Kilde: Wikimedia Commons

Hvordan håndtere usikkerhet ved CO2-lagring


For å lagre CO2 sikkert, må vi ta hensyn til at det er mye vi ikke vet om hvordan egenskaper til bakken under oss.

For å begrense CO2-utslipp til atmosfæren, satser Norge tungt på å utvikle teknologi for å fange CO2, og lagre denne i berggrunnen under Nordsjøen. Mens CO2 -fangst har fått til dels stor oppmerksomhet, mye på grunn av prosjektet på Mongstad, er lagring foreløpig begrenset til noen få pilot-prosjekter på verdensbasis. På forskningsfronten har det imidlertid vært stor oppmerksomhet rundt CO2-lagring de siste 10-15 årene. Målet med forskningen er å finne ut hva som skjer med lagret CO2, og hvordan storskala lagring kan foregå på sikkert vis. Dette er et mangfoldig problem, her skal vi begrense oss til en fundamental utfordring: Siden vi mangler detaljert kunnskap om fjellets egenskaper noen kilometer under bakken, vil det være usikkerhet rundt alle beregninger av hvor en skal lagre og hvor store volum som kan injiseres.

Grunntanken ved underjordisk CO2-lagring er enkelt sagt å injisere CO2 i dypt fjell på steder der geologien gjør at CO2 ikke kommer opp igjen. Ved de mest aktuelle formasjonene for lagring vil CO2 være lettere enn vannet som allerede befinner seg i fjellet. Dermed er vi avhengig av at formasjonene har et solid tak, i form av fjell med svært stor motstand mot strømning, som hindrer CO2 å flyte oppover og potensielt ende opp i havet. Kostnaden ved å borre og drive hver brønn er (minst) mange hundre millioner kroner, så det er ønskelig å injisere størst mulig volum per brønn. Samtidig må ikke trykkøkningen i formasjonen grunnet injeksjon bli så stor at taket sprekker opp, da dette kan føre til lekkasje.

Vi skal nevne to aspekter ved usikkerhet rundt hva som skjer med injisert CO2. For det første må vi vite hvor stor injeksjon taket tåler før det sprekker, men slike beregninger lider under stor usikkerhet rundt egenskapene til fjellet. For det andre bør vi ha en ide om hvor CO2 flyter, gitt at taket holder; dette er nødvendig blant annet for å kunne hva som skjer med lagret CO2. Imidlertid lider og beregninger av flyt av CO2 av at vi kun kan anslå hvor godt væske flyter gjennom steinen.

Hvilke følger får usikkerheten så i praksis? Siden vi ikke kan vite nøyaktig hva som skjer i berggrunnen ved CO2-injeksjon, er det nødvendig å operere med sikkerhetsmarginer. For å vite hvor store disse marginene må være, må vi kartlegge hvilke konsekvenser mangelen på data har i form av for eksempel hvor CO2 kan havne. I matematikken kalles denne problemstillingen usikkerhetskvantifisering. Den enkleste tilnærmingen vil være å gjøre mange nok flytsimuleringer med ulike parametere til å få et godt bilde av mulige utfall. I praksis er dette for regnetungt til å være gjennomførbart, og forskning, blant annet i Bergen, søker å utvikle mer effektive metoder for å finne ut hvor CO2 tar veien.

Utrustet med gode metoder for beregning av usikkerhet, kan sikkerheten ved konkrete lagringssteder; dette kan føre til at noen forkastes, noen er trygge, mens for andre igjen trengs det mer data for å redusere usikkerheten før en beslutning kan fattes. For planlagte prosjekt rundt storskala lagring, der en ser for seg å importere store mengder CO2 fra Nord-Europa, for så å lagre denne under Nordsjøen, kreves det investeringer i milliardklassen før noe CO2 kan injiseres. Dermed blir forbedret forståelse av usikkerhet kritisk for å gjøre lagringen økonomisk forsvarlig.

