Lagring af CO₂ i undergrunden

af Niels Peter Christensen og Michael Larsen

Granplantage i Sønderjylland ramt af stormfaldet i 1999. De voldsomme storme vi har oplevet i de senere år menes at have sammenhæng med den globale opvarmning. Den globale opvarmning anses for at være en følge af den menneskeskabte CO2 udledning til atmosfæren. Erfaringer efter stormfaldet fra naturskovområdet Draved Skov i Sønderjylland viser, at områder med gamle træer og høj vandstand er et mere stabilt skovsystem end de omliggende nåletræplantager, hvor skaderne blev store.

Orkanen som i december 1999 raserede Nordvesteuropa, de sidste års gentagne regnperioder med store oversvømmelser til følge, ekstremt varme, tørre og lange hedebølger i Middelhavsområdet, -grønne vintre- i Nordeuropa osv. Disse tilsyneladende ændringer i klimaet får oftere og oftere debatten om mulige menneskeskabte klimaændringer til at blusse op. Det er vanskeligt endegyldigt at føre videnskabeligt bevis for, at det menneskeskabte udslip af drivhusgasser forårsager permanente ændringer i det globale klima, men der er mange observationer og klimamodeller som peger i den retning, og de forskere, som bidrager til FNs internationale klimapanel, er i stigende grad enige om, at det er drivhusgasserne, som er årsagen til klimaændringerne. Set fra et politisk synspunkt er risikoen for store klimaændringer tilstrækkeligt truende til at skride til handling.

Der er et stort behov for at finde metoder til at reducere udslippet af især CO₂. Mere effektiv udnyttelse af energi og skift til vedvarende energiformer vil kunne bidrage væsentligt til dette mål, men især udvikling af alternative energiformer tager mange år. Hvis de industrialiserede lande skal leve op til Kyoto-aftalen vil det være nødvendigt hurtigt at udvikle supplerende metoder, som kan reducere CO₂-udslippet. Geologiske lag i undergrunden kan lagre flere hundrede års produktion af CO₂ fra europæiske kraftværker. Den danske undergrund har et stort potentiale for lagring.

Menneskeskabt udslip af drivhusgasser

Jordens naturlige processer har altid produceret drivhusgasser, det vil sige gasser, der udledt til atmosfæren medvirker til at tilbageholde de af solens stråler, som reflekteres tilbage fra jordens overflade. Uden drivhuseffekten ville jorden have et meget koldt klima. De to vigtigste drivhusgasser er metan (CH4) måske bedre kendt som sumpgas og kuldioxid (CO₂), som dannes naturlig ved nedbrydning og forrådnelse af plantemateriale. De øvrige drivhusgasser er forskellige nitratforbindelser. CO₂ udgør omtrent 2/3 af udslippet af drivhusgasser. Jordens planter binder meget store mængder af CO₂, og fældning af de tropiske regnskove bidrager til forøgelse af CO₂-udslippet. Atmosfærens indhold af kuldioxid har i jordens udviklingshistorie haft store naturlige udsving som følge af vekslende plantedække og skiftende vulkansk aktivitet, som også er en naturlig kilde til CO₂

Oceanerne indeholder enorme mængder CO₂ - meget større end atmosfæren, og ved udveksling mellem atmosfæren og oceanerne er det også sandsynligt, at de forhøjede CO₂ koncentrationer i atmosfæren vil forsvinde, men det tager lang tid at opnå denne balance, 100-200 år. Ved målinger på blandt andet iskerner fra Indlandsisen på Grønland har det været muligt at rekonstruere atmosfærens CO₂-indhold fra ca. år 1000 og frem til vor tid. Fra industrialiseringens begyndelse stiger atmosfærens indhold af CO₂ i takt med menneskehedens voksende forbrug af de såkaldte fossile brændstoffer som kul, olie og naturgas kaldes med en fælles betegnelse. De fossile brændstoffer er karakteriserede ved at være gode energikilder (de har et højt indhold af kulstof), som ved forbrænding frigør store mængder energi og CO₂. Kul olie, og gas kan således betragtes som millioner af år gamle lagre af energi, dannet ved geologiske processer i undergrunden ud fra plante og dyrerester, som ellers ved nedbrydning i naturens kredsløb ville have frigivet CO₂, altså en slags fossil biomasse.

