Miêdzynarodowy projekt CASTOR
a problematyka sekwestracji, czyli ujmowania i magazynowania CO
2w Polsce
Andrzej Gajewski*, Adam Wójcicki*
Projekt CASTOR
(CO2, from CApture to STORage; tzn. Od ujê-cia do magazynowania
CO2), dofinansowywany
przez Komisjê Europej-sk¹ w ramach 6. Pro-gramu Ramowego, jest realizowany od lutego 2004 r. przez miêdzyna-rodowe konsorcjum koordynowane przez Francuski Insty-tut Naftowy. Zasadniczym celem projektu jest opracowa-nie innowacyjnej technologii, opracowa-niezbêdnej do op³acalnego
ujmowania CO2 pochodz¹cego ze spalania paliw
kopal-nych, jego transportu i magazynowania. Dalekosiê¿ny cel,
to umo¿liwienie ujêcia i zmagazynowania 10% emisji CO2
w Europie (30% CO2z instalacji energetycznych i
prze-mys³owych). Cele krótkoterminowe obejmuj¹ redukcjê
kosztów wychwytywania CO2, zagadnienia ochrony
œrodo-wiska i akceptacji spo³eczno-prawnej oraz przetestowanie opracowanej metodyki na wybranych obiektach. Projekt bêdzie realizowany do 2008 roku. Jego bud¿et wynosi kil-kanaœcie milionów euro.
Partnerzy polscy nie uczestnicz¹ w realizacji g³ównych celów projektu CASTOR. Jednak w zadaniu Opcje
geolo-gicznego magazynowania dla strategii redukcji CO2 komi-tet steruj¹cy tego projektu przewidzia³ udzia³ partnerów z nowych krajów cz³onkowskich UE i krajów kandy-duj¹cych, zrzeszonych w sieci tematycznej ENeRG (geo-energii). Zadanie to jest koordynowane przez prof. Nielsa Petera Christensena ze S³u¿by Geologicznej Danii i Gren-landii. W ci¹gu pierwszego roku realizacji projektu CASTOR (do lutego 2005) prowadzono identyfikacjê informacji trzebnych do osi¹gniêcia stanu wiedzy i rozpoznania po-równywalnego z tym w starych krajach cz³onkowskich UE oraz opracowywano i integrowano dane o Ÿród³ach emisji i o
mo¿liwoœci magazynowania CO2w strukturach
geologicz-nych. Po ujednoliceniu i weryfikacji zebrane dane zostan¹ wprowadzone do systemu GIS projektu GESTCO
(GEolo-gical STorage of CO2from Combustion of Fossil Fuel — Geologiczne magazynowanie CO2pochodz¹cego ze spala-nia paliw kopalnych), zrealizowanego w ramach 5.
Pro-gramu Ramowego UE w latach 2000–2003. Ma to
umo¿liwiæ oszacowanie op³acalnoœci magazynowania CO2
w poszczególnych obiektach. Prace te stanowi¹ podstawê do opracowania nowych projektów sk³adanych do 6. Pro-gramu Ramowego UE, a tak¿e do przysz³ego zastosowania wyników projektu CASTOR.
W realizacji wspomnianego zadania projektu CASTOR od maja 2004 r. uczestniczy Przedsiêbiorstwo Badañ
Geo-fizycznych, które od 2002 r. jest cz³onkiem sieci tematycz-nej ENeRG (Gajewski & Wójcicki, 2004). Wiêkszoœæ prac przewidzianych dla strony polskiej PBG ju¿ wykona³o.
