I Sleipnerfältet i Norge har koldioxid pumpats ner i berget sedan 1996

Equinor

3D-visualisering av CCS vid Sleipner, copyright Equinor

I närmare 30 år har Statoil – numera Equinor – och deras samarbetspartner avskilt koldioxid från den gas som utvinns i Sleipnerfältet och injekterat den i Utsiraformationen mer än 800 meter under havsbotten. Efter att ha injekterats i flytande form i den porösa sandstenen, stiger koldioxiden uppåt och ansamlas mot den ovanliggande täta bergarten lerskiffer som fungerar som tak, innesluter koldioxiden och förhindrar fortsatt stigning. Djupet, trycket och temperaturen ser till att den förblir i flytande form.

De främsta anledningarna till beslutet att inleda projektet för snart tre decennier sedan var de norska koldioxidskatterna som införts några år tidigare, och att den höga koldioxidhalten i gasen – omkring nio procent – översteg marknadens krav. Skatterna gjorde CCS-processen mer lönsam än att bara avskilja koldioxiden och släppa ut den i luften. Hittills har mer än 19 miljoner ton koldioxid lagrats.

Teknik från olje- och gassektorn

Teknikerna som används för att göra allt detta är varken nya eller särskilt högteknologiska, säger Christian Bernstone. Han arbetar som ingenjör på Vattenfall, för närvarande i företagets projekt för att skapa negativa utsläpp genom avskiljning och lagring av koldioxid med bioenergi vid det biobränsledrivna kraftvärmeverket i Jordbro utanför Stockholm. Där ansvarar han för transporten och lagringen av koldioxid. Han var medförfattare till en EU-finansierad handbok publicerad av British Geological Survey, som baserat på Sleipnerprojektet beskriver bästa praxis för koldioxidlagring.

Christian Bernstone, ingenjör på Vattenfall, i Norviks hamn i Nynäshamn utanför Stockholm – en av de hamnar som övervägs för att skeppa flytande koldioxid från Vattenfalls kraftvärmeverk i Jordbro när ett projekt för negativa utsläpp genom avskiljning och lagring av koldioxid från bioenergi är i gång.

”Det är konventionell teknik från olje- och gasindustrin som används. Det här är tekniker som har funnits länge, i princip sedan olje- och gasprospekteringen började. Det här är samma process fast i omvänd ordning: du pumpar ner i stället för att pumpa upp”, säger Christian Bernstone.

Teknikerna för datainsamling, modellering och mätning har dock utvecklats sedan 1996, så det har blivit lättare för ingenjörer att förutse hur koldioxiden kommer att agera i olika geologiska formationer när den väl har injekterats. Bortsett från det har de främsta framstegen skett inom teknik för koldioxidavskiljning, där processerna har blivit mer energieffektiva.

Ny teknik gör det också möjligt för fartyg som transporterar flytande koldioxid att pumpa koldioxiden till flytande injektionsplattformar. Därifrån pumpas koldioxiden direkt in i lagringsanläggningen – istället för att lägga en rörledning från land. Den här tekniken är viktig eftersom lagringen oftast inte kommer att ske i anslutning till källan, som i fallet med Sleipner.

Även i uppsökningen av nya platser för lagring av koldioxid kan CCS-industrin – möjligen lite ironiskt –dra nytta av olje- och gasindustrin. Det är inte bara verktygen som är desamma. Den typ av geologiska formationer där det kan bildas olje- och gasfält är nämligen även lämpliga för koldioxidlagring. Och det finns mängder av data från tidigare olje- och gasprospektering som kan användas för att leta efter platser för lagring av koldioxid.

Lagstiftning finns nu på plats för att garantera säker förvaring
En annan punkt som har utvecklats är lagstiftningen. När koldioxidlagringen inleddes i Sleipnerfältet 1996 fanns det ingen CCS-specifik lagstiftning. Sedan dess har dock lagstiftare i Europa, USA och andra delar av världen utarbetat strikta regler.

I EU är CCS-direktivet på plats sedan 2009, och även om Norge inte är medlem i EU implementeras direktivet i norsk lag genom avtalet om Europeiska ekonomiska samarbetsområdet (EES).

CCS-direktivet syftar till att eliminera alla betydande risker för läckage eller skador på människors hälsa eller miljön. Ett av kriterierna för att få tillstånd att starta en CCS-anläggning är att visa att lagringen är noggrant övervakad och säker över tid för att förhindra eventuella läckage.

Det innebär att Vattenfall och andra företag som vill köpa lagring kan känna sig trygga med att koldioxiden kommer att hanteras på ett säkert sätt, säger Christian Bernstone.

”Du kan vara förvissad om att de regler som finns har stränga krav som måste uppfyllas för att ett lagringstillstånd ska utfärdas”, säger han.

Det var lyckosamt att norska skatter hjälpte till att få igång den kommersiella koldioxidlagringen redan för närmare 30 år sedan, säger Bernstone. Det har gett oss enorma mängder information och vi har lärt oss mycket som vi har nytta av i kampen mot klimatförändringarna, som nu har blivit mer angelägen än någonsin tidigare. Koldioxidlagring kan bli ett viktigt verktyg, särskilt för att få ned koldioxidutsläppen i sektorer där utsläppsminskningar är svåra att uppnå, som cementtillverkning och flyg.

”Framför allt har vi lärt oss att koldioxidlagring verkligen fungerar som det var tänkt”, avslutar Christian Bernstone.