Ondergrondse koolstofvastlegging is een veelbelovende aanpak om klimaatverandering tegen te gaan, maar er zijn nog grote obstakels die overwonnen moeten worden voordat deze technologie op grote schaal kan worden toegepast. Een nieuwe studie uit Japan kan een dergelijk obstakel aanpakken door vast te stellen hoe koolstofreservoirs continu en betaalbaar kunnen worden gecontroleerd om lekken of andere veranderingen die aandacht vereisen, op te sporen. Het artikel, "4 cm Portable Active Seismic Source (PASS) for Meter-to Kilometer-Scale Imaging and Monitoring of Subsurface Structures", werd gepubliceerd in Seismological Research Letters

Ondergrondse kenmerken zoals koolstofreservoirs kunnen worden gevolgd met behulp van seismische golven, hetzij gegenereerd door aardbevingen of door kunstmatige bronnen. Maar seismische monitoring vereist doorgaans grote, dure machines, waardoor continue monitoring op de schaal die nodig is voor koolstofreservoirs onbetaalbaar en praktisch uitdagend is.

Een onderzoeksgroep van de Graduate School of Engineering, de University of Tokyo en het International Institute for Carbon-Neutral Energy Research, Kyushu University heeft een ultracompacte, centimeter-schaal seismische bron ontwikkeld die dit probleem kan aanpakken door continue monitoring van koolstof reservoirs. Oorspronkelijk was de Portable Active Seismic Source (PASS) ontworpen voor buitenaards gebruik, zoals geofysisch onderzoek op de maan en Mars. Er zijn echter ook veel potentiële aardse toepassingen voor de PASS.

Zoals hoofdauteur en WPI-hoofdonderzoeker professor Takeshi Tsuji uitlegt:"Vanwege het kleine formaat van het apparaat zijn de trillingen die het produceert relatief zwak, maar wanneer deze trillingen continu worden geproduceerd, kunnen de resulterende signalen op elkaar worden gestapeld, waardoor overdracht over lange afstanden mogelijk is. Met een motor van vier centimeter zou het signaal één kilometer kunnen worden verzonden - de schaal die nodig is voor het bewaken van lagen die worden gebruikt om koolstofdioxide op te slaan."

Zijn kleine formaat maakt het inzetten en bedienen van de PASS veel betaalbaarder dan conventionele seismische bronnen, die doorgaans enkele meters groot zijn. Het ultracompacte apparaat kan worden gevoed door een 12-volt auto-accu en kan zelfs per drone worden ingezet in gebieden die anders onbereikbaar zijn.

De onderzoekers testten de PASS op twee veldlocaties, één op een rivieroever en één op een residubedding in een mijngebied. Volgens professor Tsuji:"Het PASS-systeem heeft een groot potentieel voor een breed scala aan wetenschappelijke en technische toepassingen, waaronder het monitoren van potentiële rampen zoals aardverschuivingen en vulkanen, en het in beeld brengen van door de mens gemaakte structuren zoals tunnels, dammen en taluds."

De betaalbaarheid en bruikbaarheid van continue ondergrondse monitoring met behulp van deze nieuw ontwikkelde PASS-technologie, waardoor plotselinge veranderingen in reservoirs kunnen worden gedetecteerd die kunnen leiden tot CO₂ lekkage, maken het bijzonder waardevol voor de ontwikkeling van koolstofvastleggingsprojecten. Deze verbetering van de veiligheid kan ook de publieke acceptatie van deze en andere geo-engineeringprojecten stimuleren. + Verder verkennen

Doorbraak in continue monitoring van CO2-lekken uit opslagplaatsen