Emisja CO2w Polsce
Protokó³ z Kioto zosta³ ratyfikowany przez Polskê w roku 2002. Postanowienia w nim zawarte zobowi¹zuj¹
nasz kraj do tego, by w latach 2008–2012 emisja CO2nie
przekracza³a wielkoœci 94% emisji CO2z roku 1990 (KCIE
IOŒ — www.ios.edu.pl/kcie). W 2002 r. ca³kowita emisja
CO2w Polsce wynosi³a oko³o 321 mln t, a po uwzglêdnieniu
poch³aniania przez ekosystemy leœne, gleby itp. — 267 mln t, stanowi³o to oko³o 84% emisji z roku 1990. Redukcja
emi-sji CO2nast¹pi³a w wyniku restrukturyzacji sektora
ener-getycznego, w tym zmniejszenia udzia³u spalania wêgla, a tak¿e na skutek schy³ku przemys³u ciê¿kiego i zwi¹zane-go z tym mniejszezwi¹zane-go zapotrzebowania na energiê (Olen-drzyñski i in., 2003; KPAU — www.co2trade.pl).
Z uwagi na spodziewany wzrost emisji CO2i akcesjê
Polski do UE, Ministerstwo Œrodowiska og³osi³o w 2003 r. przetarg na wykonanie Krajowego planu alokacji
upraw-nieñ do emisji CO2na lata 2005–2007 (projekt KPAU). Realizacjê tego projektu powierzono firmie Badania Sys-temowe EnergSys sp. z o.o, a prace rozpoczêto w lutym 2004 r. Celem projektu jest wdro¿enie do polskiego prawa przepisów dyrektywy 2003/87/WE, ustanawiaj¹cej system handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych na terenie Unii Europejskiej. W ramach projektu prowadzi siê
szczegó³ow¹ inwentaryzacjê emisji przemys³owych CO2
w Polsce. Prace badawcze w zakresie inwentaryzacji
g³ównych Ÿróde³ emisji CO2w Polsce wykonano w
Instytu-cie Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energi¹ PAN (Tarkowski & Uliasz-Misiak, 2003). By³y one finansowane ze œrodków Komitetu Badañ Naukowych, a ich wyniki dotycz¹ stanu w roku 2000.
Do produkcji energii w Polsce wykorzystywane s¹ g³ównie paliwa kopalne — ze spalania paliw kopalnych pochodzi 98% produkcji energii elektrycznej, w po-zosta³ych 2% dominuje energetyka wodna. W produkcji ciep³a 95% pochodzi ze spalania paliw kopalnych, 4,5% ze spalania biomasy, a tylko 0,1% stanowi udzia³ energii geo-termalnej. Jeœli weŸmiemy pod uwagê szeroko pojêty, wed³ug klasyfikacji IPCC, sektor energetyczny (obejmuj¹cy produk-cjê elektrycznoœci i ciep³a; przemys³ wytwórczy i budow-lany; transport i pozosta³y przemys³), to w produkcji ener-gii udzia³ wêgla kamiennego i brunatnego wynosi 63,5%, udzia³ wêglowodorów 31,5%, a z odnawialnych Ÿróde³ energii pochodzi pozosta³ych 5%.
Najwiêksza czêœæ krajowej emisji CO2pochodzi od
wielkich elektrowni i elektrociep³owni oraz wielkich ciep³owni miejskich. Wed³ug danych Krajowego planu
alokacji uprawnieñ do emisji CO2, oko³o 151 mln t CO2
pochodzi ze Ÿróde³ emituj¹cych ponad 0,1 mln t CO2
rocz-270
Przegl¹d Geologiczny, vol. 53, nr 4, 2005
*Przedsiêbiorstwo Badañ Geofizycznych, ul. Jagielloñska 76, 03-301 Warszawa; pbg@pbg.com.pl
A. Wójcicki A. Gajewski
nie. Spoœród nich 8 elektrowni emituje ponad 5 mln t CO2, w tym jedna z nich nawet ponad 30 mln t. Kolejnym emite-rem jest przemys³ wytwórczy i budowlany (np.
cementow-nie), daj¹cy oko³o 30 mln t CO2rocznie ze Ÿróde³ o emisji
powy¿ej 0,1 mln t CO2, oraz zak³ady przemys³owej
kon-wersji paliw kopalnych (rafinerie i koksownie), od których
pochodzi oko³o 10 mln t CO2ze Ÿróde³ emituj¹cych
powy-¿ej 0,1 mln t CO2rocznie. Emisja CO2 z tych wielkich
instalacji energetycznych i zak³adów przemys³owych to
oko³o 60% ca³kowitej emisji CO2w Polsce.
