Är geologisk lagring av koldioxid i jordskorpan med CCS-teknik en långsiktig hållbar lösning?

Figur 1: Lagring av koldioxid i akviferer på 800–2500 meters djup. Bild: IVL

Geologisk lagring lyfts allt oftare fram som en väsentlig framtida teknik för att bidra till att lösa klimatproblem med utsläpp av CO₂ (koldioxid).
Genom geologisk lagring med CCS-teknik (Carbon Capture and Storage) är det möjligt att avskilja större punktutsläpp av CO₂ från processteknik från bland annat värmekraftverk, kol- och gaskraftverk, stål- och cementindustrier och ”gömma” undan koldioxiden i jordskorpan. Men är CCS en långsiktig hållbar lösning? Går det att garantera att den är säker? Kan CCS i stället riskera att öka fossilanvändningen och därigenom förlänga utfasningen av fossila bränslen?

Tekniskt innebär CCS-tekniken att man från större punktutsläpp avskiljer koldioxiden varefter den komprimeras i flytande form och transporteras via tankbilar eller pipelines och fartyg till en lagringsplats där den injekteras ner i 800–2500 meter djupa borrhål i saltvattenakviferer ofta porös sandsten. Det är i likartade geologiska formationer som man hittar olja och gas i Nordsjön. Den komprimerade koldioxiden i flytande form är flera hundra gånger mindre än den volym koldioxiden skulle haft om den släpptes ut på vanligt sätt via rökgaserna genom skorstenen. Ett ton CO₂ via rökgaserna motsvarat en volym av cirka 550 m³. Ovanför lagret måste det finnas en tät berggrund. Efter mycket lång tid mineraliseras CO₂ med sandstenen.

Det finns flera områden som är lämpliga för koldioxidlagring men de är ojämnt fördelade runt Norden. Närmast Sverige är det i vissa områden i sydöstra Östersjön och i Nordsjön utefter Norges kust som har de bästa geologiska förutsättningarna. Hittills har myndigheterna inte givit tillstånd att lagra koldioxid inom Sveriges landgränser. Sedan den 1 mars 2014 är det nu tillåtet med geologisk lagring av koldioxid inom marint område. CCS-lagring regleras i ”Förordningen 2014:21 med tillägg SFS 2018:1326 om geologisk lagring av koldioxid. SGU (Sveriges geologiska undersökning) är tillsynsmyndighet.

Ny affärsidé att ta emot CO₂ i gamla borrhål i Nordsjön
CO₂-lagring är idag mycket dyr, kostnaderna kan uppskattas till 500-900 kr per ton CO₂. För att fånga in och omvandla CO₂ till flytande form kräver CCS-tekniken mycket tillförd energi framförallt vid omvandlingsskedet vilket medför att mycket av klimatnyttan förloras. Som volymjämförelse släpper enbart stålkoncernen SSAB ut 5 miljoner ton CO₂^. per år. För att framställa ett ton stål går det åt två ton CO₂^. Att ta emot och lagra CO₂^. i gamla tomma oljeborrhål i Nordsjön kommer inte heller att vara gratis. Oljeplattformsägarna kommer att ta bra betalt. Affärsidén är genilagisk att först tjäna pengar på att ta upp olja och gas med de konsekvenser det har haft ur miljösynpunkt. Sedan tjäna pengar på att utnyttja det tomma borrhålet för att lagra CO₂ för att minska påverkan av växthusgaser!

Löser CCS klimatkrisen?
Är CCS en långsiktig hållbar lösning och går det att garantera att den är säker? Ger tekniken tillräckliga incitament för industrin att samtidigt minska sina utsläpp av CO₂? CCS har kritiserats eftersom den riskerar skjuta minskad användning av fossila bränslen på framtiden. Varför ska industrin sluta utnyttja kol, gas och olja när CCS-teknik åtminstone delvis kan balansera industrins koldioxidutsläpp? CCS får med andra ord inte användas för att ersätta fossila utsläppsminskningar eller till och med kunna öka utvinningen av fossila bränslen. Det finns risk att tekniken med andra ord kan fördröja omställningen till ett fossilfritt samhälle. Det är därför tveksamt om CCS-teknik från fossila källor ska betraktas som en framtida varaktig hållbar lösning om det skulle få till följd att användningen av fossila bränslen inte minskar. CCS-tekniken tillämpas sedan länge i Nordsjön för de norska oljeplatt-formarna, men då inte av omtanke för miljön utan CO₂ används för att underlätta att få upp oljan ur jordskorpan, det vill säga som ett sätt att pressa fram ytterligare olja och gas. Ett annat skäl är att slippa betala CO₂-skatt.

Ett ekonomiskt hinder för att införa CCS-teknik är att skatten på koldioxid är jämförelsevis låg, cirka 1120 kronor per ton i Sverige. Koldioxidskatten infördes redan 1991 i Sverige. Sverige har idag världens högsta pris på koldioxidutsläpp. Trots detta skulle skatten behöva vara i storleksordningen 4000 kr per ton CO₂ för att det ska vara lönsamt med CCS.
Ett högt pris genom koldioxidskatter kommer att medföra att marknaden tvingas efterfråga klokare och bättre alternativ för de industrigrenar som släpper ut mest koldioxid.

