В Сибири знают, где найти места для гигантских подземных хранилищ углекислого газа

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.

– 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.

В Новосибирской области предложили создать подземные хранилища углекислого газа

– 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.

«Зеленая» энергетика для Сибири ─ гонка за модой, или оправданная стратегия?

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.