Tilbake til søkeresultatene

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek

SaltyPORE: Salt precipitation in porous aquifers during CO2 injection

Alternativ tittel: Salt-utfelling i porøse akviferer under CO2 injisering

Tildelt: kr 8,0 mill.

Utslipp av karbondioksid (CO2) og anriking av denne drivhusgassen i atmosfæren, som gir global oppvarming, anses å være en av de alvorligste truslene menneskeheten står ovenfor. CO2-utslipp følger av forbrenning av olje og gass, for eksempel i biler og industrien. Mange nye biler er nå elektriske, og industrien søker etter grønne løsninger for å erstatte gass og redusere utslippene av karbondioksid, men utviklingen går altfor sakte. FNs klimapanel IPCC beskriver fangst av CO2 ved utslippskilden og lagring i nedlagte olje- og gassreservoar som en svært lovende løsning. Teknologien er allerede avansert, med pågående fullskala pilot-prosjekt som Langskip. En av utfordringene som må bli bedre forstått, er tendensen til fortetting av steinformasjonene på grunn av utfelling av salt under injisering av CO2, inkludert hvordan problemet kan reduseres. De store, nedlagte olje- og gassreservoarene består av porøse bergarter fylt med brakkvann, og når CO2 injiseres, absorberes vann av den tørre gassen, med utfelling av salt fra det nå overmettede saltvannet som resultat. Dette saltet kan tette igjen porene i berggrunnen og dermed redusere mengden CO2 som kan bli lagret i reservoaret. Ved å bruke avanserte røntgen-avbildningsmetoder som kvantitativ CT (computed tomography) ved høy temperatur og trykk, kombinert med termodynamiske målinger, har SaltyPore-prosjektet ledet av Dr. Elvia Chavez som mål å oppnå en bedre vitenskapelig forståelse av dette spesifikke fenomenet, som et viktig anvendt eksempel på faseoverganger i porøse medier. I samarbeid med in-operando strålelinjer ved synkrotronen ESRF, nasjonale røntgen og CO2-eksperter, og industrien gjennom FME’en (Forskningssenter for miljøvennlig energi) NCCS ledet av SINTEF, har SaltyPore også som målsetting å indirekte bidra til en teknisk løsning på denne utfordringen.

CO2 Capture and Storage (CCS) in abandoned oil reservoirs is considered a promising solution to mitigate climate change. A known problem of CCS is salt precipitation, which can severely reduce CO2 injectivity by pore clogging. NaCl is abundant on Earth, and of huge importance to climate and life. Despite perhaps appearing simplistic, the nucleation of salt is a nontrivial problem in itself – and with the added complications of being out of thermodynamical equilibrium, embedded in porous rocks, and under reservoir conditions, the scientific case is highly complex. The young research talent Dr. Elvia Chavez is a researcher at NTNU, having extensive experience with CO2 interactions, thermodynamics, and X-ray physics. She has gathered an exceptional international team covering nucleation, physics, thermodynamics and CCS – perfectly pitched to reach a deeper understanding of the salt clogging phenomenon. CO2/brine measurements of wetting and solubility in and out of equilibrium, using state-of-the-art imaging and microfluidics are the principal methods. Whilst porous materials can be studied with high resolution, observing phase fronts and mineral nucleation inside the pores remains challenging. We will explore systematic contrast variation offered by neutrons and specialized CT to mitigate this limitation. We expect to be able to quantitatively characterize microscopic salt particles under realistic reservoir conditions, allowing existing theories to be challenged. In summary, SaltyPore aims for a better understanding of salt precipitation from brine during CCS injection, facilitated by laboratory experiments with CO2 in contact with brine under reservoir conditions. The societal relevance is high, both as applied to CCS, but also fundamentally with the many strong links between CO2, salt and the environment. Being a subject of profound scientific and societal importance, CCS and salt precipitation is also well suited for dissemination and public outreach.

Budsjettformål:

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek