CO₂-lagring; prosjektet som gir det store overblikket

Som en del av energiomstillingen handler prosjektet om å utvikle trygge, effektive løsninger som kan oppfylle klimamål på gigatonnskala. Forskningssjef ved NORCE og professor II Sarah Gasda forteller her om MuPSI-prosjektets målsettinger. Sammen med vitenskapelige funn presentert under GHGT-17-konferansen i Calgary, gir hun et bilde av MuPSI-prosjektets arbeid med trykkhåndtering og risikominimering ved CO₂-lagring.

CLIMIT-programmet har i en årrekke satset på internasjonalt samarbeid. Først gjennom Accelerating CCS technologies (ACT), og nå via det nye internasjonale partnerskapet Clean Energy Transition Partnership (CETP). MuPSI-prosjektet støttes gjennom CETP, som betyr at norske partnere får finansiell støtte fra CLIMIT, mens utenlandske partnere finansieres av virkemiddelaktører i deres egne land.

Bakgrunn og hovedmålene med MuPSI

MuPSI-prosjektet er organisert i samarbeid med partnere fra blant annet USA, Skottland, Spania og Nederland – der teknisk ekspertise og erfaringer deles for å utvikle standardiserte og skalerbare løsninger. Prosjektets norske del starter over nyttår. Sarah Gasda understreker at de tekniske aspektene av MuPSI er krevende, og at godt samspill er avgjørende for å oppnå en trygg implementering av metodene.

MuPSI er designet for å muliggjøre karbonlagring på gigatonnskala, noe som er nødvendig for å nå de internasjonale klimamålene IPCC har satt. For å oppnå denne skalaen må det utvikles delte CO₂-hubber, som gjør det mulig for flere aktører å utnytte felles lagringsområder og overflateinfrastruktur på en kostnadseffektiv måte. Slike hubber vil også kunne redusere logistiske kostnader og forenkle den overordnede håndteringen av CO₂-lagringen. Samtidig innebærer deling av lagringsinfrastruktur nye utfordringer, ettersom trykkøkninger fra en aktør kan påvirke nabolisensene. Dette kan skape komplekse ringvirkninger som krever nøye risikohåndtering, overvåkning og modellering.

Teknologiske og geologiske utfordringer

CCS baseres på muligheten for å trygt lagre CO₂ i underjordiske formasjoner. MuPSI-prosjektet er spesielt fokusert på hvordan trykk fra CO₂-injeksjon kan håndteres når flere aktører opererer i samme område. Gasda beskriver at aldring av lagringsfeltene, utvikling av fornybare energikilder og integrering av bærekraftige løsninger står sentralt i MuPSI. – Vi må sikre at de tekniske og miljømessige kravene overholdes i alle aspekter av lagringen, sier Gasda. Dette innebærer grundig testing og modellering for å sikre at lagringen kan skje trygt og pålitelig over tid.

Forskning viser at trykk fra CO₂-injeksjon kan forflytte seg raskere og over større avstander. Dette er en avgjørende faktor fordi trykkforflytningen kan føre til at nærliggende lisenser påvirkes – og kan redusere den tilgjengelige lagringskapasiteten på grunn av økt risiko for lekkasje og jordskjelv. I MuPSI utvikles hierarkiske modeller som kombinerer regional trykk- og spennings- analyse med detaljerte, lokale simuleringer. Dette gjør det mulig å overvåke trykkforholdene i større områder, samtidig som spesifikke geologiske trekk på lokalt nivå blir hensyntatt. Det er viktig for å kunne evaluere risikoen forbundet med trykkøkninger, slik at operatørene får en nøyaktig vurdering av hvor mye CO₂ de trygt kan injisere, uten å påvirke andre aktører i området negativt.

Infrastruktur og trykkpåvirkning

Ifølge Gasda er en av fordelene med å hensynta overordnet infrastruktur for CO₂-lagring at det muliggjør å injisere og lagre store mengder CO₂, fra flere aktører på en kostnadseffektiv måte.

