Et ideelt laboratorium

En kullsvart novemberdag i fjor ble den fjerde letebrønnen i CO₂-prosjektet på Svalbard avsluttet. Da var det gått ganske nøyaktig tre år siden prosjektet ble initiert med en grunnbevilgning fra Justisminister Knut Storberget på 300.000 kroner.

Fant reservoar

Og prosjektet har vært en suksess, så langt, for før jul ble det konstatert at den siste brønnen var svært vellykket, ikke fordi den fant hydrokarboner, men fordi den påtraff lag som etter all sannsynlighet kan ta i mot og lagre flytende CO₂-gass. Etter planen skal CO₂-gass fanges i kullkraftverket i Longyearbyen, deretter gjøres flytende og så pumpes inn i reservoaret.

– Vi boret gjennom hele sandsteinsreservoaret med en brutto tykkelse på 200 meter, vi fikk tatt opp en mengde kjerneprøver, og vi fikk bekreftet at væske kan injiseres i reservoaret, konkluderer professor og prosjektleder Alvar Braathen som sier seg svært godt fornøyd med disse resultatene.

Hensikten med boreprogrammet på Svalbard har altså vært å finne et porøst og permeabelt reservoar som ligger tilstrekkelig dypt til at det kan lagre CO₂ i flytende form. Konklusjonen er langt på vei allerede trukket.

– Vi har et reservoar under Longyearbyen, og dette reservoaret er i stand til å ta imot væske. Herfra kan vi slutte at vi har et fremtidig reservoar for lagring av CO₂. Spørsmålet nå er om det er tilstrekkelig stort, supplerer Gunnar Sand,adm. direktør ved UNIS.

Visjonen er krystallklar. Ved Universitetsstudiene på Svalbard (UNIS) skal det foregå undervisning og forskning langs hele den lange verdikjeden fra å lete etter kull til å deponere klimagassen som skal bli fanget i kullkraftverket, noe som omfatter et vidt spekter av geofag og forskjellige typer teknologi (GEO 03/2008). Longyearbyen kan på denne måten bli et demonstrasjonssamfunn, et utstillingsvindu for en miljøvennlig verdikjede, der deponering av CO₂ er selve flaggskipet. Alt dette vil virke som en magnet på forskere, politikere og presse fra hele verden og gi prosjektet en svært god profilering.

”CO₂-fritt Svalbard”

– Longyearbyen er et lukket energisystem. Det er derfor et ideelt sted å teste ut teknologi for rensing og lagring av CO₂, hevder Sand som sammen med Braathen er initiativtaker til ”Longyearbyen CO₂ lab” som omhandler et CO₂-fritt Svalbard.

– Samfunnet forsynes med elektrisitet fra kullfyrt kraftverk, og i undergrunnen finnes porøse og permeable sandsteiner under tette takbergarter som kan lagre gassen etter at den er fanget.

Kombinasjonen av kull som energibærer, en reservoarbergart like ved (under) og et universitet er altså uslåelig. Vel og merke fordi vi befinner oss midt i Arktis hvor klimaendringene merkes først og mest.

Sand presiserer imidlertid at UNIS som universitet er spesielt interessert i å studere hvordan gassen oppfører seg i undergrunnen. Og han har forskerne med seg. På en konferanse i fjor sommer ble det foreslått at Longyearbyen CO₂ lab burde bli et sentrum for strømningsforsøk med CO₂.

– Dette er en flott mulighet hvor verdens eksperter kan komme til UNIS for å forske på disse problemstillingene, sier Sand.

UNIS har derfor her tatt et modig initiativ, hvor hensikten er å vise verden hvordan CO₂-verdikjeden kan håndteres. I tillegg utvikles samtidig et ambisiøst kurstilbud som står til prosjektet.

Leter etter lagerplass

For å lagre CO₂ trengs først og fremst lagerplass.

I Nordsjøen tilfredsstiller Utsiraformasjonen kravene, og i 13 år har StatoilHydro pumpet en million tonn CO₂ per år ned i tertiære sandsteiner under Sleipner-feltet(1). StatoilHydro pumper også CO₂ fra Snøhvit-feltet i Barentshavet tilbake til undergrunnen, og i Algerie er statsoljeselskapet med i et felt hvor BP pumper den uønskede gassen tilbake der den kom fra.

Bare noen få andre steder i verden pumpes CO₂ tilbake i reservoaret der hensikten kun er å kvitte seg med den forhatte gassen. Det finnes derimot flere prosjekter hvor CO₂ pumpes tilbake til reservoaret for å øke utvinningen av olje. På norsk sokkel er det ennå ikke definert noen lønnsomme prosjekter av denne typen.

De som kjenner Svalbards geologi vil vite at vi her finner sedimentære bergarter over det meste av øygruppen. Både kildebergart og reservoarbergart er påvist, selv om det ennå ikke er funnet verken gass eller olje i tilstrekkelige mengder til at det kan bli kommersiell utvinning av hydrokarboner. Men som lager kan reservoarene fungere godt.

– Geologisk feltkartlegging på Svalbard gjennom flere tiår viser at det finnes mange formasjoner som kan være porøse og permeable og dermed kunne lagre CO₂, sier professor Alvar Braathen ved UNIS.

– Men det er nødvendig å bore for å vise at vi virkelig har gode nok reservoarparametere. Samtidig må vi også påvise at det finnes takbergarter av god nok kvalitet. Uten en tett takbergart, vil gassen lekke ut.

Lang dags ferd – mot dypt reservoar

Før fjorårets boring tok til i august hadde det i løpet av 2007 og 2008 blitt boret tre brønner. Mange operasjonelle vanskeligheter hadde gjort at reservoaret ennå ikke var boret opp i sin helhet.

– Det største problemet vi støtte på var å bore gjennom en knusningssone, forklarer Braathen.

Denne gangen gikk det imidlertid bra, så en dag i september stod jubelen i taket. Borekronen var kommet trygt gjennom en flere titalls meter tykk sone med oppknust stein. Deretter kunne den fortsette ferden gjennom den 500 meter mektige takbergarten, selve korken i systemet, og videre ned til reservoarbergarten. Men det tar tid, og det ble to måneder i åndeløs spenning for prosjektmedarbeiderne før totalt dyp var nådd, og det kunne erklæres at alle målene med brønnen var nådd.

Derfor nærmer vi oss nå raskt Fase 2 i prosjektet som innebærer injeksjonstester.

Laboratoriet – snart i virksomhet

– Det store spørsmålet som vi nå skal finne et svar på er hvordan CO₂-gassen strømmer i reservoaret, samt hvor mye gass det kan lagre, forteller Braathen om det arbeidet som vil pågå langt inn i neste år.

Nå er derfor jobben konsentrert om å planlegge injeksjonstester som skal pågå over uker og måneder. Dette er starten på CO₂-laboratoriet som etter hvert er tiltenkt å være en kjernevirksomhet ved UNIS.