Martin Fernø (til venstre) og Geir Ersland ved Institutt for fysikk og teknologi ved Universitetet i Bergen jobber med et prosjekt hvor bevegelsene til CO2-skum i bergarter kartlegges ved hjelp av PET-skanner. (Foto: Marius Valle)

CO2-LAGRING

Bruker sykehus-skanner til å kartlegge CO2-lagring

Det første prosjektet i sitt slag.

PET-skanner

PET-skannere brukes ofte til å identifisere svulster i pasienter.

Dette gjøres ved å injiseres en glukosevæske radiomerket med karbonisotopen C11.

Når positroner treffer elektroner, oppstår gammastråling som sender to gammapartikler ut i to retninger.

Man avbilder så disse gammepartiklene, og danner et bilde som viser hvor glukosen metaboliseres.

Kreftsvulster metaboliserer mye glukose, og det er derfor enkelt å se hvor det tas opp mye sukker.

PET-skannere brukes også til å diagnostisere blant annet epilepsi, Alzheimers og hjernesykdommer.

Forskere ved Universitet i Bergen har tatt i bruk teknologi kjent i helsevesenet for å utvikle metoder for både å lagre CO2 og ta ut mer olje fra felt.

Noen fredags ettermiddager, når den siste pasienten har blitt avbildet i PET-skanneren på Haukeland universitetssykehus, går forskerne fra Institutt for fysikk og teknologi i gang med å avdekke annet enn sykdom.

PET benyttes vanligvis til å lokalisere kreft i pasienter. Dette gjøres ved at pasienten injiseres med en glukosevæske radiomerket med isotopen fluor-18.

Siden kreftsvulster metaboliserer mye glukose, kan PET-skanneren avbilde slike svulster ved å plukke opp gammastråling fra fluorisotopen. 

Disse beholderne fylles med bergprøver og CO2 under trykk, og avbildes i PET-skanneren. Foto: Marius Valle
Disse beholderne fylles med bergprøver og CO2 under trykk, og avbildes i PET-skanneren. Foto: Marius Valle

Avbilder væskestrøm

Den samme teknologien kan også tas i bruk for å avbilde væskestrøm i porøse steinprøver, for å studere strømningen i olje- og gassreservoarer.

Dette gir høykvalitetsavbilding, og metoden er demonstrert av forskere ved Universitetet i Bergens institutt for fysikk og teknologi.

– Et viktig funn er at vi har identifisert at PET kan brukes til å studere blant annet CO2-strømning i porøse medier, sier førsteamanuensis Martin Fernø ved Institutt for fysikk og teknologi.

Forskerne er de første som viser at PET er egnet til å studere CO2.

Dette gjøres på samme måte som når pasienter skannes. I stedet for fluorisotopen, tilsettes isotopen karbon-11 til CO2 under høyt trykk tilsvarende det man finner på norsk sokkel. 

– I tillegg har vi for første gang vist at vi kan bruke radioaktivt CO2. Vi tar karbon-11 som Haukeland genererer i sin syklotron, og kjører det inn i vårt system for å se hvor CO2 strømmer i bergartene, sier Fernø.

Avdekker hvor CO2 kan lagres

Ved å skanne bergartene kan forskerne se hvor CO2-et beveger seg.

Metoden kan blant annet evaluere takbergarter, som hindrer CO2 fra å stige til overflaten.

Forskningen har fått 10 millioner kroner i støtte for Forskningsrådets CLIMIT-program, og målet er å injisere CO2 på norsk sokkel.

Pilot i Texas

I første omgang testes metoden i et pilotprosjekt på et oljefelt øst i Texas. Piloten ble startet i høst.

Bergartene her er lignende de som finnes på norsk sokkel, og siden de er på land er det enklere og billigere å gjennomføre testene.

Her er også kommersielt fremstilt CO2 tilgjengelig.

CO2-injeksjon i oljefelt, såkalt CO2 EOR, har blitt brukt til å ta ut mer olje av felt siden 70-tallet. 

Enkelt sagt pumpes CO2 i væskeform under høyt trykk ned i reservoaret for å gjøre det enklere å drive  ut oljen. CO2 blander seg med oljen, og gjør oljen mindre viskøs. Dette gjør det enklere for oljen å strømme gjennom porene i bergarten. Samtidig lagres CO2 i reservoaret.

Ved å ta i bruk CO2-skum kan langt mer olje tas ut av reservoaret.
Ved å ta i bruk CO2-skum kan langt mer olje tas ut av reservoaret. Foto: Lina Merit Jacobsen

Bruker CO2-skum

Forskningsprosjektet tar dette et steg videre, ved å ta i bruk CO2-skum. Dette er CO2 tilsatt såpevann. 

I laboratorietester har metoden vist seg å oppnå en utvinningsgrad på 95 prosent, da skummet tetter sprekker, og trenger inn i porøse bergarter. Dette gir en effektiv fortrengning av olje fanget i reservoaret.

Potensialet ved å bruke CO2-skum er at det kan tas ut mer olje av et felt, samtidig som mer CO2 kan lagres. 

– Vi har en klar forventning om å kunne realisere en feltpilot i Nordsjøen basert på lærdommen vi oppnår ved gjennomføringen av mindre kostbare feltpiloter på land i Texas, sier Fernø.

Teknologien skal redusere karbonavtrykket fra energiproduksjon fra fossilt brensel. 

Bytter ut olje med CO2

– Optimalt erstattes ett fat olje med ett fat flytende CO2 med omtrentlig lik tetthet, sier førsteamanuensis Geir Ersland ved Institutt for fysikk og teknologi.

Prosjektet benytter fremstilt CO2, og gir dermed ingen reduksjon i karbonavtrykk i dag. Målet er å ta i bruk CO2 fra store industrielle punktkilder, og pumpe dette ned i reservoarene.

Teknologi for fangst av CO2 under energiproduksjon er i seg selv ikke en del av prosjektet. 

Fernø tror at metoden på sikt kan bidra til å skape et økonomisk insentiv for fangst av CO2 fra industriutslipp, og få nødvendig infrastruktur for CO2-transport på industriell skala.

Kan skape karbonmarked

Mer effektiv bruk av CO2 i oljeutvinning kan potensielt skape et CO2-marked hvor oljeselskapene ønsker å kjøpe CO2 for å øke oljeproduksjonen i sine reservoarer.

– Om du får laget et marked for å selge CO2 er du i gang med å lage en infrastruktur for lagring. Et kommersielt driv vil være veldig viktig, mener Ersland, som viser til en artikkel i Pan European.

Prosjektet er ledet av professor Arne Graue ved Institutt for fysikk og teknologi ved Universitetet i Bergen.

Oljeselskap som Shell, Statoil, Schlumberger og Total bidrar også med finansiell støtte, og er i tillegg aktivt med i forskningen.

Flere internasjonale akademiske institusjoner som TU Delft i Nederland, Universitè de Bordeaux i Frankrike og Rice University, UT Austin og Stanford University i USA deltar også i prosjektet.

Det nasjonale IOR-senteret ved Universitetet i Stavanger er også deltaker.

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)