Rigelige og billige forsyninger af energiråstoffer er en af de væsentligste forudsætninger for opbygningen af det moderne industrisamfund, som vi kender i dag. 80-85% af de industrialiserede landes energibehov dækkes af fossile brændstoffer. Resten udgøres af atomkraft og -grønne- energiformer så som vind, sol, biomasse, geotermi og især vandkraft. I Danmark dækker vindkraft 15% af den elektriske kraftforsyning.

Klimaet og atmosfærens indhold af CO2 har varieret meget igennem jordens historie som kan inddeles i drivhus og kølehus perioder. I den sidste del af dinosaurernes æra; Kridt tid var klimaet generelt varmere end i dag. De store iskapper ved polerne smeltede, og et globalt højt havniveau førte til oversvømmelse af enorme landområder. Illustrationen er reproduceret med tilladelse fra Carlsens Forlag.

FNs klimapanel har udført en række modelberegninger for, hvordan udviklingen af CO₂ -indholdet i atmosfæren ville kunne forløbe under forskellige forudsætninger. Det grundlæggende "scenario" er baseret på en fremskrivning af dagens udviklingstendenser (kaldet -business as usual-) med visse forbedringer vedrørende energieffektivitet og introduktion af grønne energiformer. Disse modelberegninger viser, at CO₂-indholdet i atmosfæren, som før industrialiseringen var på ca. 280 ppmv, vil stige fra det nuværende niveau på ca. 370 ppmv, til 700 ppmv i år 2100. 1 ppmv (parts per million volume) svarer til en kubikcentimeter CO₂ pr kubikmeter atmosfære.

Atmosfærens indhold af CO2 kan rekonstrueres blandt andet ud fra målinger på iskerner fra indlandsisen. Kurven viser udviklingen i CO2 indholdet i de sidste tusinde år sammenlignet med den menneskeskabte udledning af CO2. Kurven er baseret på udgivelser fra Det Internationale Energiagentur (IEA).

Indlandsisen når frem til de inderste dele af Søndre Strømfjord. En 20m høj isvæg kælver. Isklumperne føres med smeltevand mod fjorden.

Der er almindelig enighed om, at atmosfærens stigende indhold af CO₂ inden for de seneste 100-150 år skyldes menneskelige aktiviteter, især afbrænding af fossile brændstoffer. Uenigheden er langt større om, hvorvidt det stigende CO₂-indhold i atmosfæren nu også giver anledning til globale klimaændringer. De mest pessimistiske klimamodeller forudser således at atmosfærens forøgede indhold af drivhus gasser vil medføre en temperaturstigning og en reduktion i jordens iskapper, kombineret med at varmen får oceanernes vandmasser til at udvide sig. De deraf følgende havniveau stigninger forudses at medføre omfattende oversvømmelser. Overfor disse står mere skeptiske forskere, for hvem den menneskeskabte klimaeffekt blot er et vindpust i de overordnede naturskabte klimavariationer.
Mens debatten raser i medierne stiger presset på det politiske system, og der udarbejdes kortsigtede beredskabsplaner og langsigtede internationale handlingsplaner for afhjælpning af mulige menneskeskabte klimaforandringer.

Internationale aftaler

Allerede i 1896 gjorde den svenske naturvidenskabsmand Svante Arrhenius opmærksom på risikoen for klimaændringer som følge af brug af fossile brændstoffer, men der skulle gå et århundrede før problemet blev påtrængende. På FNs klimakonference i Rio de Janeiro i 1992 var drivhusgasserne for første gang genstand for international bekymring. På et møde Japan i december 1997 blev den såkaldte Kyoto-protokol aftalt. Den består i en aftale om, at de industrialiserede lande i perioden 2008-2012 skal reducere deres udslip af drivhusgasser med 5.2% under 1990-niveauet. EU-landene skal som gennemsnit nedsætte udslippet med 8%, og Danmark og Tyskland som bruger meget kul, har givet tilsagn om reduktioner på 21%.