W latach 2001–2002 zanotowano w Polsce niewielki
wzrost emisji CO2 (rzêdu jednego procenta rocznie), lecz
przewiduje siê, ¿e w najbli¿szych latach tempo wzrostu
bêdzie szybsze. Trudniej wiêc bêdzie utrzymaæ za³o¿ony na lata 2008–2012 poziom 94% emisji z 1990 r., a tym bardziej przy-jêty w roku 2002 przez Uniê Europejsk¹ poziom 92%.
Perspektywy magazynowania CO2w Polsce
Na podstawie wskazówek metodycznych, zawartych raporcie koñcowym projektu GESTCO (Christensen & Hol-loway, 2003), oraz wszelkich dostêpnych w kraju informacji i publikacji przeprowadzono wstêpn¹ analizê i opracowano
mapê mo¿liwoœci magazynowania CO2w Polsce (ryc. 1).
Mo¿liwoœci podziemnego magazynowania CO2w
Pol-sce upatruje siê w rozleg³ych, mezozoicznych zbiornikach
271
Przegl¹d Geologiczny, vol. 53, nr 4, 2005
Kamieñ Pomorski Bóbrka--Rogi Dominikowice--Kobylanka Wêglówka Wañkowa Jaszczew Roztoki Strachocina B4 Bogdaj--Uciechów Borzêcin Brzostowo Tarcha³y Wierzchowice Czeszów N Bukowiec Grochowice Grodzisk Klêka Ujazd Wilków Za³êcze ¯uchlów Gorzys³aw N Czarna Sêdziszowska Husów-Albigowa-Krasne Jaros³aw Kielanówka Lubaczów £¹kta Mirocin Pantalowice--Pruchnik Przemyœl Tarnów Uszkowce Zalesie ¯o³ynia K³odawa Inowroc³aw RogoŸno Lubieñ Mogilno Góra £aniêta Damas³awek Sieroszowice Wojnicz £eba Mechelinki
Zatoka Pucka Królewiec
Kowno WILNO Presov Kosice Ostrava O³omuniec Brno Hradec Kralove PRAGA Liberec Brzeœæ Grodno U¿horod Lwów Stanis³awów Szczecin Koszalin S³upsk Gdynia Gdañsk Gorzów Wlkp. Bydgoszcz Grudzi¹dz Toruñ Olsztyn W³oc³awek P³ock Bia³ystok WARSZAWA £ódŸ Kalisz Poznañ Zielona Góra Radom Lublin Kielce Czêstochowa Opole Wroc³aw Legnica Wa³brzych Rzeszów Tarnów Kraków Bielsko-Bia³a Katowice Bytom Gliwice Rybnik Jastrzêbie Zdrój Tychy BERLIN Cottbus Dresden Rybnik-¯ory-Orzesze 0 25 50 75 100 125 150 175 250km
Orientacyjne zasiêgi zbiorników geotermalnych (o znacz¹cym zasoleniu): (wed³ug Górecki, 1995 i Górecki i in., 2002)
dolnej kredy dolnej jury
Miasta (tys. mieszk.)
