Storskala CO2-lagring teknisk mulig i 2018

  Sigurd Aarvig
Teknisk sett er det lite som hindrer Norge i å sette i gang lagring av CO2 i stor skala på kontinentalsokkelen innen 2018. Norske forskningsmiljøer vil fylle kunnskapshullene for å gjøre dette mulig.
 

​Publisert: 29. november 2013​

Storskala lagring på kontinentalsokkelen innebærer at titall millioner tonn CO2 må injiseres årlig i porøse formasjoner dypt under havbunnen. De mest aktuelle reservoarene ligger i Nordsjøen. Her er det plass til langt mer CO2 enn Norge kan fange fra egne utslipp. 

Grethe Tangen.jpg– Norge har ikke de store punktutslippene, men den norske kontinentalsokkelen representerer et stort potensial for å lagre CO2 for europeiske land, sier Grethe Tangen, seniorforsker i formasjonsfysikk ved SINTEF Petroleumsforskning. (Bildet)

Forskermiljøenes visjon

Tangen er sammen med direktør Arvid Nøttvedt i CMR hovedforfatter av rapporten «Large Scale Storage of CO2 on the Norwegian shelf» (CO2 sentrallager). I rapporten har forskningsmiljøene som arbeider med CO2-lagring, samlet seg om følgende visjon:

De norske forskningsmiljøene vil bidra til å utvikle den nødvendige kunnskap og teknologi som må til for å sette i gang storskala lagring av CO2 på norsk kontinentalsokkel innen 2018.

Rapporten ble publisert tidligere i år av de to forskningssentrene for miljøvennlig energi, FME BIGCCS og FME SUCCESS. Rapporten peker også på potensialet ved å kombinere CO2-lagring med bruk av CO2 til å få mer ut av oljefelt, såkalt EOR (Enhanced Oil Recovery).

Konsentrere innsatsen

Rapporten identifiserer de mest kritiske kunnskapshullene når det gjelder CO2-lagring. Disse dreier seg blant annet om å utvikle bedre simuleringsverktøy og få mer kunnskap om geologiske egenskaper, prosesser i reservoaret over lang tid og hvordan man skal beregne kapasiteten i et reservoar. Forsegling, brønnboring og konstruksjon av brønner som klimagassen føres ned i, er andre viktige forskningsfelt.

– Bakgrunnen for visjonen var at vi stilte spørsmålet om vi forsker på de rette tingene, sier seniorgeolog Svein Eggen i Gassnova, som bestilte sentrallagerrapporten. – Er vi i stand til å lagre CO2 i så stor skala at det monner som klimatiltak, og har vi de rette metodene? Hvilke sentrale teknologielementer har vi, og finnes det noen gap vi må fylle? Rapporten danner grunnlaget for utlysninger i forskningsprogrammet Climit, for å sikre at det jobbes med de viktigste spørsmålene.

Aktuelle lagringssteder

Oljedirektoratet har identifisert flere reservoarer på norsk kontinentalsokkel med kapasitet på 10–100 millioner tonn CO2 årlig.

Artikkelen fortsetter nedenfor kartet.

potensial for storskala lagring av CO2.jpg 


Kartet viser de tre områdene på norsk kontinentalsokkel som har størst potensial for storskala lagring av CO2.

Utsira i Nordsjøen vest for Rogaland er svært aktuelt. Om lag 14 millioner tonn CO2 fra gassproduksjonen på Sleipner er allerede lagret i Utsira, men det er bare småtterier til hva som kan komme. Formasjonen er godt kartlagt og har de nødvendige egenskapene som kreves for å være en sikker lagringsplass.

Frigg nordøst for Utsira er også et lagringssted med et stort potensial. De geologiske egenskapene på feltet er velkjente etter flere tiår med gassproduksjon. Et tredje aktuelt lagringssted er Johansen, rett vest for Mongstad.

Artikkelen fortsetter nedenfor illustrasjonen.

CO2-injisering.jpg 


Figuren viser hovedprosessene under CO2-injisering og potensiell reaksjon i reservoaret og i berggrunnen omkring. Illustrasjon basert på Rutqvist 2012.

Nye studier

Rapporten CO2 sentrallager anbefaler at det lages en nasjonal strategisk plattform for storskala CO2-lagring som omfatter de ledende nasjonale forskningsinstitusjonene og som kan gi grunnlag for en mer koordinert og målrettet forskning innen lagring. I høst bevilget Gassnova 1,8 millioner kroner til et forprosjekt som skal gå frem til april 2014 og forberede en slik satsing. SUCCESS og BIGCCS leder forprosjektet, og en rekke forskningsaktører er samarbeidspartnere.

– Målet for et hovedprosjekt er å ha en portefølje av kunnskap og metoder som er nødvendig for at kommersielle aktører kan gjennomføre feltutviklingsstudier for CO2-lagring innen 2018. Arbeidet skal gjennomføres etter modell av en mulig plan for utbygging av et valgt lagringssted, sier Grethe Tangen, som leder forprosjektet.

