211service.com
Forskare säger att jordbävningar skulle låta lagrad CO2 fly
Författarna till en tidning som publicerades idag i Proceedings of the National Academy of Sciences säga att storskalig avskiljning och lagring av koldioxid (CCS) sannolikt inte kommer att fungera eftersom det skulle utlösa jordbävningar som skulle kunna frigöra den instängda växthusgasen från marken.
Tidningen är ett slag mot förhoppningarna om att sekvestrering kan bli en stor del av framtida klimatstrategi. Uppsatsens huvudförfattare är Stanford-forskare Mark Zoback , en välrenommerad expert på de seismiska riskerna med olje- och gasproduktion. Steven Gorelick , en Stanford hydrolog, är medförfattare med Zoback.
Bara förra veckan, den Internationella energibyrån sade att CCS kommer att behöva bidra med över en femtedel av de utsläppsminskningar som behövs till 2050 för att säkerställa en 80-procentig chans att begränsa den långsiktiga genomsnittliga globala temperaturökningen till 2 °C.
Olje- och gasindustrin använder redan tekniker som liknar CCS vid utvinning av resurser och avloppsvatten, och dessa processer är kända för att framkalla små jordbävningar. Avloppsvatteninjektion har fått skulden för de senaste jordbävningarna i Arkansas, i Ohio, och nära gränsen till Colorado och New Mexico.
Zoback säger att riskerna förknippade med sådana skalv kan hanteras genom noggrant val av plats, men storskalig CCS kan vara mer problematisk. Man måste vara mycket mer restriktiv när man väljer ett koldioxidförvar, förklarar han, eftersom uppgiften är att hålla en flytande vätska på plats i hundratals till tusentals år.
Tidningen kommer bara några dagar efter en Rapportera om jordbävningsriskerna från olika energitekniker, inklusive olje- och gasutvinning, avloppsvattenavfall, geotermisk kraft och CCS, publicerades av National Research Council. Den rapporten sa att CCS kan ha potential för betydande seismisk risk och tillade att det inte finns tillräcklig information för att förstå denna potential.
Zoback och Gorelicks tidning konstaterar att om CCS ska påverka ackumuleringen av växthusgaser i atmosfären måste den kunna innehålla cirka 3,5 miljarder ton koldioxid per år över hela världen – en mängd liknande i volym som de nästan 30 miljarder fat olja i världen producerar årligen.
De mest lovande lagringsbehållarna kallas djupa salthaltiga akviferer - stenformationer en till tre kilometer under jord, under djupet av sötvattenakviferer och under ett lager av ogenomtränglig sten som kallas caprock, som fungerar som en tätning. En modellering studie av MIT-forskare, publicerad tidigare i år i PNAS, uppskattade att djupa salthaltiga akviferer i USA skulle kunna innehålla minst ett sekels värde av den koldioxid som produceras av landets koleldade kraftverk.
Men denna hypotes har inte testats i stor skala, och Zoback tvivlar på att några av mållagringsplatserna säkert skulle kunna hålla så mycket koldioxid som antagits. Även små skalv kan skada bergarter, säger Zoback och Gorelick. Det skulle hota koldioxidförvarens integritet, vilket potentiellt skulle tillåta växthusgasen att fly ut i atmosfären.
Ruben Juanes , en geovetare och professor i energistudier vid MIT, som var medförfattare till det föregående PNAS studie om koldioxidlagringskapacitet i USA, säger att uppgifterna är för sparsamma för att stödja Zoback och Gorelicks svepande slutsats.
För närvarande finns det inga modeller som kan förutsäga förekomsten eller omfattningen av seismiska händelser orsakade av vätskeinjektion i underytan, säger Juanes. Och det finns liten erfarenhet från fältet för att informera om risken med CCS, eftersom inga nuvarande projekt fungerar i den skala som krävs för att väsentligt kompensera koldioxidutsläppen.
Vidare, säger Juanes, skulle skada på en berghäll inte tillåta koldioxid att fly i alla fall. Till exempel noterar han att Mount Simon Sandstone, ett kandidatförvar i Illinois Basin, ligger under minst två bergstenar förutom den primära.
Zoback och Gorelick är överens om att Mount Simon Sandstone kan vara en livskraftig koldioxidbehållare. Men de säger att det kan bli farliga seismologiska konsekvenser om regionen skulle förlita sig för mycket på den här platsen.
Du kan hitta omständigheter där CCS kan göras, säger Zoback. Det är bara den enorma skalan som utmanas.