процесса.

ЭксонМобил имеет огромный опыт в отделении CO2 от углеводородов на своих установках по подготовке природного газа, где из газа удаляются примеси перед его транспортировкой по трубопроводу.

ЭксонМобил разрабатывает новые технологии улавливания CO2 с целью снижения затрат, сложности эксплуатации и необходимости в выделении крупных начальных капитальных вложений. Например, ЭксонМобил и FuelCell Energy, Inc. начали сотрудничество для разработки технологии улавливания CO2 с использованием карбонатных топливных элементов. Такие новые подходы могут быть менее затратными и более простыми в эксплуатации, чем существующие технологии; при этом они могут быть внедрены по модульному принципу с возможностью применения в различных отраслевых условиях.

Шаг 2: Процесс транспортирования

Второй этап — транспортирование уловленного CO2 по трубопроводу в хранилище в подземных геологических формациях, таких как истощенные залежи нефти или газа.
ExxonMobil Pipeline Company проводит операции или владеет трубопроводом протяженностью более чем 12 000 миль (более 19 000 километров) в Соединенных Штатах, используя самую передовую технологию и процедуры обеспечения качества для сохранения безопасности своих трубопроводов. Программа управления надежностью в компании включает широкий ассортимент методик тестирования и мониторинга — от гидроиспытаний до инструментов, которые движутся по трубопроводу для проверки наличия трещин или предотвращения развития коррозии. Кроме этих мер по проверке и техническому обслуживанию, Главный центр управления компании круглосуточно контролирует эксплуатацию трубопровода.

Шаг 3: Закачка и хранение

Третьим и последним компонентом УХУ является закачка СО2 в подземные резервуары для хранения. Компания ЭксонМобил обладает обширным опытом в таких операциях и имеет серьезный опыт безопасной закачки СО2 для добычи нефти усовершенствованными методами из выработанных месторождений в Северном море, западном Техасе, Вайоминге и в других местах.

ЭксонМобил также развивает возможности подземного хранения CO2, используя многолетний опыт в разведке, разработке и добыче углеводородных ресурсов. Этот опыт является главным аспектом постоянного хранения CO2 глубоко под землей надежным и безопасным способом.

К примеру, мы сотрудничаем с ведущими университетами мира, чтобы лучше изучить возможности хранения в подземных хранилищах и разработать усовершенствованные технологии и методы мониторинга CO2.

Сопутствующий контент

Улавливание и хранение углерода

Компания ЭксонМобил, которая обладает примерно одной пятой долей участия от общего мирового объема улавливания углерода, является лидером в одной из важнейших технологий нового поколения с низким уровнем выбросов парниковых газов и улавливает около 7 миллионов тонн углерода в год . С 1970 года компания ЭксонМобил уловила больше CO2, чем какая-либо другая компания, что составляет более 40 процентов от общего объема уловленного CO2.

Исследования и инновации Раздел

Усовершенствованная технология карбонатных топливных элементов для улавливания и хранения углерода

Продвижение экономичных и устойчивых технологий улавливания углекислого газа от крупных источников энергии, таких как электростанции, является важной частью исследования ЭксонМобил по поводу решений по снижению выбросов для снижения риска изменения климата.

Улавливание углерода Статья

Инновационные решения в отрасли энергетики: Основные направления исследований и разработок

Исследования и разработки являются неотъемлемой частью компании ExxonMobil с момента ее основания более 135 лет назад. Наши инновации помогли предоставить энергию, необходимую для современной жизни, —  от чистого, эффективного топлива, на котором работает современный транспорт, до природного газа, обеспечивающего свет и тепло в домах и на предприятиях.

В нынешнее время наш мир сталкивается с двойной проблемой: удовлетворение растущего спроса на энергию и одновременное снижение воздействия на окружающую среду, включая риски изменения климата. ExxonMobil внесит свой ценный вклад в решение этих проблем.

Исследования и инновации Статья