Blanding i vann er dermed en viktigere mekanisme for å fange CO2 enn forskerne har trodd så langt.
Doktorgrad
Dette har betydning for letingen etter gode områder for lagring av klimagassen.
– For oppløsning i vann er det bra med en veldig tykk geologisk formasjon. Det gir plass til mer CO2 i vannet, forklarer Maria Teres Elenius, som har tatt doktorgrad på emnet ved Universitetet i Bergen.
CO2 lagres i såkalte akviferer, det vil si vannførende, porøse geologiske formasjoner.
Les også: Skal knekke CO2-lagringskoden
Stiger
CO2-en som injiseres i grunnen er komprimert, og ligner på en væske. På 1000 meters dyp er den omtrent halvparten så tung som vann, og vil langsomt stige oppover.
Derfor er det viktig å velge ut geologiske formasjoner med gode egenskaper for å fange klimagassen, så risikoen for lekkasje blir redusert.
De aktuelle akviferene har lokk av tette takbergarter. Etter injiseringen vil CO2-en flyte langs disse lokkene.
CO2 som beveger seg slik, kan komme i kontakt med forkastninger eller brønner som ikke er tette, og det kan for eksempel ta 10 000 år før all injisert CO2 har stoppet opp.
For å bedømme hvor langt CO2-en vil flytte seg før den er helt fanget opp, er det viktig å kjenne effektiviteten til de ulike mekanismene som fanger klimagassen.
Les også: Tekna krever CO2-rensing på Svalbard
Nedadgående strøm
Blandingen av vann og CO2 kan skje ved to mekanismer. Diffusjon av CO2 til de porene i bergarten som er fulle av vann er en prosess som avtar raskt med tiden.
Årsaken er at forskjellene i konsentrasjon jevnes ut.
Blanding ved konveksjon er mye mer effektivt.
Elenius dokumenterer noe helt nytt når hun viser hvordan konveksjon etter hvert får friskt vann til å bevege seg inn i selve CO2-skyen under takbergarten.
Det gir en ganske sterk nedadgående strøm av CO2.
Les også: God plass for CO2 i Skagerrak
Tyngre
Når CO2 løser seg i vann, blir dette nemlig tyngre enn vann uten CO2.
Se for deg et rom som varmes av en komfyr. Den varme lufta ved komfyren stiger, og skaper sirkulasjon, så kald luft presses nedover.
I vårt tilfelle synker tyngre, CO2-holdig vann nedover, slik at lettere vann uten CO2 går oppover og øker innblandingen.
Noen plasser synker mer CO2, og etter hvert dannes derfor fingre av CO2-holdig vann som stikker nedover i akviferen.
Les også: – CCS blir lønnsomt i 2030
Opp til 50 prosent
Hvor mye av injisert CO2 som kan fanges ved oppløsning, varierer fra nesten ingenting til omtrent 50 prosent, avhengig av den geologiske formasjonen.
– Blandingen skjer opptil fire ganger raskere enn om man ikke tar hensyn til at vannet beveger seg opp i den øvre sonen med injisert CO2, sier Elenius.
Det betyr likevel ikke at 10 000 år blir til 2500 år. Oppløsningen foregår bare inntil vannet har blitt mettet, og her er bevegelsen til CO2-skyen viktig.
– Om den kontakter mye vann, tar det lenger tid før vannet mettes, og da spiller dette en større rolle, sier Elenius.
Les også: Vattenfall skrinlegger CO2-prosjekt
Sikrest
Blanding i vann er den mekanismen som, nest etter karbonatavsetning i bergartene, gir sikrest lagring. Resultatene til Elenius øker derfor kunnskapen om gode lagringssteder.
I tillegg til tykkelsen på akviferen, spiller også lagdelingen i formasjonen en viktig rolle.
– Om man har tette lag som hindrer opp- og nedadstrømningen, blir ikke den konvektive blandingen like effektiv, sier Elenius.
Les også:
Her skal de avsløre CO2-lekkasje
Slakter Statoils CO2-regnestykker
