تولید مستقیم co2 خالص از نیروگاه‌ها و میلیاردها دلار ازدیاد برداشت نفت و گاز

حسین میرافضلی در یادداشتی برای انرژی پرس نوشت : چنانچه حجم نفت درجای میادین نفتی کشور را ۶۰۰میلیارد بشکه در نظر بگیریم با روش های معمولی و جاری برداشت حدود ۲۷درصد از این سرمایه ملی بین نسلی قابل برداشت است در حالی که با روش هایی چون تزریق co2  به مخازن نفت می توان ضریب بازیافت نفت را ۵ تا ده درصد افزایش داد حتی اگر تزریق co2  در نیمی از مخازن نفت نیز اجرایی شود به مفهوم افزایش برداشت به میزان سه هزار میلیارد بشکه خواهد بود.

کشورهای مختلف جهان خصوصا وارد کنندگان نفت سرمایه گذاری های چند هزار میلیارد دلاری جهت تولید برق از خورشید و باد و سایر انرژی های تجدید پذیر سرمایه گذاری نموده اند و بنا دارند وابستگی خود به نفت و گاز را طی دو دهه آتی از بین ببرند و روند موجود و واقعیت ها نشان دهند این است که وابستگی جهان به نفت قطعا کاهش چشمگیری خواهد یافت. 

یکی از مهمترین سرمایه گذاری ها در چین و اروپا و آمریکا و کشورهای متعدد دیگر،  تولید هیدروژن با استفاده از برق خورشیدی و بادی می باشد. شرکت چند ملیتی آلمانی Thysenkrupp از سرمایه گذاری در ایالت کبک کانادا جهت تولید سالانه حدود ۱۱.۱هزار تن هیدروژن و ۸۰هزار تن اکسیژن سبز خبر داده(https://www.mehrnews.com/news/5127415/)

برای تولید یک تن اکسیژن از گاز متان حدود ۴.۲تن گاز متان مورد نیاز است که اگر قیمت هر تن گاز را ۳۰۰ دلار در نظر بگیریم هزینه خوراک برای تولید هر تن هیدروژن حدود ۱۳۰۰دلار می باشد. البته با لحاظ هزینه سوخت و هزینه های تولید قیمت تمام شده هر تن هیدروژن از گاز متان بیش از ۱۵۰۰ دلار بر تن می باشد. هزینه تولید هر تن هیدروژن از طریق الکترولیز آب حدود دو هزار دلار و بالاتر است که دانشمندان و شرکتهای تحقیقاتی و سرمایه گذاری بنا دارند این هزینه را کاهش دهند. 

گاز هیدروژن ماده اصلی تولید آمونیاک است و در صورت داشتن هیدروژن می توان با ترکیب هیدروژن و نیتروژن هوا آمونیاک تولید کرد. آمونیاک ضمن اینکه ماده اولیه تولید کوه اوره است در صورت فشرده شدن تا حد ۳۳ درصد به عنوان سوخت پاک قابل استفاده است. 

ایران نیازمند تامین ده تا ۱۵ هزار مگاوات برق می باشد و در حال حاضر مناسب ترین روش برای تولید برق در ایران نیروگاه های سیکل ترکیبی با خوراک گاز می باشند لذا پیشنهاد می شود با سرمایه گذاری در احداث نیروگاه ها به روش زیر، دو هدف بزرگ همزمان محقق گردیده و میلیارد دلار منافع برای ملت ایجاد شود. 

1. نیروگاه های سیکل ترکیبی در حاشیه دریا در سواحل خوزستان و شرق بوشهر استان بوشهر احداث شوند. زیرا راندمان نیروگاه ها در سواحل دریا بالاتر است و آب مورد نیاز برای خنک کاری از طریق دریا تامین می گردد. همچنین با بخار مازاد نیروگاه ها می توان صدها میلیون متر مکعب آب شیرین از دریا تولید نمود.
2. در ساعتی که برق مازاد در شبکه وجود دارد از برق مازاد جهت الکترولیز آب دریا و تولید اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. در طول روز نیز از پنل های خورشیدی جهت تولید برق و الکترولیز آب دریا استفاده شود. هیدروژن تولیدی به منظور تولید محصول ارزشمند آمونیاک مورد استفاده قرار گیرد.
3. از اکسیژن تولیدی جهت جایگزینی هوا با اکسیژن در محفظه احتراق نیروگاه استفاده شود. در اینصورت خروجی دودکش نیروگاه،  co2 با خلوص حدود ۹۵درصد خواهد بود و نیتروژن از دودکش نیروگاه حذف می شود. مزیت های جایگزینی اکسیژن حاصل از دستگاه های الکترولیز آب با هوای ورودی به محفظه احتراق عبارتند از:

• هوای بسیار کمتری وارد محفظه احتراق می شود و دیگر انرژی بابت گرم کردن نیتروژن که ۷۸درصد هوای ورودی را تشکیل می داد به هدر نمی رود
• حجم گاز خروجی از دودکش بسیار کمتر می شود لذا حرارت کمتری از دودکش به هدر می رود.
• گاز خروجی از دودکش به محصول ارزشمند co2 با خلوص ۹۵درصد تبدیل می شود که برای تزریق به برخی میادین نفت و گاز جهت ازدیاد برداشت بسیار مناسب است.

قبلا نیروگاه های کوچک با جایگزینی اکسیژن بجای هوا در سایر کشورها خصوصا انگلستان احداث گردیده و از بعد علمی و اجرایی این پیشنهاد قابل تحقق می باشد. 

با اجرای طرح فوق ضمن اینکه تولید و صادرات آمونیاک افزایش می یابد، سالانه میلیاردها دلار برق برای تامین نیاز داخل و حتی صادرات تولید خواهد شد. در کنار برق آب شیرین مورد نیاز استان های جنوبی و مرکزی کشور تامین  خواهد شد، از انتشار CO2 در محیط زیست و افزایش دمای هوا ناشی از آن پیشگیری می شود و با تزریق CO2به میادین نفت و گاز، میزان تولید نفت و گاز درحد قابل توجهی افزایش خواهد یافت. 

با اجرای طرح فوق قیمت تمام شده برق در ایران همواره بسیار ارزان تر از سایر کشورها خواهد بود و ایران می تواند به صادر کننده بزرگ برق و آمونیاک تبدیل شود. در کنار این مزیت ها تولید نفت ایران نیز افزایش قابل توجهی خواهد یافت.

در آمریکا چند هزار کیلومتر خطوط انتقال جهت تزریق co2 به مخازن نفت احداث نمودند در نروژ نیز حدود دو میلیارد دلار جهت اجرای پروژه جمع آوری co2  و تزریق به مخازن نفت در حال هزینه شدن است.  با احداث نیروگاه های با ظرفیت ده هزار مگاوات و تولید co2 با خلوص ۹۵درصد می توان در گام اول تزریق co2  به میدان آغاجاری که زیرساخت های آن احداث شده را اجرایی نمود و ضمن شناسایی سایر مخازن co2 دوست  نسبت به تزریق co2 حاصل از نیروگاه ها به این مخازن اقدام نمود. به این ترتیب می توان میزان تولید نفت کشور را صدها هزار بشکه در روز افزایش داد.