211service.com
Een oceaanval voor kooldioxide
In een poging de opwarming van de aarde tegen te gaan, vangen een handvol energiecentrales koolstofdioxide op tijdens het energieopwekkingsproces, maken het gas onder hoge druk vloeibaar en leiden het naar geologische opslaglocaties mijlenver weg. Maar het onder de grond vastzetten van kooldioxide is in veel gebieden onpraktisch, en het roept de angst op dat het opgeslagen gas zal ontsnappen.
Offshore: SCS Energy hoopt koolstofdioxidevervuiling in zandsteen te pompen dat zich bijna twee mijl onder de bodem van de Atlantische Oceaan bevindt.
Nu zal een nieuwe fabriek in Linden, NJ, een technologie voor koolstofvastlegging in de oceaan testen die het potentieel ervan drastisch zou kunnen uitbreiden. Als de vergunningen worden goedgekeurd, zal de fabriek, die wordt geëxploiteerd door SCS Energy, gevestigd in Concord, MA, zijn koolstofdioxidevervuiling in zandsteen pompen dat zich bijna drie kilometer onder de bodem van de Atlantische Oceaan bevindt.
Eerdere opslaginspanningen waren gericht op het vullen van ondergrondse structuren zoals lege oliereservoirs, maar deze structuren bevatten niet genoeg volume om de enorme hoeveelheden geproduceerde CO2 op te vangen. Aan de andere kant heeft onderzeese opslag de bezorgdheid gewekt dat koolstofdioxide langzaam in het oceaanwater zou kunnen lekken.
Daniel Schrag, hoogleraar aard- en planetaire wetenschappen aan de Harvard University, ging in op enkele van deze zorgen in een PNAS-paper uit 2006, waarin hij voorstelde koolstofdioxide op te slaan in poreus sediment honderden meters onder de zeebodem in diepe delen van de oceaan. Op deze diepte opgeslagen, onder hogere druk en temperaturen, zou de kooldioxide minder drijvend moeten zijn en voor onbepaalde tijd gevangen blijven.
De twee injectieplaatsen die worden onderzocht voor het nieuwe koolstofvastleggingsproject bevinden zich onder ongeveer 100 meter water en ongeveer 2.500 tot 3.500 meter diep in de rots. We gaan over het algemeen dieper onder de vloer, maar we werken niet in een diep gebied van de zee, zegt Schrag, die als adviseur van het project fungeert.
Drukbeheersystemen moeten het proces mogelijk maken, voegt Schrag toe. Het blijkt dat drukbeheersing het belangrijkste onderdeel hiervan is, en het is veel gemakkelijker onder de oceaan, zegt hij.
Zowel op het land als op zee verdringt het pompen van koolstofdioxide in zandsteen meestal het water, waardoor er druk wordt opgebouwd. Als je grote hoeveelheden CO2 injecteert, moet je ruimte maken, zegt Schrag. Je duwt het water opzij, maar het kan nergens heen. Als u de CO2 te snel injecteert of meer toevoegt dan de steen kan bevatten, bestaat het risico dat de zandsteen breekt, waardoor de CO2 na verloop van tijd langzaam uitloogt.
Schrag stelt dat het boren van een ontsnappingsroute voor water dat al miljoenen jaren in het poreuze gesteente vastzit, de druk op het gesteente zal helpen verlichten. Dit oude zeewater lijkt erg op modern zeewater, dus er zou geen ecologische impact moeten zijn als het wordt geloosd, zegt hij.
Het vrijkomen van zeewater uit de rots zal in de loop van de tijd de zeespiegel doen stijgen, maar niet veel, zegt Schrag. De vier miljoen ton CO2 die de fabriek elk jaar produceert, zal in 100 jaar slechts een micrometer stijging van het zeewater veroorzaken. Zelfs als 1.000 kolencentrales offshore koolstof gaan vastleggen, zou de zeespiegel in deze periode slechts een millimeter moeten stijgen, zegt Schrag.
Dave Goldberg, een onderzoekswetenschapper aan de Lamont-Doherty Earth Observatory van Columbia University, is het ermee eens dat het idee goed is, maar zegt dat elk proefproject zorgvuldig moet worden geleid om ervoor te zorgen dat er geen schade aan het ecosysteem wordt toegebracht. De oceaan is zo uitgestrekt dat het injecteren van CO2 het waterpeil niet veel zou moeten verhogen, hetzij door de vloer op te tillen of door vastzittend water te verplaatsen, zegt hij, maar de bacteriële ecologie kan mogelijk worden veranderd. Op veel plaatsen sijpelt water langzaam door de rotsen op de bodem van de oceaan, zegt Goldberg. De impact van het versnellen hiervan en het introduceren van nieuwe mogelijkheden voor waterbeweging is een open onderzoeksvraag.
Koolstofvastlegging blijft echter een controversiële kwestie, en veel milieugroeperingen maken zich zorgen dat het kolencentrales in staat zou kunnen stellen goedkeuring te krijgen vóór schonere energietechnologieën. Een andere zorg is hoe vastlegging de oceaandieren zal beïnvloeden.
Of koolstofvastlegging een realiteit zal worden, zal ook een kwestie van politiek zijn. Schrag is onlangs benoemd tot lid van de raad van adviseurs voor wetenschap en technologie van president Obama. Schrag zegt dat koolstofvastlegging een van de vele manieren moet zijn om klimaatverandering tegen te gaan. We hebben het allemaal nodig, zegt hij. We hebben hernieuwbare energie nodig, we hebben een betere energie-efficiëntie nodig, we hebben energiebesparing nodig en we hebben koolstofvastlegging nodig.