Til hovedinnhold

Hvordan få lagret problemgassen CO2 ?

Hvordan få lagret problemgassen CO2 ?

Publisert 9. desember 2015

CO2 står fram som vår tids syndebukk. Hvordan skal vi få puttet den ned i jorda eller under havbunnen så vi blir kvitt den for godt?

Innlegget Hvordan få lagret problemgassen CO2 ? dukket først opp på Gemini.no.

Main intro image
CO2 -gassen som velter ut fra sementfabrikkpiper, og strømmer ut fra eksosrør og forbrenningsanlegg, er årsaken til at vi står overfor vår tids største miljøutfordring. Foto: ThinkStock.

–Dersom vi skal injisere gass ned i jord- eller under havbunnen, må vi overvåke hva som skjer med den. Vi må være hundre prosent sikre på at den holder seg der den skal.

Det sier SINTEF-forsker Peder Eliasson. I kontorlokaler vis as vis Lerkendal Stadion sitter han sammen med kollegene og analyserer seismiske og elektromagnetiske data. De stammer fra målinger gjort på CO2-lageret på havbunnen under Sleipnerfeltet.

Klimamøtet i Paris

Nesten 200 regjeringer møtes i desember i Paris med mål å undertegne en global klimaavtale som skal begrense klodens oppvarming til 2 grader.

NTNU og SINTEF forsker på klima fra mange vinkler. Blant annet bidrar vi med å utvikle teknologier som kan hjelpe til å redusere verdens utslipp. I tiden framover vil du på Gemini.no finne ekstra mange artikler om klima.

Men hvordan kan man være sikker på at gassen ligger der den skal?

– Gjennom tolkninger av geofysiske målinger. Ved seismiske undersøkelser sender man ned lydsignaler som reflekteres, og basert på ekkoet, beregnes avstand og dimensjoner. Dette brukes til å bestemme gassens plassering og utbredelse. Så sammenligner man seismikken før og etter injiseringen.

Eliasson forteller at mange miljø rundt om i verden studerer dataene fra målinger og data fra andre CO2– lager siden det er viktig å lære seg å utnytte informasjonen best mulig.
Han sier at sikkerhet er alfa og omega i arbeidet med å lagre CO2. Risikoen for lekkasjer er liten, men at den må dokumenteres nøye. Måleutstyret må være rimelig og robust, dataene nøyaktige og analysene skreddersydde.

Klimautfordring

CO2 står som selve symbolet på menneskelig forbruk og industriell produksjon. Gassen som velter ut fra sementfabrikkpiper, og strømmer ut fra eksosrør og forbrenningsanlegg, er årsaken til at vi står overfor vår tids største miljøutfordring.
Derfor arbeider forskere verden over med å finne gode metoder for å fange inn CO2– en og pumpe den ned under jordoverflaten der den kan ligge trygt i flere tusen år.

Flere industriprosjekt har demonstrert at dette er mulig. Det gjenstår likevel fortsatt mye arbeid før en optimal løsning for lagring er på plass. Spørsmålet er også om man kan lagre så store mengder at det monner for å hindre at den globale temperaturen øker mer enn to grader.

Norge langt framme i utviklingen

Ved gassfeltet Sleipner driver Statoil verdens eldste CO2– lagringsprosjekt med omtrent 15 millioner tonn CO2 lagret i undergrunnen – mer enn det en samlet norsk bilpark slipper ut på to år. Årlig pumpes det nesten 1 million tonn ned under havbunnen.

FAKTA:

  • CCS er den engelske forkortelsen for CO2 -fangst og -lagring, ofte kalt CO2 -håndtering på norsk. Gassen fanges fra store punktutslipp og lagres i spesielle underjordiske formasjoner.
  • Det internasjonale energibyrå (IEA) estimerer at man kan redusere verdens klimagassutslipp med opp til 28 prosent med bruk av denne teknologien.
  • Klimaforliket slår fast at Norge skal utvikle minst ett fullskala CO2 anlegg innen 2020.
  • Det er i dag 22 storskala CCS-prosjekter i drift eller under bygging i verden. 14 prosjekter er under planlegging. Canadiske Boundary Dam er det nyeste (2014).
  • I Europa satses det på prosjektene Peterhead, White Rose og Don Valley (UK) og ROAD (Nederland). EUs veikart for 2050 anslår at innen da må totalt 70 milliarder tonn CO2 fanges og lagres.
  • SINTEF bidrar med forskning inn i FME-senteret BIGCC, mange CLIMIT-finansierte prosjekt, EU- og internasjonale prosjekt. SINTEF har også nylig søkt om oppstart av et nytt stort CCS-relatert FME-senter.
  • Oslos byråd ønsker å etablere CO2-fangst på avfallsanlegget på Klemetsrud i Oslo som er det største punktutslippet for CO2 i Oslo.

I 2008 startet også CO2-lagring fra prosessanlegget på Melkøya. Her transporteres gassen i en rørledning ut til feltet for injisering i en egen formasjon under de gassførende lagene på Snøhvit-feltet.

Eliasson forteller at SINTEF i lang tid har samarbeidet med NTNU og med BGS i Storbritannia om å utvikle metoder for nøyaktigere og mer pålitelig overvåking. De siste årene har man også arbeidet sammen med GFZ i Tyskland der forskere har etablert en landbasert pilot med injisering av CO2 600 meter ned i grunnen.

Siden 2014 har de norske forskerne hatt kontakt med University of Illinois i forbindelse med Decaturprosjektet i USA, og med CaMI på Field Research Station i Canada.
Men overalt dreier det seg om tester i små skala.

