Selvom CCS-området er forholdsvist nyt i Danmark bygger det på velkendte teknologier. Der er stort fokus på sikkerhed, samt at CCS implementeres uden gene for miljøet.
Både fangst af CO2, transport af CO2 og lagring af CO2 i undergrunden foregår allerede i dag, og CCS-teknologien har eksisteret i over 40 år. I dag udskilles CO2 primært for at producere fødevaregodkendt kuldioxid til fx sodavand og øl. CO2 bliver altså allerede transporteret i godkendte ISO-tanke på både lastbil og skib.
Lagring af CO2 i undergrunden har i mange år været brugt af olieindustrien til EOR (Enhanced Oil Recovery), hvor CO2 pumpes ned i oliefelter for at udvinde mere olie. Det er ikke tilladt i Danmark at bruge CO2 lagring til EOR-formål, men principielt er teknologien den samme. Den viden om undergrundens lag, som findes ofte findes i olie- og gasindustrien, er også væsentlig for at vurdere undergrundens egnethed og potentiale for CO2 lagring. Ligeledes kan driften af offshore CO2 lagre anvende en del af de samme principper, som anvendes i driften af olie-gasaktiviteter i dag.
Ifølge The Global CCS Institute findes der på verdensplan i dag 30 idriftsatte CCS anlæg, 11 anlæg er under opførsel og 153 anlæg er under udvikling.
Eksempler på europæiske CCS-projekter
Verdens første offshore CCS-anlæg, "The Sleipner CCS Project" findes i Norge og her været i drift siden 1996. Projektet finder sted i Sleipner-feltet i Nordsøen, og der fanges og lagres årligt 1 mio. tons CO2. Erfaringerne fra Sleipner projektet bidrog bl.a. til udarbejdelsen af EU’s CCS direktiv.
Læs mere om de norske erfaringer med sikker CO2-lagring (på engelsk)
Et andet norsk projekt, som støttes af den norske stat, kaldes "Projekt-Langskib". I Langskib-projektet skal der i første omgang fanges CO2 fra en cementfabrik og et affaldsforbrændingsanlæg. Den opfangede CO2 vil blive fragtet til Norges vestkyst, hvorfra den vil blive lagret permanent under havbunden. Transport- og lagringsdelen af projektet, kaldes "Northern Lights", og er designet til også at kunne rumme CO2 fra andre fangstprojekter i og uden for Norge og der forventes en lagringskapacitet på op til 1,5 mio. tons fra 2024. En planlagte fase 2 af Northern Lights medfører at lagringskapaciteten udvides til 5 mio. ton årligt fra 2026/2027.
Nederlandene er et andet europæisk land med ambitiøse CCS-planer. Blandt andet er et CCS-projekt med navnet "Porthos" blevet iværksat. Efter planen skal CO2 fra Rotterdams industri indfanges og transporteres via et fælles rørledningsnet ud til et udtømt naturgasfelt i Nordsøen, 20-25 km. fra kysten. I 2030 forventer Porthos-projektets partnere at kunne lagre mellem 2 og 5 mio. ton CO2 årligt.
Et andet norsk projekt, som støttes af den norske stat, kaldes "Projekt-Langskib". I Langskib-projektet skal der i første omgang fanges CO2 fra en cementfabrik og et affaldsforbrændingsanlæg. Den opfangede CO2 vil blive fragtet til Norges vestkyst, hvorfra den vil blive lagret permanent under havbunden. Transport- og lagringsdelen af projektet, kaldes "Northern Lights", og er designet til også at kunne rumme CO2 fra andre fangstprojekter i og uden for Norge og der forventes en lagringskapacitet på op til 1,5 mio. tons fra 2024. En planlagte fase 2 af Northern Lights medfører at lagringskapaciteten udvides til 5 mio. ton årligt fra 2026/2027.
Nederlandene er et andet europæisk land med ambitiøse CCS-planer. Blandt andet er et CCS-projekt med navnet "Porthos" blevet iværksat. Efter planen skal CO2 fra Rotterdams industri indfanges og transporteres via et fælles rørledningsnet ud til et udtømt naturgasfelt i Nordsøen, 20-25 km. fra kysten. I 2030 forventer Porthos-projektets partnere at kunne lagre mellem 2 og 5 mio. ton CO2 årligt.
Eksempler på CCS-projekter i Danmark
Project Greensand går ud på at lagre CO2 i et sandstensreservoir ca. 1700-1800 meter under havoverfladen i det udtjente, danske oliefelt Nini West i Nordsøen. Konsortiet bag Project Greensand forventer, at der kan lagres op til 1,5 millioner tons CO2 om året i 2025 og op mod 8 mio. tons CO2 om året. Projektet er bl.a. blevet udviklet i samarbejde med GEUS og er støttet af EUDP. I december 2022 fik projektet tilladelse til at lagre op mod 15 ton CO2 med henblik på forskning og udvikling. Pilotprojektet skal bane vejen for udvikling af et fuldskala projekt.
Læs pressemeddelelsen om Danmarks første tilladelse til CO2 lagring i Greensands Pilotprojekt
Et andet projekt i den danske Nordsø er "Project Bifrost", som vil lagre CO2 i Harald-feltet. Projektet er et partnerskab mellem Dansk Undergrunds Consortium, Noreco, Nordsøfonden Ørsted, DTU Offshore og har også modtaget udviklingsstøtte fra EUDP. Konsortiet bag Project Bifrost har ambitioner om at lagre 5 mio. ton CO2 årligt fra 2030, og samtidig modne de andre dele af feltet, som består af kalksten.
EUDP tildelte i 2020 ca. 28 mio. kr. til Amager Ressource Centers (ARC) Net Zero Carbon Capture projekt. Det endelige resultat af projektet vil danne beslutningsgrundlag for ARC i forhold til en investering i et fuldskalaanlæg, der vil kunne fange alle de 480.000 ton CO2, som ARC udleder hvert år
Udover EUDP-støttede projekter ydes der også støtte til CCS-projekter i regi af innovations- og forskningsmissionen INNO-CCUS. Ét af forskningsmissionens projekter omhandler etablering af et pilotanlæg til fangst af CO2 på cementfabrikken Aalborg Portland.
Læs mere om projektet på INNO-CCUS’ egen hjemmesideside.
I ”Klimaaftalen for energi og industri mv. af 20. juni 2020” fremgår det, at fangst of lagring af CO2 (CCS) fremover skal være muligt i Danmark, under forudsætning af, at det foregår under forsvarlige sikkerheds- og miljømæssige forhold.
Rapport om CCS: Erfaringer med sikkerhed natur og miljø
Geologisk lagring af CO2 er omfattet af Miljøvurderingslovens bilag 1 og kræver derfor fuld miljøvurdering (VVM) jf. Miljøvurderingsloven §15. Dog er pilot- og demonstrationsprojekter på under 100.000 tons undtaget dette, og derfor er denne type projekter i stedet omfattet af bekendtgørelse nr. 974 af 22/06/2022 om geologisk lagring af CO2 på under 100 kt med henblik på forskning, udvikling eller afprøvning af nye produkter og processer.
Rørføring samt fangstanlæg og anden aktivitet er ligeledes omfattet af miljøvurderingsloven, samt anden gældende miljølovgivning på området.
CCS værdikæden består af tre led: fangst, transport og lagring. De tre led kræver forskellige tilladelser og nye sektor-koblinger. På baggrund af dette, samt den store berøringsflade med forskellig lovgivning, er flere myndigheder involveret i miljø- og sikkerhedsarbejdet relateret til CCS. Energistyrelsen er i tæt samarbejde med disse myndigheder, for at sikre at alt foregår effektivt og sikkerheds- og miljømæssigt forsvarligt.
Figur viser CCS-værdikæden fra fangst til lagring
Figuren giver et overblik over de enkelte led i CCS værdikæden. Den endelige konfiguration af værdikæden kan se ud på mange måder og vil afhænge af det konkrete projekt. Dette eksempel opererer f.eks. med CO2-mellemlagre. Det kan være en mulighed at etablere disse mellemlagre på danske havne, som kan opmagasinere CO2 fra en række forskellige CO2-punktkilder. Fra disse mellemlagre kan CO2 overføres til skibe, der kan videretransportere CO2’en ud til et offshore-lager.
Læs rapporten CCS – Internationale erfaringer – sikkerhed, natur og miljø (2021)
Internationale forpligtelser
Danmark er gennem EU samt en række internationale aftaler, forpligtet til at overholde forskellige sikkerheds- og miljøbeskyttelseskrav for CCS. Offshore følger disse bl.a. af London Konventionen og London Protokollen, Oslo-Pariskonventionen (OSPAR) og Helsinki-konventionen (HELCOM), som alle har til formål at beskytte havmiljøet. Desuden er flere sikkerheds- og miljøaspekter rammesat i Europa-Parlamentet og Rådets direktiv 2009/31/EF (CCS-direktivet). CCS er ligeledes omfattet af gældende danske miljø- og risikolovgivning herunder bl.a. Miljøvurderingsloven, Undergrundsloven og Offshorekonsekvensvurderingsbekendtgørelsen.
Ca. 0,04% af den atmosfæriske luft består af CO2. Denne CO2 stammer bl.a. fra mennesker og dyrs respiration (ind- og udånding), hvor den udåndende luft består af ca. 3.8% CO2.
CO2 har en lav akut giftighed for mennesker, men kan være giftig, hvis koncentrationen er høj nok. Dertil kan store mængder CO2 fortrænge ilten i et område. Derfor er det vigtigt at både operatør og myndigheder er opmærksomme på de sikkerheds- og miljørisici, som er forbundet med potentielle udslip. Dermed kan man opstille afværge foranstaltninger, og have et passende beredskab klar.
Ved lækage eller udslip
CO2 er hverken eksplosivt eller brandfarligt, men kan fortrænge luftens ilt, hvis koncentrationerne er høje nok. Ved et udslip af CO2 vil denne hurtigt opblandes i den atmosfæriske luft udendørs. Opblandingstiden er afhængig af vejr- og vindforhold, og det er også væsentligt, om det sker i højt eller lavt terræn.
UK Health and Safety Executive har på baggrund af flere undersøgelser estimeret konsekvensafstande for udslip af CO2. For de pludselige, men afgrænsede udslip fra f.eks. tankvogne eller et større tanklager, fandt de en konsekvensafstand på 120 – 300 meter. Det vil sige, at hvis et menneske eller dyr opholder sig stationært inden for denne radius af et uheld, vil der være en meget lav risiko på 1-5% for kvælning på grund af iltmangel under antagelse af, at man ikke bevæger sig væk fra kilden til udslippet. Ved kontinuerte udslip fra eksempelvis en lækage ved et brøndhoved blev der i undersøgelserne fundet en konsekvensafstand på 100 – 200 meter.
I overvågninger udført i forbindelse med internationale lagre har man set, at CO2’en forbliver i lageret, og der er ikke konstateret uheld eller større CO2-udslip fra nogen af de eksisterende geologiske lagre. Der er dog stadig stor fokus på at arbejds- og miljøsikkerheden er i top.
CO2 fanges og transporteres allerede i dag bl.a. til fødevareproduktion, og således er der allerede implementeret risiko- og miljøhåndteringskrav på disse områder. Kravene og risikoberedskabet udbygges og skaleres, så det passer til kommende storskalaprojekter.
Risikohåndtering og kontinuerlig overvågning er en stor del af at sikre miljø- og sikkerhedshensyn. Internationale projekter for CO2-lagring har tilknyttet et omfattende monitoreringsprogram både i forbindelse med forundersøgelse, drift og afvikling af lageret. Lignende krav er overført, eller vil blive overført, til danske vilkår for CCS-tilladelser. Det kan eksempelvis være krav om, at der vil blive holdt øje med CO2’en nede i lageret ved hjælp at seismiske målinger af undergrunden. Seismikken kan hjælpe med at vise, hvordan CO2’en bevæger sig i undergrunden, samt sikre, at de forseglende lag ikke presses af for højt tryk. Dertil kan man holde øje med tryk og temperaturer i brønden og på havbunden/jordoverfladen, og man kan have målere, som måler luftens CO2 koncentration på eksempelvis brøndpladser.
Operatørernes risikoberedskab skal godkendes af Arbejdstilsynet, og der findes flere internationale sikkerhedsstandarder, som operatørerne kan få certificeret, at de lever op til.
Det er et vilkår for lagringstilladelser, at der er lavet grundige base-line undersøgelser af geologi, geografi og miljø, førend et område kan godkendes til lagring. Et godt kendskab til lageret og dets geologiske egenskaber, løbende monitorering samt grundige forundersøgelser er en forudsætning for at kunne håndtere risikoen for større udslip af CO2. Seismiske forundersøgelser skal sikre kendskab til geologien og geografien i området, så placeringen af et lager eksempelvis sker i områder med lav tektonisk aktivitet og med et stærk forseglende lag over.
De seismiske undersøgelser bruges til at kortlægge Danmarks undergrund for områder, hvor undergrunden har et stort CO2 lagringspotentiale. GEUS er i gang med at kortlægge disse områder og laver løbende undersøgelser, som det er muligt at komme ud og opleve bl.a. på særlige besøgsdage.
Hvad er en seismisk undersøgelse
Seismik fungerer ved at en maskine skyder lydbølger ned i undergrunden. Disse lydbølger reflekteres på forskellige måder af de forskellige geologiske lag, som findes i undergrunden, eksempelvis ved overgangen mellem sandsten og lersten. En meget sensitiv mikrofon kan opfange disse forskelligt reflekterede lydbølger, og tegne et diagram over dem. Dette diagram kan geologier tolke, og hvis der er et højt kendskab til undergrunden i området, f.eks. fra en boring, kan de regne ud hvor og hvilken type lag, som diagrammet viser.
Energistyrelsen giver tilladelser til seismiske forundersøgelser. Der stilles i dag vilkår for disse, som skal sikre, at undersøgelserne foregår på en måde, som ikke har væsentlig påvirkning på miljøet eller menneskelig sundhed.
Læs mere om seismiske kortlægninger på GEUS hjemmeside
Til lands foregår de seismiske undersøgelser primært på vejene, hvor to minilastbiler udsender små vibrationer, som opfanges af geofoner(mikrofoner), der ligger på vejene.
Billedet viser, hvordan seismiske undersøgelser laves ved at to små specialdesignede lastbiler kører på en asfalteret vej, og sender vibrationer ned i jorden og undergrunden ved hjælp af et tungt lod. Bag lastbilerne trækkes en lang række sensitive mikrofoner kaldet geofoner som opfanger de re lysbælger som reflekteres tilbage fra vibrationerne. Der er ligeledes placeret geofoner på jorden rundt omkring undersøgelsesområdet.