Av rättvise- och konkurrensskäl är det emellertid nödvändigt att införa en global koldioxidskatt med samma nivå i alla världens länder. Med en sådan skatt undviks den orättvisa fördelningen mellan nytta och klimatkostnad. Många staters protektionism medför att de enbart sätter sin egen nationella situation främst, trots att CO₂ är ett globalt problem som inte tar hänsyn till några nationsgränser. Då är det svårt att nå en global överenskommelse. När det gäller utsläppsrätter inom EU skulle priset behöva vara minst 50 EUR/ton CO₂ vilket ska jämföras med aktuellt pris på 21,10 EUR/ton CO₂ (21 mars 2019).

Figur 2: Koldioxiden i flytande form förs med tankfartyg till lagringsplatserna. Vad händer vid en grundstötning eller brister vid hantering? Koldioxiden är en livshotande giftig gas i stora mängder. Bild: Pixabay.

Vem tar ansvar för ett läckage
Läckage- och riskfrågan måste studeras och utvärderas närmare. Det är framför-allt vid hanteringen och transporterna som risker finns. En frågeställning som formellt måste besvaras är om de bolag som sluppit betala koldioxidskatt genom att använda CCS-teknik ska betala den skatt som ej erlagds vid ett eventuellt läckage eller haveri? Vad händer om bolaget inte finns kvar längre? Koldioxid är en tung osynlig gas som i stora mängder kan vara mycket farlig. Risker med koldioxidläckage blev uppmärksammad den 12 augusti 1986 när ett jordskred lösgjorde ett dödligt osynligt moln av koldioxid ur den högt belägna Nyossjön i Kamerun i Afrika, som dödade sovande människor i dalgångarna. Över 1700 människor omkom plus mer än 3000 nötkreatur och otaliga vilda djur, fåglar och insekter – kort sagt, dödade alla levande varelser på en mils avstånd.
Ingen är betjänt av en framtida riskdebatt om koldioxidhantering motsvarande den som i dag gäller för kärnavfall.

Figur 3: Värtaverket bioeldat kraftvärme. Bild: Fortum Energy.

Bio-CCS teknik kan bortföra redan existerande koldioxid från atmosfären till minusutsläpp
Biobaserad kraftvärme (bio-CCS) är trots allt en intressant lösning som möjliggör negativa utsläpp av koldioxid. Biomassa som skog eller spannmål fungerar som kolsänka under dess tillväxt. Den utgör också en förnyelsebar energikälla i bioeldade kraftvärmeverk. I olika industriella processer förbränns biomassa varvid den bundna koldioxiden återgår till atmosfären. Detta utgör en del av kolets kretslopp, det vill säga den naturliga kolcykeln. Användandet av biomassa som material- eller energikälla innebär i princip att ingen koldioxid tillförs atmosfären. Med bio-CCS kan tekniken utnyttjas ytterligare vilket innebär att koldioxid från punktutsläpp såsom etanolfabriker, pappersmassabruk eller bioeldade kraftverk infångas och lagras enligt CCS. Bio-CCS är intressant lösning att skapa minusutsläpp av CO₂. Här får man överväga sårbarheten med den förväntade klimatnyttan med minusutsläpp.

Figur 4: För att införa CCS-teknik skulle skatten på koldioxid behöva vara i storleks-ordningen 4000 kr per ton CO2 för att det ska vara lönsamt med CCS. I dag är skatten 1200 kronor per ton. Men det är nödvändigt med internationella överenskommelser. Bild: Pixabay.

Politiker måste hitta rättvisa sätt att fördela kostnaderna för att rädda klimatet.
När resurser som är fritt tillgängliga såsom olja, gas och kol är det svårt att stoppa ett överutnyttjande. Atmosfären har blivit en global soptipp som hittills märkligt nog används ”gratis” för att släppa ut växthusgaser utan ansvar och hänsyn till dess miljökonsekvenser och med risker för kommande generationer. Utsläppsminskningar har hittills enbart ansetts generera kostnader för industrin. Miljöskadorna har någon annan fått stå för och bokförs inte på samma sätt.
När Sveriges riksdag beslöt att Sverige ska vara fossilfritt redan till 2045 (EU:s mål är satt till 2050) sade miljöminister Isabella Lövin, ”att nu vet näringslivet vad som gäller”! Politiker lägger gränslösa förhoppningar på näringslivet. Men det är alltid slutkunden som till slut står för notan. Om politiker inte lyckas hitta rättvisa sätt att fördela kostnaderna för att rädda klimatet, riskerar de sociala klyftorna vidgas ännu mer. Politiska miljöbeslut med enbart nationella höjda skatter som riskerar att inskränka den enskildes välfärd, ekonomi och sociala förhållanden måste behandlas varsamt och med klokhet. Besluten bör vara EU-övergripande och måste ges rimlig övergångstid så att en godtagbar omställning kan ske. Miljö- och rättviseforskare varnar för att om detta inte följs kan det finnas risk att det kan bildas okontrollerade protestgrupper även i Sverige motsvarande de Gula västarna i Frankrike med de avarter det kan medföra. Detta kan försena annars välgrundade klimatåtgärder. Här kommer det krävas tydlig och ökad information som vanliga medborgare förstår och accepterar.