100-499 500-999
1000-9999 wysady solne (wybrane)
inne (du¿e) z³o¿a soli (wed³ug Przenios³o, 2001 i bazy Infogeoskarb)
eksploatacja metanu z pok³adów wêgla albo wydobywalne zasoby MPW (wybrane) (wed³ug Przenios³o, 2001 i bazy Infogeoskarb) podziemne (du¿e) magazyny gazu podziemne nagazyny ropy naftowej
'Stare' z³o¿a gazu (mld m - zasoby ca³kowite) (wed³ug Karnkowski, 1993 i bazy Infogeoskarb)
3
'Stare' z³o¿a ropy i gazu (mln ton - zasoby ca³kowite) (wed³ug Karnkowski, 1993 i bazy Infogeoskarb) 1-5 1-5 5,001-10 10,001-34
Emisja CO (tys. ton): (wed³ug strony KPAU)2 elektrownie (elektro)ciep³ownie przetwórstwo paliw kopalnych przemys³ wytwórczy 100-500 501-1000 1001-5000 5001-10000 10001-35000
PRZEDSIÊBIORSTWO BADAÑ GEOFIZYCZNYCH
geologia z³o¿owa*geologia in¿ynierska*hydrogeologia*geodezja*kartografia*ekologia
Ni¿u Polskiego (Górecki, 1995; Górecki i in., 2002), zw³aszcza w dolnojurajskim i dolnokredowym. Zosta³y one dobrze rozpoznane w ramach poszukiwañ zasobów geotermalnych, a struktury hydrogeologiczne w ich obrê-bie maj¹ odpowiednie w³aœciwoœci i parametry z³o¿owe. Do tego celu mog¹ te¿ byæ wykorzystane struktury po eks-ploatacji z³ó¿ gazu i ropy naftowej, wystêpuj¹ce przewa¿-nie w g³êbi kraju, ale i na szelfie Ba³tyku. Istotne s¹ prace wykonane w ostatnich latach przez PGNiG S.A., pole-gaj¹ce na utworzeniu licznych podziemnych magazynów gazu w starych, w znacznej czêœci wyeksploatowanych, z³o¿ach gazu i ropy oraz w wysadzie solnym (Rynek Gazu — www.rynekgazu.pl). Rozpatrywane jest te¿ zast¹pienie
przez CO2zasobów metanu w pok³adach wêgla i w starych
wyrobiskach górniczych (Karnkowski, 1993; Przenios³o, 2001; Baza Infogeoskarb). Prace badawcze nad wydobyciem
metanu z pok³adów wêgla i zat³aczania w jego miejsce CO2
prowadzi w ramach projektu RECOPOL z 5. Programu Ramowego UE G³ówny Instytut Górnictwa w Katowi-cach, we wspó³pracy z holenderskim Instytutem Nauk Sto-sowanych o Ziemi (TNO NITG), pe³ni¹cym funkcjê holen-derskiej s³u¿by geologicznej, i innymi partnerami zagra-nicznymi.
Obecnie mo¿na wykorzystaæ bogate zasoby archiwal-nych daarchiwal-nych geofizyczarchiwal-nych, bêd¹ce w gestii Ministerstwa Œrodowiska i PGNiG S.A., a tak¿e wykonaæ nowe, niein-wazyjne prace geofizyczne, w celu szczegó³owego rozpo-znania struktur geologicznych, przydatnych do podziemnego
magazynowania CO2. U³atwieniem mo¿e tu byæ znajomoœæ
technik i informacji wykorzystywanych do poszukiwañ wêglowodorów i surowców mineralnych, gdy¿ mog¹ one
w przysz³oœci s³u¿yæ do monitorowania zat³aczania CO2do
struktur geologicznych.
Literatura Baza Infogeoskarb — http://baza.pgi.waw.pl/igs
CHRISTENSEN N.P. & HOLLOWAY S. 2003 — The GESTCO pro-ject — summary report to the European Commission.
GAJEWSKI A. & WÓJCICKI A. 2004 — Miêdzynarodowa wspó³pra-ca w zakresie geologii i geofizyki na obszarze Karpat — Projekt CARTA. Prz. Geol., 52: 934–935.
G³ówny Instytut Górnictwa — www.gig.katowice.pl
GÓRECKI W. (red.) 1995 — Atlas zasobów energii geotermalnej na Ni¿u Polskim. ZSE AGH, Towarzystwo Geosynoptyków „Geos”, Kraków. GÓRECKI W., MYŒKO A. & KOZDRA T. 2002 — Zasoby wód i energii geotermalnej na Ni¿u Polskim oraz mo¿liwoœci ich prze-mys³owego wykorzystania. GlobEnergy, 2: 20–26.
