Uren CO2 og lagring

NYHET CO2 som skal injiseres og lagres i undergrunnen vil aldri være helt ren. Det kan få konsekvenser for gassens oppførsel og lagringspotensialet.

CO2 som skal injiseres og lagres i undergrunnen vil aldri være helt ren. Det kan få konsekvenser for gassens oppførsel og lagringspotensialet.


530x402 hellevangHelge Hellevang er forsker i SUCCESS og leder arbeidspakken som undersøker lagring av CO2. Foto: Ronny Setså

– Helt ren CO2 er en «utopi». Uansett om den kommer fra prosessindustrien eller et kraftverk, vil den alltid inneholde mindre mengder av andre gasser og væsker, fremholder Helge Hellevang, arbeidspakkeleder ved forskningssenteret SUCCESS.

Hellevang påpeker videre at selv om den injiserte klimagassen hadde vært fullstendig ren, ville den uansett blitt blandet med andre gasser og væsker nede i reservoaret.

– Om vi en dag skal injisere CO2 i Longyearbyen, vil klimagassen blande seg med naturgass, som finnes naturlig i reservoaret, påpeker Hellevang.

LES OGSÅ: Oppdaget gasslomme under CO2-lab

Derfor ønsker forskerne i SUCCESS å undersøke hvordan gassens strømningsegenskaper vil påvirkes når den blandes med «urenheter».

Strømningsegenskapene er gitt av en kombinasjon av blant annet tetthet, viskositet og avhenger av hvor en er i forhold til det kritiske punkt. Formålet er å kunne forutsi hvor, hvordan og hvor raskt det urene karbondioksidet strømmer gjennom reservoaret etter injisering.

Hellevang forteller at SUCCESS og PhD-student Rohaldin Miri jobber med å utvikle fire forskjellige modeller (tilstandslikninger) som skal dekke de fleste typer blandinger.  Fig 1 til uren

For ren CO2 varierer tettheten som funksjon av trykk og temperatur. De fargede kurvene viser hvordan tettheten varierer ved hydrostatisk («normalt») trykk og forskjellige geotermale gradienter. Ved lekkasje av CO2 i et område med lav geotermal gradient (25 C/km, grønn kurve) vil CO2 skifte fra væske til gass (faseovergang) nær overflaten, mens ved en høy geotermal gradient (blå kurve) vil væsken gå direkte fra superkritisk tilstand til gass. Dette har implikasjoner for hvordan lekkasjer av CO2 kan modelleres. Illustrasjon: Helge Hellevang

– Eksempelvis regnes vann som en urenhet. Vann er en væske med sterke hydrogenbindinger, og da må vi se på hvordan det påvirker CO2, fortsetter Hellevang.

Fig2 til uren

En annen modell vil se på hvordan tilstedeværelsen av hydrokarboner påvirker klimagassens oppførsel. Det kan være nyttig om CO2 skal injiseres i et tidligere olje- eller gassfelt eller for å øke utvinningsgraden av olje.

I mange tilfeller vil CO2 ha urenheter, og egenskapene vil endre seg med mengde urenhet. Her illustrert ved en blanding mellom CO2 og N2, med fraksjon av CO2 vist som z (fra 80 til 99 prosent ren CO2). Overgangen fra væske (v) til gass (g) forskyver seg, og det gjør også det kritiske punktet. For å kunne forutsi hva som skjer med CO2 under bakken er det viktig å kjenne til hvordan egenskapene til uren CO2 (også i blandinger med vann, CH4, etc.) varierer. Illustrasjon: Helge Hellevang

– Vårt mål er å ha så gode modeller at vi kan forutsi hva som skjer under alle trykk- og temperaturforhold i reservoaret – også der vi ikke har data, understreker Hellevang.

SUCCESS er et samarbeid mellom forskningsmiljøene i Oslo og Bergen med kunnskap om CO2-lagring. Senteret skal bidra til å finne gode og pålitelige løsninger for å injisere, lagre og monitorere CO2 i undergrunnen. Disse løsningene er også kjent som CCS (Carbon Capture and Storage).

Ronny Setså

https://geoforskning.no/uren-co2-og-lagring/

RELATERTE SAKER

NYESTE SAKER