Sikker CO2-lagring med matematikk

CO2-lagring; UiB  
23.06.2010
Flere store CLIMIT-prosjekter ved Universitetet i Bergen (UiB) bidrar til nye og bedre matematiske modeller for CO2-lagring. Resultatene fra prosjektene vil være av stor verdi for trygg lagring av flere titalls millioner tonn CO2 om få år.
 

Fangst og lagring av CO2 blir sett på som en av flere løsninger på den globale klimautfordringen. Rundt halvparten av globale menneskeskapte CO2-utslipp kommer fra store utslippskilder. På disse stedene vil fangst og lagring av CO2 kunne eliminere mesteparten av utslippene, i teorien.


– Før vi lagrer CO2 under bakken må vi på forhånd kunne forutsi at det er minimal risiko for lekkasje. Det betyr at det må utvikles nye og bedre matematiske modeller for CO2-lagring enn det vi har i dag, sier spesialrådgiver Aage Stangeland i forskningsrådet. Han er saksbehandler for CLIMIT-programmet.


Ved Universitetet i Bergen har forskere jobbet med denne utfordringen i flere år. CLIMIT-prosjektet Matmora (Geological Storage of CO2:Mathematical Modelling and Risk Assessment) ble startet i 2007 og vil bli avsluttet i 2011. Prosjektet har et budsjett på 20 millioner kroner, hvorav 80 prosent finansieres av CLIMIT. Statoil og Shell er viktige industripartnere.

– Prosjektet har gitt mange gode resultater om hvordan vi kan bruke matematikk til å forutsi hvordan CO2-kan lagres med minimal risiko for lekkasje, sier prosjektleder, professor Helge Dahle ved UiB. Men forskningen har også avdekket nye utfordringer sier Dahle og lister opp:

  • Når ulike fagmiljøer løser matematiske modeller for CO2-lagring, blir det store sprik i resultatene. Det er fremdeles stor usikkerhet i modellene vi har til rådighet.
  • 3D-simuleringer av CO2-lagring tar svært lang tid.
  • Modellene blir aldri bedre enn det man putter inn i dem. De geologiske dataene er ofte ikke gode nok.


Forskerne har kastet seg over disse problemstilingene. Dahle leder et nytt CLIMIT-prosjekt kalt VAMP (Vertically Averaged Models in Porous Media) der målet er å utvikle 2D-modeller som gir like nøyaktige resultater som 3D-modeller. Fordelen er at beregningene vil gå mye raskere, noe som igjen kan akselerere utviklingene av gode simuleringsverktøy for CO2-lagring.

Dahles kollega, førsteamanuensis Jan Nordbotten leder et annet nytt CLIMIT-prosjekt med navn IGEMS (Impact of Realistic Geologic Models on Simulation of CO2 Storage). I dette prosjektet skal forskerne finne ut hvorfor ulike fagmiljøer får så store forskjeller i sine simuleringer. Målet er å etablere realistiske matematiske modeller for geologien i CO2-lagre.

En av UiBs samarbeidspartnere, SINTEF IKT, er også i gang med et nytt CLIMIT-prosjekt. Under ledelse av Knut-Andreas Lie skal prosjektet Numerical CO2 lab utvikle ny og åpen kildekode for matematisk modellering av CO2-lagring. Prosjektet skal bidra til økt forståelse av hvordan CO2-lagring kan modelleres, og med åpen kildekode kan det bidra til at flere utvikler gode simuleringsverktøy, som er høyst nødvendige for å kunne etablere industri på CO2-lagring.

Sikker lagring av CO2 i 2020

Stangeland er svært fornøyd med utviklingen innen CO2-lagring og den norske innsatsen på feltet:

  • De siste årene har det vært en kraftig økning i aktiviteten på forskning rundt CO2-lagring, både ved universitetene, i forskningsinstituttene og i industrien.
  • To nye forskningssentre for miljøvennlig energi der målet er utvikling av teknologi for fangst og lagring av CO2 er etablert (FME BIGCCS og FME SUCCESS).
  • To nye feltlaboratorier for CO2-lagring er etablert, på Svalbard og ved Svelvik.

    – Alle disse forskningsaktivitetene kombinert med erfaringene fra storskala CO2-lagring på Sleipner og Snøhvit betyr at Norge virkelig er i førersetet innen CO2-lagring. Et realistisk resultat av dette er at vi globalt kan lagre flere titalls millioner tonn CO2 årlig allerede fra 2020 med minimal risiko for lekkasjer, sier Stangeland.

​​​

 

CO2-lagring; UiB


CLIMIT © 2017