33 thoughts on “Hvordan håndtere usikkerhet ved CO2-lagring

  1. Author ImageWilliam Steffensen

    Det er et paradoks at vi skal betale denne forskningen, som allerede er tydelig på at vi ikke helt vet hvor lagret CO2 vil ta veien, med penger som stammer fra vår olje og gass produksjon! Jeg vil hevde at denne usikkerheten som alt er kommet frem er god nok grunn til at CO2 lagringsprosjektene avvikles. Usikkerheten er for stor ganske enkelt fordi målsettingen er ikke en midlertidig lagring av CO2, men lagring til evig tid! Vi må være sikker på hvor det tar veien, og vi må være sikker på at 100% av CO2´en blir bevart! En lekkasje på 1% vil faktisk føre til at all CO2´en vil ha migrert ut etter bare 270 år! Men, la oss si at lagringsmediene er bedre, men ikke 100%. Da blir det likevel bare et tidsspørsmål før alt er ute igjen. Om det tar 1000 eller 2000 år blir det samme i hvertfall når målet er å lagre alt til evig tid, og det vil vi ikke klare så lenge noe, selv bare litt lekker ut! Da bør vi heller bruke pengene på noe annet enn CO2 lagring!

    1. Author ImageRoland Kaufmann

      La oss si at vi skal bygge en vei på Vestlandet, til en bygd som det er få andre alternativer å komme seg til med, men det ser ut til at det er sjanse for at det kan gå et steinsprang på denne. Skal man da erklære at det er nyttesløst uansett fordi ingen kan gi en 100% garanti for at dette aldri kommer til å skje, eller skal man gjøre et forarbeid for å se om man klarer å plassere veien slik at det er minst mulig sjanse for at den blir rammet? Jeg vil tro de fleste velger den siste løsningen.

      Og forresten: Etter hvert som tiden går vil en del av karbondioksidet binde seg til steinen eller løses inn i grunnvannet og bli fanget på den måten.

      1. Author ImageWilliam Steffensen

        Roland, analogien med veiløsningen er ikke realistisk da en lett kan bygge betong overbygg for å beskytte seg. Det blir dyrere ja, men det er mulig!
        Men, effektiv CO2 lagring til evig tid er ikke mulig, ikke 100%! Det er korrekt at noe vil binde seg til mineraler og danne karbonater, og noe vil forsure ferskvannet. Men er dette ønskelig? Ønsker surere ferskvann eller grunnvann? Har vi full oversikt over disse konsekvensene? Jeg spør fordi jeg har selv erfaring fra offshore arbeid i forbindelse med boring gjennom Utsiraformasjonen fra Sleipnerplatformen. Denne formasjonen består av et lag nydelige løse diamantlignende sandkorn som også inneholder ferkvann. Vel det gjorde det inntil de begynte å dumpe boreslam, borekaks og aminene som fanget CO2 fra CO2 anlegget på Mongstad der! Formasjonen ble valgt fordi den legg lot seg tilføre med alskens dritt som vi ønsket å bli kvitt. Og nå pumper de CO2 ned dit også fra Sleipner sin egen kraftproduksjon.
        Statoil har høstet mye skryt for disse miljøvennlige, eller skal vi heller kalle dem klimavennlige løsningene, for det miljøvennlige er enda ikke avklart. Vi vet ikke om dette kan påvirke grunnvannet et eller annet sted i en eller annen fremtid!
        Og det er nettopp denne usikkerheten i fremtiden vi ikke håndterer. Det er faktisk ventet at utslippene av CO2 vil dobles fra 2011 til 2030 i følge BHP Billitons egne prognoser. Og, ytterligere økning i CO2 utslipp ventes i tiden etter 2030! Hvor menneskenes utslippsnivå vil lande på vet vi ikke men en dobling fra i dag vil altså bli et forsiktig forslag. Mest sannsynlig snakker vi om en tre eller en firegang, og da vil selv en 50% effektiv lagring gi tilbake utslipp som minst er sammenlignbare med det vi i dag slipper ut!
        Så ressursene vi vil komme til å bruke på dette vil være totalt bortkastede, ikke minst når en vet at for det samme beløpet vil en kunne bygge fjerde generasjons kjernekraftverk som vil kunne erstatte alle kullkraftverkene, og på den måten kutte utslippene av CO2 som vil være bærekraftige!

  2. Author ImageHenrikknutsen

    A pretty silly idea and unnecessary use of public funding considering the project goal long-term uncertainties but first and foremost since all the climate change hysteria is based only on so-called climate change computer models without any actual and real climate change evidence to back it up. I suspect the real reason for all the climate change (formerly climate warming) hype is government’s excuse for greater taxation and silly regulations and lobby groups for extracting more tax-funded subsidies.