Året 1990 er Kyoto-aftalens basisår og tallene mærket med (a) stammer fra IEA i 1998, medens tallene mærket med (b) stammer fra IEA i 2000 (pressemateriale til COP 6 konferencen i Haag). Det er bemærkelsesværdigt, at flertallet af landene i 2000 rapporterer større CO2-udslip for 1990 end blot et par år tidligere. Dette forhold illustrerer hvor kompliceret det er at opstille en pålidelig statistik for udslippet fra de forskellige lande, og det kan være vanskeligt at skelne mellem reelle reduktioner, og det der i den internationale jargon går under betegnelsen -varm luft- - fiktive reduktioner. Det lille fald i CO2-emissionerne for industrilandene under et skyldes i al væsentlighed massive reduktioner som følge af Sovjetunionens opløsning, medens de fleste andre landes udslip er steget. USAs udslip af CO2 er således steget markant og udgjorde i 1998 ca. 22% af industrilandenes samlede emissioner. Det er derfor, det er så vigtigt, at USA ratificerer Kyoto-aftalen. EU har samlet set næsten stabiliseret CO2-udslippet til trods for en generelt stigende vækst, hvis tallene fra 2000 anvendes (- hvis de tidligere tal for 1990 anvendes er der sket en stigning på 3.6%). Dette skyldes i høj grad reduktioner i Tyskland og uden dette bidrag ville resultatet i 1998 havde været en vækst på 5.9% for de øvrige EU-lande i snit. Udviklingen i de danske CO2-udslip vises mere detailleret på grafen " Danmarks CO2 udslip pr år siden 1980-erne

Aftalen skal ratificeres af et antal lande som repræsenterer mindst 55% af industrilandenes udslip, hvilket kan blive svært at opnå. Dette kom klart til udtryk ved sammenbruddet på fns klimakonference cop6 i november 2000 i haag, og senest har usa, som er verdens største co₂ udleder, afvist at ratificere aftalen. Der er således stadig ikke opnået enighed om en handlingsplan for de industrialiserede landes reduktion i co₂ udslippet. Forhandlingerne genoptages på en klimakonference i fn-regie i bonn, sommeren 2001.

Hvordan kan CO₂ udslippet formindskes?

Det menneskeskabte CO₂-udslip kan meget groft inddeles i tre nogenlunde store grupper: kraftværker og industri, transport-sektoren, og diverse herunder boliger mv. Der er dog store variationer mellem de enkelte lande afhængig af, om der anvendes CO₂-fri energikilder som fx atomkraft (Frankrig) og vandkraft (Norge og Sverige). Danmark ligger på top-10 over de såkaldte Kyoto Annex I lande (dvs de industrialiserede lande som i Kyoto-protokollen har lovet at skære ned på CO₂-udslippet) med højt CO₂-udslip pr. indbygger.
Det er imidlertid ingen naturlov, at anvendelse af fossile brændstoffer nødvendigvis skal medføre miljøbelastning. Nedbringelsen af kraftværkernes udslip af svovl, som tidligere var en stor plage på grund af syreregn, er et godt eksempel på, at identificerede problemer kan løses ved teknisk og menneskelig snilde.
Der findes en lang række måder hvorpå CO₂-udslippet kan formindskes:

		nedsættelse af energiforbruget ved besparelser (fx isolering, elsparepærer)
		mere effektiv udnyttelse af energien (fx højere nyttevirkning på kulkraftværker, biler som kører længere på literen)
		skift til brændselstyper med mindre CO2-udslip (fx naturgas i stedet for brunkul, kul og olie)
		skift til vedvarende energi
		lagring i undergrunden

Tyskland har som det eneste EU-land formået at præstere en væsentlig nedsættelse af CO2-emissionerne. Dette er primært sket ved at lukke en række urentable brunkulsfyrede kraftværker i den østlige del af landet. Ud over at -plukke de lavthængende frugter- som IEA i Paris kalder disse tiltag, er der en række mere komplekse og langsigtede områder, hvor der kan gøres en indsats, fx ved at plante mere skov og omlægning til landbrugsformer, som binder mere CO2; en løsning som USA for tiden mener kan -klare- det meste af problemet. Udvikling af vedvarende energiformer repræsenterer på langt sigt det største potentiale. Vindmøllerne i Danmark er et godt eksempel på en teknologi, som snart kan stå på egne ben. En anden mulighed er geotermisk varme, hvor Danmark har muligheder for at trække energi ud af varmt vand i undergrunden flere steder i Jylland og sandsynligvis i Øresundsregionen, som for tiden undersøges. I en overgangsperiode, inden disse vedvarende energiformer er udviklet fuldt ud, vil fossile brændstoffer dog stadig være den langt dominerende kilde til at opretholde vores nuværende levestandard. Vi har derfor brug for en metode til effektivt at nedbringe CO2 udslippet fra vores energiproduktion.

Geologisk lagring i undergrunden

Lagring af gasser og væsker i undergrunden er en kendt teknologi som anvendes i stigende grad. Især lagres naturgas i undergrunden i nærheden af forbrugerne for at sikre forsyningen i tilfælde af leverancestop eller for at udjævne årstidsvariationer i forbruget. I Nordamerika er der omtrent 200 lagre af naturgas i undergrunden, medens der i Europa er cirka 100. Danmark har to lagre af geologisk forskellig karakter; 1) udskyllede hulrum i en salthorst ved Ll. Torup i det nordlige Jylland og 2) dybtliggende sandlag ved Stenlille i Vestsjælland. I andre lande bruges desuden udtømte olie- og gasfelter, og enkelte steder også gamle kulminer (fx i Belgien). Kuldioxid vil kunne lagres i de samme typer af underjordiske lagre.

Erfaringer og studier fra udlandet viser, at CO2 kan lagres sikkert i undergrunden, hvis en række forudsætninger er opfyldt. For at lagre CO2 komprimeres gassen og pumpes ned i porøse sandlag eller hulrum i nedlagte salt- eller kulminer. Lagringen sker på stor dybde (mere en ca. 1 km), hvor CO2 opfører sig som en væske. Impermeable lerlag forhindrer, at CO2 kan undslippe til atmosfæren.

For effektivt og sikkert at kunne lagre CO₂ i undergrunden skal en række forudsætninger være opfyldt: reservoiret, som typisk vil være sand eller muligvis kalk, skal være af god kvalitet med høj porøsitet (så det kan rumme meget CO₂) og permeabilitet (så der kan pumpes CO₂ med høje pumperater). Desuden skal det ligge på en dybde på knapt 1 km eller dybere, da CO₂ skal lagres under så højt tryk, at den kommer på væskeform. Lagring på gasform ville kræve enorme lagerstørrelser. På så stor dybde indeholder reservoirerne saltvand, og der er således ingen konflikt med drikkevandsforekomsterne. Udover reservoirbjergartens egenskaber skal undergrundslageret sikre, at CO₂ ikke undslipper til overfladen. Dette kræver en effektiv forsegling opad med en tæt kappebjergart (ler eller kalk) og en begrænsning til siderne i form af en strukturel eller stratigrafisk lukning. Det er dog også muligt, at lagre CO₂ i sandlag, som ikke er lukkede til siderne, men opadtil begrænsede af kalk. Kemiske reaktioner vil standse opadstigende CO₂ og strømning ud til siderne vil sandsynligvis ske meget langsomt, fx 1-2 km på hundrede år.

I et samarbejde med geologiske undersøgelser i 7 andre lande er GEUS projektleder på et EU-finansieret studium, "GESTCO-projektet", af de geologiske lagringsmuligheder nær de europæiske kraftværker og store industrielle CO₂ punktkilder. Projektet, som har vakt stor international interesse, udvikler også en teknisk-økonomisk model for planlægning og prisberegninger af forskellige kombinationer af CO₂-udslipskilder (kraftværk eller fabrik), transport (typisk ny eller eksisterende rørledning) og geologiske lagertyper. Det er planlagt at modellen vil blive lagt ud på Internettet, således at offentlige og industrielle parter har adgang til projektets resultater. Offentliggørelse af resultater og anbefalinger vil blive fulgt op med en offentlig høring for at sikre politikerne og andre beslutningstagere det bredest mulige grundlag til vurdering af konsekvenser af CO₂ lagring.

