science >> Wetenschap >  >> Natuur

Opwarming van de aarde tegengaan door CO2-opslag? Controleer op continentale stress

Professor Dietmar Müller

Als voorgestelde CO2-locaties niet goed worden beoordeeld op stabiliteit op lange termijn, toekomstige beschavingen kunnen nog steeds de gevolgen van de opwarming van de aarde ondervinden.

Professor Dietmar Müller van de School of Geosciences aan de Universiteit van Sydney en Scott Dyksterhuis van ExxonMobil hebben een computermodel gemaakt dat voorspelt hoe het Australische continent in de toekomst geleidelijk zal worden belast - dit is belangrijk voor het meten van de structurele stabiliteit van voorgestelde CO2-opslaglocaties bij elke beschouwing van de technologie als een reactie op klimaatverandering.

"Een glazen bol zijn voor de toekomst is meestal een moeilijke onderneming en tot nu toe had niemand zich op het gebied van het modelleren van Australië's gewaagd, of een ander continent, toekomstige stress, ’ zei professor Müller.

In plaats daarvan werd algemeen aangenomen dat koolstofopslagplaatsen in het binnenland van continenten stabiel zijn en in de toekomst niet meer last zouden hebben van verhoogde "stressitis".

Op basis van hun langdurige samenwerking bij het modelleren van vroegere spanningen van het Australische continent, de onderzoekers realiseerden zich dat Australië bijzonder vatbaar is voor toekomstige veranderingen op het gebied van stress.

Hoewel Australië geen continent is dat al te groot is, verwoestende aardbevingen, kleine aardbevingen zijn wijdverbreid. Dit weerspiegelt de grotendeels samendrukkende tektonische spanning in Australië, veroorzaakt op het continent door drie botsingen langs de periferie van de Indo-Australische plaat, langs de Himalaya, Papoea-Nieuw-Guinea en Nieuw-Zeeland.

Het huidige versus toekomstige intraplaatspanningsveld. Krediet:Universiteit van Sydney

Kleine aardbevingen worden veroorzaakt door opeenvolgende bewegingen langs kleine aardkorstfouten. Wanneer actieve fouten reservoirs kruisen die vloeistoffen of gas bevatten, de laatste kan geleidelijk worden vrijgegeven.

Hier komt koolstofafvang en -opslag om de hoek kijken. Een bijdrage van 19% koolstofopslag aan CO2-reductie in 2050, zoals bedoeld door het Internationaal Energieagentschap, zou de bouw van duizenden koolstofopslagplaatsen kunnen vereisen.

CO2-opslag zou tienduizenden jaren moeten duren om toekomstige CO2-lekkage naar het grondwater en de atmosfeer te voorkomen. Het kennen van de waarschijnlijkheid van toekomstige ontsnapping van opgeslagen CO2 als gevolg van het opnieuw activeren van fouten zou een cruciaal selectiecriterium zijn voor locaties die zijn voorgesteld voor koolstofopslag in heel Australië - 61 tot nu toe.

Om de waarschijnlijkheid van toekomstige lekkage van CO2-opslaglocaties te beoordelen, de vooruitzichten voor veranderingen in de stresspatronen van de aardkorst zouden bekend moeten zijn.

Australië, de continentale rand is de afgelopen 2 miljoen jaar al met ongeveer 40 km ingekort, waardoor de aardkorst van Timor met bijna 3 km wordt opgetild", zei professor Müller.

Hij voegde eraan toe:"De ernst van botsingen en de hoogte van de berggordel zullen in de toekomst aanzienlijk toenemen, terwijl de Australische plaat gedurende een miljoen jaar op ongeveer 70 km noordwaarts blijft bewegen, en de Timor Trench zal geleidelijk een belangrijk aanvaringsgebied worden."

De Timor-botsing. Krediet:Universiteit van Sydney

Het team paste zijn eerdere modellen voor paleo-stress aan om het stressveld een miljoen jaar in de toekomst te simuleren, gebaseerd op de verwachte groei in de intensiteit van plaattektonische botsingen langs Timor.

Niet intuïtief, de grootste veranderingen worden voorspeld voor sommige delen van de westerse, Midden- en Zuidoost-Australië, alle gebieden ver weg van plaatranden. Dit weerspiegelt hoe groeiende botsingskrachten worden afgebogen naar een geologisch heterogeen continent.

Een groot deel van het noordwestelijke deel van Australië, veel meer proximaal van de botsingszone die toekomstige veranderingen in het spanningsveld veroorzaakt, wordt voorspeld dat het slechts kleine veranderingen in het spanningsveld zal ervaren. Echter, de intensiteit van stress zal naar verwachting sterk toenemen langs de noordwestelijke plank van Australië.

De onderzoekers ontdekten dat ten minste tien voorgestelde koolstofopslaglocaties zich bevinden in regio's waar significante veranderingen in het stressregime kunnen worden verwacht, over een periode van 100, 000 jaar, een periode die relevant is voor het inschatten van de stabiliteit van opslaglocaties.

Het nieuwe computermodel benadrukt het belang van het overwegen van toekomstige veranderingen in het spanningsveld binnen de plaat voor het selecteren van koolstofopslagplaatsen, vooral in regio's die worden getroffen door lopende processen voor het opbouwen van bergen, zoals het geval is voor Australië, Indië, Zuid-Amerika, Azië en Zuid-Europa.

De digitale stressmodellen zijn vrij beschikbaar om eindgebruikers in de industrie, overheid en de academische wereld om het toekomstige risico op heractivering van fouten voor elke locatie in Australië te evalueren.