– SINTEF Petroleum utfører en rekke eksperimenter med analyser knyttet til CO2 – lagring. Vi forsker på alt fra hvordan gassen oppfører seg i reservoaret og hvor stor risiko det er for lekkasje gjennom takbergart eller brønn – til å beregne lagringskapasitet og å utvikle overvåkingsmetoder som er mitt fagområde. Ellers i SINTEF foregår det forskning rettet mot det store forskningssenteret BIGCCS.

Overvåkingsmetoder kan fortsatt bli bedre

Et CO2-deponi under havbunnen må ligge minst 800 meter under havoverflaten for å ha et trykk som gir gassen en tetthet omtrent som vann, som dermed gir mer effektiv lagring.
Seismiske bilder fra Utsiraformasjonen der Sleipnerfeltet ligger, tyder på at gassen ligger i ro og ikke lekker opp til havbunnen.

Eliasson henter fram en plansje. Den viser gassen som blå, tynne lag inne i rødlige omgivelser. I løpet av de siste årene har gassen på Sleipner flyttet seg til toppen av sandsteinslaget, og ligger i tynne lag under den tette leirskiferen som danner taket i deponiet.

Seismisk modell som viser tynne Co2-lag ved Sleipnerfeltet i 2008. Variasjon i lydhastighet representeres av ulike farger der rødt er høy hastighet og blått er lav. Den røde fargen viser havbunnen/skiferlaget (??) og den blå fargen, hav. Co2-gassen ligger som blå tynne lag inne i det røde feltet siden lydbølgene i områder med CO2 , har lavere hastighet enn i omgivelsene.

Seismisk modell som viser tynne Co2-lag ved Sleipnerfeltet i 2008. Variasjon i lydhastighet representeres av ulike farger der rødt er høy hastighet og blått er lav.

– Feltet er blått. Hvorfor?

– Variasjon i lydhastighet representeres av ulike farger. I områder med CO2  har lydbølgene lavere hastighet enn i omgivelsene. Det uttrykkes i blåfargen i figuren.

Men det holder ikke å ta fram et bilde av at gassen ligger der. I følge Eliasson sier bildene ikke noe om hvor stor sikkerhet man har eller om risikoen for små lekkasjer.
Det viktige, er ifølge SINTEF-forskeren, å beregne hvor mye som ligger der, og å tallfeste usikkerheten. Er det ti millioner tonn- pluss/minus 50 prosent, eller er det pluss/minus 5 prosent?

For å oppnå størst mulig sikkerhet, jobber derfor forskerne med ut flere ulike type data.
–  Vi ser på mange datasett og kombinerer seismiske data med elektromagnetiske eller gravitasjonsdata for å få best mulig resultat, forteller Eliasson.

Et økonomisk spørsmål

En hindring for å realisere CO2-lagring i stor skala, er det økonomiske aspektet. Et kull- eller gasskraftverk som går over til å fange CO2, vil få en betraktelig kostnadsøkning. I tillegg må det bygges en infrastruktur som kan transportere gassen fram til stedet der den skal deponeres.

Kostnadene ved fangst og deponering blir dermed betydelige.

CO2-deponering i verden

CO2-deponering i verden. Klikk på bilde for større versjon.

– Riktignok ville lisenshaverne for Sleipner Vest være nødt til å betale en større sum i døgnet i CO2 –avgift til den norske stat om gassen ble sluppet ut i atmosfæren, men så lenge det ikke koster mer internasjonalt for å slippe ut CO2, er det ikke lønnsomt for industrien å investere i fangst og lagring, sier Eliasson. –Et scenario er at vi får et internasjonalt avgiftssystem knyttet til CO2-utslipp, og at det offentlige tar sin del gjennom å etablere nødvendig infrastruktur. Det vil åpne for nye muligheter.

Deponering= en nødvendighet

Mye taler for at fossile brensler vil dominere verdens energiforsyning fram mot midten av dette århundre. Også IPCC påpeker at deponering av CO2 er nødvendig for å oppnå utslippsreduksjoner som virkelig monner.

I Brussel får karbonfangst fornyet oppmerksomhet, og mange offentlige og private aktører oppfatter at det haster å få på plass teknologien. Kommisjonen forsøker nå å få på plass bedre støtteordninger etter 2020. De mest utslippsintensive områdene i Nord-Europa har ikke gode alternativer for lagring av fanget CO2. Derfor vil det bli stor etterspørsel etter lagringsområder

Noen har påpekt at denne typen deponering kan bli et praktisk redskap for at menneskene kan fortsette å bruke fossilt brensel.

Sirin Engen medgir på Bellonas hjemmeside at dette er en teknologi som gjør at olje- og gassnæringen kan ta del i omstillingen mot lavutslippssamfunnet. – Men det er ingen redningsaksjon, og det fritar ikke næringen fra sitt ansvar for å kutte CO2-utslippene, sier hun.

Peder Eliasson i SINTEF vil ikke spå noe eller ha meninger om hva som er riktig:
–Vår oppgave er å være objektiv og bidra med ny kunnskap og teknologiske løsninger, sier han. I likhet med mange andre tror han likevel at fangst og lagring av CO2  kan være en nøkkel for å bidra til det grønne skiftet som også petroleumsindustrien vil være en del av.

Innlegget Hvordan få lagret problemgassen CO2 ? dukket først opp på Gemini.no.

Denne saken er hentet fra Gemini.no - Forskningsnytt fra NTNU og SINTEF

Forskningsleder