Longyearbyens unike mulighet

Høsten 2006 skrev vi en artikkel i Svalbardposten om hvordan CO2 fra kullkraftverket kunne renses og lagres i undergrunnen. Prosjektet var en del av visjonen om et CO2-fritt Svalbard. I dag vet vi at det er mulig. I denne artikkelen ser vi tilbake på resultatene av åtte års studier av de geologiske strukturene under Adventdalen.

Da vi kom til Unis og Longyearbyen i juni 2006, var kritikken mot byens kullfyrte kraftforsyning tiltagende. Vi hadde begge jobbet med fangst og lagring av CO2, også kalt CCS, og syntes vi satt midt i smørøyet. Her kunne samfunnet gå nye veier og demonstrere ren kullkraft. Longyearbyen hadde hele verdikjeden – kull, kraftverk og en geologi som antagelig var egnet for lagring. Her kunne vi bygge verdens første kullkraftverk med fullskala rensing og lagring av CO2.

Justisminister Knut Storberget tente umiddelbart på ideen og ga oss finansiering til et forprosjekt. Dermed var vi i gang.

Det sto klart for oss at vi måtte begynne med geologien. Uten reservoar, ingen CCS. Vi fikk med oss Store Norske, ConocoPhillips og Gassnova på laget, samt gode kolleger fra universiteter og forskningsinstitutter på fastlandet. Senere kom også LNS, Statoil, Statkraft, Lundin, BakerHughes og Forskningsrådet med, og vi oppnådde en samlet finansiering for prosjektene på opp mot 100 millioner kroner. Lagringsprosjektet i Longyearbyen ble kjent og anerkjent internasjonalt. I 2010 la Det internasjonale energibyrået sin CCS sommerskole hit. Vi brukte i det hele tatt mye tid på å ta oss av besøkende politikere, komiteer, forskere og miljøforkjempere som ville høre om CCS.

Åtte brønner
Underveis vokste også staben ved Unis. Først og fremst fikk vi med oss Snorre Olaussen, senior fra oljeindustrien, som ble ansatt i et professorat finansiert av Statkraft. Med ham kom verdifull kompetanse på petroleumsgeologi. Andre som har gitt vesentlige bidrag er Trygve Dahl, Sigfred Sørensen, Geir Ove Titlestad, Tor Harald Hanssen, Fred Skancke Hansen, Kim Senger, Kei Ogata, Cathy Braathen, Berit Husteli, Ragnhild Rønneberg, Sebastian Sikora og Ingrid Anell, de fleste med arbeidsplass i Longyearbyen.

Til sammen boret vi åtte brønner, den dypeste ned til 970 meter. Vi tok opp mer enn fire kilometer med borekjerner og samlet en masse andre data som skulle danne grunnlaget for mer enn 20 master- og doktorgradsarbeid. Unis ble etter hvert en magnet for studenter som ville jobbe med CO2-lagring.

20 års utslipp
Da lagringsforsøkene startet hadde vi ingen CO2. Men vi hadde vann, og vann oppfører seg ikke så veldig annerledes enn flytende CO2. Særlig ikke med den reservoarkvaliteten vi møtte i undergrunnen, nemlig et stort sprekksystem med et undertrykk på 30 bar. Vann har dessuten den store fordel at det er gratis. Slanger fra elva eller Isdammen om sommeren, tankbiler fra kraftverket på vinteren, ga oss det vi trengte.
I årene som fulgte arbeidet vi oss møysommelig fremover: Et egnet reservoar ble funnet i 2009, vann-injeksjonen ble bekreftet i 2010, takbergarten ble erklært tett i 2011, og den geometriske forståelsen av undergrunnen var på plass i 2012.
Våren 2013 kunne vi for første gang anslå en størrelse på reservoaret. Usikkerheten var stor, vi var tross alt henvist til å regne på data fra trykkprøver tusen meter under bakken. Men vi anslår at reservoaret kan ta imot flytende CO2 tilsvarende 20 års utslipp fra kraftverket, det vil si 1,2 millioner tonn. Den totale kapasiteten er antagelig større, særlig hvis vi utvider studiene til et større område og til dypereliggende strukturer. Et mer presist svar krever at vi borer nye, mer avanserte og kraftigere brønner som i større grad lar seg instrumentere.

Gjennomstudert
Fortsatt har vi en rekke ubesvarte spørsmål: Hvordan vil CO2 bevege seg i sprekkene i dypet? Hvor mye CO2 kan lagres i slike sprekker og hvordan vil smarte brønner påvirke lagringsvolumet?

Et stadig tilbakevendende spørsmål har vært om reservoaret er tett. Spørsmålet bunner i at strukturene vi pumper ned i skrår oppover og kommer frem i dagen i De Geerdalen omtrent 20 kilometer unna Longyearbyen. Men ja, det er tett. Det er flere forkastninger på veien som effektivt lukker reservoaret. Undertrykket på 30 bar er i seg selv et bevis på lukning. Kanaler til overflaten ville raskt ha balansert trykket.

Noen har møtt volumberegningene våre med spørsmål om reservoaret er for lite til at man
tør satse på et nytt kullkraftverk med fullrensing. Vi har forståelse for at spørsmålet stilles, og det må absolutt jobbes med å redusere usikkerheten. Men vi må også huske at Mongstad-prosjektet ble igangsatt uten at man en gang hadde pekt ut et reservoar. Det gjelder også CCS-prosjektet i Brevik. Faktisk er det svært få reservoarer og geologi egnet for lagring av CO2 som er så gjennomstudert som nærområdene til Longyearbyen. Her ligger det også unike muligheter for å monitorere reservoaret underveis mens CO2 strømmer inn. Visualiserte, real time overvåkingsdata kan publiseres over nettet, kloden rundt, og bli en demonstrasjon på trygg lagring av CO2 i undergrunnen. Også det er etterspurt i en verden hvor mange spør om CO2-lagring er farlig.

På stedet hvil
Det er ikke vanskelig å finne motargumenter til CCS i Longyearbyen. Prosjektet blir dyrt og klimaeffekten er liten. På den annen side kunne vi fått et unikt demonstrasjonsanlegg og et utstillingsvindu for norsk miljø-teknologi. Det er ikke mange steder i verden hvor hele verdikjeden fra kullet i gruva via kraftverket til deponiet i undergrunnen lar seg demonstrere innenfor en strekning på 12 kilometer.

Størrelsen gjør det dessuten velegnet til både utdanning og forskning. Hovedutfordringen for CCS-anlegg fremover er å få ned energibehovet og dermed kostnadene. Det vil være enklere å drive løpende teknologiutvikling på et lite anlegg enn på et stort.

Da vi startet CO2-prosjektet høsten 2006 reagerte Knut Storberget spontant og med begeistring. Det inspirerte oss til å sette i gang. Senere ble reaksjonene mer lunkne. Vi fikk høre at myndighetene først måtte ta stilling til fremtidig energiforsyning for Longyearbyen, deretter iverksette en prosess for planlegging av nytt kraftverk. Åtte år senere er vi fortsatt der – på stedet hvil.

Vi tror på CCS i Longyearbyen. Reservoaret står det i hvert fall ikke på.

Gunnar Sand og Alvar Braathen er henholdsvis prosjektdirektør i Sintef og professor i geologi
ved Universitetet i Oslo