Erfaringer for lagring af CO₂ i undergrunden

Lagring af CO₂ finder allerede i dag sted på en række udenlandske anlæg. Et af de største er
det norske Sleipner gasfelt i den nordlige del af Nordsøen, omtrent midtvejs mellem Stavanger og Aberdeen. I de fleste forekomster af naturgas, bl.a. de danske, er det naturlige indhold af CO₂ under et par procent. Der findes dog en række markante undtagelser, hvor indholdet er så stort, at CO₂ - som ikke kan brænde - må fjernes fra den naturgas, som skal sælges til forbrugerne. I Sleipner gasfeltet er CO₂-indholdet på omtrent 9%, og i det nærliggende britiske Miller felt er det endnu højere. På Sleipner feltet produceres der meget store mængder naturgas som via en rørledning sendes til Tyskland. Før naturgassen kan sælges, skal kuldioxiden reduceres til ca. 2.5% - det bliver til 1 million tons CO₂ om året, svarende til 3% af Norges samlede CO₂ udslip.

Det norske gasfelt Sleipner er verdens eneste anlæg, hvor CO2 lagres i undergrunden af mijømæssige hensyn, og anlægget sparer hvert år atmosfæren for 1 million tons CO2 . Injektionen af CO2 overvåges nøje bl.a. ved hjælp af seismiske undersøgelser. Ved at sende lydbølger ned i undergrunden og måle de lydbølger som kastes tilbage, kan udbredelsen af CO2 i sandlaget direkte ses. Figurerne er reproduceret med tilladelse fra Statoil.

Rensningen sker ved at vaske naturgassen med en særlig væske (amin eller mono-ethanolamin) som senere genvindes. Processen er effektiv men dyr, og kan i øvrig også anvendes på røggas fra kraftværker. Før Kyoto (og indførelse af en norsk CO₂ udledningsafgift) ville CO₂ blot blive sluppet ud i atmosfæren, men på Sleipner har Statoil valgt at bygge verdens første anlæg til lagring af CO₂ ud fra miljømæssige hensyn. Via en særlig injektions boring pumpes kuldioxiden ned i saltvandsholdige sandlag i omtrent en kilometers dybde, hvor den ventes at forblive i flere hundrede eller mest sandsynligt i tusinder af år. Sandlaget er dækket af tætte lerlag, men er ikke begrænset til siderne.

GEUS er deltager i en stor international forskningsgruppe (SACS-projektet), som studerer sandets udbredelse, lerseglets tæthed og de kemiske effekter af lagringen af CO₂ i form af kulsyre, hvor surhedsgraden (pH) er på 3. Udbredelsen af CO₂CO₂--boblen- måles direkte ved hjælp af såkaldt 4-dimensional seismik (dvs. 3-dimensional seismik indsamlet på forskellige tidspunkter). Andre steder i verden er CO₂ blevet pumpet ned i undergrunden for at forøge den mængde olie, der kan indvindes fra et oliefelt. Denne teknologi har været anvendt i mere end 50 projekter inden for de sidste 20-30 år, primært i USA og i et tilfælde i Tyrkiet. Motivationen har i disse situationer været at forøge udnyttelsen af olieforekomsterne, idet der i de fleste tilfælde anvendes kuldioxid fra naturlige forekomster. En interessant undtagelse er det gamle Weyburn oliefelt i Canada. Efter at have produceret fra feltet i mange år, var der ved de almindeligt anvendte metoder (herunder injektion af vand) indvundet ca. 36% af de fundne oliemængder, og feltets lukning var nær. I 2000 har man imidlertid bygget en 300 km lang rørledning fra et bygasanlæg (baseret på kul) i North Dakota i USA til Weyburn feltet, hvor CO₂ skal bruges til at forøge indvindingsgraden til 50% eller mere, samtidig med at der lagres omtrent 20 millioner tons CO₂. Den forøgede olieindvinding betaler for omkostningerne ved at reducere udslippet af kuldioxid til atmosfæren. GEUS deltager i et forskningsprojekt i tilknytning til Weyburn CO₂-projektet, blandt andet for at få erfaring med CO₂ som en indvindingsforbedrende metode, som muligvis kan anvendes på de danske oliefelter. Hvis forventningerne fra Weyburnfeltet kunne overføres til de danske olieforekomster, ville det - teoretisk set - kunne betyde, at Danmark ville kunne være selvforsynende med olie i yderligere en årrække og samtidigt kunne nedbringe sit CO₂ udslip.

