Om de klimaatdoelen te halen die in 2015 zijn afgesproken in Parijs, is het verminderen van de uitstoot van CO2 niet voldoende. De ondergrondse opslag van CO2 kan helpen de opwarming verder te beperken. Het broeikasgas kan bijvoorbeeld in lege aardgasvelden worden geïnjecteerd, zoals op dit moment onder de Noordzee al gebeurt.
In mei 2019 komt het bericht naar buiten dat de havens van Rotterdam, Antwerpen en North Sea Port (Gent-Terneuzen-Vlissingen) samen willen werken om hun CO2 uitstoot op te vangen in lege gasvelden. Hiervoor deden de havens samen een subsidie aanvraag bij Europa. Ze vragen om erkenning als een Project of Common Interest (PCI), waardoor er meer subsidies mogelijk zijn.
Waarschijnlijk sluiten de Belgische havens aan bij Porthos het project van de haven van Rotterdam waarbij nu al CO2 wordt opgeslagen in de Noordzee. Naar verwachting is er zo’n 400 a 500 miljoen euro aan investering nodig om 10 miljoen ton CO2 per jaar op te slaan.
Maar wat als er geologische breuken in de ondergrond zitten? Gaat de boel dan niet lekken?
Dat doet het inderdaad, maar wel tamelijk langzaam, schrijft een team geologen deze week in Scientific Reports (een gratis toegankelijk onderdeel van Nature). Zij baseren zich op een onderzoek aan twee geologische breuken in de buurt van Springerville, op de grens van Arizona en New Mexico in de Verenigde Staten. Hier bevindt zich al honderdduizenden jaren een natuurlijk ondergronds CO2-reservoir. Biljoenen liters CO2, afkomstig vanuit de magma’s van een nabijgelegen vulkaangebied, hebben zich er op een diepte van ongeveer een halve kilometer opgehoopt in de poriën van het gesteente.
7000 jaar
Dat deze CO2 zich langs de breuken omhoog werkt, is te zien aan de aanwezigheid van grote hoeveelheden travertijn (CaCO3) aan het aardoppervlak – een soort kalkaanslag die zich in de loop der tijd aan de bovenkant van de breuken heeft afgezet.
De onderzoekers bepaalden het volume van deze travertijn en deden ouderdomsmetingen aan het materiaal met behulp van de uranium-thorium-methode (zie kader). Hieruit bleek dat de CO2 al gedurende enkele honderdduizenden jaren aan het ontsnappen is, met een snelheid van hooguit 0,01 procent per jaar. Voor een reservoir dat geen nieuw CO2 krijgt aangevoerd, zou dat betekenen dat het na 7000 jaar de helft van zijn CO2 kwijt is. Dat is langzaam genoeg om een dergelijke opslagplek als effectief te beschouwen, vinden experts.
Uranium-thorium
De uranium-thorium-methode is een techniek om de ouderdom van gesteenten te meten, die gebruik maakt van het feit dat uranium radioactief is, en dus in de loop der tijd vervalt: 234U → 230Th + 4He.
De verhouding tussen uranium en thorium is een maat voor de ouderdom van het gesteente.
Veilig?
Dat opslag in vergelijkbare reservoirs hiermee ook véilig is, staat niet vast, benadrukken de geologen in hun artikel. “De lekkage van CO2 kan een negatieve invloed hebben op ondiepe drinkwaterbronnen, fauna, flora en mensen aan het aardoppervlak”, schrijven ze – en daarvoor zou de hoeveelheid lekkage die nog acceptabel is wel eens lager kunnen zijn dan de hier gemeten waarden.
Van schadelijke effecten in de omgeving van Springerville is ons echter niks bekend, mailt geoloog Johannes Miocic, de hoofdauteur van het artikel, vanuit de Universiteit van Freiburg. “Maar bedenk wel dat de meeste CO2 hier in de prehistorie is ontsnapt – en dat het CO2-reservoir in een verlaten woestijngebied ligt.”
Gevaar?
CO2 kan gevaarlijk zijn als het in (zeer) grote hoeveelheden vrij komt. Het is zwaarder dan lucht en blijft dus laag hangen. Zo kwamen In 1986 meer dan 1700 mensen door verstikking om het leven in Kameroen, nadat er plotseling een enorme wolk CO2 was ontsnapt uit het vulkanische Nyosmeer.
Uit eerder onderzoek aan natuurlijke CO2-reservoirs in Italië waar continu CO2 uit wegsijpelt, blijkt echter dat de kans dat er slachtoffers vallen door lekkende reservoirs bijzonder klein is. Gebaseerd op het aantal dodelijke incidenten in de regio waar het CO2 vrijkomt, in zuidwest Italië en Sicilië, komen de onderzoekers uit op een kans van 1 op 35 miljoen per jaar. (Ter vergelijking: de kans om in het verkeer te overlijden is in Nederland 1 op 28.000 per jaar, en voor Nederlandse dijken geldt de veiligheidsnorm van 1 op 100.000 per jaar.)
Ruwe schatting
De berekende lekkagesnelheid van de breuken bij Springerville is een zeer ruwe schatting, benadrukken de onderzoekers zelf in hun artikel. Zo is niet exact bekend hoeveel van de vrijgekomen CO2 wordt omgezet in travertijn (waarschijnlijk 1 tot 10 procent, de rest komt in de atmosfeer terecht) en is het bovendien mogelijk dat een deel van de travertijn inmiddels is geërodeerd en verdwenen.
Daarnaast is het nogal voorbarig om op grond van deze metingen aan twee breuken allerlei algemene uitspraken te doen, beaamt Miocic desgevraagd. “Andere breuken en reservoirs zullen inderdaad andere eigenschappen hebben.”
Wel benadrukt hij dat de breuken van Springerville een worstcase-scenario representeren, onder meer omdat ze helemaal van het reservoir naar het aardoppervlak lopen.