Geo-energie | PSS-CCS

• Context
• Doelstellingen
• Uitvoering
• Financiering
• Personeel
• Duur
• Link
• Referenties

Context

“Opwarming van de aarde” verwijst naar de stijging van de gemiddelde temperatuur op Aarde gedurende de laatste 150 jaar. Er is een directe link met menselijke activiteiten waarbij broeikasgassen in de atmosfeer worden uitgestoten. Grote hoeveelheden CO₂ worden uitgestoten, in het bijzonder in de Westerse wereld, door het veelvuldig gebruik van fossiele brandstoffen. Ontwikkelende landen zoals China en India zullen voor een groei in de vraag naar energie zorgen, terwijl momenteel al ongeveer een derde van de CO₂ in de atmosfeer van atropogene oorsprong is.

Aardgas, olie en steenkool zijn fundamenteel voor onze samenleving, en het drastisch terugdringen van CO₂-emissies zal daarom verregaande maatregelen vereisen. CO₂ afvang en opslag (CCS, CO₂ Capture and Storage) is een techniek die kan toegepast worden op industriële CO₂-bronnen. Bij dit proces wordt de CO₂ bij de bron afgevangen en vervolgens in een geologisch reservoir opgeslagen.

CO₂ wordt afgevangen aan industriële installaties en voornamelijk via pijpleidingen getransporteerd. Er zijn wereldwijd verschillende geologische opslagmogelijkheden beschikbaar:

• uitgeputte olie- of gasvelden,
• actieve olie- of gasvelden waar CO₂ gebruikt wordt om olie- of gasproductie te verbeteren (EOR/EGR, enhanced oil or gas recovery),
• onontgonnen steenkoollagen waar CO₂ gebruikt wordt om methaan vrij te laten wat geproduceerd kan worden,
• en opslag in diepe saliene aquifers.

Mogelijke opslagreservoirs bestaan zowel on- als offshore.

Doelstellingen

Het potentiëel om de uitstoot te verminderen met CO₂ afvang en opslag is significant. De hoofdvraag binnen het project is of dit potentieel kan gerealiseerd worden. CCS behelst belangrijke en fundamentele infrastructurele veranderingen voor de bestaande en toekomstige energie-intensieve industrie. Er zijn verschillende factoren die de toekomst van CCS zullen bepalen.

De central doelstelling van het PSS-CCS project (Policy Support System for CO₂ Capture and Storage) is het ontwikkelen van een techno-economische simulator waarmee realistische voorspellingen over de impact en groei van CCS tussen 2010 en 2050 gemaakt kunnen worden. De simulator zal ontwikkeld worden en de toepasbaarheid gedemonstreerd.

Een aantal nevendoelstellingen zijn gedefinieerd die gerealiseerd moeten worden om de hoofddoelstelling te kunnen bereiken. Deze nevendoelstellingen zijn:

• het inventariseren van het geologisch opslagpotentieel voor Vlaanderen en Wallonië;
• een methodologie ontwikkelen voor risico-evaluatie van geologische sites;
• het inventariseren van bestaande en toekomstige CO₂-bronnen in België;
• het ontwikkelen van een ad-hoc routing applicatie om pijpleidingtrajecten en netwerken te berekenen;
• en het inventariseren van de technologiën voor het afvangen en comprimeren van CO₂.

Uitvoering

Techno-economische simulaties vereisen expertise in verschillende disciplines. Het is belangrijk om alle aspecten van de gesimuleerde technologie te beheersen. Enkel wanneer de basisdata voor de simulaties realistisch is en de invloed van alle parameters op kosten en winst duidelijk worden begrepen, kunnen realistische voorspellingen gemaakt worden.

Simulaties draaien hangt daarom sterk af van de evaluatie van de technieken en mogelijkheden om CO₂ af te vangen, te transporteren en op te slaan. De resultaten van deze studies worden samengevat in een relationele database die als scenario-input dient voor de simulator.

De PSS simulator gebruikt herhaalde berekeningen met telkens licht verschillende parameters om de meest waarschijnlijke toekomst te voorspellen. Hier is de CO₂ die niet wordt uitgestoten door het beruik van CCS technologie berekend voor 2010-2050. Rond 2025 kan CCS commerciëel worden, en de meest waarschijnlijke toekomst is in rood weergegeven. Dit zijn slechts voorlopige resultaten, waardoor geen exacte getallen worden weergegeven.

De simulator zelf wordt vanaf nul opgebouwd. Tijdens dit proces werden economische principes geconfronteerd met technologische inzichten. Deze confrontatie leidde tot een reken- en beslissingsschema dat bijzondere aandacht heeft voor deze punten waarin CCS zich onderscheid van andere uitstootverminderende technieken.

De spatiale aspecten zijn bijvoorbeeld belangrijk. Van een kant hangt de locatie van een steenkool-elektriciteitscentrale, een grote CO₂-uitstoter, af van de aanvoer van steenkool. Van de andere kant kan de locatie van een geologisch opslagreservoir niet vrij gekozen worden omdat dit afhankelijk is van de geologische configuratie in de ondergrond. Een mismatch tussen locatie van de CO₂-bron en het reservoir vereist transport via pijpleiding. Hoe groter deze afstand, hoe hoger de kosten.

Bovendien zal er zich binnen afzienbare tijd een netwerk van pijpleidingen vormen dat verschillende bronnen en reservoirs met elkaar verbindt, tenminste als CCS een economisch belangrijke activiteit wordt. De groei van een dergelijk netwerk krijgt speciale aandacht binnen het project. Het integreren hiervan in de simulator vereist een GIS-omgeving (Geografisch InformatieSysteem), wat een belangrijk deel van de simulator is.

Een tweede typisch aspect voor CCS is het exploratierisico van een geologisch reservoir. In kort betekent dit dat zolang een reservoir niet volledig onderzocht en getest is, de mogelijkheid bestaat dat het reservoir ongeschikt is voor de opslag van CO₂. Hoewel de blangrijkste kostenfactor binnen CCS de afvang is, zal het succes van een volledig project daarom afhankelijk zijn van het resultaat van de geologische exploratie. De manier van werken met de risico’s in een toegepaste situatie en de integratie hiervan in economische simulaties zijn ook een belangrijk punt binnen het PSS-CCS project.

De eerste resultaten geven aan dat de internationale context een belangrijke rol zal spelen voor CCS in België. Binnen het PSS-CCS BeNe project wordt een samenwerking met Nederland opgezet, omdat bv. Rotterdam een duidelijke ambitie heeft om één van de eerste internationale CO₂-knooppunten te worden. Data uitwisseling en een mogelijke deelname aan het Nederlandse CATO-2 project zijn de belangrijkste punten hierin.

Financiering

BELSPO

Personeel

• Kris Piessens (coördinator)
• Kris Welkenhuysen
• Michiel Dusar
• Veerle Vandeginste
• Michaela Chronopoulou

External: VITO, ULg, FPMs, Ecofys (onderaanneming)

Duur

• Fase I: 15/12/2005 – 15/06/2008
• Fase II: 01/01/2009 – 31/01/2011
• BeNe: 15/12/2008 – 31/01/2011

Link

Zie ook www.PSS-CCS.be voor meer informatie. (Beschikbaar in het engels. Deze link wordt in een nieuw venster geopend.)