Reduktion af CO₂ fra kraftværker, industri og transport

For at CO₂ lagring skal være økonomisk rentabelt og praktisk muligt, skal den totale mængde CO₂ fra en punktkilde være stor (over 1 mio. ton/år), og koncentrationen af CO₂ i røggassen være tilstrækkelig høj. Jo højere CO₂ koncentrationen er i røg-gassen, desto billigere er det at udvinde et ton CO₂. Kraftværker som bruger fossile brændsler opfylder begge disse krav og repræsenterer med få undtagelser de største punktkilder for CO₂-udslip til atmosfæren. Før lagring af CO₂ i undergrunden skal røggassen dog renses for CO₂, som kun udgør 5-15% af røgen. Mængden af CO₂ pr. produceret energienhed afhænger af brændselstypen. (Se diagram s. 85 om indhold af CO₂ pr. energienhed fra kul, olie og naturgas).

Udslip af CO2 i kg pr. kilowatt-time for forskellige energiformer.

Udslippet af CO₂ fra kraftværker var i EU plus Norge på knapt 1 gigaton (1000 millioner tons) i 1990. I et studie under ledelse af den Britiske Geologiske Undersøgelse skønnedes det i 1996, at der i Europas undergrund kunne lagres 700-800 års CO₂ produktion fra kraftværker, med langt det meste under Nordsøen. Det blev samtidig beregnet, at den ekstra pris for elektricitet ville ligge på 40-80% af produktionsprisen, svarende nogenlunde til merprisen for elektricitet fra vindmøller.

I Holland anvendes der hvert år store mængder naturgas til opvarmning af drivhuse samt produktion af CO₂, som øger planternes vækstrater. På et raffinaderi i Rotterdam slippes årligt 1 million tons ren CO₂ ud i atmosfæren og muligheden for at anvende denne CO₂ strøm i drivhusene undersøges i øjeblikket. Ideen er at sende denne kuldioxid i en rørledning til et udtømt naturgasfelt, hvorfra det om sommeren skal føres videre til drivhusene, så man kan undgå at brænde naturgas af blot for at producere CO₂

Ved at kombinere teknologi kendt fra raffinaderier med lagring af CO₂ er det muligt at bygge naturgaskraftværker, som ikke udleder CO₂ til atmosfæren. Naturgas nedbrydes relativt enkelt til brint (H2) og ren CO₂. Brinten bruges som brændsel i en gasturbine på kraftværket eller til brændselsceller, og røggassen består af vanddamp. Kuldioxiden kan lagres i undergrunden, evt. i forbindelse med forbedret olieindvinding. I Norge, som har behov for mere elektricitet end vandkraften kan levere, er der udført konkrete planer for denne type kraftværker; det var i øvrigt en strid om CO₂-fri naturgas kraftværker eller konventionelle naturgas kraftværker som førte til den norske regerings fald i 1999.

Enkelte andre energikrævende industrier producerer en strøm af ren CO₂ som en del af deres virke, for eksempel i forbindelse med fremstilling af kunstgødning. Det vil være nærliggende at bruge CO₂ fra sådanne typer anlæg til at demonstrere, at geologisk lagring er en mulig metode til reduktion af det menneskeskabte CO₂-udslip. Fordelen vil være, at den mest omkostningstunge del, nemlig rensning af røggas, helt kan undværes her, svarende til omtrent 2/3 af omkostningerne.

Transportsektoren er i lighed med kraftværkerne en meget stor kilde til CO₂-udslip, men opsamling og lagring af CO₂ fra en bils eller et flys udstødning er naturligvis urealistisk. Udviklingen af køretøjer, som kører langt på literen eller på batterier, er gået skuffende langsomt og støttes ikke udpræget af forbrugerne. De seneste 10 år er der dog sket en markant udvikling i de såkaldte brændselsceller til erstatning for forbrændingsmotorer i biler. Brændstoffet er enten brint, som giver ren vanddamp i udstødningen, eller metanol, som giver både vanddamp og CO₂ i udstødningen. I Tyskland har man udviklet flere busser og nogle få forsøgsbiler, som drives af brændselsceller, som bruger brint.

