CO₂ opslaan in lege gasvelden onder de Noordzee kan helpen bij de klimaatopgave. “Maar het mag niet legitimeren dat we opnieuw decennia doorgaan met fossiele brandstoffen.”
Zo’n 30 kilometer aan leidingen van 1 meter in doorsnee wordt er op dit moment in de grond gelegd van de Rotterdamse haven naar zee. Straks loopt er ook nog zo’n 22 kilometer aan smallere, onderzeese pijpleidingen naar een voormalig gaswinningsplatform. Vanaf dit platform gaat Porthos vanaf 2026 CO2 injecteren in uitgeproduceerde gasvelden, die drie tot vier kilometer onder de bodem van de Noordzee liggen. In totaal past in de gasvelden zo’n 37 megaton aan CO2, dat over een periode van 15 jaar opgeslagen zal worden. Bedrijven uit het Rotterdamse havengebied mogen zich op de leiding aansluiten. Deze klanten, zoals Shell, ExxonMobil, Air Liquide en Air Products, betalen voor de opslag aan Porthos, dat eigendom is van EBN (Energie Beheer Nederland), Gasunie en Havenbedrijf Rotterdam.
Aanleg van de CO2-leiding op de Maasvlakte.
PorthosCO2De rest van Europa bekijkt het project met interesse. “In Duitsland is het debat over het afvangen en opslaan van CO2 heel actueel. Pas recent is besproken om een wet die CO2-opslag onder de zeebodem verbiedt, opnieuw te bezien”, vertelt Porthos-woordvoerder Mandy Ros. “Voor Duitse journalisten is het daarom interessant en actueel om over een bestaand project te berichten.” De Duitse industrie zou bovendien kunnen profiteren van Porthos als de Delta Rhine Corridor er ligt. Dit is een bundel van ondergrondse buizen en kabels die wordt ontwikkeld in de buizenstrook die vanaf Rotterdam via Moerdijk en Zuid-Limburg naar Duitsland loopt. De Delta Rhine Corridor zou het mogelijk maken dat ook de Duitse industrie CO₂ in Nederland opslaat. Zo kan er, met Porthos als startpunt, zelfs een Noord-Europees netwerk ontstaan.
Maar zit de Nederlandse burger er wel op te wachten dat een deel van het continent het CO₂ opslaat onder ‘onze’ Noordzee? “De klimaatopgave is een internationale opgave”, aldus Ros. “Ongeveer 13 procent van de energie die Europa nodig heeft, komt binnen via de Rotterdamse haven. Dat zijn nu nog veelal fossiele brandstoffen. Voor de industrie in Nederland en Duitsland is het belangrijk om mogelijkheden te hebben om minder CO2 uit te stoten. Zolang alternatieven als groene waterstof er nog onvoldoende zijn, is afvangen en opslaan een relatief snelle oplossing.”
Vijvers
Het klinkt mooi, lege gasvelden vullen met CO₂, maar zitten daar geen risico’s aan? Wetenschapper Edwin Foekema van de Wageningen University & Research onderzoekt ‘verstoringen van het zee-ecosysteem door menselijke activiteit’. Voor het EU-project RISCS (Research into Impacts and Safety in CO₂ Storage), dat de potentiële risico’s van opslag van CO₂ in geologische lagen onderzocht, boog hij zich enkele jaren geleden over de gevaren van CO₂ dat vanuit de zeebodem het zeemilieu in lekt. “In Den Helder bevinden zich een soort onderzoeksvijvers, waarin je verschillende ecosystemen kan nabootsen. Wij richtten achttien vijvers in met zeewater en zee-organismen als plankton, schelpdieren, wormen, kreeftachtigen, en slakken.”
Aan de vijvers werden van onder de bodem verschillende concentraties CO₂ toegevoegd, om zo een lek te simuleren. Bij de worstcasescenario’s (een hoge dosering en geen waterverversing, stroming of beweging) waren serieuze effecten te zien, vertelt Foekema. “Het veroorzaakte verzuring van het water. De pH-waarde (zuurtegraad, red.) ging omlaag richting 6, waar dit normaal 8 of 8,5 is in zeewater. Daar hadden vooral schelpdieren veel last van. Die lossen als het ware op als water te zuur is: de schelp wordt bros en breekbaar, en larfjes van de schelpen gaan dood, waarmee de reproductie wordt lamgelegd. Als je zo’n lek hebt midden in een broedseizoen, dan zie je dat effect het volgende jaar: er zijn veel minder schelpjes.” Dat heeft zijn weerslag op het ecosysteem en de voedselketen.
