science >> Wetenschap >  >> Natuur

Impact van kooldioxidelekkage door putten in de Noordzee

Afbeelding van de opstelling van het gasafgifte-experiment met de Ocean Elevator-lander (met gele syntactische schuimblokken) en gemonteerde apparatuur (CO2- en Krypton-gasflessen, batterijpakketten, regeleenheid en gasafvoerkop) ingezet op ~80 m waterdiepte in de buurt van de Sleipner CO2-opslaglocatie. Krediet:ROV-Team/GEOMAR.

Realistische schattingen laten zien dat de opwarming van de aarde alleen onder de 1,5 of twee graden Celsius kan worden gehouden als koolstofdioxide actief uit de atmosfeer wordt verwijderd. Opslag onder de zeebodem is een optie die intensief is onderzocht door een internationaal team van wetenschappers onder leiding van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. Een inschatting van kansen en risico's is nu gepubliceerd in het tijdschrift International Journal of Greenhouse Gas Control.

Het is mogelijk om antropogene CO . te verminderen 2 uitstoot door CO . te scheiden 2 uit rookgassen en opslag van de afgevangen CO 2 in geologische formaties. Negatieve uitstoot kan worden bereikt door biogasproductie te koppelen aan CO 2 scheiding en opslag. Uit beoordelingen door het IPCC blijkt dat deze benaderingen essentiële onderdelen zijn van de technologiemix die nodig is om de opwarming van de aarde te beperken tot minder dan twee graden Celsius. In Europa, het grootste potentieel om CO . op te slaan 2 bevindt zich voor de kust in diepe zoute aquifers en andere onderzeese geologische formaties van de Noordzee. Echter, meer dan 10, De afgelopen decennia zijn er in de zeebodem van de Noordzee duizenden putten geboord om olie en gas te vinden en te produceren. Bij veel van deze putten methaangas uit ondiepe biogene afzettingen lekt in het milieu omdat de omringende sedimenten mechanisch werden verstoord en verzwakt tijdens het boorproces. CO 2 opgeslagen in de buurt van deze putten kan de opslagformatie verlaten, lekt in de Noordzee en keert uiteindelijk terug in de atmosfeer.

"We hebben een release-experiment uitgevoerd in de Noorse sector van de Noordzee om de voetafdruk en gevolgen van een dergelijk lek te bepalen, " zegt Dr. Lisa Vielstädte van GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. Ze is hoofdauteur van de studie die nu is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift International Journal of Greenhouse Gas Control .

CO 2 gas kwam vrij op de zeebodem in 82 m waterdiepte met een snelheid van 31 t jaar -1 dat is aan de bovenkant van het bereik van methaanemissies waargenomen bij lekkende putten. De vrijgekomen CO 2 werd gevolgd en getraceerd met behulp van een op afstand bediend voertuig (ROV) uitgerust met chemische en akoestische sensoren en aanvullende metingen aan boord van onderzoeksschip Celtic Explorer. Het experiment is uitgevoerd door GEOMAR als bijdrage aan het Europese project ECO 2 .

"Onze gegevens laten zien dat CO 2 gasbellen waren dicht bij de zeebodem volledig opgelost, " Dr. Vielstädte. Als gevolg van het oplosproces is de pH-waarde van het bodemwater in de omgeving verlaagd van een achtergrondwaarde van 8,0 naar een zuurdere waarde van 7,0 op de plaats van vrijgave. "Deze verzuring van het bodemwater heeft nadelige effecten op organismen leven op de zeebodem, " Prof. Dr. Klaus Wallmann, van GEOMAR en hoofdwetenschapper van de ECO 2 project wijst. "Echter, sterke bodemstromen zorgden voor een snelle verspreiding van de opgeloste CO 2 zodanig dat het gebied op de zeebodem waar potentieel schadelijke effecten kunnen optreden klein is, " zegt prof. Wallmann. Het gebied waar de pH-verlaging meer dan 0,2 eenheden bedraagt, heeft een grootte van ongeveer 50 m 2 .

"Tot slot, we kunnen stellen dat observaties en bijbehorende modellering bevestigden dat lekkage door putten lokale ecosystemen in de directe omgeving van de put kan aantasten, maar geen nadelige grootschalige effecten heeft op het Noordzee-ecosysteem. Dus, concluderen we voorlopig dat het mogelijk is om CO . op te slaan 2 veilig in onderzeese formaties als de opslaglocatie zich bevindt in een gebied met een klein aantal lekkende putten, " zegt prof. Wallmann.

Deze maand, een tweede release-experiment zal in de Noordzee worden uitgevoerd door het Europese project STEMM-CCS (https://www.stemm-ccs.eu/). Geavanceerde sensoren en monitoringapparatuur zullen worden gebruikt om de vrijgekomen CO . te volgen en te traceren 2 en de milieueffecten bestuderen. Deze aanvullende gegevens zullen onderzoekers helpen om de prestaties van toekomstige opslaglocaties in de Noordzee en hun potentiële bijdrage aan de beperking van klimaatverandering verder te valideren.