Industrie in de haven van Rotterdam
Porthos wil jaarlijks 2,5 megaton CO2 opslaan, dat is 1,5 procent
van de uitstoot in Nederland. Deze CO2
komt van vier grote uitstoters in de Rotterdamse haven.
AIR PRODUCTS
EXXONMOBIL
AIR LIQUIDE
De concentratie CO2 in de schoorstenen van de
vier bedrijven verschilt. Elk bedrijf is zelf verantwoordelijk voor het
filteren en aanleveren van de CO2.
Door: Chris Hensen, Midas van Son en Laura
Wismans
Het eerste CO2 -opslagproject onder de Noordzee gaat van
start: Porthos.
De CO22 van vier grote uitstoters in de haven van Rotterdam wordt in een leeg gasveld
gepompt.
Dit kan het begin zijn van een grote golf aan nieuwe opslagprojecten.
De belangen zijn groot: de klimaatscenario’s waarbij de opwarming van de aarde tot 1,5 of 2
graden beperkt
blijft rekenen allemaal flink op deze techniek. En oliebedrijven zien het als een kans om nog
niet te hoeven
stoppen met produceren.
Of carbon capture and storage (CCS), zoals de techniek heet, echt een grote industrie zal worden
is nog onzeker.
Het staat nog in de kinderschoenen. Het Porthosproject moet een voorbeeld worden van
CO2-opslag op grote schaal.
Hoe werkt het?
De leiding is verdeeld in vijf compartimenten. Bij schade,
door een ongeluk of sabotage, worden de delen afgesloten. De CO2 stroomt dan niet verder de lucht in.
ÉÉN COMPARTIMENT
Gemeenschappelijke transportleiding
De CO2 komt samen in een transportleiding. De leiding
is op de groei: de capaciteit is 10 megaton per jaar,
veel meer dan de 2,5 megaton die voor Porthos nodig is.
Compressorstation
Aan de rand van de haven komt een groot compressorcomplex.
Hier gaat de druk van 30 bar naar 130 bar, ook de temperatuur gaat omhoog.
Ter vergelijking: op een waterkraan in huis staat 1,5 tot 2 bar.
In de leiding is de druk zeventig keer hoger.
COMPRESSORGEBOUW
WARMTEWISSELAARGEBOUW
KOELGEBOUW
ELEKTROGEBOUW
Hogere druk is nodig om de CO2 in het ondergrondse
gesteente te kunnen persen.
De CO2 in de leiding moet zo puur mogelijk zijn. Water of andere chemicaliën kunnen voor corrosie of slijtage
zorgen en repareren is hier lastig.
Transport naar het voormalige gasplatform
Omdat de stroom CO2 onder hoge druk compacter is,
is de 20 kilometer lange zeeleiding dunner dan de leiding
over land . Hij is ingegraven in de zeebodem.
Boorplatform
Platform P18-A is eerder gebruikt om aardgas omhoog te halen.
Nu gaat vanaf hier CO2 de bodem in.
Op het platform wordt de transportleiding met CO2 aangesloten op de injectieput. Het platform is onbemand.
BOORPLATFORM
P18-A
De reeds bestaande boorputten krijgen afsluitende kleppen
meetapparatuur om seismische activiteit te monitoren en te
controleren of er geen CO2 lekt.
De diepte in
Niet alleen in de Noordzee, maar wereldwijd worden volop ondergrondse
CO2-opslagprojecten voorbereid.
In 2023 werden 198 plannen gelanceerd, waarmee het aantal ‘lopende’ projecten in één klap
verdubbelde,
naar bijna 400.
Met al die projecten zijn tientallen miljarden euro’s gemoeid, en de toename ervan is te danken
aan royale
subsidieprogramma’s en de grote interesse van oliebedrijven.
Geografisch is de groei scheef verdeeld. Europa en de VS lopen voorop met hun plannen, in Afrika
en
Latijns-Amerika zijn die er nauwelijks. In Azië is vooral China actief. Saoedi-Arabië wil een
enorme CCS
‘hub’ bouwen aan de Perzische Golf.
De wereldwijde opslagcapaciteit zou 14.000 gigaton zijn, in lege gasvelden, zoutwaterreservoirs
en vulkanisch gesteente.
Slechts een fractie van de ‘potentieel geschikte plekken’ is daadwerkelijk al onderzocht.
Gasreservoirs
BOVEN KRIJT
Op zo’n 3 kilometer diepte bevindt het poreuze gesteente waaruit eerder aardgas is
gewonnen. Hier wordt de CO2
geïnjecteerd.
ONDER KRIJT
BOVEN JURA
BOVEN TRIAS
ONDER – MIDDEN
JURA
GASRESERVOIR
BREUKLIJNEN
Afsluitend gesteente
Direct boven het gasreservoir zit een laag klei-achtig gesteente. Deze ondoordringbare cap
rock is essentieel voor het opslaan van de
CO2.
De laag boven het afsluitende gesteente lijkt op de
cap rock,
gas kan hier niet doorheen.