– Da vi hadde kick-off i november, diskuterte vi aktuelle formasjoner. Vi trenger å gjennomføre case-studier knyttet til et valgt lagringssted i samarbeid med industri.  

Norsk-britisk samarbeid

SINTEF og Gassnova er også involvert i Joint Drilling, et samarbeidsprosjekt mellom Norge og Storbritannia som skal kvalifisere ytterligere lagringspotensialet i Nordsjøen. Gassnova finansierer 63 prosent av budsjettet på totalt 3,2 millioner kroner i første fase av prosjektet gjennom Climit-programmet.

– Vi har en ambisjon om å minimere geologisk usikkerhet samt redusere ledetid og kostnader knyttet til kvalifisering av CO2-lager, forteller Tangen.

Prosjektet skal utvikle metoder og teknologi for kostnadseffektiv prøveboring for CO2-lagring og bidra til implementering av et CCS-motivert boreprogram i regi av «The International Ocean Drilling Program» (IODP). CCS er det internasjonale akronymet for fangst og lagring av CO2.

– Prøvetaking av de øverste sedimentlag i Nordsjøen vil være av stor betydning for å vurdere CO2-lagring på norsk og engelsk side av sektorlinjen. En slik boring vil også åpne for å ta opp en rekke andre vitenskapelige problemstillinger av stor interesse for CCS. Dette prosjektet er første steg i et langsiktig og krevende arbeid, sier Tangen.  

Industrien må med

Statoil er industripartner i Joint Drilling, og det er et mål å få med flere. I forprosjektet som viderefører CO2 sentrallager, er industripartnerne i BIGCCS og SUCCESS viktige diskusjonspartnere, både når det gjelder valg av case for lagringssted og prioritering av aktiviteter i hovedprosjektet. Det er kritisk viktig å etablere samarbeid med de kommersielle aktørene for å sikre at denne forskningen er relevant i et industrielt perspektiv, understreker prosjektlederen.

Men hva skal lokke industribedrifter med i dette kostbare og langsiktige arbeidet?

– Det er den store utfordringen. I dag finnes det ikke et kommersielt marked for CO2, det er ingen butikk. Vi tenker at hvis vi bereder grunnen for en infrastruktur for CCS, så skal ikke det enkelte oljeselskap selv betale alt. Da kan selskaper som fanger CO2 for eksempel fra produsert gass offshore eller punktkilder på land, kople seg til via rør eller skip. Tilgang på forutsigbar mengde CO2 kan også muliggjøre EOR, som til nå ikke har vært lønnsomt. Hvis infrastrukturen kommer på plass, vil regnestykket bli annerledes, sier Tangen.

Ikke-tekniske utfordringer

Injisering av om lag én million tonn CO2 årlig fra Sleipner i Utsira-formasjonen uten problemer viser at CO2-lagring er mulig. Ved de to feltlaboratoriene i Longyearbyen og Svelvik skaffer forskerne seg stadig mer kunnskap om selve injiseringen og hvordan karbonet oppfører seg i geologiske formasjoner. Tilsvarende lagring og forskning drives også andre steder i verden.

Men utfordringene ligger i stor grad på ikke-tekniske områder. Internasjonale reguleringer som tillater transport av CO2 over landegrenser er ett av de uløste spørsmålene.

I første omgang mangler imidlertid et marked for CO2, som er helt nødvendig for at næringslivet skal engasjere seg.

– Det settes nesten ikke pris på CO2-utslipp, og det er grunnleggende for å få CCS, sier Svein Eggen. – Dette har mange årsaker. Forsøk på å få et internasjonalt klimaregime har ikke lykkes. Både politisk vilje og økonomisk evne må til. I tillegg har finanskrisen bremset arbeidet.

Forslag til utvikling mot 2018

Tidsplan.jpg 


Tidsplan for realisering av storskala CO2-lagring på nors​k kontinentalsokkel i 2018.

Ifølge rapporten fra studien «Large Scale Storage of CO2 on the Norwegian shelf»  bør innsatsen frem mot 2018 konsentreres om å evaluere teknologier og metoder for CO2-lagring for å sikre at disse er nøyaktige og forsvarlige. De norske forskningsmiljøene vil konsentrere innsatsen om å skaffe til veie ytterligere kunnskap og utvikle metoder på følgende områder:

  1. Beregning av reservoarkapasitet og hvordan massene i reservoaret vil opptre på lang sikt.
  2. Geologisk forseglingsintegritet for store reservoarer.
  3. Teknologi for overvåking.
  4. Boring og brønnkonstruksjon.
  5. Storskala løsninger og infrastruktur.

Deltakerne i studien

Følgende forskningsinstitusjoner har bidratt til å lage rapporten «Large Scale Storage of CO2 on the Norwegian shelf»:

  • CMR
  • IFE
  • IRI
  • NGI
  • NORSAR
  • SINTEF Petroleum
  • Tel-Tek
  • Uni Research
  • UiO
 


CLIMIT © 2017