Gassen som skaper muligheter

Når naturgass brennes for å fremstille elektrisk kraft, dannes vann og karbondioksid samtidig som energi frigis. Dette er likningen:

CH₄ (metan) + 2O₂ (oksygen) = CO₂ (karbondioksid) + 2H₂O (vann) + energi

Den viser at CO₂ er et uunngåelig biprodukt i et gass- eller oljefyrt kraftverk. Reaksjonslikningen er også fullstendig uavhengig av hvilken prosess som benyttes i kraftverket.

Å skille ut avfallsproduktet CO₂ kalles å fange gassen. Den teknologien som trengs for å fange gassen i et gasskraftverk er fortsatt under utvikling, og kostnadene ved å gjøre det er fortsatt store.

Statens lange arm

Gassnova, statens forvaltningsorgan  for gassteknologi, tar ikke selv stilling til om vi står overfor menneskeskapte klimaendringer.

– Vi forholder oss kun til at klimaforskere og politikerne mener det er viktig å jobbe med problematikken rundt håndtering av CO₂-utslipp. Det er selvsagt fordi et overveiende flertall av verdens klimaforskere nå hevder at det er en sammenheng mellom menneskelig utslipp av CO₂ og endringene i klimaet, fremholder seniorrådgiver og geolog Svein Eggen i Gassnova.

Gassnova er underlagt Olje- og energidepartementet og skal fremme ”utvikling av fremtidsrettet, miljøvennlig og kostnadseffektiv gasskraftteknologi med CO₂-håndtering”. Gassnova ble etablert 1. januar 2005 og er lokalisert i Porsgrunn. Rett over de fire-fem hundre millioner år gamle kambrosilurbergartene sitter syv spesialister som dekker fagfeltene forbrenningsteknologi, CO₂-fangst, geologisk lagring, økonomi og informasjon.

Sammen med Norges forskningsråd (NFR) administrer Gassnova et program for støtte til forskning, utvikling og demonstrasjon av teknologi som er gitt navnet CLIMIT. NFR har ansvar for forskningsdelen (ca. 45 mill. kroner per år), mens Gassnova har ansvar for utvikling og demonstrasjonsdelen. (ca. 85 mill. kroner per år).

– Det overordnede målet er å muliggjøre og bedre lønnsomheten til gasskraft med CO₂-håndtering. Men fangst er meningsløst uten at vi samtidig har en måte å lagre CO₂-gassen på. Vi må derfor jobbe med hele kjeden.

– Vi delfinansierer prosjekter som fremmes av både industri og forskningsmiljøer. Med den kompetansen vi besitter, jobber vi også aktivt med å få i gang nye prosjekter innen fangst, transport og lagring av karbondioksid, forteller Eggen.

Vi må feie for egen dør

CO₂-håndtering har blitt mer aktuelt enn noen gang før. FNs klimapanel har tidligere i år sagt at det er mer enn 90 prosent sjanse for at klimaendringene er menneskeskapte.

Her hjemme er det allerede vedtatt å bygge to kraftverk basert på naturgass, og CO₂ vil altså være et uunngåelig biprodukt. Kraftverkene er såkalte punktkilder, og politikerne mener at vi skal skille ut (fange) gassen og sørge for at den ikke går opp i atmosfæren. På verdensbasis er 60 % av CO₂-utslippene punktkilder med utslipp på mer enn 100.000 tonn per år (kraftverk, sementfabrikker, raffinerier, jern- og stålindustrien, petrokjemisk industri).

Samtidig er det helt klart at menneskenes utslipp av karbondioksid vil øke kraftig i årene fremover. Dette er et faktum, etter som prognosene tilsier at verdens forbruk av fossile energikilder vil stige med opptil 50 prosent de neste 25 årene. Samtidig mangler vi altså teknologi som vil kunne gi kostnadseffektiv kraftproduksjon med CO₂-fangst og lagring.

Her er det altså Gassnova kommer inn i bildet. – Fangst og lagring av karbondioksid er ett av mange tiltak som vi må jobbe med i årene fremover. Norge har behov for mer kraft for å dekke vårt eget forbruk, og det er bare gjennom bygging av gasskraftverk at vi kan produsere nok. CO₂-fjerning fra slike kraftverk er derfor en politisk realitet. Som en stor energinasjon må vi feie for egen dør ved å redusere egne CO₂-utslipp, sier Eggen.

Eggen påpeker at det er viktig å forstå at fangsteknologien langt fra er ferdig utviklet. Det er langt igjen før kostnadene kommer ned på et akseptabelt nivå. Virkningsgraden er også for lav foreløpig, noe som betyr at det går med uforholdsmessig mye energi til å fange gassen. Derfor har Gassnova i den korte perioden de har holdt på gitt støtte til bl.a. AkerKværner, Statoil og SINTEF hvor fangst er temaet.