Det er ikke problemløst at bruge brint som brændstof, men det har den indlysende fordel, at det ikke indeholder kulstof og derfor ikke giver anledning til CO₂-udslip ved forbrænding. Processen er imidlertid kun miljømæssigt forsvarlig, hvis produktionen af brint ikke fører til øget udledning af CO₂. Statoil har udviklet en vision for CO₂-fri anvendelse af fossile brændstoffer, hvor brint og CO₂ lagring indgår som vigtige komponenter.

Lagringsmuligheder i Danmark

Danmarks årlige CO₂-udslip er på ca. 60 millioner tons, heraf ca. 22 millioner tons fra kraftværkerne. Det er sidstnævnte bidrag, som er relevant i diskussionen om deponering af CO₂ i undergrunden. Indtil videre
er der kun lavet meget lidt arbejde for at kortlægge mulige geologiske lagringsmuligheder for CO₂ i Danmark, men efterforskningen af landets geotermiske potentiale i 1980erne samt mange års olieefterforskning giver en vis viden. Set med disse øjne kan den danske undergrund meget groft inddeles i to områder med vidt forskellige deponeringspotentiale; nemlig den danske del af Centralgraven og det Danske Bassin.

I det Danske Bassin knytter lagringsmulighederne sig til sandlag fra Nedre Trias (Bunter Sandsten Formation), Øvre Trias - Nedre Jura (Gassum Formation), Mellem Jura (Haldager Sand Formation) og Øvre Jura - Nedre Kridt (Frederikshavn Formation). Undersøgelser har vist, at især sandsten fra Gassum Formationen opfylder de stillede krav til begravelsesdybde, porøsitet og permeabilitet. Endvidere er sandstenene overlejret af en tyk Nedre Jura lerpakke med gode forseglingsegenskaber.

Et mindre studie fra 1996 giver nogle foreløbige skøn over lagringsmulighederne omkring Ålborg og Århus. Men også andre steder i landet udgør Gassum Formationens sandsten et potentielt lager. DONG har således gode erfaringer med Gassum Formationens sandsten som reservoir i naturgaslageret ved Stenlille på Sjælland. Her lagres naturgassen i 1100 meters dybde i en geologisk struktur, som forhindrer at gassen spredes til siderne. Observationer siden gaslagringens start har vist, at reservoiret er stabilt, og at naturgassen ikke kan undslippe til overfladen.

GEUS deltager i et EU finansieret forskningsprojekt GESTCO, som har til formål at kortlægge potentielle lagringsmuligheder i en række europæiske lande. I Danmark er interessen koncentreret omkring saltvandsholdige sandlag fra Trias og Jura og tidlig Kridt tid. Baseret på lagenes begravelsesdybde, tykkelse og porøsitet kan der konstrueres et kort over de områder af Danmark, hvor lagringsmulighederne er størst.

Det er muligt, at produktion af geotermisk energi og lagring af CO₂ kan kombineres ved at opløse CO₂ i det afkølede returvand på et geotermisk anlæg. I Thisted produceres geotermisk varme med succes, og anlægget er sidst i år 2000 blevet udvidet med en ny varmeveksler. Anlægget anvender varmt vand fra Gassum Formationen i 1250 meters dybde. Thisted Varmeværk arbejder for tiden sammen med DONG og GEUS på en ny ide, nemlig at lagre overskudsvarme fra sommerens affaldsforbrænding i det geotermiske reservoir, så varmen kan anvendes om vinteren og dermed reducere forbruget af naturgas. En sådan løsning vil gøre de geotermiske anlæg langt mere rentable. Konceptet vil også kunne anvendes andre steder, fx i København og i Østeuropa, hvor der foregår en, delvis med dansk støtte, udbygning af geotermien. Hvis de geotermiske anlæg for alvor vinder frem, vil de måske blive centre for CO₂ lagring, idet de ekstra anlægsudgifter for CO₂-delen vil være meget små. GEUS deltager via GESTCO aktivt i forskning og udvikling af dette område. Hertil kommer muligheden for at anvende CO₂ som indvindingsforbedrende metode på de danske oliefelter i Nordsøen (200-250 km fra land) og muligheden for at bruge udtømte olie- og gasfelter som geologiske lagre for CO₂ fra kraftværkerne. Den største del af den danske olie- og gasproduktion stammer fra kalkreservoirer af Øvre Kridt og Danien alder, og det er ikke umuligt, at CO₂ vil kunne være en velegnet metode til at forbedre olieindvindingen, blandt andet fordi kulsyre vil kunne forbedre kalkreservoirernes strømningsegenskaber. Hvis det antages, at ét ton CO₂ kan lagres for hvert ton olie eller gas, som kan indvindes, vil lagerkapaciteten svare til de danske kulbrintereserver samt de producerede mængder til nu. Det svarer med de nuværende forhold til, at omkring 20-25 års produktion af CO₂ fra kraftværkerne ville kunne lagres i felterne.

