Karbonlagring på havbunnen: Lekker CO2-en ut igjen?

Havbunnen har holdt på olje i reservoarer i millioner av år. Dette er porøse, gjennomtrengelige formasjoner, vanligvis av sandstein eller kalkstein.

Nå tar vi dem i bruk for å lagre klimagassen karbondioksid.

Etter hvert som Norge og andre land trapper opp lagringen av CO₂ i disse geologiske formasjonene, ønsker forskere ved NTNU til å finne svar på følgende:

– Hvor har CO₂-en min blitt av? Lekker den eller ikke? sier Martin Landrø.

Han er geofysiker ved NTNU og direktør for Senter for geofysisk prognosering (CGF). 

Sleipnerfeltet i Nordsjøen skiller seg ut på verdensbasis

Norge har verdens lengstlevende prosjekt for lagring av CO₂ under havbunnen, ved Sleipnerfeltet i Nordsjøen. Der er totalt 20 millioner tonn CO₂ sprøytet inn i Utsiraformasjonen.

Forskerne har sett nærmere på data fra Sleipner. Dataene samles inn med geofysiske metoder som seismisk avbildning.

En ny studie viser hvor effektiv denne teknikken kan være for å bekrefte hvor CO₂-en befinner seg og hvor mye som er sprøytet inn.

Tidligere ga metoden mer utydelige resultater.

– Men nå har dette utviklet seg så langt at vi kan se alle lagene og alle disse tilførselskanalene. Dette er en revolusjon i visualisering og forståelse av hva som skjer, sier Philip Ringrose, professor ved senteret.

Hvor er CO₂-en min? Og lekker den?

I dag bruker selskaper skip som sleper akustiske sensorer over disse undersjøiske lagringsstedene. De seiler fram og tilbake over området i et rutenettmønster – omtrent som når du klipper plenen nøye og systematisk.

Det koster både tid og penger. Men finnes det bedre måter å få den samme informasjonen på?

– På landbaserte lagringssteder kan selskaper bore brønner for å sjekke hvor CO₂-en har tatt veien, sier Ringrose. 

Men det er ikke den beste løsningen i land som Norge, der lagringsstedene kan ligge tusen meter eller mer under havbunnen.

– Her bruker vi ikke brønner for å sjekke hvor CO₂-en er. Vi bruker bare geofysiske data. Det er delvis fordi vi er offshore, men også fordi vi presser teknologien for å vise at du kan se alt med geofysikk, sier Ringrose.

En tank og en plastmodell på flere hundre kilo

I tillegg til å videreutvikle analyseverktøy, har forskerne bygget et nytt laboratorium for å forstå undersjøisk lagring enda bedre.

Kjernen i det nye laboratoriet er en 2 x 4 meter stor tank fylt med vann. Inne i tanken står en plastmodell på flere hundre kilo av topplaget i Utsiraformasjonen – takbergarten som hindrer CO₂ i å lekke ut.

Laboratoriet og den store tanken fungerer som en sandkasse der forskerne kan teste ulike måter å måle hva som skjer i modellen av Utsira.

Og fordi de har 30 års data fra Sleipner, vet de hvordan CO₂-en har oppført seg tidligere. De kan bruke dette til sammenligning og kalibrering.

Presser systemet for å se hva som skjer

Forsker Kasper Hunnestad har ansvaret for laboratoriet. Han har brukt utallige timer på å rigge tanken med den tunge plastmodellen.

I hver ende av tanken står bevegelige stativer med rekker av aluminiumrør, omtrent på tykkelse med en hageslange, toppet med svarte ledninger. 

Hver ledning går til en ultralydsender og -mottaker som han bruker til å skanne modellen mens han endrer mengden luft som sprøytes inn i systemet. Luften er i dette forsøkte en stedfortreder for CO_2.

Stativene kan beveges fram og tilbake over modellen i ulike hastigheter, og etterligner hvordan en konvensjonell seismisk undersøkelse under vann gjennomføres.

Du kan se luftboblene i den halvgjennomsiktige plasten. 

Forskerne presser systemet

Men enda viktigere er det ville virvaret av ledninger og sensorer som gjør det mulig å skanne modellen og vise nøyaktig hva som har skjedd med stedfortrederen over tid.

Det fine med laboratoriet er at Hunnestad kan endre ulike egenskaper i systemet og se hvordan det påvirker informasjonen han får.

– Det vi kan gjøre, er å presse systemet litt. Vi vet hva som fungerer. Men hva skjer hvis vi tar bort noen av dataene? Hvis vi ikke har luksusen av å ha alle dataene – kan vi fortsatt se hvordan CO2-en er fordelt? sier han.

Svarene kan bidra til å redusere kostnadene ved overvåking av CO2-lagre – og samtidig forbedre nøyaktigheten.

Dette er et område preget av konkurranse

Ringrose forteller at senterets industripartnere er svært interessert i resultater fra testlaboratoriet og videre bruk av Full Waveform Inversion.

– De konkurrerende geofysiske selskapene som er våre partnere, vil inn i dette markedet fordi de ser en forretningsmulighet. De vil kunne gå til operatørene og si: Vi kan fortelle dere hvor CO2-en deres er. Dette er definitivt et konkurransepreget område, sier han.

Senterleder Landrø mener framtiden kan ligge i bruk av sensorteknologi som fiberoptiske kabler – glassfiberkabler som allerede frakter internett- og kommunikasjonsdata over havet.

Fiberoptikk er framtiden

I annen forskning har Landrø og kolleger brukt fiberoptiske kabler utenfor Svalbard til å identifisere og spore hval. Så hvorfor ikke CO2?

– Det vi ser for oss i framtiden, er at hvis du har et lagringsområde som dette, så legger du ikke ut konvensjonelle seismiske kabler. Du legger fiberoptiske kabler som du pløyer ned 10–20 centimeter under havbunnen, sier han. 

– Det vil være en utfordring å gjøre raskt og kostnadseffektivt, men selve fiberen koster nesten ingenting.

Referanser:

Ricardo Martinez, Philip Ringrose mfl.: Unraveling multi-layer CO₂ plumes using the entire wavefield: Case study from the Sleipner storage site. Interpretation, 2025. Doi.org/10.1190/int-2025-0016

Philip Ringrose mfl.: Estimating the Multi-Scale Distribution of CO₂ Using Seismic Data at Sleipner. International Journal of Greenhouse Gas Control, 2024. Doi.org/10.1016/j.ijggc.2026.104581

Philip Ringrose: Storage of Carbon Dioxide in Saline Aquifers: Building confidence by forecasting and monitoring. Society of Exploration Geophysicists, 2023. Doi.org/10.1190/1.9781560803959

Artikkelen er produsert og finansiert av NTNU

NTNU er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Fikk du med deg disse sakene fra NTNU?

• 

  Slik får ukrainske soldater hjelp til å bli mentalt robuste

• 

  Derfor gir fedmeoperasjon økt risiko for alkoholproblemer

• 

  Ny rapport om unges forståelse av demokrati: – Elevene tror de kan mer enn de egentlig kan

• 

  Klarer du å se forskjell på de vanligste måkene?

• 

  Disse lærlingene har større sjanse for å lykkes

• 

  Iliaden: – En ekstremt voldelig tekst

Les flere saker fra NTNU her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER