Underground CO2 Capture and Storage (CCS)

De opwarming van de aarde en de daaruit voortvloeiende klimaatveranderingen worden wereldwijd als een ernstig probleem erkend. Om de concentratie van kooldioxide (CO2) in de atmosfeer te stabiliseren, dient de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk te worden teruggebracht. Medewerkers van de TU Delft onderzoeken de mogelijkheden van ondergrondse opslag van CO2.



De uitstoot van CO2
Kooldioxide (CO2) komt vrij bij de verbranding van fossiele brandstoffen en is een van de broeikasgassen die verantwoordelijk zijn voor de opwarming van de aarde. Sinds het jaar 2000 is de wereldwijde uitstoot van CO2 met 2,5 procent per jaar toegenomen. Deze stijging zal zich in de komende decennia naar verwachting nog verder doorzetten. Om de uitstoot van CO2 te stabiliseren tot een niveau waarop geen sprake meer is van beïnvloeding van het klimaat, is een reductie van ruim 50 procent overeengekomen. De drie voornaamste maatregelen om deze reductie te bewerkstelligen zijn: verbetering van de energie-efficiëntie en -productie, het gebruik van herbruikbare energiebronnen en een schoon gebruik van fossiele brandstoffen door opvang en opslag van CO2. Energie-efficiëntie en herbruikbare energie worden sterk gepropageerd. Inmiddels is echter duidelijk dat de gewenste reductie met deze maatregelen niet gehaald zal worden. Afvang en opslag van CO2 (capture and storage - CCS) is daarom evenzeer nodig.  Om die reden bestuderen onderzoekers van de TU Delft de mogelijkheden van ondergrondse opslag van CO2 in steenkolenbeddingen en vrijwel uitgeputte gasreservoirs in Nederland als een tijdelijke oplossing.

Praktische toepassingen
CO2 kan in het aardoppervlak worden geïnjecteerd en zo ondergronds worden opgeslagen. De gassen verspreiden zich via scheuren in de steenkoollagen en worden opgeslagen in de poriën (matrix) van de kolen of het gasreservoir. Nederland beschikt over diverse geschikte locaties voor een dergelijke ondergrondse opslag. Een bijkomend voordeel van CO2-injectie is dat daarmee tevens methaan uit de steenkoollagen kan worden gewonnen omdat de kooldioxide en de methaan van plaats verwisselen. In vrijwel uitgeputte gasreservoirs komt de verhoogde druk de productie van het oorspronkelijke gas ten goede.

TU Delft kan bogen op een ruime ervaring in onderzoek naar de ondergrondse opslag van CO2. We hebben modellen gemaakt van steenkolenbeddingen en de breukdensiteit, oriëntatie, en sorptie en diffusie zijn gebruikt als invoerparameters om de snelheid vast te stellen waarmee de kooldioxide zich door de kolenlagen verspreidt. Met hogedrukapparatuur kunnen we simuleren wat er onder het oppervlak tot een diepte van twee kilometer gebeurt. Behalve de opslag in steenkolenbeddingen en injectie in uitgeputte gasvelden onderzoekt de TU Delft tevens geofysische methoden om het gedrag van CO2 in de tijd te volgen. Deze tijdelijke maatregelen geven wetenschappers een adempauze van ongeveer honderd jaar waarin zij naar een permanente oplossing voor het wereldwijde energieprobleem kunnen zoeken.

Momenteel zijn veertien onderzoekers van de TU Delft betrokken bij het project van ondergrondse opslag (Underground CCS). Het project maakt deel uit van CATO (CO2 Afvang, Transport en Opslag), een door de Nederlandse overheid geïnitieerd onderzoeksprogramma dat vijf jaar in beslag zal nemen. Betrokken partijen zijn de Universiteit van Utrecht, TNO en Shell. Het doel van CATO is vast te stellen of, hoe en onder welke omstandigheden CCS kan bijdragen aan een duurzame energievoorziening in Nederland vanuit een economisch, technisch, sociaal en ecologisch perspectief.

Contact
Voor meer informatie over Underground CO2Capture and Storage (ondergrondse afvang en opslag van CO2) kunt u contact opnemen met Karl-Heinz Wolf, faculteit Civiele Techniek & Geowetenschappen, sectie Applied Geophysics and Petrophysics
Telefoon: +31 (0)15 278 6029
Email: K.H.A.A.Wolf@tudelft.nl
Internet: http://www.co2-cato.nl