Geologisk snit gennem undergrunden nordøst for Århus. Seismisk kortlægning og ældre boringer efter olie og geotermisk energi viser tilstedeværelsen af sandlag af Sen Trias-Tidlig Jura, og Mellem Jura alder. De saltvandsholdige sandlag er deformeret af dybtliggende saltpuder ved Gassum og Voldum, hvor lagene er skubbet op i kuppelformede strukturer. Erfaringer fra gaslagring viser, at sådanne geologiske strukturer er velegnede som underjordiske lagre.		De mest interessante sandlag findes i aflejringer fra Trias og Jura tiden. Kalkaflejringer fra Kridt tiden bliver også undersøgt.

Politik, planlægning og økonomi

Den danske energipolitik omfatter for tiden ikke anvendelsen af geologisk lagring af CO₂. Der satses i stedet på mere effektiv anvendelse af energien og på skift til vedvarende energiformer, især vindmøller. Geologisk lagring af CO₂ kunne imidlertid være en supplerende mulighed i tilfælde af, at de iværksatte foranstaltninger ikke er tilstrækkelige eller ikke kan nå målene hurtigt nok, samt hvis det bliver nødvendigt med større reduktioner end aftalt i Kyoto.

Det Internationale Energiagentur (IEA) i Paris har beregnet omkostningerne ved at opsamle og lagre CO₂ fra forskellige kilder. De samlede omkostninger varierer fra positive, hvis CO₂ lagres i forbindelse med indvindingsforbedrende foranstaltninger (den øgede olieproduktion betaler for lagringen) til en udgift på 40-60 US $ per ton CO₂-udslip som undgås. Langt den største del af omkostningerne er bundet i koncentration og opsamling af CO₂ fra røggasser, mens udgifterne til transport og geologisk lagring er små 5-15 US $ per
ton CO₂. De øgede omkostninger ved opsamling og geologisk lagring er således af samme størrelsesorden som reduktion af CO₂ udledning til atmosfæren ved at erstatte konventionelle kraftværker med vedvarende energikilder som vindmøller og solenergi.

IEA er begyndt at behandle geologisk lagring af CO₂ som en seriøs mulighed, der kan være med til at nedbringe CO₂-udslippet. En særlig IEA organisation, The Greenhouse Gas R & D Programme (GHG), er blevet dannet, og Danmark er medlem af denne. Geologisk lagring af CO₂ betragtes af GHG som et vigtigt supplement til arbejdet med en omlægning af den nuværende energistruktur baseret på fossile brændstoffer. GHG afholdt i samarbejde med bl.a. GEUS en konference i København i juni 2001 for at belyse perspektiver og interessekonflikter i fremtidens CO₂ lagring.

	Læs mere om the Greenhouse Gas Programme på: www.ieagreen.org.uk Læs mere om SACS projektets Sleipnerfeltprojekt på: www.ieagreen.org.uk/sacshome.htm Læs mere om Gestco på: www.eurogeosurveys.org/projects/GestcoWeb

Landskab omkring lille Torup som huser et af Danmarks to underjordiske gaslagre. Den gule stolpe ved vejen midt i billedets baggrund markerer en nedgravet naturgasledning. CO2 transporteres i samme slags rørledninger.