Ny teknik med infångning av CO₂ direkt från atmosfären utan CCS
Ny innovativ forskning av infångningsteknik visar att det är möjligt att omvandla CO₂ till biobränsle. En dag kanske det går att tanka bilen med koldioxid istället för bensin. Pågående forskning visar att det går att använda koldioxid som finns i luften som infångas med stora fläktar och att sedan omvandla koldioxiden till nytt bränsle. Det bränsle som kan produceras genom att dammsuga CO₂ direkt ur atmosfären och kombinera det med till exempel väte resulterar i ett bränsle som innehåller mer energi än vanlig bensin och som är helt ren från skadliga ämnen. Forskningsprojekt pågår i Canada. David Keith, professor i tillämpad fysik vid Harvard University, som forskar med tekniken menar att det fortfarande är långt kvar innan den kan bli en kommersiellt tillgänglig. Arbetet redovisades den 7 juni 2018 i tidningen Joule. Arbetet är intressant, men har märkligt nog ännu inte fått någon en större uppmärksamhet i Sverige.

CCS ska utredas av regeringen
Hittills har CCS inte uppfyllt de tidigare höga förväntningarna på tillgänglighet och har inte heller utvecklats kommersiellt för punktutsläpp som avskiljer koldioxiden. Trots vissa tekniska resultat för några pilotprojekt har storskaliga projekt ännu inte visat sig vara effektiva. Vattenfalls CCS-satsning i Tyskland har lagds ner. Oaktat detta anser flera internationella expertorgan att CCS är en nödvändig utveckling trots alla kända hinder. FN:s klimatpanel (IPCC) såväl som det Internationella energirådet IEA och OECD anser till och med att geologisk lagring av koldioxid är en av nyckelteknologierna för att kunna uppnå Parisavtalets klimatmål. De uppskattar optimistiskt att CCS har potential att bidra till att ta hand om 15–55 procent av de globala koldioxidutsläppen under detta århundrade. De anger onekligen ett märkligt stort spann! På sikt löser vi emellertid knappast klimatkrisen genom att ”gömma” undan koldioxiden i jordskorpan från fossila utsläpp om det inte samtidigt sker en kraftig minskning av användningen av fossila bränslen. Befolkningsökningen kommer också att öka behovet av energi.
Regeringen har utsett en särskild utredare som har till uppgift att föreslå en strategi för hur Sverige ska nå negativa utsläpp av växthusgaser bland annat med hjälp av CCS efter 2045. Utredaren ska undersöka hur ökad kolsänka, avskiljning och lagring av koldioxid med biogent ursprung (bio-CCS) och verifierade utsläppsminskningar genom investeringar utanför Sveriges gränser kan bidra till detta. Uppdraget ska redovisas till regeringskansliet senast den 31 januari 2020.

Koldioxid är vår tids massförstörelsevapen
Biologen Rachel Carlson med boken ”Tyst vår” skrev redan 1962 att människans spridning av giftiga ämnen i naturen till slut skulle förstöra planeten. Till detta måste vi nu addera människans påverkan av spridningen av CO₂. Världens utsläpp av CO₂ skulle kunna liknas vid ett ”massförstörelsevapen”, men med den stora skillnaden att det är ett ”vapen” som smyger fram i slow-motion, som inte märks på samma sätt men riskerar att få samma långtidseffekter. Kan Bio-CCS bli början till ett bidrag att förhindra denna utvecklingsspiral? Det kommer att krävas ytterligare klimat-åtgärder än CCS för att lindra utsläppen av CO₂. Kanske ska vi börja ställa förhoppningen till den begynnande starka massungdomsrörelsen för klimatet som startat bland världens skolungdomar! Deras röster i kommande nationella val blir förhoppningsvis avgörande och en vägledning för politikens framtida klimatinriktning i världen!

Referenser
[1] Geologisk lagring av koldioxid i Sverige – Lägesbeskrivning avseende förutsättningar, lagstiftning och forskning samt olje- och gas-verksamhet i Östersjöregionen, 2017. Gry Møl Mortensen, Mikael Erlström, Sara Nordström & Johan Nybe.

[2] Förutsättningar för storskaligt infångande av koldioxid – Ratio Working Paper No. 309, 2018. Jonas Grafström, Niclas Hvalgren, Martin Korp.

[3] Går det att få nettominskningar av utsläpp av koldioxid. Byggindustrin 2018. Johnny Kellner.

[4] Förutsättningar för avskiljning och lagring av koldioxid (CCS) i Sverige, IVL 2011 rapportnummer B 1969.

Artikelförfattare
Johnny Kellner
Konsult och energi- och klimatstrateg