Wywiad z dr inż. Danuta Miedzińska z WAT dotyczący DIOX4SHELL

Wywiad z dr inż. Danuta Miedzińska z WAT dotyczący DIOX4SHELL

1. Wiemy, że niektóre firmy używają ciekłego CO2 w odwiertach. Jak Państwa projekt różni się od obecnejtechniki?

Nasza metoda powstała na bazie głębokiego i gruntownego przeglądu dostępnych rozwiązań dotyczących różnych metod szczelinowania i wydobycia gazu z łupków oraz przeglądu dostępnej wiedzy na temat specyfiki polskich złóż łupkowych. Wiedza ta doprowadziła nas do opracowania metody wydobycia gazu z łupków sprzężonej z magazynowaniem podziemnym CO2. Metoda ta różni się w sposób diametralny od tych w tej chwili stosowanych w niektórych firmach. Tam stosuje się po prostu CO2 zamiast wody, czyli szczelinowanie polega na pompowaniu dużych ilości płynu pod wysokim ciśnieniem do złoża, które powoduje szczelinowanie i przez to zwiększenie przepuszczalności skał i wydobycie gazu. Niestety w tej metodzie wydobywamy z powrotem również CO2. W metodzie WAT do złoża wprowadzamy CO2 w stanie nadkrytycznym, czyli jako bardzo zimny płyn, ale w niskim ciśnieniu, o niskiej lepkości i dużej ruchliwości cząsteczek. Płyn ten pod wpływem temperatury panującej w złożu (ponad 100 stopni Celsjusza) rozpręża się, czyli zwiększa ciśnienie i powoduje szczelinowanie. Wykorzystujemy więc inny proces fizyczny. Dodatkowo planujemy proces prowadzić nie w jednym odwiercie, ale w kilku odwiertach poziomych, co zwiększy jego efektywność. Dodatkowym sprzyjającym nam zjawiskiem jest proces preferencyjnej adsorpcji CO2 względem CH4 w polskich łupkach. Polega to na tym, że większość gazu łupkowego jest zaadsorbowane – „przyczepione” do powierzchni porów w skale łupkowej, CO2 potrafi „oderwać” cząsteczki metanu i je zastąpić – mamy więc zrealizowany bezpieczny proces magazynowania CO2 i zwiększenie nawet 4 krotne wydobycia metanu.

2. Koncepcja projektu została opatentowana dwa lata temu. Czy jest jedna osoba, która wpadła na pomysł projektu, czy od początku była to praca grupowa?

Nad opracowaniem metody pracował intensywnie cały zespół Katedry Mechaniki i Informatyki Stosowanej WAT pod kierunkiem pana profesora Tadeusza Niezgody. W pierwszy etap prac, czyli badania stanu techniki i wiedzy, zaangażowani byli wszyscy od doktorantów do profesorów. Etap powstawania nowej idei był realizowany w zespole sześcioosobowym.

3. Państwa projekt otrzymał 92.5 punktów na 100, ale jak wyglądała ocena? Czy musieli Państwo przeprowadzić demonstrację?

Ocena projektu była realizowana w NCBiR zgodnie z zasadami konkursu BlueGas. Złożony przez nas opis projektu oceniało 5 ekspertów z Polski i zagranicy, dwie skrajne oceny (najniższa i najwyższa) były odrzucane, pozostałe oceny sumowano. Ocenie podlegały takie parametry projektu, jak innowacyjność, możliwości aplikacji wyników w Polsce i na świecie, ryzyko realizacji, potencjał zespołu wykonawców czy zwiększenie konkurencyjności Polski na rynku międzynarodowym.

4. Jak się Pani wydaje, ile czasu potrzebują Państwo, aby udoskonalić i usprawnić metodę i żeby można ją było wykorzystać na dużą skalę?

Nasz projekt, który będzie trwał 2 lata (startujemy w grudniu 2014), ma właśnie na celu zaprojektowanie całego procesu technologicznego wydobycia na bazie naszej metody. Są to szerokie badania przede wszystkim laboratoryjne (obniżenie kosztów i ryzyka prowadzenia badań od razu na odwiercie rzeczywistym). Planujemy rozwiązać wszelkie trudności konstrukcyjne tak, aby móc tę technologię zastosować w warunkach rzeczywistych.

