Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Bergen - les mer.

Utsetting av ein sjølvgåande undervassfarkost som kan brukast til miljøovervaking i samband med CO2-lagring i stor skala under havbotnen.
Utsetting av ein sjølvgåande undervassfarkost som kan brukast til miljøovervaking i samband med CO2-lagring i stor skala under havbotnen.

CO2-lagring under havbotnen krev effektiv miljøovervaking

Faren for lekkasje frå store CO2-lager under havbotnen er større enn tidlegare antatt, viser ny forsking. Den gode nyheita er at miljøkonsekvensane av utslepp truleg er mindre enn frykta.

Publisert

I to store forskingsprosjekt har europeiske forskingsinstitusjonar – derimellom Universitetet i Bergen – samarbeidd for å undersøke risikoen ved lagring av CO2 under havbotnen.

– Då vi starta, var oppfatninga at det var låg risiko for lekkasjar, men at miljøkonsekvensane av utslepp ville vere store. No har forskinga snudd dette biletet litt på hovudet. Lekkasjar er meir sannsynlege enn vi trudde, men konsekvensane for livet i vatnet vil truleg ikkje vere så alvorlege som frykta, seier Guttorm Alendal.

Han er professor i matematikk ved Universitetet i Bergen og deltakar i forskingsprosjekta ECO2 og STEMM-CCS som begge dreier seg om fangst og lagring av karbondioksyd.

Håpar at staten går for giga-lagring

No planlegg energiselskapa Shell, Total og Equinor å lagre CO2 under havbotnen vest for Bergen gjennom det store prosjektet Northern Lights. Dette er ein del av staten sitt fullskala CO2-demonstrasjonsprosjekt.

Northern Lights-prosjektet handlar om transport, mottak og til slutt permanent lagring av CO2 i eit geologisk reservoar djupt under havbotnen i Nordsjøen.

Alendal ser dette som eit glimrande høve til å forske på avansert miljøovervaking i praksis.

– Om styresmaktene finansierer dette prosjektet, håpar eg dei sikrar god dialog mellom industri og forsking, slik at forskingsmiljøa får påverke kva data som skal samlast inn og kva instrument som skal brukast. Den kompetansen vi har på miljøovervaking til havs, må ikkje bli sett att på land, seier han.

Alendal meiner at å dra forskingsmiljøa aktivt med vil vere i tråd med regjeringa sitt mål om å lære og å spreie kunnskapen.

– Men eg må medgi at eg er litt uroleg, sidan det norske forskingsprogrammet for karbonfangst- og lagring får reduserte budsjett neste år, seier han.

Skisse av prosessen i det norske fullskalaprosjektet for fangst, transport og lagring av CO2 langt nede i fjellet under havbunnen i Nordsjøen.
Skisse av prosessen i det norske fullskalaprosjektet for fangst, transport og lagring av CO2 langt nede i fjellet under havbunnen i Nordsjøen.

Treng enorme lager

Sidan 1997 har Equinor lagra rundt ein million tonn CO2 årleg på Sleipner-feltet. Skal CO2-lagring skal bli eit effektivt klimatiltak, snakkar vi om lagring av heilt andre dimensjonar.

– God miljøovervaking knytt til CO2-lagring under havbotnen krev at vi både veit kva vi skal måle og kor vi skal måle, seier professor Guttorm Alendal.
– God miljøovervaking knytt til CO2-lagring under havbotnen krev at vi både veit kva vi skal måle og kor vi skal måle, seier professor Guttorm Alendal.

– Då handlar det om gigatonn – altså milliardar av tonn. Då kan hende at vi må ty til lagring i større geologiske formasjonar som ikkje er heilt optimale, og det gir ein viss risiko for lekkasje. Difor bør vi vere føre var og utvikle gode verktøy for miljøovervaking før lagring i stor skala vert ein realitet, seier Alendal.

Professoren understreker at lagring av CO2 er meir enn eit tiltak for energiomstilling.

– Sjølv om vi finn alternativ til dei fossile energikjeldene som står bak mykje av dagens CO2-utslepp, vil ikkje behovet for lagring av CO2 forsvinne. Forbrenning av søppel og produksjon av alt frå betong til gjødsel vil framleis ha CO2 som eit biprodukt som vi må fange og lagre, seier han.

Gassen set seg fast med tida

Nordsjøen har geologiske formasjonar som er gunstige for CO2-lagring.

Forskarane har difor simulert kva som mest truleg vil skje under lagring i dei reservoartypane vi finn i dette havområdet.