    1. Author ImageJan Tveranger

      A pretty silly statement. As conspiracy-theories go, this is on the “paranoid incoherent” side of the scale, revealing a lack of understanding of what science is and how it works. There are no certainties in science – or life, for that matter; only probabilities which, to a certain extent can be quantified based on an understanding of physical processes.
      Uncertainty is a fundamental feature of science and is part and parcel of the history behind the technology facilitating our present exchange of opinions as well the basic functionalities of the toaster lurking on your kitchen worktop. This is reality, and it has uncertainties attached, but most of the time science gets things right and gets things done. And what’s more, it is not static. It will always improve, narrowing down uncertainties, but never arrogate itself to be the “truth”. Certainties and wishful thinking, including that “there is no climate change because it impinges my wallet”, are the domain of religion. I don’t mind religion, but please keep it separate from a discourse involving science.
      Consider the fact that your current lifestyle is a product of the same scientific principles which you now claim is “lacking evidence”, “promotes hysteria”, gives the goverment an “excuse for silly regulations and greater taxation”. With that attitude you should give up on technology altogether, because, following your argument, there is.
      -no 100% certainty any technology works (experience supports this)
      -all technology is a government conspiracy to extract more taxes (the use of technology is indeed taxed in various ways)
      -anything made using computer models is inherently wrong (they are only made-up numbers with no foundation in anything real and manipulated by highly suspicious scientist who have no clue what they are doing? Right? Oh, never mind that almost anything in society is tried out as a computer simulation before being implemented).

      1. Author ImageWilliam Steffensen

        Well, then with a simulation diverging from 100% with only 1% will then cancel this project I suspect!

          1. Author ImageWilliam Steffensen

            Diverging from 100% efficient storage! Don´t make this into another religion, by the way!

          2. Author ImageJan Tveranger

            This is about scientific method, not religion; absolutes and truth are therefore off the menu. Healthy doses of scepticism are welcome provided they stick to the laws of nature, logic and are based on a sound understanding of the issue rather than preconceived notions and half-digested “facts”. This is what science is about. A consequence of this is that you do not always end up with the answers you want, but that is our problem, not Nature’s.

            So what is efficient storage and what methods should in your opinion be used to define it?

            If you are looking for an answer without uncertainty or risk you are asking for more than science can deliver. The question is what uncertainties and risks we are willing to accept when opting for a solution to a problem and the consequences if things go pear-shaped. The challenge of society lies in balancing these consideration and making an informed choice. Science acts as a objective supplier of information to help making these informed choices and should not be subject to wishful thinking or financial/political bias.

          3. Author ImageWilliam Steffensen

            Well, you give the answer yourself! Safe CO2 storage can’t be achieved so why waste the money on it!?!

          4. Author ImageJan Tveranger

            Following the eminent logic of your less-than-well-construed deduction: Why waste money on anything?

            Spend money on a new car? No – it isn’t safe.
            Spend money on a new house? No – it may burn down.
            Buy a new pair of pants? No – there might be a hamster in it.

            You present nothing cheap rhetorics, which of course works fine if the audience is enebriated and spirits are high. You may find it more rewarding airing your views in said circumstances, which also offer ample room for gratuitous misuse of exclamation marks and displays of righteous anger.

          5. Author ImageWilliam Steffensen

            It might be to simple for you! I can repeat it, just for you: Why waste money on something that won´t work!?! I hope that clarified it for you! Have a great day! 🙂

          6. Author ImageEsbru

            Det er her du tar helt feil! Det fungerer i praksis, og har gjort det i årevis. Og har du det minste begrep om hvor stor Utsiraformasjonen er?

          7. Author ImageWilliam Steffensen

            Størrelsen på Utsiraformasjonen er bare nyttig for Statoil på Sleipner. Den kan ikke nyttes til å ta imot CO2 fra Europas kullkratverk selv om den var stor nok. Gassen skal tross alt pumpes hele veien og hvor skal vi ta energien fra til dette. Det er snakk om enorme infrastrukturelle investeringer og driftskostnader. Regnestykket vil til slutt ikke gå opp! Og så har igjen problematikken om det er helt sikkert, at ikke noe vil lekke ut! Den usikkerheten vil alltid være der!
            Det er aldri feil å være kritisk, men det er feil å være sikker i en sak som ikke er fullt ut vurdert enda! Så jeg tar ikke helt feil, Esbru!