5. Jak wyglądają postępy?

Przed projektem byliśmy na etapie badań własnych, np. symulacji numerycznych i badań, które mogliśmy wykonać w ramach środków własnych uczelni. Badana te potwierdziły słuszność naszej koncepcji, jednak do głębszych badań potrzebujemy specjalistycznej aparatury i badań, a więc dzięki finansowaniu z projektu BlueGas zrealizujemy nasze cele ciągu najbliższych dwóch lat.

6. Czy ta metoda byłaby tańsza od obecnej?

Oczywiście, docelowo ta technologia będzie tańsza od obecnej (która jest przede wszystkim nieskuteczna dla polskich łupków!) z kilku względów: wydobędziemy nawet czterokrotnie więcej metanu ze złoża, zmagazynujemy CO2 (kwestie np. limitów UE), nie używamy wody, ani domieszek chemicznych. Tak więc, przede wszystkim korzyści.

7. Jak wygląda aspekt wpływu na środowisko naturalne? Zwłaszcza w porównaniu do wody z chemicznymi domieszkami?

Tak jak było wspomniane, CO2 w stanie nadkrytycznym ma szczególne właściwości fizykochemiczne (lepkość i ruchliwość cząsteczek), domieszek chemicznych, które są konieczne do wymieszania płynu z piaskiem, używać nie trzeba. Proces magazynowania opisany wyżej, też nie powoduje ryzyka dla środowiska, gdyż zaadsorbowany CO2 nie wycieknie z podziemnego magazynu, tak jak w przypadku innych metod geosekwestracji CO2. Dodajmy, że nasze badania wykazały, że proces rozprężania CO2 w złożu, a więc i szczelinowania nie jest gwałtowny, a więc nie ryzykujemy, ze powstaną lokalne trzęsienia ziemi, jak w przypadku szczelinowania wodą.

8. Współpracują Państwo z AGH, Politechniką Warszawską oraz PGNiG. Jak owocna jest ta współpraca?

Zespól, jaki stworzyliśmy z PGNiG, AGH i Politechniką Warszawską, jest multizadaniowy i pozwala wykorzystać specjalistyczną wiedzę do realizacji projektu z sukcesem. Jest to ściśle odzwierciedlone w harmonogramie prac planowanych w projekcie.

9. Jak wyglądało nawiązywanie tej współpracy? Czy PGNiG skontaktowali się z Państwem, czy odwrotnie?

To my skontaktowaliśmy się z PGNIG. Dział współpracy firmy z nauką był bardzo otwarty na dyskusję i na nowe rozwiązania. Długie rozmowy ze specjalistami z PGNiG pozwoliły dopracować metodę i przekonać zarząd firmy do podjęcia ryzyka związanego a opracowaniem tak innowacyjnej technologii.

10. Czy PGNiG miałoby wyłączność na Państwa metodę?

Trzeba rozróżnić dwie sprawy: metodę i technologię. Metoda, na bazie której będzie realizowany projekt, jest opatentowana i jej właścicielem jest WAT. Kwestie patentów dotyczących rozwijanej w projekcie technologii są opisane w umowie Konsorcjum, zawartej między partnerami realizującymi projekt.

11. Ile osób pracuje przy projekcie?

Nad realizacją projektu będzie pracować zespół kilkudziesięciu osób posiadających specjalistyczną wiedzę w odpowiednich dziedzinach, jak mechanika, inżynieria materiałowa chemia czy geofizyka. Nad pracami zespołów zadaniowych będzie czuwać Rada Naukowa pod kierunkiem prof. Tadeusza Niezgody, w której pracach będzie uczestniczył prof. Jarosław Mizera, dziekan Wydziału Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej oraz przedstawiciele AGH i PGNiG projektu i lider merytoryczny, którym mam zaszczyt być.

12. Czy NCBR nadzoruje projekt? Jeśli tak, to w jakim stopniu?

Oczywiście NCBiR, jako dysponent środków finansowych, nadzoruje projekt. Kontrola polega na analizie składanych przez nas raportów okresowych – merytorycznych i finansowych z punktu widzenia realizacji harmonogramu i kosztorysu projektu.