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Monitoraggio e sicurezza del processo di iniezione e stoccaggio della CO2

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Monitoraggio e sicurezza del processo di iniezione e stoccaggio della CO2

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 12:05 pm

Nello sviluppo ed applicazione delle tecnologie di stoccaggio geologico della CO 2 , particolare importanza rivestono le problematiche legate alla previsione delle possibili migrazioni, risalite e perdite in superficie della CO 2 confinata in profondità, al fine di dimostrare che tali perdite, non siano in grado di portare a situazioni di pericolo per la biocenosi del sito e, tanto meno, per la salute umana. Nel presente rapporto sono esaminate criticamente le metodologie di monitoraggio dei potenziali rilasci di gas dai siti di stoccaggio della CO 2 e degli effetti che possono essere indotti sull’ambiente. L’analisi evidenzia l’importanza di un’attenta caratterizzazione preventiva dei siti potenzialmente idonei per il sequestro geologico di tale gas, in particolare di quei fenomeni che portano ad un’oscillazione significativa delle emissioni nell’arco dell’anno o di periodi ancora più lunghi. Le misure dei potenziali rilasci di CO 2 non possono prescindere da un’attenta valutazione dei fenomeni naturali, di origine biologica e geologica, che portano alla formazione ed al rilascio di CO 2 dal suolo verso l’atmosfera. Il rilascio accidentale, infatti, andrà a confondersi con quello naturale, ma da questo dovrà essere possibile discriminarlo, al fine di evitare falsi allarmi durante i rilievi del monitoraggio delle fughe. Sebbene l’anidride carbonica iniettata allo stato di fluido supercritico (ad una pressione maggiore di 80 bar e temperatura superiore a 30°C), ad una profondità di circa 1000 m in un acquifero salino (o in un giacimento petrolifero o di gas naturale già sfruttato), abbia poche possibilità di risalita, tale evento deve essere considerato tra i fattori di rischio, soprattutto a seguito di eventi geologi che pregiudichino l’integrità del pozzo di stoccaggio. Il monitoraggio delle fughe dal serbatoio deve essere eseguito tramite specifiche tecniche geofisiche e modelli che siano in grado di predire il cammino del gas, fino alla sua completa dissoluzione negli strati del sottosuolo profondo, o di predire gli eventi a potenziale impatto sugli strati superficiali, prima che questi si verifichino e che vengano confermati dalle misure geochimiche effettuate con il monitoraggio in superficie. Il monitoraggio geochimico dei rilasci di CO 2 dal suolo si effettua sia attraverso la misura diretta del gas nei primi metri di profondità del terreno, sia attraverso la misura nel tempo della concentrazione di traccianti naturali, quali radon, elio, idrogeno, direttamente correlabili con eventi geologici in grado di portare ad un rilascio della CO 2 . Il presente rapporto esamina, in dettaglio i parametri potenzialmente utili per il monitoraggio delle potenziali fughe dal serbatoio e le tecnologie di monitoraggio proposte per questa applicazione, derivate principalmente da quelle già disponibili e collaudate in ambiti industriali analoghi, nel settore minerario − petrolifero. Nel rapporto è presentata, inoltre, una modellazione preliminare di flussi consistenti di CO 2 in fuoriuscita dal terreno, nelle condizioni atmosferiche più critiche ipotizzabili. Tale modellazione evidenzia la difficoltà di rilevare una concentrazione significativamente superiore al fondo naturale al di fuori dell’area di emissione ed oltre i primi metri di altezza, anche all’interno dell’area di emissione stessa. Nonostante il rischio per la salute umana risulti del tutto marginale e totalmente controllabile con una corretta selezione del sito, la predisposizione di un piano di monitoraggio convincente e realistico risulta comunque essere uno degli elementi chiave nel processo di industrializzazione del sequestro geologico della CO 2 quale tecnologia di controllo dei gas serra, indipendentemente dall’ubicazione del serbatoio: sia questa “off-shore” sotto un fondale marino o in un’area della terraferma inurbanizzata e povera di vegetazione. Tutto l’iter autorizzativo, dalla pianificazione dell’intervento alla scelta del sito, fino alla chiusura degli impianti, dovrà essere accompagnato dai ritorni di un dettagliato piano di monitoraggio. Tale piano avrà lo scopo preliminare di raccogliere dati sul sito per la calibrazione dei modelli predittivi prima dell’inizio dei lavori e, successivamente all’apertura dei cantieri fino a molto tempo dopo la chiusura del sito, dovrà fornire le necessarie rassicurazioni sull’efficacia degli interventi attuati e sull’affidabilità dei modelli predittivi utilizzati. Trattandosi di una processo industriale nuovo, l’esperienza industriale di sequestro geologico può vantare attualmente solo poche applicazioni specifiche nel mondo. Tuttavia, le tecniche di iniezione di gas risultano molto consolidate per l’estrazione di idrocarburi e gas dal sottosuolo. Le esperienze provenienti da tali applicazioni e gli studi della geologia del sottosuolo per l’industria petrolifera − metanifera, costituiscono

pertanto il background tecnologico più qualificato per intraprendere lo studio di un sito potenziale di stoccaggio geologico di gas. Nel rapporto sono illustrate alcune delle esperienze in atto nel mondo e le sperimentazioni avviate per studiare gli aspetti che presentano problematiche ancora aperte.

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