Kooldioxide is een essentieel onderdeel van onze atmosfeer, maar door industriële en commerciële activiteiten van de afgelopen 150 jaar is de CO2-uitstoot tot problematische niveaus gestegen. Door de EU gefinancierd onderzoek onderzoekt hoe het gas bij de bron kan worden opgevangen en veilig diep onder de zee kan worden opgeslagen.

Geconfronteerd met toenemende niveaus van koolstofdioxide in onze atmosfeer en oceanen, wetenschappers ontwikkelen on- en offshore carbon capture and storage (CCS)-systemen als een mogelijke oplossing voor het probleem. Verder onderzoek is nog nodig, echter, om de veiligheid te waarborgen van nieuwe technologieën die industriële emissies opvangen en permanent opslaan in de zeebodem.

Dit proces is het onderwerp van een multidisciplinair door de EU gefinancierd project, die kijkt naar nieuwe benaderingen, methodologieën en instrumenten om de veilige werking van offshore CCS-locaties te garanderen – vaak bestaande olie- en gasreservoirs die economisch niet levensvatbaar zijn. Het STEMM-CCS-project heeft tot doel benaderingen te ontwikkelen die geschikte mariene opslaglocaties identificeren en effectief monitoren, het vergroten van het vertrouwen van het publiek in CCS als een haalbare optie voor het verminderen van CO2 in de atmosfeer en zeeën.

Het onderzoeksteam, geleid door wetenschappers in het VK, hebben een paper gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research:Oceanen , waarin ze kosteneffectieve manieren schetsen om de bron van lekken op te sporen van opslagplaatsen die door de oceaanbodem sijpelen. Dergelijke lekken kunnen schadelijk zijn voor mens en zeemilieu, maar het monitoren van operaties kan kostbaar zijn.

In zijn rapport, Guttorm Alendal van de Universiteit van Bergen combineert de stelling van Bayes en 'voetafdrukvoorspellingen' om drie strategieën voor te stellen voor het bepalen van de zoekpaden van autonome onderwatervoertuigen met sensoren.

Lekkages snel opsporen, efficiënt en autonoom

Het opsporen van de bron van een lek hangt in grote mate af van lokale oceanische en atmosferische omstandigheden. Veranderingen in het milieu, zoals veranderingen in fauna of verhoogde concentraties van opgeloste gassen, kunnen worden gebruikt als indicatoren voor het vrijkomen van zeegas, maar variabiliteit in oceaandynamiek - lokale topografie en variërende stroomrichtingen veroorzaakt door getijvariaties, bijvoorbeeld – uitdagingen creëren voor autonome voertuigen.

Dergelijke voertuigen kunnen onmiddellijk metingen uitvoeren om de bron van gaslekken te identificeren:elke meting actualiseert het waarschijnlijkheidsveld van het schip en informeert zijn beslissing over waar in het aangewezen zoekgebied het volgende moet worden onderzocht. Het maken van een waarschijnlijkheidskaart op basis van de stelling van Bayes kan het voertuig op de meest kosteneffectieve weg wijzen om de oorsprong van het lek op te sporen.

STEMM-CCS (Strategies for Environmental Monitoring of Marine Carbon Capture and Storage) zal een aantal onderzoekscruises uitvoeren op een potentiële CCS-locatie in de Noordzee, waar onderzoekers CO2 onder de zeebodem zullen vrijgeven en zijn pad naar de zeebodem en in de waterkolom zullen volgen. Door een combinatie van bestaande technologie en hun eigen nieuwe sensoren en technieken te gebruiken om basiscondities te onderzoeken, onderzeese bodemstructuren en vloeistofbanen, het team streeft ernaar een aanzienlijke hoeveelheid kennis te genereren om aanbevelingen voor toekomstige beste praktijken te ondersteunen.