Mit tegyünk a szén-dioxiddal?
Gózon Ákos írása a Mandiner hetilapban.
Az ipari forradalom óta rohamos mértékben emelkedett a szén-dioxodot kibocsátó gyárak, erőművek, közlekedési eszközök száma, s ezáltal jelentősen nőtt e gáz koncentrációja az atmoszférában. Az emberi tevékenységből származó szén-dioxid-kibocsátás csökkentését, a nemzetközi egyezményekben megfogalmazott célok megvalósítását szolgáló egyik leghatékonyabb eljárás lényege, hogy a szén-dioxidot leválasztják az ipari forrásokról, és különböző geológiai képződményekbe juttatják. Ilyen képződmények lehetnek a földfelszín alatti leművelt természetes szénhidrogéntelepek és a mélyen fekvő sós vizes, tárolásra alkalmas rétegek, rezervoárok. A szén-dioxid hazai tárolásához kapcsolódó kutatómunka több tíz éves múltra tekint vissza Magyarországon – és most újabb eredmények születtek e területen.
A magyar kutatók Falus György geológusprofesszor vezetésével olyan, a szén-dioxid hatására végbemenő folyamatokat vizsgálnak, amelyek hosszabb távon hozzájárulhatnak a hazai elhelyezési technológia kifejlesztéséhez. A szakemberek Mihályi és Répcelak térségében, a szén-dioxid egy természetes felhalmozódási területén végeztek stabilizotóp-vizsgálatokat a tárolókőzetben található ásványok eredetének meghatározására. A projektben a Magyar Bányászati és Földtani Szolgálat, az ELTE Litoszféra Fluidum Kutató Laboratórium, a Skót Egyetemek Környezettudományi Kutatóközpontja, valamint az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat részéről a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Földtani és Geokémiai Intézetének szakemberei vesznek részt. A legfrissebb eredményekről szóló tanulmányok a Chemical Geology és az Environmental Earth Sciences című nemzetközi folyóiratban jelentek meg.
Magyarországon a szén-dioxid-kibocsátás mértéke a KSH 2019-es adatai alapján 49 megatonna, amelyből 7 a háztartásokhoz, 14 megatonna a szállításhoz és a közlekedéshez, 10 az iparhoz és 12,5 megatonna az energiaiparhoz kapcsolódik – ismerteti Cseresznyés Dóra, aki doktori munkáját végzi a projekt keretei közt. A leművelt szénhidrogén-tárolók elméleti tárolókapacitása mintegy 100 megatonna, a sós vizes rezervoároké meghaladhatja az 1000 megatonnát, így hazánk elméleti tárolókapacitása 1100 megatonnára becsülhető – ez nagyságrendekkel nagyobb az iparból származó éves szén-dioxid-kibocsátásnál, amely 22,5 megatonnát tesz ki. Azonban ez nem jelenti azt, hogy tovább növelhetjük a kibocsátásunkat. Optimális esetben nagyjából egy évtizedig tudná kiszolgálni a hazai tárolókapacitás az iparból származó szén-dioxid-kibocsátást, azonban a gyakorlatban nem az a cél, hogy az ország teljes szén-dioxid-kibocsátását a föld alá injektálják, hanem hogy egy-két nagyobb kibocsátóra fókuszálva az iparban akár több évtizedig is képesek legyenek az ipari pontforrások kibocsátáscsökkentésére és az onnan származó mennyiség tárolására.
A szén-dioxid geológiai tárolásánál kritikus tényező a megfelelő tárolórendszerek kiválasztása, ugyanis nem mindegyik geológiai képződmény felel meg erre a célra. Kiemelten fontos a gáz besajtolása következtében lejátszódó felszín alatti folyamatok ismerete és e folyamatok előrejelezhetősége, illetve pontos nyomonkövethetősége. E fizikaikémiai folyamatok megismerésében tudnak segítséget nyújtani a kutatók a természetes szén-dioxid-előfordulások vizsgálatával.
Magyarországon számos olyan hely található, ahol a szén-dioxid szivárgásmentesen megőrződött. Ilyen Mihályi és Répcelak térsége. A csapdázódás folyamatát számos tényező befolyásolja, így a kőzet ásványos összetételének helyi eltérései, porozitásának változékonysága, valamint a helyi vízáramlások dinamikája. Ezek a tényezők és az általuk meghatározott folyamatok az egyedi természetes szén-dioxid-felhalmozódási területeken vizsgálhatók a legjobban. Ilyen képződmények a mihályi–répcelaki térség medencealjzati helyzetben lévő homokkő- és konglomerátumrezervoárjai, amelyek egyedülállók a világon. Vizsgálatukkal kimutatható, hogy a kőzet sajátosságai miként befolyásolják a szén-dioxid hatására végbemenő folyamatok térbeli kiterjedését és mértékét.
A tárolókőzet ásványain végzett stabilizotóp-vizsgálatok révén meg lehet határozni, hogy mely ásványok keletkezhettek ott a szén-dioxid-beáramlás hatására, és melyek voltak jelen már azt megelőzően – magyarázza Czuppon György, a Földtani és Geokémiai Intézet tudományos főmunkatársa. A mélyből feláramló szén-dioxid a kőzetrendszerben jelen levő, a felszínről leszivárgó csapadékvízzel keveredett, majd ez az oldat reagált a kőzettel, és a kőzet-oldat reakció során vált ki egy különleges ásvány, a dawsonit. A folyamat a mesterségesen besajtolt szén-dioxid megkötésének geológiai analógiája, így fontos információkat nyújt a hazai szén-dioxid-elhelyezési technológia kifejlesztéséhez.
A szén-dioxid ipari folyamatokból való leválasztása és geológiai formációkban való hosszú távú, biztonságos tárolása nem egyedülálló a világban, számos program indult már a kilencvenes években, és zajlik ma is – hangsúlyozza Czuppon György. Ilyen például a Sleipner és a Snøhvit projekt Norvégiában, a Carbfix projekt Izlandon. Hazánkban az ipari léptékű geológiai szén-dioxid-tárolás akár már ebben az évtizedben megindulhat. E technológia révén a gáz hosszú távon, több ezer évig a kőzetekben tárolódhat, pontosabban ásványos formában kötődhet meg, úgy, hogy a szén-dioxid nem szivárog a geológiai tárolóból. Mint minden hasonló programnál, itt is első a biztonság, ezért ezeket a projekteket alapos geológiai felmérés, műszaki tervezés előzi meg, a szén-dioxid besajtolása alatt és után pedig évtizedes folyamatos monitorozás következik a területen.
Nyitóképen: Kelenföld és Csepel látképe erőművel, gyárakkal 1961-ben. Fotó: Fortepan / ETH Zürich