CCS - ta technologia miałaby ratować polską energetykę węglową. Byliśmy przy jej narodzinach

Tak wyglądała instalacja CCS przy bloku węglowym elektrowni w Schwarzepumpe w Niemczech w 2008 r.

W Holandii, w miejscowości Sluiskil, w prowincji Zelandia, uruchomiono największą w Europie instalację wychwytywania dwutlenku węgla CCS. Obiekt jest obsługiwany przez norweskiego giganta rolnego Yara International. Według Yara, instalacja pomoże zmniejszyć emisje w jednej z największych europejskich fabryk nawozów. Zakład ma wychwytywać i skraplać do 800 000 ton CO2 rocznie. Wychwycony dwutlenek węgla będzie następnie transportowany i składowany 2,6 km pod dnem morskim na norweskim szelfie kontynentalnym. Transportem i magazynowaniem zajmie się Northern Lights, spółka joint venture gigantów energetycznych Equinor, TotalEnergies i Shell, która koncentruje się na transporcie dwutlenku węgla. Oczekuje się, że projekt wychwyci około 12 mln ton dwutlenku węgla w ciągu 15 lat.

Byliśmy w Schwarzepumpe

Technologia CCS (Carbon Capture and Storage) polega na wychwytywaniu dwutlenku węgla w celu ograniczenia jego emisji do atmosfery. Wymyślono ja ponad ćwierć wieku temu. W jej implementacji brylowały Niemcy. Ponad trzysta ekip reporterskich z całej Europy, w tym Trybuna Górnicza, obserwowało 9 września 2008 r. uroczystość inauguracji budowy pierwszej bezemisyjnej elektrowni węglowej w Schwarze Pumpe. 

- Jeśli inwestycja przyniesie przewidywany sukces, to mamy zagwarantowane przywództwo technologiczne w dziedzinie energetyki na długie lata - mówiła w swym wystąpieniu Angela Merkel (CDU), była kanclerz Niemiec, gość honorowy uroczystości.

Działania na rzecz wykorzystania węgla brunatnego do pozyskiwania energii uznała za jeden z kluczowych celów niemieckiej gospodarki. Mianem „cudu” określiła ponadto osiągnięcia naukowców w dziedzinie badań nad nowymi technologiami spalania węgla.

- Usytuowanie elektrowni wolnej od dwutlenku węgla w Schwarze Pumpe jest korzystne dla ratowania środowiska naturalnego regionu, ale nie tylko. To tutaj przecież skoncentrowany jest nasz przemysł wydobywczy węgla brunatnego, bezustannie krytykowany przez ekologów. Łużyce mogą być już teraz dumne. Znaczenie pilotażowego przedsięwzięcia wykracza bowiem daleko poza granice Niemiec – tłumaczyła niemiecka kanclerz.

Niestety. Projekt porzucono. Okazało się bowiem, że podziemna sekwestracja dwutlenku węgla w warstwach skalnych może przynieść po latach negatywne konsekwencje. Prac nad CCS jednak nie zawieszono, a z początkiem ubiegłej dekady Polska miała już własną instalację do wychwytywania dwutlenku węgla - CCS. 

Projekt stworzyli, a co najważniejsze wykonali, specjaliści z Grupy Tauron oraz Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu (dzisiaj noszącego nazwę Instytut Technologii Paliw i Energii) przy współpracy naukowców Politechniki Śląskiej i wsparciu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Koszty zbudowania instalacji pilotowej wyniosły 8,8 mln zł i zostały w całości pokryte ze środków Grupy Tauron.

Pilotowa instalacja mieściła się w trzech kontenerach i 25 marca 2013 r. została wyekspediowana ciężarówkami na naszych, dziennikarskich oczach z zakładu Zarmen w Zdzieszowicach właśnie do Łazisk.

CCS w Mikołowie

- Zadaniem projektu jest zbadanie istoty problemu wychwytywania dwutlenku węgla. Próby pokażą jaka jest rzeczywistość w tej dziedzinie, a praktycy będą mogli poznać zasady funkcjonowania instalacji. Naturalnie o podziemnej sekwestracji dwutlenku węgla na razie nie ma mowy – wyjaśniał wówczas Marek Ściążko, dyrektor wspomnianego Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla.

O podziemnej sekwestracji nie mogło być mowy. Naukowcy zorientowali się bowiem, że nie ma w Polsce takich miejsc, gdzie można byłoby ulokować wychwycony dwutlenek węgla. 

Nadal jednak pracowano nad rozwojem CCS. Poligonem dla naukowców z GIG była Kopalnia Doświadczalna Barbara w Mikołowie. Na poziomie ok. 30 m pod ziemią, z istniejących chodników wykonano 70-metrowy poziomy odwiert, który w kolejnym etapie prac wydłużono do ok. 88 m. W ciągu kilku tygodni z powierzchni zatłoczono tam prawie 8 ton dwutlenku węgla i badano przebieg procesu absorbcji.