Northern Lights er et eksempel på hvordan felles ressurser kan brukes til CO₂-injeksjon. Northern Lights fungerer som en hub som kan motta CO₂ fra flere kilder, og lagre det i underjordiske formasjoner i Nordsjøen. Slike hubber krever avanserte modeller for trykkhåndtering, ettersom trykket fra én aktør kan påvirke kapasitetsplanene til nabolisensene.

MuPSI-prosjektet undersøker hvordan CO₂-injeksjon fra flere aktører i samme område kan føre til overlappende trykksoner. Dette kan påvirke lagringskapasiteten til de ulike aktørene. – I praksis betyr dette at naboinjeksjoner kan påvirke den kapasiteten en operatør tror den har til rådighet, sier Gasda videre. Hvis en aktør har solgt lagringskapasitet og senere oppdager at naboinjeksjoner endrer trykkforholdene, kan det være nødvendig å justere avtalene. For å redusere risikoen for uforutsette endringer i kapasiteten, skal MuPSI se hele regionen som en samlet ressurs, og planlegge lagringskapasiteten som én enhet. Dette gir bedre risikohåndtering, bedre kostnadsstyring og mer formålstjenlig planlegging over tid.

Erfaring fra olje- og gassaktiviteter

I tillegg til nye CO₂-injeksjoner må MuPSI ta hensyn til tidligere olje- og gassaktivitet i området. Ifølge Gasda kan trykkendringer som følge av olje- og gassproduksjon påvirke hvor mye CO₂ som kan lagres trygt over tid. Forskning viser at geologiske formasjoner som tidligere har vært utsatt for utvinning, kan ha helt andre trykkforhold enn uutnyttede områder. – Dette gjelder spesielt i områder der man har hentet ut store mengder hydrokarboner, sier Gasda. Hun forklarer at trykkforholdene i slike felt kan kreve tilpassede modeller, for å forstå endringene som oppstår når nye CO₂-injeksjoner starter i samme område.

Langsiktige prediksjoner og risikohåndtering

Sarah Gasda forklarer at tidsperspektivet for prediksjonene i MuPSI er flere tiår, noe som er essensielt for et prosjekt som skal lagre store mengder CO₂ over tid. – Hvis vi har grundig forståelse av geologien, kan vi utarbeide prediksjoner som gir et realistisk bilde av trykkforholdene fremover, med en spredning som dekker alle potensielle scenarier, sier hun. Forskning viser at langsiktige modeller gir mer robust planleggingsstøtte, slik at aktørene kan basere sine beslutninger på mer pålitelige prognoser.

Internasjonalt samarbeid og kunnskapsdeling

Det internasjonale samarbeidet i MuPSI-prosjektet er sentralt. Gasda presiserer verdien av å samarbeide med partnere fra blant annet Skottland og USA. Skotske partnere bidrar med kompetanse innen geomekanikk og feltmålinger. Forskningspartnere fra Spania har god teoretisk kompetanse. De deltar for å lære fra prosjektet og bygge opp egen kunnskap om CO₂-lagring.
– For spanjolene er dette en anledning til å lære av våre erfaringer med ekte modeller og prosjekter, og dermed få praktiske erfaring som kan bidra til CO₂-lagringsprosjekter i Sør-Europa. Der er denne teknologien er mindre utviklet, sier hun.

Langskip og Northern Lights

MuPSI har relevans for Northern Lights, som et knutepunkt for offshore CO₂-injeksjon i Norge – og en viktig del av Langskip-prosjektet. Gasda peker på at MuPSI skal gi kunnskap om hvordan aktiviteter fra andre operatører kan påvirke lisensene rundt Northern Lights-området. – Vårt arbeid gir innsikt i hvordan man kan planlegge og sikre optimal bruk av felles infrastruktur i stor skala, forklarer Gasda. Dette bidrar til å maksimere utnyttelsen av tilgjengelige ressurser, samtidig som risikoen reduseres for at én operatørs aktiviteter påvirker en annen negativt.

MuPSI-prosjektets arbeid med trykkstyring er en viktig brikke for at karbonlagringen skal kunne skaleres til gigatonn-nivåer. Ved å utvikle en struktur som gir alle aktører tilgang til pålitelig og oppdatert informasjon om trykkforholdene, kan MuPSI bidra til å gjøre karbonfangst og -lagring enda mer trygt og effektivt.