Jednym z największych wyzwań stojących przez państwami członkowskimi Unii Europejskiej jest niewątpliwie kryzys klimatyczny i konieczne, aby mu przeciwdziałać: transformacja energetyczna oraz redukcja emisji gazów cieplarnianych do atmosfery.

Branża naftowa, w związku z widocznym trendem rozwijania odnawialnych źródeł energii staje przed możliwością wejścia w nową fazę funkcjonowania związaną z przyspieszającą dekarbonizacją. Obserwując trendy globalne i europejskie, LOTOS Petrobaltic S.A. dostrzega perspektywę przeformułowania obecności na polskim rynku m.in. poprzez przystąpienie do realizacji projektów geosekwestracji dwutlenku węgla (ang. carbon capture and storage – CCS).

Geosekwestracja polega na wychwycie gazu cieplarnianego (powstającego głównie podczas spalania paliw kopalnych w elektrowniach lub w procesach przemysłowych), a następnie przetransportowaniu go w wyznaczone do tego miejsca, celem składowania w formacjach i strukturach geologicznych o odpowiedniej pojemności i szczelności.

Cały proces składa się z trzech głównych etapów:

• wychwytu dwutlenku węgla – emitent posiadający odpowiednią instalację wychwytującą CO2, możliwość rozliczenia w systemie EU ETS praw do emisji, odpowiedni skład strumienia CO2, zgodny z unijną Dyrektywą;
• transportu – wykorzystanie dostępnych środków transportu lądowego i morskiego: cysterny, kolej, barki rzeczne, specjalistyczne statki;
• zatłoczenia w sposób bezpieczny dla środowiska w podziemnym magazynie – infrastruktura zatłaczająca, monitoring podziemnego składowiska.

Źródło: https://ec.europa.eu/clima/eu-action/carbon-capture-use-and-storage_en.

Potencjalne struktury rozpatrywane jako magazyny CO2 powinny spełniać między innymi następujące kryteria:

• pojemność składowania struktury wyraźnie większa od całkowitej emisji zakładu przemysłowego (przynajmniej kilka milionów ton CO2);
• głębokość występowania podziemnego zbiornika: głębokość minimalna to 800 m (płycej CO2 nie występuje w fazie nadkrytycznej/ciekłej), maksymalna głębokość uzależniona jest od własności zbiornikowych – do 3000 m;
• miąższość zbiornika: minimalna 20 m, optymalnie 30 m i więcej;
• nadkład (uszczelnienie) pozbawiony uskoków, nieprzepuszczalny, o miąższości minimum 50 m, a optymalnie 100 m.

Idealnymi magazynami dwutlenku węgla są wyeksploatowane złoża ropy naftowej i gazu ziemnego, które spełniają wyżej wymienione kryteria, i – co najważniejsze – mają potwierdzoną szczelność pułapki, więc są bezpieczne dla środowiska. 

Głównym założeniem ekonomicznym projektów CCS jest możliwość rozliczenia unikniętych emisji CO2 w europejskim systemie handlu uprawnień do emisji. Przedsiębiorstwo generujące dwutlenek węgla do atmosfery wykupuje uprawnienia do jego emisji na podstawie faktycznej wielkości emisji, wynikającej z pomiarów. Warto zaznaczyć, że rynek handlu uprawnieniami w ostatnim czasie jest niestabilny i pokazuje, że w krótkiej perspektywie czasu ceny praw do emisji mogą się znacząco zmieniać. 

Podstawę biznesową dla projektu CCS stanowi rozliczenie unikniętych emisji w systemie ETS – emitent, który zaoszczędzi na zakupie praw do emisji CO2, pokrywa koszty jego transportu i składowania w podziemnych magazynach. Dla opracowania długoletniego planu biznesowego istotna staje się możliwość oszacowania kosztów emisji CO2 w odpowiedniej perspektywie czasowej. Dlatego ważne jest, aby rynek handlu uprawnieniami został w odpowiedni sposób ustabilizowany.

Bardzo istotnym elementem, mającym wpływ na rachunek ekonomiczny projektu CCS, jest monitoring. Jest on niezbędny dla zapewnienia bezpieczeństwa środowiska i kontroli nad podziemnym magazynem. Zgodnie z przepisami ustawy Prawo geologiczne i górnicze monitoring prowadzony jest w trzech etapach:

• w trakcie zatłaczania CO2 do podziemnego składowiska;
• po zamknięciu składowiska, a przed przekazaniem Krajowemu Administratorowi Podziemnych Składowisk Dwutlenku Węgla (KAPSDW) – zgodnie z Dyrektywą Unii Europejskiej każdy kraj zobligowany jest do wyznaczenia instytucji, która przejmie kontrolę nad podziemnymi magazynami CO2;
• oraz po przejęciu przez Krajowego Administratora Podziemnych Składowisk Dwutlenku Węgla odpowiedzialności za podziemny magazyn.

