Under Sleipner-plattformen i Nordsjøen er det blitt lagret CO2 i grunnen lenger enn noe annet sted i verden.  (Foto: Marit Hommedal, NTB scanpix)
Under Sleipner-plattformen i Nordsjøen er det blitt lagret CO2 i grunnen lenger enn noe annet sted i verden. (Foto: Marit Hommedal, NTB scanpix)

Hvordan skal vi lagre problemgassen CO2?

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?

Publisert

Deponering av CO2

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 (Storbritannia) og ROAD (Nederland). EUs veikart for 2050 anslår at innen da må totalt 70 milliarder tonn CO2 fanges og lagres.

Oslos byråd ønsker å etablere CO2-fangst på avfallsanlegget på Klemetsrud i Oslo som er det største punktutslippet for CO2 i Oslo.

– Dersom vi skal injisere gass ned i jorda 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. Han og kollegaene analyserer seismiske og elektromagnetiske data. De stammer fra målinger gjort på CO2-lageret på havbunnen under Sleipnerfeltet.

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

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

Eliasson forteller at mange miljøer 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 den må dokumenteres nøye. Måleutstyret må være rimelig og tåle mye, 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 CO2 og pumpe den ned under jordoverflaten der den kan ligge trygt i flere 1000 år.

Flere industriprosjekter 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 én million tonn ned under havbunnen.

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 forskerne også arbeidet sammen med GFZ i Tyskland der forskere har etablert et landbasert testanlegg med injisering av CO2 600 meter ned i grunnen.

Siden 2014 har de norske forskerne hatt kontakt med University of Illinois i forbindelse med prosjekter i USA og 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 bergarten i reservoartaket eller brønn – til å beregne lagringskapasitet og å utvikle overvåkingsmetoder som er mitt fagområde.

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.

Seismisk modell som viser tynne CO<sub>2</sub>-lag ved Sleipnerfeltet i 2008. Blåtonene representerer områder der lydbølgene har lav hastighet, mens rødt har høy hastighet. Den mørkeblå fargen ned til omtrent 80 meters dybde representerer lydhastigheten i havvann. CO<sub>2</sub>-gassen ligger som blå tynne lag inne i det røde feltet siden lydbølgene i områder med CO<sub>2</sub>, har lavere hastighet enn i omgivelsene. (Foto: (Illustrasjon: Sintef))
Seismisk modell som viser tynne CO2-lag ved Sleipnerfeltet i 2008. Blåtonene representerer områder der lydbølgene har lav hastighet, mens rødt har høy hastighet. Den mørkeblå fargen ned til omtrent 80 meters dybde representerer lydhastigheten i havvann. CO2-gassen ligger som blå tynne lag inne i det røde feltet siden lydbølgene i områder med CO2, har lavere hastighet enn i omgivelsene. (Foto: (Illustrasjon: Sintef))

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.

– 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. Ifølge Eliasson sier bildene ikke noe om hvor stor sikkerhet man har eller om risikoen for små lekkasjer.

Det viktige er ifølge 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 fem 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

Økonomi er et hinder for å realisere CO2-lagring i stor skala. 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.

– Riktignok ville lisenshaverne for Sleipner Vest være nødt til å betale en større sum i døgnet i CO2-avgift til den norske staten 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 er nødvendig

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

Hos EU 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 områdene i Nord-Europa som har størst utslipp, 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.