De cap rock sloot het aardgas
gedurende miljoenen jaren op. De breuklijnen zijn
stabiel.
De boorputten komen uit in een laag zandsteen,
waar in de poriën tussen de zandkorrels nog een beetje aardgas zit.
GAS-
RESERVOIR
CO2 WORDT
GEÏNJECTEERD
Doordat er veel aardgas uit dit reservoir is gehaald, is er ruimte om de CO2
erbij te spuiten.
Druk omhoog
Voor de gaswinning was de druk in het gasreservoir 350 bar, momenteel is dat
minder dan 20 bar. Met het injecteren van CO2 neemt de druk weer toe,
tot maximaal 310 bar.
Tijdens de gaswinning is de bodem 8 centimeter gedaald. Het kan zijn dat de bodem weer omhoog komt. Aan
land zou dit niet voelbaar moeten zijn.
Afsluiten met laag cement
Het zal 15 jaar duren om de totale hoeveelheid van 37
megaton CO2
te injecteren.
CEMENT-
LAAG
Dan wordt de putwand deels verwijderd en het gat gedicht
met een cementlaag van enkele honderden meters dik om lekken van
CO2 te voorkomen.
Meer CO2-opslag in de Noordzee
Porthos is het eerste opslagproject in de Noordzee dat van start gaat. Ondertussen zijn Shell, TotalEnergies, EBN en Gasunie, op dit moment bezig met een nog veel groter project, Aramis geheten, dat in 2028 opgeleverd moet zijn. Daarmee zou jaarlijks 22 megaton CO2 moeten worden opgeslagen – bijna tien keer zo veel als de exploitanten van Porthos beogen.
Nog drie andere projecten worden voorbereid voor het Nederlandse deel van de Noordzee, en daar zal het vermoedelijk niet bij blijven. Volgens Gasunie en EBN, een staatsbedrijf dat belangen neemt in cruciale energie-infrastructuurprojecten om ze te helpen van de grond te komen, zijn er in de Noordzee in totaal zo’n honderd lege gasvelden geschikt voor CO2-opslag. Gezamenlijk hebben die een capaciteit van 1.000 megaton.
Voor wie?
De groei laat zien dat het afvangen en opslaan van broeikasgas, carbon capture and storage (CCS) geheten, snel populair aan het worden is. Voor industrie die moeilijk te verduurzamen is, zoals de cementindustrie waar bij de chemische reactie om tot cement te komen CO2 vrijkomt, is het een uitkomst. In de praktijk zijn het nu vooral fossiele bedrijven die actief zijn in de opslagprojecten. Hun productieproces zou in theorie makkelijker te verduurzamen zijn, maar zij claimen dat er te weinig schone energie voorhanden is.
In de klimaatscenario’s waarbij de opwarming beperkt blijft tot 1,5 of 2 graden wordt CCS als onvermijdelijk gezien. Ook de critici van CO2-opslag erkennen dat. Maar essentieel is voor de critici wel dat de opslag-oplossing een ‘tijdelijke’ is, totdat de bedrijven de omschakeling naar een duurzamere energievoorziening wel hebben kunnen maken – hoe eerder hoe beter.
Veiligheid
Een zorg van tegenstanders is dat de opslag niet zo veilig is als wordt voorgespiegeld. Dat CO2 gaat lekken en alsnog de atmosfeer in komt, en onderweg daarheen wellicht ook nog grondwater vervuilt. Ook vreest men voor aardbevingen.
Niet Porthos zelf, maar de Geologische Dienst Nederland, onderdeel van TNO, deed onderzoek naar de ondergrond. Met behulp van modellen is onder meer nagegaan wat er gebeurt met het afsluitende gesteente – de cap rock – en de breuklijnen als de druk in de gasvelden weer oploopt.
In de rapporten die verschenen over onder meer de veiligheid – zoals de milieueffectrapportage – rijst het beeld op dat de risico’s goed beheersbaar zijn, mede dankzij uitgebreide monitoring. Het gesteente wordt niet maximaal onder druk gezet. Ooit was de druk daar 350 bar, nu is afgesproken niet verder dan 310 bar te gaan.
Dat sommigen sceptisch blijven is ook een vertrouwenskwestie. “Historisch gezien zijn de bedrijven die actief zijn in CCS niet de bedrijven die uitblinken in betrouwbaarheid”, zei Andrea Ramirez Ramirez, hoogleraar CCS aan de TU Delft hierover eerder tegen NRC. “Stel: het gaat mis, wie zegt dan dat injectie wordt gestopt of dat het goed wordt opgelost?”
De bedrijven die hun CO2 gaan opslaan in de putten van Porthos, zijn zelf in ieder geval niet aansprakelijk te stellen bij eventuele lekkages. Dat is met de overheid afgesproken in het Klimaatakkoord van 2019. De exploitanten van Porthos zijn dat wel, tot maximaal vijftig jaar na de laatste injectie van CO2. Daarna verschuift die aansprakelijkheid naar de staat.