– Risikoen for lekkasjar vil vere størst i starten. Sidan karbondioksid er lettare enn vatnet i formasjonane, vil det legge seg oppunder reservoartaket og ha ein ibuande trong til å reise vidare opp. Etter kvart vil utferdstrongen bli mindre, stoffet vil løyse seg i vatnet og tendere til å sige lenger ned. På sikt kan det også binde seg og lage fast stoff, fortel Alendal, som reknar risikoen for lekkasje som låg etter om lag 50 år.

I vår gjorde forskarane forsøk utanfor kysten av Skottland. Dei bora seg ned nokre meter under havbotnen, sleppte ut karbondioksid og kartla reiseruta til stoffet.

– Desse målingane er gull verdt for oss, for du kan simulere til du vert blå i andletet, men før eller seinare må du jorde modellane i røynda. Eksperimentet i Skottland gjev oss gode data som vi kan bruke når vi lagar modellar som viser korleis CO2 oppfører seg i vatnet, seier Alendal.

Naturleg variasjon er ei utfordring

Ei av utfordringane med å avdekke CO2-lekkasjar til havs, er dei store, naturlege variasjonane i CO2-konsentrasjonen i sjøvatn.

– CO2 finst naturleg i havet og varierer med blant anna biologisk aktivitet, nedblanding frå atmosfæren og havstraumane. Skal du avdekke ein lekkasje utan å tilfeldigvis vere rett over utsleppet, må du rett og slett ha bakgrunnsstatistikk å samanlikne med. Berre då kan du vite om ei måling viser eit reelt utslepp eller om verdiane peiker på naturleg variasjon, seier han.

Ifølgje Alendal kan bakgrunnsstatistikken bli viktig for dei som skal drive CO2-lagra også av andre årsaker:

– I dag vert havet surare på grunn av auka tilførsel av CO2 frå atmosfæren. Det er viktig med bakgrunnsmålingar som fangar opp denne effekten, slik at ikkje CO2-lagring feilaktig «får skulda» for forsuringa – eller for andre formar for uønskt miljøpåverknad frå andre kjelder.

Alendal understrekar elles at det er veikskapar ved alle målemetodar – anten dei er baserte på akustikk, seismikk, kjemi eller noko anna.

– Jo fleire målemetodar du kombinerer, jo betre målingar får du. For operatørane må det også vere eit poeng å kunne vise til at dei er klar over risikoen og overvakar så godt som mogleg.

Kor skal ein måle?

God miljøovervaking krev ikkje berre at ein veit kva ein skal måle. Ein må også vite kor ein skal måle.

- Vi har nettopp sjøsett eit nytt prosjekt der dette er eit sentralt tema. Vi brukar matematiske modellar der vi simulerer dei faktiske vassmassane, tidevatnet og lokale straumtilhøve i eit område, og så legg vi til eit CO2-utslepp. Då får vi eit svært realistisk bilete av kor CO2-et vil ta vegen etter som tida går. Då får vi også svar på kor det er smart å måle, fortel Alendal.

Det nye prosjektet ved Universitetet i Bergen har navnet ACTOM. Målet er å lage ein verktøykasse til planlegging av miljøovervakingsprogram for framtidige CO2-lager.

– Vi bygger matematiske modellar som kan brukast til å vise kva målingar, bakgrunnsinformasjon og kartlegging av undergrunnen som trengst. I tillegg har vi med risikoanalysar, miljøkonsekvensanalysar og til og med juridiske vurderingar og råd om korleis ein kommuniserer uvisse og risiko, fortel han.

Alendal trur ikkje på å feie risiko under teppet. Det er betre å vere open om at det er risiko i storskala lagring av CO2 under havbotnen, samtidig som ein peiker på dei klare fordelane med å gjere det.

– Då slepp ein å få eit forklaringsproblem seinare, og ein reduserer også faren for å komme i konflikt med andre brukarar av havområda våre, seier Alendal.

I tillegg til UiB, forskingsinstituttet NORCE og miljøteknologiselskapet Octio frå Noreg, har prosjektet partnarar frå USA, Nederland og England.

Utprøving vil skje i Nordsjøen og Mexicogolfen. Forskingsmiljø i Australia og Japan har allereie blinka ut lagringsområde langs sine kystar der verktøya skal prøvast ut straks dei er i boks.

Referansar:

Guttorm Alendal: Cost efficient environmental survey paths for detecting continuous tracer discharges. Journal of Geophysical Research: Oceans, 2017. Doi.org/10.1002/2016JC012655

S. Witman: Detecting gas leaks with autonomous underwater vehicles, Eos. Earth & Space Science News, 2017. Doi.org/10.1029/2017EO080597