På Island blir koldioxid sten på bara två år

I marken eller luften? Vid Hellisheiði geotermiska kraftverk utanför Reykjavik fångas och lagras koldioxid i den vulkaniska berggrunden. Uppskattningsvis en tiondedel av jordens yta består av samma art, basalt. Bild: Karl Vilhjálmsson

Forskarna i projektet förvånas själva över resultatet: Koldioxid lagrad i den vulkaniska jordmånen på Island förvandlas till mineral i rekordtakt. Också på många andra håll i världen finns samma bergart – den här metoden för koldioxidlagring kan därför vara ett redskap i kampen för att stävja klimatförändringen.

HENGILL/ISLAND Det ser så oansenligt ut, ett enkelt rör. Men tittar man noga kan man ana en rörelse i det. Det är koldioxid blandat med 60–120 gradigt vatten som i en fart på trettio liter per sekund rusar ner till ett djup på till och med två kilometer.

Där nere i den isländska berggrunden förvandlas koldioxiden på bara två år till mineraler. Och det är en revolutionerande upptäckt som har gjort verksamheten här vid Hellisheiði kraftverk på Island till en nyhet världen över.

– Det här är ett enkelt och miljövänligt sätt att minska halterna av koldioxid i atmosfären. Det är inte lösningen på klimatförändringen men ett redskap för att bekämpa den, säger projektledaren Edda Sif Aradóttir.

Effekt. Genom två rör injiceras en blandning av vatten och koldioxid i marken kring Hellisheiði kraftverk en halv timme från Reykjavik. Fönsteröppningen i ett av dem är gjord i visningssyfte. Edda Sif Aradóttir leder projektet Carbfix där forskare från flera länder är med. Bild: Karl Vilhjálmsson

Läckage, dyrt

Enligt den överenskommelse som nåddes i Paris i vintras ska den globala temperaturökningen begränsas till under två grader i förhållande till förindustriell tid. Nettoutsläppen ska ner till noll under andra delen av århundradet.

Bland annat FN:s klimatpanel IPCC har lyft fram att avskiljning och lagring av koldioxid behövs för att nå klimatmålen.

Så här fungerar det, enkelt uttryckt: Den koldioxid som bildas vid industriella processer fångas, avskiljs och pumpas ner i jorden, i stället för att åka upp i luften. Där lagras den, vanligen i tömda gas- och oljefyndigheter eller i djupa saltvattenmagasin. Processen förkortas ofta CCS från engelskans "carbon capture and storage".

Det finns i dag ungefär femton anläggningar för koldioxidlagring i bruk i världen och enligt tidskriften Ny teknik är sju under konstruktion. Internationella energirådet IEA har ändå räknat ut att det behövs kanske hundra anläggningar globalt.

Men samtidigt finns det problem med de traditionella metoderna och många projekt har gått i stå.

– De använder mycket energi, säger Edda Sif Aradóttir.

Dessutom finns det en rädsla för läckage. Koldioxiden strävar uppåt och en läcka kan få miljökonsekvenser som bland annat kontaminerat grundvatten. Den risken kan finnas i hundratals år eftersom lagringen oftast sker i sandsten som reagerar långsamt med koldioxiden.

Atmosfären. Hellisheiði är ett geotermiskt kraftverk som omvandlar vatten och ånga från den vulkaniska jordskorpan till värme och elektricitet. Koldioxidutsläppen är betydligt mindre än vid exempelvis kolkraft – det som syns på bilden är främst ånga – men det är ändå här forskarna har arbetat fram sin metod för koldioxidlagring tänkt att användas vid utsläppstung industri. Bild: Karl Vilhjálmsson

Det är därför som det isländska projektet fått så stort genomslag efter att resultaten presenterades i prestigefyllda Science tidigare i år. Det fungerar nämligen på ett annorlunda sätt.

Edda Sif Aradóttir blickar ut över lavafälten kring det geotermiska kraftverket en drygt halvtimme från Reykjavik. Svarta stenbumlingar täcks av grön mjuk mossa och kråkbärsris.

– Det tar inte slut. Hela Island består av basalt, säger hon.

Det är just den vulkaniska bergarten som är hemligheten. Den och vatten.