Verdunning
Toch wordt de soep waarschijnlijk niet zo heet gegeten. De Nederlandse onderzoekers werkten rond het RISCS-project samen met het Plymouth Marine Lab Engeland. Foekema: “Daar deden ze kleinschaliger labexperimenten en maakten ze modelberekeningen van hoe CO₂ beweegt in een zeegebied met stroming. Dat is natuurlijk heel anders dan in een vijver. De conclusie is dat er al heel snel verdunning plaatsvindt op open zee, onder meer door de getijdenbeweging. De CO₂-pluim gaat bewegen. Het kan wel een probleem worden als er constant een lek is. Daarom is onze aanbeveling dat CO₂ opslaan onder de zeebodem kan, zolang je maar in staat bent snel te reageren op lekken in de bodem.” Foekema zegt dat het makkelijk is om te meten en monitoren of ergens CO₂ lekt. “Doe je dat consequent in de buurt van kritieke locaties, dan zijn de risico’s op open zee beperkt.”
— Jan de Pagter
Jan de Pagter, manager offshore van Porthos, vertelt dat verschillende monitoringstechnieken worden gebruikt om eventuele lekken op te sporen. Zo monitort Porthos de druk in de gasvelden, die niet hoger mag worden dan de druk die in de gasvelden zat toen er nog wel gas in zat. “Het voordeel daarvan is dat je weet dat het gas er onder een hogere druk miljoenen jaren in heeft gezeten en er niet uit is gegaan. Het risico is daarom heel klein.” Daarnaast wordt de akoestiek gemonitord in het gasveld. Meer onderzoeksdata van het veld geven meer kennis over het gedrag van het gasveld tijdens en na injectie, legt De Pagter uit. “Een verandering van geluid in onze systemen is een teken dat er iets aan de hand is.”
Drukverschil
Porthos houdt ook de temperatuur in de gaten. De temperatuur van het CO₂ kan, volgens de wetten van de thermodynamica, immers dalen als gevolg van de injectie in het gasveld. Als CO₂ van een plek met hoge druk naar een plek met lagere druk gaat, daalt de temperatuur. De CO₂-druk in de leidingen van het transportsysteem is hoger dan in het gasveld, waar de druk laag is doordat er jarenlang gas uit is gehaald. Daalt de temperatuur tijdens de injectie te veel, dan krijg je mogelijk bevriezing, wat slecht is voor leidingen en andere materialen die je gebruikt. Daarom wordt het CO₂ aan het begin van het project onder lage druk door de leidingen gepompt. Zo wordt het drukverschil tussen het gasveld en de leidingen niet te hoog.
Doordat er in de loop der maanden en jaren steeds meer CO₂ in het gasveld wordt gepompt, neemt de CO₂-druk in dat gasveld ook toe. Daarmee wordt het drukverschil tussen de leidingen en het gasveld automatisch kleiner. Door die steeds toenemende druk in het gasveld kan ook de druk in de leidingen steeds worden verhoogd. Het gasveld wordt geïnjecteerd tot de gewenste CO₂-einddruk van het gasveld is bereikt. Dan is het veld vol en wordt het hermetisch afgesloten met beton. Dit is een circa 30 meter dikke cementlaag die in de put wordt aangebracht, zodat dit direct aansluit op de afdekkende gesteentelaag.
In de buizen die van het platform naar het lege gasveld lopen, kunnen lekken ontstaan, bijvoorbeeld wanneer die beschadigd raken door een botsing met een schip. Een lekkage zal volgens De Pagter door het monitoringssysteem worden ontdekt. Als er zo’n lekkage is, dan zullen stalen stoppers zowel de buis als het systeem dat het CO₂ injecteert, afsluiten. De Pagter legt uit dat deze afsluiters tijdens het injecteren worden opengehouden en anders vanzelf dichtgaan, waardoor er geen CO₂ meer door het systeem kan gaan.
Doorsnede van de zeebodem.
PorthosCO2CO₂ op deze manier opslaan noemt wetenschapper Foekema een ‘tijdelijke oplossing’. “Het is een goed middel om nu tijd te winnen, want we kunnen nog niet zonder fossiele brandstoffen. Maar het mag niet legitimeren dat we opnieuw decennia door kunnen met onze fossiele brandstoffen. Het is niet dé oplossing en mag de transitie niet in de weg staan. Dat is wel de angst die onderzoekers en milieubewegingen hebben.”
