211service.com
En havsfälla för koldioxid
I ett försök att ta itu med den globala uppvärmningen, fångar en handfull kraftverk koldioxid under energigenereringsprocessen, gör gasen flytande under högt tryck och leder den till geologiska lagringsplatser mil bort. Men att binda koldioxid under jord är opraktiskt i många områden, och det väcker farhågor för att den lagrade gasen kommer att fly.
Offshore: SCS Energy hoppas kunna pumpa ut koldioxidföroreningar i sandsten som ligger nästan två mil under Atlantens botten.
Nu kommer en ny anläggning i Linden, NJ, att testa en teknologi för kolbindning i havet som kan utöka dess potential dramatiskt. Om tillstånd godkänns kommer anläggningen, som drivs av SCS Energy, med säte i Concord, MA, att pumpa sin koldioxidförorening i sandsten som ligger nästan två miles under Atlantens botten.
Tidigare lagringsinsatser har fokuserat på att fylla underjordiska strukturer som utarmade oljereservoarer, men dessa strukturer innehåller inte tillräckligt med volym för att ta emot de stora mängderna CO2 som produceras. Å andra sidan har undervattenslagring väckt oro för att koldioxid långsamt kan läcka ut i havsvatten.
Harvard University professor i jord- och planetvetenskap Daniel Schrag tog upp några av dessa farhågor i en PNAS-tidning från 2006, där han föreslog att koldioxid lagras i poröst sediment hundratals meter under havsbotten i djupa delar av havet. Förvarad på detta djup, under högre tryck och temperaturer, bör koldioxiden vara mindre flytande och förbli instängd på obestämd tid.
De två injektionsplatserna som undersöks för det nya kolbindningsprojektet ligger under cirka 100 meter vatten och cirka 2 500 till 3 500 meter ner i berget. Vi går djupare under golvet, men vi arbetar inte i ett djupt område av havet, säger Schrag, som fungerar som konsult för projektet.
Tryckhanteringssystem bör göra processen möjlig, tillägger Schrag. Det visar sig att tryckhantering är den viktigaste delen av detta, och det är mycket lättare under havet, säger han.
Både på land och till havs förskjuter pumpning av koldioxid till sandsten vanligtvis vatten, vilket gör att trycket byggs upp. Om man injicerar enorma mängder CO2 måste man göra plats, säger Schrag. Du trycker vattnet åt sidan, men det kan inte gå någonstans. Att injicera CO2 för snabbt, eller lägga till mer än vad stenen kan hålla, riskerar att spräcka sandstenen, vilket gör att CO2 långsamt läcker ut över tiden.
Schrag hävdar att borrning av en utrymningsväg för vatten som har hållit sig instängt i den porösa bergarten i miljontals år kommer att hjälpa till att lätta trycket på berget. Det här urgamla havsvattnet är väldigt likt modernt havsvatten, så det ska inte bli någon ekologisk påverkan av att släppa ut det, säger han.
Utsläpp av havsvatten från berget kommer att höja havsnivån med tiden, men inte mycket, säger Schrag. De fyra miljoner ton CO2 som produceras av anläggningen varje år kommer bara att orsaka en ökning av havsvattnet på cirka en mikrometer under 100 år. Även om 1 000 kolanläggningar började binda kol till havs, borde havsnivåerna bara stiga med en millimeter under denna tidsram, säger Schrag.
Dave Goldberg, en forskare vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory, håller med om att idén är sund men säger att alla pilotprojekt bör skötas noggrant för att se till att det inte finns någon skada på ekosystemet. Havet är så stort att injicering av CO2 inte borde höja vattennivåerna mycket, antingen genom att lyfta golvet eller förskjuta instängt vatten, säger han, men bakterieekologin kan eventuellt förändras. Vatten sipprar långsamt genom berget på botten av havet på många ställen, säger Goldberg. Effekten av att påskynda detta och introducera nya möjligheter för vattenrörelser är en öppen forskningsfråga.
Kolbindning förblir dock en kontroversiell fråga, och många miljögrupper oroar sig för att det kan tillåta kolkraftverk att få godkännande före renare energiteknik. En annan oro är hur sekvestrering kommer att påverka havets djurliv.
Huruvida kolbindning kommer att bli verklighet kommer också att vara en politisk fråga. Schrag utsågs nyligen till president Obamas råd för vetenskap och teknik. Schrag säger att kolbindning borde vara ett av flera sätt att bekämpa klimatförändringarna. Vi behöver allt, säger han. Vi behöver förnybara energikällor, vi behöver bättre energieffektivitet, vi behöver energibesparing och vi behöver kolbindning.