- Prowadziliśmy badania w KD Barbara w skali wielkolaboratoryjnej. Trwały w sumie kilkanaście dni. Do tego celu posłużyły nam reaktory, w których prowadzimy zgazowanie węgla – tłumaczył tajniki badań dr inż. Krzysztof Kapusta z Głównego Instytutu Górnictwa.

Zbadano też możliwości magazynowania CO2 na większą skalę w głęboko położonym złożu węgla w jednej z czynnych kopalń Polskiej Grupy Górniczej. W oparciu o dane geologiczne przygotowano koncepcję instalacji, która mogłaby tam działać. Niewiele z tego wyszło. Ale problem dalej drążono.

O stworzenie kompleksowego ogólnokrajowego programu, służącego upowszechnieniu w Polsce technologii CCS, zaapelowali równo trzy lata temu przedstawiciele przemysłu i związkowcy. Przewodniczący śląsko-dąbrowskiej Solidarności Dominik Kolorz ocenił, że wykorzystanie na szeroką skalę systemu CCS w energetyce jest również warunkiem koniecznym dla realizacji zwartej w maju 2021 r. Umowy społecznej dotyczącej transformacji sektora górnictwa węgla kamiennego oraz wybranych procesów transformacji województwa śląskiego. 

Nad rozwiązaniami umożliwiającymi uruchomienie projektów CCS w Polsce myślały tęgie głowy. I wymyśliły. Otóż najlepszym rozwiązaniem miałoby być zbudowanie rurociągów prowadzących od największych polskich elektrowni i cementowni do Bałtyku. Pomysł okazał się oczywiście nierealny.

Zapytaliśmy więc prof. inż. Józefa Dubińskiego, byłego dyrektora Głównego Instytutu Górnictwa o opinie na temat CCS.

- W nauce musimy sprawdzać nowe rozwiązania i bez względu na to, czy ich stosowanie będzie przynosiło konkretne korzyści, bądź wprost przeciwnie. I tak właśnie było z podziemnym zgazowaniem węgla i technologią CCS. W moim gabinecie gościłem wielu znanych polityków wypytujących mnie czy te technologie znajdą zastosowane. Podkreślam, że podziemne zagazowanie węgla w kopalniach może być w takiej konurbacji, jak na Śląsku, niebezpieczne dla mieszkańców i środowiska. Z kolei z CCS można mieć pożytek, lecz jedynie wtedy, gdy jest bezpieczne miejsce do zatłaczania dwutlenku węgla i znajduje się ono blisko elektrowni węglowej i ceny uprawnień do emisji będą wysokie. Nie mamy w Polsce takich lokalizacji, a w ślad za tym warunków do zastosowania tego rodzaju rozwiązań. Przypomnę, że zespół kopalni i elektrowni Bełchatów uzyskał 180 mln euro na uruchomienie technologii CCS. Jak policzyli koszty, to okazało się, że to się nie opłaca, ponieważ trzeba byłoby wywłaszczyć kilkaset właścicieli gruntów i poprowadzić rurociąg liczący ponad 60 km. Moim zdaniem lepiej jest utylizować CO2, stosować do produkcji czegoś innego. Dziś temat CCS wraca ze względu na rosnące koszty pozwoleń na emisję. Powiem szczerze, jestem sceptyczny, co do powodzenia zastosowania tej technologii w Polsce – powiedział.

Wielki powrót CCS

CCS jednak ponownie wraca. Już dwa lata temu Komisja Europejska zapowiedziała, że szykuje strategię rozwoju tego rodzaju infrastruktury przeznaczonej do transportu CO2. Co ciekawe, powrócono do koncepcji rurociągów. Powstała również wstępna lista towarów, które mogłyby być produkowane przy wykorzystaniu wychwyconego CO2. Mówił nam o tym Krzysztof Bolesta, wiceminister w resorcie klimatu, podczas Europejskiego Kongresu gospodarczego w Katowicach w 2024 r.

Jak wiadomo dwutlenek węgla znajduje szerokie zastosowanie w branży żywności i napojów, w rolnictwie, zwalczaniu owadów i ochronie produktów, produkcji nawozów, w górnictwie naftowym w celu optymalizacji wydobycia, budownictwie, a nawet w służbie zdrowia.

W zamysłach Brukseli Technologia CCS mogłaby odegrać dużą rolę w okresie przejściowym, z energetyki opartej na węglu, do bezemisyjnej, choć w dalekiej perspektywie rozważane jest nawet stosowanie jej bezterminowo.