Agyagásványok reaktivitásának vizsgálata szén-dioxiddal telített vízben nagy nyomáson és hőmérsékleten

Abstract

A klímaváltozásért felelős egyik fő üvegházhatású gáz a CO2. Ezen gáz nagymértékű kibocsátásának csökkentésére értelmes megoldást jelenthet a CO2 geológiai tárolókban való elhelyezése. Az erre alkalmas rezervoárok közül a legnagyobb tárolási kapacitással a Föld üledékes medencéiben található sósvizes tárolók rendelkeznek (IPCC, 2005). Ezért TDK dolgozatunkban ezekkel a rendszerekkel foglakozunk bővebben. A CO2 biztonságos tárolásához geológiai időskálán rövid távon (~100 év) fontos, hogy a fedőkőzet fizikai gátat képezzen a CO2 migrációs útvonalában - ami víznél kisebb sűrűsége miatt felfelé áramlik - és megakadályozza annak felszín felé történő szivárgását (Gaus, 2010). Hosszú távon (n*1000 év) a CO2 oldódik a geológiai formáció vizében, ezáltal csökkentve a pórusvíz pH-ját, ami hatására geokémiai reakciók játszódhatnak le a rezervoárt és fedőkőzetet alkotó ásványok, valamint a CO2-vel telített pórusvíz között. Az ideális fedőkőzet fizikai és kémiai szempontból is ellenálló, ezért kis permeabilitással és porozitással, nagy szorpciós és ioncserélő képességgel kell rendelkeznie (Bildstein et al., 2009; Kaldi et al, 2011). A kémiai reakciók hatására megváltozhatnak a fedőkőzet fizikai tulajdonságai (porozitás-permeabilitás), amelynek következtében csökkenhet a záró/szigetelő tulajdonsága, elősegítve ezzel a CO2 szivárgását (Gaus, 2010; Kaldi et al., 2011). Ezért az elmúlt néhány évben a fedőkőzetek fizikai-kémiai tulajdonságainak széleskörű tanulmányozása és ismerete előtérbe került a CO2 tárolással foglalkozó szakirodalomban ( (Kaszuba et al., 2003, 2005; Gaus et al., 2005; Gaus, 2010; Kaldi et al., 2011) és elengedhetetlenné vált a biztonságos tárolási körülmények megteremtéséhez.