Vil havbunnen holde seg tett? Milliarder av tonn CO₂ skal pumpes inn under havbunnen

Denne artikkelen er produsert og finansiert av Norges Geotekniske Institutt - les mer.

Det er avgjørende at CO2-reservoarene ikke lekker. Forskere er i gang med å sjekke at undergrunnen tåler presset.

Slik kan CO₂ lagres under havbunnen: Gassen pumpes ned i porøse bergarter som fungerer som en svamp. Over ligger et tett lag av stein som stopper CO₂-en fra å slippe ut. Målet er at gassen skal bli værende trygt lagret i undergrunnen i svært lang tid. (Illustrasjon: AI-modellen Dall E)

De første innsprøytningene av CO₂ er i gang i Nordsjøen. 

Skal teknologien løse klimakrisen, må det det lagres betydelige mengder. 

Norges Geotekniske Institutt har fått en viktig rolle i det nye gigantprosjektet gigaCCS. Målet er å sikre at undergrunnen tåler presset.

– Vi vet ikke alt om undergrunnen, men vi kan gjøre risikovurderingen så god at både industri og myndigheter kan ta beslutninger med trygghet, sier Elin Skurtveit.

Hun er teknisk ekspert i avdeling for geomekanikk og geofysikk ved Norges Geotekniske Institutt.

Geomekaniske eksperter

Hun leder NGIs arbeid i gigaCCS. Dette er er nytt åtteårig forskningssenter som skal gjøre det mulig å skalere opp karbon­fangst og -lagring til nivåer verden aldri har sett før. 

Senteret ble lansert i mars 2025 med 180 millioner kroner fra Forskningsrådet. 43 forsknings- og industripartnere er med. 

Målet er å utvikle kunnskap og teknologi som gjør at CCS kan gå fra dagens demonstrasjonsprosjekter til en industriell klimaløsning i verdensklasse. 

Her har NGI fått rollen som geomekanisk ekspert.

Elin Skurtveit leder NGIs arbeid i forskningssenteret gigaCCS. Laboratorieforsøk skal dokumentere hvordan undergrunnen reagerer på storskala lagring av CO₂. (Foto: NGI)

Når undergrunn blir lagerplass

Norsk sokkel har allerede flere tiår med erfaring. 

Equinor har lagret CO₂ ved Sleipner og Snøhvit siden slutten av nittitallet. 

Langskip-prosjektet, med lagringsprosjektet Northern Lights, tok i sommer i mot de første leveransene av CO₂ fra Brevik Sement. 

Første fase er dimensjonert for 1,5 millioner tonn i året, nå oppjustert til fem millioner.

Men klimamodellene er ubarmhjertige. Det internasjonale energibyrået sier det rett ut: Skal verden nå netto null utslipp innen 2050, må CO₂-lagringen opp i milliarder tonn årlig. Fra megatonn til gigatonn.

Det er dette spranget gigaCCS skal gjøre mulig.

– Når du går fra noen få brønner til mange brønner spredt over store deler av Nordsjøen, oppstår nye utfordringer. Trykkøkninger brer seg gjennom vannfasen i reservoaret. De respekterer ikke grensene vi har trukket på overflaten. Og når du injiserer i stor skala over lang tid, endrer du stressfeltene i undergrunnen på måter vi må forstå bedre, forklarer Skurtveit.

Tre ansvarsområder

NGIs mandat i prosjektet er konsentrert. Det nye forskningssenteret som helhet spenner over hele verdikjeden, fra fangst, transport og lagring til samfunnsøkonomi. Forskere ved NGI jobber i kjernen av det som skal sikre permanent lagring: forseglingsintegritet, risikovurdering og overvåkning.

Forseglingsintegritet handler om berglaget som ligger som et lokk over reservoaret. Dette berglagets evne til å holde CO₂en nede, selv når trykket under øker og påkjenningene endres over tiår, er avgjørende.

 – NGI tester bergprøver under ekstreme forhold i laboratoriet for å finne ut når og hvordan forseglingsbergarten kan svikte, sier Skurtveit.

Risikovurdering dreier seg først og fremst om forkastninger. Gamle bruddlinjer i bergmassen kan potensielt reaktiveres når stressfeltene endres av CO₂-injeksjon. 

Skulle en forkastning plutselig gli, kan den bli en såkalt lekkasjekorridor. 

Forskerne i NGI bruker avansert numerisk modellering for å beregne sannsynligheten for dette, og hvor mye trykk systemet tåler før risikoen blir for stor.

Overvåkning er den siste brikken. Selv med gode modeller og grundige tester er det nødvendig å følge med på hva som skjer i praksis.

 – NGI bidrar med metoder for å lese bevegelser i bakken og andre geofysiske signaler som kan varsle om uventede responser. Kort sagt leverer NGI grunnlaget for å dokumentere at undergrunnen er trygg. Ikke bare i teorien, men med fysiske data og målinger som står seg i møte med regulatorer og industri, sier Skurtveit.

I NGIs laboratorier gjenskapes forholdene flere kilometer under havbunnen. Her utsettes bergprøver for høyt trykk og væsker for å studere hvordan CO₂ kan oppføre seg i reservoarer over tid. (Foto: NGI)

Der teori møter virkelighet

Fundamentet for NGIs bidrag er laboratoriet i Sandakerveien i Nydalen. Her gjenskapes det enorme trykket, temperaturene og forholdene fra tre kilometer under havbunnen.

Utstyrsparken er unik i norsk sammenheng. Bergprøver utsettes for ekstreme belastninger, samtidig som gassflytkamre tester hvordan CO₂ beveger seg i porene. 

En spesialitet er muligheten til å kjøre forsøk inne i en CT-skanner, som gjør det mulig å se sprekkdannelser og væskestrøm i sanntid og 3D.

– Dette er ikke teoretisk modellering. Det er direkte målinger. Når vi sier at en forsegling tåler et visst trykk, eller at en forkastning sannsynligvis forblir stabil, bygger det på fysiske tester av faktiske bergprøver fra feltene det gjelder, understreker Skurtveit.

NGI tester bergprøver under kontrollerte forhold for å måle hvordan stein deformeres og sprekker når trykket øker. Slike laboratorieforsøk gir direkte data på hvor mye belastning takbergarten tåler før risikoen for lekkasje øker. (Foto: NGI)

Politikk, ikke fysikk

Den vanskeligste utfordringen for gigaCCS er ikke geologi, men økonomi og politikk.

– Lagringsteknologien fungerer. Det har vi demonstrert. Problemet er å få en forretningsmodell som gjør at industrien vil investere i dyre fangstanlegg. Dét handler om politiske insentiver, sier Skurtveit.

CCS er en metode for å håndtere avfall. Det genererer i seg selv ingen inntekter. Uten et system som gjør det lønnsomt, gjennom karbonprising, subsidier eller reguleringer, vil det ikke skje i stor skala.

– Vi jobber i det rommet vi kan påvirke. Vi kan ikke løse politikken, men vi kan sørge for at når politikken kommer på plass, så er teknologien klar, sier Elin Skurtveit.

Referanse:

Alvar Braathen og Elin Skurtveit: Faults in CO₂ storage: Anisotropy in flow and irregular displacement gradients informing reactivation. Tectonophysics, 2026. Doi.org/10.1016/j.tecto.2025.230999