Юго-Западный исследовательский институт (SwRI) и Техасский университет в Остине (UT Austin) нашли способ надежнее хранить углекислый газ в истощенных нефтяных и газовых месторождениях. Ученые предлагают закачивать CO₂ в виде пены в сверхкритическом состоянии — так газ не сможет подняться обратно на поверхность. Исследование поддержано программой Energize, которая объединяет усилия SwRI и UT Austin для совместных научных проектов.

Обычно захваченный CO₂ используют для добычи нефти: газ закачивают в пласты, чтобы вытеснить остатки сырья. Это называется «методом увеличения нефтеотдачи». Но если просто закачать CO₂ под землю, он со временем может начать просачиваться назад. Чтобы этого не происходило, ученые решили превратить газ в пену.

CO₂ — идеальный кандидат для хранения под землей, потому что он не просто лежит там, а приносит пользу, помогая добывать нефть, — объясняет Анжел Уайлмен, один из руководителей проекта.

Сверхкритический CO₂ — это состояние газа, при высокой температуре и давлении, когда он становится похожим одновременно и на жидкость, и на газ. Такая форма делает его более управляемым: пена из CO₂ заполняет породы равномерно, не просачиваясь в трещины.

Эксперименты показали, что вязкость пены ведет себя неожиданно: сначала растет с увеличением давления, а потом резко падает. Это важно, потому что от вязкости зависит, как газ распределится под землей.

Ученые тестировали пену в разных условиях:

• В трещиноватом песчанике, имитирующем реальные пласты.
• В искусственно созданном песчаном слое с разной проницаемостью.

Такие эксперименты помогают понять, как поведет себя пена в реальных месторождениях, прежде чем применять технологию в поле, — говорит доктор Рауф Таджик, курировавший лабораторные испытания.

Если технология сработает, это решит две проблемы:

• Экологическую — CO₂ будет надежно заперт под землей, а не в атмосфере.
• Экономическую — старые месторождения получат вторую жизнь как хранилища, а нефтедобыча станет чуть менее вредной для климата.

Но главное — подход масштабируем. Если пена действительно предотвращает утечки, метод можно применять на множестве истощенных скважин по всему миру.

Отметим, что исследование проводилось в лаборатории, а не в реальных условиях. Подземные пласты гораздо сложнее: там есть неоднородности, перепады давления и химические реакции, которые могут разрушить пену. Пока неясно, как технология поведет себя в долгосрочной перспективе — через 10–20 лет хранения.

Ранее мы разбирались, чем можно заменить нефть.