10 procent av ytan

Den koldioxid som tas tillvara från elproduktionen vid kraftverket duschas med vatten och injiceras in i berggrunden. Den porösa basalten är rik på järn, magnesium och kalcium och när den och vattnet blandat med koldioxid möts, sker en reaktion som på två år förvandlar 95 procent av koldioxiden till karbonatmineral, till exempel kalksten.

Den syns som vita fläckar i provbitar som forskarna tagit upp.

Från djupet. Karbonatmineralen som koldioxiden omvandlas till syns som vita fläckar i basalten. Bild: Carbfix/Sandra Snaebjornsdottir

Att reaktionen faktiskt går så fort har överraskat dem.

– Det är ett genombrott, säger Edda Sif Aradóttir som talar om en mineraliseringsprocess på i vanliga fall hundratals och upp till tusen år.

När koldioxiden väl har omvandlats finns inga risker för läckage och enligt henne har lagringen heller inga skadliga miljöeffekter, mängderna mineraler som bildas är små.

Men är det här möjligt på andra håll än på Island?

– Överallt där det finns basalt och vatten, säger Edda Sif Aradóttir.

Hon ger stora delar av Indien, och Mellanöstern och västra USA som exempel. Sammanlagt räknar man med att ungefär tio procent av jordens yta består av basalt, och dessutom en stor del av havsbottnen.

Och all form av utsläppstung industri, på Island exempelvis aluminiumindustrin, kunde enligt henne göra gott i att lagra koldioxid.

Negativt: kräver mycket vatten

Hellisheiði geotermiska kraftverk är det största på Island. Det ligger vid vulkanen Hengill, som är aktiv men med det senaste utbrottet för 2 000 år sedan. Här möts kontinentalplattorna och i jordskorpan bildas ånga och varmt vatten. Ånga genereras till elektricitet i kraftverket medan vatten används för uppvärmning.

Jämfört med kolkraft är koldioxidutsläppen små i dessa geotermiska kraftverk. Enligt Edda Sif Arradóttir är de ungefär 5 procent av ett normalt kraftverks eller i ton mätt 40 000 ton för en kapacitet på drygt 300 megawatt elektricitet.

Nu lagrar projektet, som fått namnet Carbfix, ungefär 10 000 ton av koldioxiden per år, vilket är en fördubbling från när man började, Kostnaden är ungefär 30 dollar per ton mot 60–120 dollar för traditionell koldioxidlagring. Det höga priset är annars en rätt ofta framförd kritik mot att fånga och lagra koldioxid.

Koldioxidlagring i sig har också kritiserats för att ge ett slags alibi för fortsatt användning av fossila bränslen, i stället för en snabbare övergång till förnybara källor.

Allt är inte problemfritt heller inom Carbfix, säger Edda Sif Arradóttir.

– Vi behöver mycket vatten för processen.

Det handlar om ungefär 27 ton vatten för varje ton koldioxid.

På Island är ändå vattenbristen inte ett problem, menar hon, och dessutom kan också saltvatten användas.

– Man kan ha ett slutet system och återanvända vattnet. I själva verket renas vattnet i processen, säger hon.

Det isländska projektet är ett samarbete mellan Reykjavik energi, där Edda Sif Arradóttir arbetar, universitetet på Island, Columbiauniversitetet i New York och CNRS i Toulouse i Frankrike och initierades för ungefär tio år sedan. Metoden är inte patenterad så enligt Edda Sif Arradóttir är det fritt fram för alla intresserade att ta den i bruk.

Också kritiserad. Genom borrhål pumpas ånga upp från den vulkaniska berggrunden. Geotermisk energi är ren jämfört med fossila bränslen men samtidigt har den också kritiserats av miljörörelsen på Island för oklara följder av det överloppsvatten som pumpas tillbaka – samt för att förstöra viktiga naturområden eftersom kilometerlånga rör dras igenom det. Ett sådant fall är som bäst aktuellt i de norra delarna av landet. Bild: Karl Vilhjálmsson

Trädgårdsstaden har kvar sin charm

På 1950-talet gjorde den moderna trädgårdsstaden Hagalund finländsk stadsplanering världsberömd. I dag är det både gammalt och nytt boende som får bostadsköpare att vända sina blickar hitåt. 3.9.2019 - 09.17

Mer läsning