KARNKOWSKI P. 1993 — Z³o¿a ropy i gazu w Polsce. Towarzystwo Geosynoptyków „Geos”, Kraków.
KPAU — Krajowy plan alokacji uprawnieñ do emisji CO2—
www.co2trade.pl
Krajowe Centrum Inwentaryzacji Emisji Instytutu Ochrony
Œrodowiska (KCIE IOŒ) — www.ios.edu.pl/kcie OLENDRZYÑSKI K., KARGULEWICZ I., DÊBSKI B.,
RADWAÑSKI E., GALIÑSKI W., M¥KOSA J., KOZAKIEWICZ J. & SKOŒKIEWICZ J. 2003 — Inwentaryzacja emisji gazów cieplarnia-nych i ich prekursorów za rok 2001. Instytut Ochrony Œrodowiska — Krajowe Centrum Inwentaryzacji Emisji.
PRZENIOS£O S. (red.) 2001 — Bilans zasobów kopalin i wód pod-ziemnych w Polsce wed³ug stanu na 31 XII 2000 r. Pañstw. Inst. Geol.
Rynek Gazu — www.rynekgazu.pl
TARKOWSKI R. & ULIASZ-MISIAK B. 2003 — Emisja dwutlenku wêgla w Polsce w aspekcie podziemnego magazynowania. Gosp. Sur. Miner., 19: 81–102.
Informacje o przysz³ych wydarzeniach*
Opracowa³a Barbara ¯bikowska**
10–11.05.2005. W Warszawie odbê-dzie siê II Ogólnopolska Konferencja z cyklu Badania Petrologiczne i Mineralo-giczne w Geologii, organizowana przez Pañstwowy Instytut Geologiczny. Proble-matyka konferencji bêdzie prezentowana w 7 blokach tematycznych: Metody anali-tyczne (Eksperymenty); Kr¹¿enie fluidów; Procesy diagenetyczne (Analiza cech zbior-nikowych); Procesy hydrotermalne (Tworzenie z³ó¿); Procesy magmowe i metamorficzne; Petrografia i geochemia ma-terii organicznej; Bie¿¹ce projekty interdyscyplinarne. Informacje: dr Aleksandra Koz³owska, Pañstwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa, tel. (0-22) 849-53-51 wew. 327, e-mail: aleksandra. kozlow-ska@pgi.gov.pl
11–13.05.2005. W Sudetach Wschodnich odbêd¹ siê warsztaty i pierwsze spotkanie robocze grupy HIME (Human Impact on Mid Mountains Ecosystems). Do udzia³u zapraszaj¹ organizatorzy: Wydzia³ Nauk o Ziemi Uniwersy-tetu Œl¹skiego oraz Instytut Geografii i Rozwoju Regional-nego Uniwersytetu Wroc³awskiego. Warsztaty odbêd¹ siê pod patronatem Komitetu Badañ Czwartorzêdu PAN i Sto-warzyszenia Geomorfologów Polskich. Celem spotkania bêdzie identyfikacja problematyki badawczej w œrodowisku gór œrednich strefy umiarkowanej oraz dyskusja nad meto-dyk¹ badañ ró¿norodnego wp³ywu cz³owieka na ekosyste-my gór œrednich w przesz³oœci i w czasach nam wspó³-czesnych. Informacje: mgr in¿. Krystyna Kocel i mgr El¿-bieta Miernikowska, Wydzia³ Nauk o Ziemi, Uniwersytet Œl¹ski, ul. Bêdziñska 60, 41-200 Sosnowiec, tel. (0-32) 368-94-40, e-mail: kpip@ultra.cto.us.edu.pl
18–20.05.2005*. W Radzyniu k. S³awy odbêdzie siê VII Konferencja z cyklu Zagospodarowanie Kopalin Towarzysz¹cych w Górnictwie pt. Kompleksowe wykorzys-tanie kopalin warunkiem ochrony z³ó¿, organizowana pod patronatem ministra œrodowiska przez KGHM Polska 272
Przegl¹d Geologiczny, vol. 53, nr 4, 2005