          8. Author ImageWilliam Steffensen

            This is not cheap rhetoric! I´m merely questioning the smartness of spending vast amounts of money on another highly doubtful project! I presented the problems it implies to achieve 100% ability of permanent storage! This is very simple, but it seems that you don´t understand that this is necessary for the project to succeed! I wrote in the beginning that if only 1% of the gas seeped out every year the whole project would fail in historic short time. Arguments against this is that the CO2 will react chemically with minerals and water. But to what degree? We don´t know this!
            Then and this is as important as the degree question how much will the CO2 production increase in the years to come?
            You have bragged about your knowledge in science but if you really had a scientific mind you would list all these uncertainties for yourself and not focus on telling me that my reasoning is a “less-than-well-constructed-deduction”!
            This does not belong in a mind of a scientist but in a commoner who thinks he understand science but does not!
            There is a long list of uncertainties and the demands for each are very high. This makes the probability of failure in the long run very high, probably more than 50% even after a relatively short span of time. In the very long run it´s close to 100% failure or 0% success! There are simply better ways to spend our money!

          9. Author ImageJan Tveranger

            Stung, eh?
            I will try to adress your somewhat rambling response:
            -For what specific reasons do you call the project doubful? Have you read the project description in detail? `The actual project description – not the summary given here? Do you feel qualified to conduct such an evaluation?
            -Forget about your 100% – science simply doesn’t work that way as any scientist, and quite a few others, can tell you.
            -Reaction rates of CO2 are dependent on a number of factors, and do indeed need further studies. Nice to agree on something :-). There is ongoing research on that subject.
            -I agreee that CO2 emission is likely to rise. So maybe we do something about emissions as well?
            -If you care to check you will find that I am perfectly entitled to have rather strong opinions on the subject being discussed. I only told you some basics about how science handles uncertaintly; that is the least I could do for you…
            -Yes there are uncertainties, as there are with any technology, and we live and interact with this on a dayli base, but screaming out “50%!!!”, “100%!!!”, ” 0%!!” without substantiating these estimates is a pointless exercise if you really want to engage in a serious dialogue.

            It appears you have already found the truth – the only thing left is to convince the rest of us. You are in for an intersting time…

          10. Author ImageWilliam Steffensen

            Stung!?! You are just bullshitting! What do you try to prove with your rambling approach? That it is possible?

            I will not try to convince you, I see that is not possible and you can believe whatever you want but that’s not science!

      2. Author ImageHenrikknutsen

        Over 90% of all research conducted is conducted for research sake only merely because funding has been made available but without any practical purpose or relevance. In the case of climate change research, the computer models, which are the basis for this movement, have been consistently wrong as compared to real and actual conditions thus this research would normally have been discarded as faulty and irrelevant. But it has not, instead evolved into a religious feast absent of any reality and where doubters are labeled as heretics. And of course, as stated in my comment above, have become a golden opportunity for government regulators and other fanatics as well. No my friend, your faith in science is rather excessive and a heavy dose of common sense would go a long way returning the issue of climate change back to the real world.

        1. Author ImageJan Tveranger

          I don’t mind heretics; scepticism is the starting point for any discussion. We can, however, agree about tempers running high and objectivity running off in some cases, There are, no doubt, instances when facts are sacrificed on the alter of rhetorical requirements and ulterior motives.

          But unless you don’t want to come across as the bothersome, strongly opinionated “man-in-the-pub”, I suggest you corroborate your 90% statement instead of offering poorly digested populistic blather based on hearsay and crudely bashed out as “common sense”.

          1. Author ImageHenrikknutsen

            I have been associated with a research environment at a top rated US university for the past 40 years and from experience I can tell you that the 90% estimate was rather underinflated, not the opposite, and in the case of climate research neither the basis nor the methodology used would have passed peer review for any other type of study. Thus the only real answer why current climate research is still alive and well is the religious and / or political motivations.

          2. Author ImageJan Tveranger

            You really try to wiggle away from corroborating your statement by serving up the old “authority argument”? And furthermore add another clutch of usubstantiated statements based on “gut feeling” and hearsay?
            I am distinctly surprised, underwhelmed and dissappointed at your unwillingness to bring objectivity into this discussion. Your alleged personal experience and 40 year’s association with a top-ranked research environment do not excuse you from presenting a verifiable line of argument.
            It’s called science.
            You should know this, especially since your are ranting against the lack of scientific objectivity which in your mind leaves the field open for political and religious arguments with no grounding in facts. Why do you plunge headlong into the same trap you warn against?

