8. Klimats un enerģētika

Viens no klimata tehnoloģiju attīstības virzieniem ir saistīts ar CO₂ uzglabāšanu, kas ļauj nodrošināt enerģijas ražošanu bez CO₂ emisijām atmosfērā. Enerģijas ražošana un rūpnieciskie procesi, kuros izmanto fosilo kurināmo, ir galvenie objekti, kuru radušos oglekļa dioksīdu ir iespējams tehnoloģiski uzglabāt speciālās krātuvēs. Pēc būtības CO₂ uzglabāšana ir CO₂ izmantošana ķīmisku reakciju un bioloģisku procesu realizēšanā. CO₂ uzglabāšanas tehnoloģijas nosacīti var iedalīt 5 posmos.

8.21. att. CO₂ uzglabāšanas posmi.

Koģenerācijas stacijas ir efektīvs energoavots, kurā vienlaikus ražo siltumenerģiju un elektroenerģiju. Kurināmā degšanas procesā radīto CO₂ daudzumu iespējams samazināt atšķirīgos veidos. Viens no svarīgākajiem nosacījumiem šīs siltumnīcefekta gāzes uzglabāšanai ir nodrošināt, lai CO₂ būtu bez piemaisījumiem. Tas nozīmē, ka lielajās koģenerācijas stacijās tiek uzstādītas iekārtas CO₂ atdalīšanai. Klimata tehnoloģiju risinājumi ir dažādi: gan tehnoloģiski mazinot piemaisījumu veidošanos kurtuvē, gan attīrot CO₂ no citām dūmgāzēs esošām gāzēm, piemēram, slāpekļa un slāpekļa oksīdiem, gan arī, izmantojot kombinētu piemaisījumu atdalīšanu.

Tīrai ogļskābajai gāzei kompresoru stacijās tiek paaugstināts spiediens, lai nebūtu jābūvē milzīga izmēra cauruļvadi šīs gāzes transportēšanai pa cauruļvadiem uz glabātuvi.

Šobrīd tiek izmantotas dažādi CO₂ uzglabāšanas veidi, kuriem ir gan priekšrocības, gan trūkumi. Visvairāk pētītās iespējas ir par CO₂ uzglabāšana dažādās krātuvēs: okeānos un jūrās, gāzes rezervuāros, ogļu šahtās, dabiskos pazemes tukšumos, kā arī CO₂ mineralizācija un rūpnieciska izmantošana.

8.22. att. Oglekļa dioksīda uzglabāšana.

Avots – IPCC Intergovernmental panel on Climate change. SRCCS Figure TS-1

Oglekļa uzglabāšanas metožu attīstība un plašais spektrs nākotnē ļaus izdarīt izvēli par piemērotāko tehnoloģisko risinājumu, izvērtējot dažādus aspektus:

• likumdošanas sakārtotību – valsts iespējas un enerģētikas attīstības stratēģijas un politikas;

• ģeogrāfiskos apsvērumus – pazemes krātuvju pieejamību un izvietojumu dabā;

• inženiertehniskos paņēmienus – tehnoloģisko risinājumu pieejamību un iespējamās inovācijas,

• krātuvju pieejamību – CO₂ uzglabāšanas ietilpību vai uzglabāšanas ilgumu;

• ekonomiskos apsvērumus – nepieciešamās investīcijas un apkalpošanas un uzturēšanas izmaksas;

• vides prasības – ietekmes uz vidi izvērtēšanas rezultātus;

• izturētspējas līmeni – krātuves izmantošanas drošību.

Oglekļa dioksīda uzkrāšanā labas izredzes ir mineralizācijas procesa ieviešanai, kura rezultātā CO₂ pārveido par cietu vielu, piemēram, kalcija karbonātu vai hidrogēnkarbonātu. Mineralizācijas procesa gala produktu ir vienkāršāk transportēt, uzglabāt virs zemes, izmantot kā izejvielu ražotnēs ar iespēju paaugstināt pievienoto vērtību, piemēram, ražojot celtniecības materiālus.

CO₂ uzglabāšanas metodes, iespējas un ietilpības potenciāls apkopots 8.1. tabulā. Tajā atspoguļots arī ekspertu kvalitatīvas uzglabāšanas metožu vērtējums. Patiesie uzglabāšanas ietilpības apjomi nav skaidri zināmi vairāku iemeslu dēļ, jo CO₂ uzglabāšanas inovācijas attīstās un tas ietekmē metožu pieejamību un izvēli.

8.1. tabula: CO₂ uzglabāšanas iespējas un iespējamā uzglabāšanas ietilpība

CO₂ uzglabāšanai okeānos pēc ietilpības ir nākamais lielākais potenciāls pēc mineralizācijas. CO₂ uzglabāšana dabas pazemes krātuvēs un gāzes rezervuāros spēj nodrošināt 8 līdz 10 reizes mazāku ietilpību nekā uzglabāšana okeānos. Pārējās uzglabāšanas iespējas šobrīd ir ar mazāku potenciālu, kaut arī dažas no metodēm ir sasniegušas ekonomiski izdevīgas ieviešanas līmeni.

CO₂ uzglabāšanas ilgums ir otrs svarīgākais aspekts izvēloties, kurai metodei dot priekšroku, jo norāda, pēc cik ilga laika CO₂ var izplūst atmosfērā.

 Tāpēc dabiskie procesi, kā CO₂ iesaistīšanās fotosintēzes procesos augos netiek uzskatīti par nozīmīgu CO₂ uzglabāšanas metodi, jo šāds uzglabāšanās ilgums ir mazs (līdz 100 gadiem) salīdzinājumā ar uzglabāšanu okeānos. Īpaši svarīgs uzglabāšanas ilgums ir tāpēc, ka tiek ieguldīta enerģija, finanšu un materiāli līdzekļi un tērēts laiks CO₂ uztveršanai rūpnīcās, elektrostacijās un citur, kur izmanto fosilo kurināmo. Ātra un lielu apjomu CO₂ atgriešanās vidē no CO₂ glabātuvēm nav ekonomiski izdevīga un rada draudus videi un cilvēkiem. Vides aizsardzības jautājumus var dažādi interpretēt un norādīt uz uzglabāšanas metožu trūkumiem, tomēr CO₂ uzglabāšana ir problēmas risinājums.