W aktualnie obowiązujących przepisach zasady monitoringu określone są w sposób niezwykle drobiazgowy, a realizacja obowiązków ma być weryfikowana wykonywaniem niemal wszelkich dostępnych na rynku badań. Takie podejście generuje częstokroć nieuzasadnione, wysokie koszty, a dodatkowo nie uwzględnia możliwości indywidualnego podejścia do kompleksów składowania: w zależności od lokalizacji będą one cechować się różnymi parametrami i wyjściowym poziomem bezpieczeństwa. Nadto zauważyć należy, iż podziemne magazyny CO2 mogą znajdować się zarówno w obszarach lądowych, jak i morskich i generować zagrożenia dla życia i zdrowia w skrajnie różnej skali. Ze względów technologicznych i praktycznych powinno to zostać uwzględnione w prawodawstwie.

Warto przy tym podkreślić, że wyeksploatowane złoża ropy naftowej i gazu ziemnego, przez sam fakt występowania węglowodorów, mają potwierdzoną swoją szczelność, zatem prawdopodobieństwo wystąpienia wycieku jest niewielkie. Biorąc pod uwagę powyższe, w zakresie monitoringu obligatoryjnie narzucone powinny być tylko podstawowe badania, a dodatkowe pomiary powinny być uzależnione od miejsca i formacji geologicznych w których podziemny magazyn CO2 został zlokalizowany. Podejście takie widoczne jest w uruchamianych projektach CCS w Norwegii, gdzie wyeksploatowane złoża gazu ziemnego wykorzystywane do magazynowania CO2 monitorowane są tylko pod kątem zmian temperatury i ciśnienia zbiornika.

Kolejnym ważnym aspektem projektów CCS jest transportowanie gazu z miejsca wychwytu do zakładu górniczego celem zatłoczenia do podziemnego kompleksu. W tym zakresie szczególnie istotna wydaje się możliwość wykorzystania wszelkich dostępnych środków transportu CO2, z prawem do rozliczenia unikniętych emisji w systemie ETS przy ich wykorzystaniu.

Dwutlenek węgla może być transportowany za pomocą:

• gazociągów – morskich i lądowych;
• barek rzecznych;
• specjalistycznych statków morskich;
• autocystern;
• koleją, za pomocą odpowiedniego taboru kolejowego.

Wykorzystanie różnych środków transportu CO2 pozwalałoby emitentom na wysyłanie gazu z różnych lokalizacji do optymalnego, wytypowanego magazynu podziemnego. Spełniony zostałby przy tym warunek wynikający z prawa Unii Europejskiej dotyczący równego dostępu każdego zainteresowanego podmiotu do systemu składowania na terenie całej Wspólnoty.

W praktyce, rozpoczynając prace nad pierwszym w Polsce projektem geosekwestracyjnym, należałoby uruchomić pilotażowy projekt na eksploatowanym złożu B3 znajdującym się pod dnem Morza Bałtyckiego. Został on wskazany w rozporządzeniu Ministra Środowiska w sprawie obszarów, na których dopuszcza się lokalizowanie kompleksu podziemnego składowania dwutlenku węgla. Taki pilotaż umożliwiłby przetestowanie istniejącej infrastruktury, budowę nowych elementów, a także opracowanie planu monitoringu podziemnego składowiska CO2 zgodnego z wymogami prawa Unii Europejskiej, a zarazem realnego z biznesowego punktu widzenia. 

Wyniki projektu pilotażowego otworzą drogę do wytypowania kolejnych struktur geologicznych występujących w tej samej skale zbiornikowej zlokalizowanej w polskiej wyłącznej strefie ekonomicznej na Morzu Bałtyckim. Określone w ramach projektu parametry związane z transportem i zatłaczaniem CO2 dadzą podstawę do wielkoskalowej rozbudowy infrastruktury podmorskiej i w niedalekiej przyszłości na składowanie CO2 w większych ilościach w kolejnych podziemnych magazynach o potwierdzonej wystarczającej pojemności.

Równoległe, na poziomie administracji rządowej, trwają prace nad zmianą otoczenia legislacyjnego, których celem jest ułatwienie realizacji projektów CCS. Obecnie toczą się uzgodnienia międzyresortowe dotyczące projektu ustawy o zmianie ustawy Prawo geologiczne i górnicze oraz innych ustaw (numer z wykazu: UD280). 

Proponowane zmiany dotyczą przede wszystkim ram prawnych dla projektów pilotażowych (poniżej 500 tys. ton CO2 rocznie), uwzględnienia w ustawodawstwie technologii EOR/EHR, uporządkowania terminologii oraz dookreślenia procedur związanych z uzyskiwaniem koncesji.