            So, here is my peer review of your comments: Please
            start by corroborating and substantiating your 90% claim, or your statements will
            be rejected as “unscientific” and your opinion relegated to the “religious and politically motivated”- bin.

            Rigorous argumentation can be a pain, eh?

          3. Author ImageHenrikknutsen

            You are of course entitled to your opinions but not to your own facts and the facts are simply not evident when it comes to global warming allegations no matter hard you believe it to be true. And all the accusations, personal attacks and name calling so typical of the climate doomsday crowd does not change that. Good luck with your therapy.

          4. Author ImageJan Tveranger

            You still fail to come up with facts. Funny that…

            Since you evidently do not want to engage in an objective debate involving facts. Your refusal to provide even a simple corroboration of your statements is ample testimony to that. I conclude you are a troll and suggest you spend your time in a more profitable manner than broadcasting unsubstantiated claims on topics unfamiliar to you.
            Case closed.

          5. Author ImageHenrikknutsen

            Well, since you are so enlightened with such steadfast belief in all things “scientific” please substantiate your faith in the reliability and accuracy of climate models. In particular, I would be interested in hearing your theory as to the large discrepancy between climate models and actual climate observations and why the UN has had to retract previous climate doomsday predictions as they have simply failed to materialize. I am also interested learning your theory as to how taxes and regulations, as practiced in Europe, in any way, shape or form can mitigate climate change other than slow economic prosperity. I am certain an enlightened fellow like you know that the US has reduced CO2 emissions more than Europe, merely by reacting to free market forces and without silly taxes and regulations.

  3. Author ImageFinnSeldal

    Jeg klikket meg inn på grunn av denne overskriften som ledsaget et bilde:

    Slik kan CO2 lagres trygt i fremtiden
    Og så fikk jeg vite at man ikke vet… får vi brukt noen milliarder vet vi… kanskje… er det fabelaktige lesestoffet i artikkelen. Kalles dette forskning og vitenskap?
    Jeg kaller det lek med andres penger.

    1. Author ImageRoland Kaufmann

      Forskning tar sikte på å frembringe ny kunnskap, mens lek har ikke noe mål utover seg selv. Hvis hensikten var å lage modellene bare for å se om man fikk det til, så ville man nok kunne kalle det lek. Poenget her er derimot at man gjør dette for å få et bedre beslutnings-grunnlag for noe man vurderer eller har planlagt å gjøre.

      Hvis svaret allerede var opplagt, så er det jo ikke lenger forskning men derimot håndverk.

    2. Author ImageWilliam Steffensen

      Det er lek med skattebetalernes penger. At Statoil kunne bruke Sleipnerplatformens nærliggende Utsiraformasjon til å dumpe både CO2 og borekaks er gunstig for dem, men det er ikke anvendbart for alle jordens kullkraftverk!

  4. Author Imagebirtingobh

    Mest sannsynlig vil jorden oppvarmes til ulevelig tempratur hvis ikke CO2 teppet i atmosfæren minker. Derfor er lagringsmuligheten for CO2 viktig hvis mennesket skal bo på jorden. Jeg er såpass naiv at jeg trodde gass og olje reservoar kunne brukes som sikre lagringssteder da jo gassen og oljen også har vært arrestert i disse resorvearene i millioner av år. Hva er trykk forskjellen på CO2 og naturgass i flytende form?

    1. Author ImageWilliam Steffensen

      Jeg kan ikke svare på hva trykkforskjellen er mellom de to væsker, men Statoil pumper ned CO2 på Snøhvit, men de erfarer også få opp mer CO2 enn før de begynte injeksjonen. Om dette skyldes at injisert CO2 kommer opp igjen skal jeg ikke påstå, men ting tyder på dette!

    1. Author ImageWilliam Steffensen

      Ja, en pumper det ned i Utsiraformasjonen! Men hvor lett er det å finne lignende “Utsiraformasjoner” nær kullkratfverkene i Europa? Det er ikke realistisk!

        1. Author ImageWilliam Steffensen

          Ja! Men du må lagre CO2´en nær kullkraftverkene! Du kan ikke bygge enda et nettverk av CO2 rør. Det vil kreve for mye energi og penger, og igjen er det spørsmål om lagerkvaliteten!

Comments are closed.