– Når det gjelder lagring, er teknologien kommet mye lengre. I USA og Canada blir klimagassen benyttet til økt oljeutvinning (se etterfølgende artikkel), og her hjemme har Statoil profilert lagring av klimagass i saltvannsreservoarer. Poenget har vært å demonstrere for både befolkningen og politikerne at geologisk lagring er sikkert og at geologene har orden i sysakene, fremholder Eggen.

Fire metoder for lagring

– I Gassnova jobber vi for at det skal være mulig å gjennomføre miljømessig sikker lagring av karbondioksid. På verdensbasis har det vært diskutert fire forskjellige metoder, forklarer Eggen.

– Vi kan lagre gassen på store havdyp, vi kan plante trær (og på den måten øke atmosfærens forbruk av CO₂), vi kan lage karbonatbergarter (mineralisering), og vi kan føre gassen tilbake til undergrunnen (deponering og økt oljeutvinning).

– FNs klimapanel konkluderer i sin rapport fra 2005 at geologisk lagring er den metoden som er mest teknologisk moden og som har det største potensialet. Gassnova slutter seg til denne konklusjonen. Det er det underjordiske som vil ha størst betydning som CO₂-lager for oss. Det er her det store potensialet ligger, presiserer geologen.

– Vi ser derfor nøye på ren deponering av klimagassen, men håper sterkt at industrien kan fatte interesse for bruk av CO₂ til verdiskaping, både økt oljeutvinning og mineralisering.

Eggen forteller at det er tatt i bruk to metoder for geologisk lagring. Vi kan, slik det nå gjøres på Sleipner-feltet i Nordsjøen, og slik det vil bli gjort på Snøhvit-feltet i Barentshavet, føre CO₂-gassen ned i vannførende sandsteinslag og deponere den der. Gassen fra Sleipner føres ned i et stort reservoar i tertiære sandsteiner (Utsiraformasjonen), mens gassen fra Snøhvit skal pumpes ned i jurassiske sandsteiner (Tubåenformasjonen). I tillegg er Statoil involvert i et prosjekt i gassfeltet In Salah på land i Algerie hvor CO₂-gassen pumpes ned i den samme formasjonen som gassen produseres fra, bare mye dypere.

– Geologiske lagring er teknologisk modent, og det er nok av geologiske formasjoner hvor det er trygt å lagre. Vi regner derfor med at det er mer enn nok bergartsvolum til å håndtere fremtidens utslipp av klimagasser, sier Eggen.

Den andre muligheten for å lagre CO₂-gassen er å benytte den til økt oljeutvinning, hvor gassen pumpes ned i et oljefelt for å holde på reservoartrykket. Etter at oljeproduksjonen er avsluttet, blir CO₂-gassen liggende igjen i feltet. Det vil også være mulig å fortsette å injisere gassen og la feltet bli et rent lager når feltet er tømt.

Hvilken metode som er mest fornuftig i et gitt tilfelle avhenger av lokale forhold, men det er ett krav som er styrende: Reservoaret som gassen pumpes ned i må være potte tett. Det er ikke rom for at gassen lekker ut. Da er vi like langt. Et lite regneeksempel illustrerer dette. Hvis det lekker bare 0,1-1 % hvert år, så tar det bare mellom 100 og 1000 år før alt er borte.

– Det holder ikke å lagre i bare et par stortingsperioder. Vi må tenke svært langsiktig for at det skal være noen vits i å gjøre dette, mener geologen.

Eggen viser til at vi har en del erfaringsmateriale. – Det finns ca. 600 gasslagre rundt omkring i verden, og bare ti av disse har påviselige lekkasjer. I tillegg kjenner vi til flere naturlige CO₂-forekomster der gassen beviselig har vært lagret i millioner av år. Fagfolk konkluderer derfor med basis i tilgjengelige data at lagring av CO₂ i eldre geologiske formasjoner vil være trygt. Dertil kommer at CO₂, til forskjell fra olje og gass, løses i vann og bindes i kjemiske reaksjoner. Etter en tid vil derfor mengden fri CO₂ avta, og etter noen tusen år vil den være oppløst i vannet.

Vi har teknologien

Stern-rapporten om global oppvarming, gjort på oppdrag fra den britiske regjeringen, gårinn for at konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren skal stabiliseres på et nivå lik det dobbelte av hva det var før den industrielle revolusjon. Stabilisering på dette nivået krever at utslippene må ned med 80 prosent fra i dag. For å klare dette er det helt nødvendig å lagre CO₂ fra fossile brensler og ta i bruk energikilder som ikke slipper ut CO₂. Ett av hovedpoengene i rapporten er at kostnadene ved slike tiltak vil være mye, mye lavere enn kostnadene ved å vente.

– Vi har langt på vei den teknologien som er nødvendig for å redusere utslippene av klimagasser. Men den må gjøres mer effektiv og den må bli billigere, og det er dette Gassnova jobber med, avslutter Svein Eggen.