Dr. Guttorm Alendal og dr. Helge Drange

Atmosfæriske drivhusgasser som vanndamp, karbondioksid (CO2), metan, lystgass og fluorkarboner fanger opp og reflekterer deler av den utgående varmestrålingen fra jorden. Uten denne drivhuseffekten ville middeltemperaturen på kloden ligget på minus 18 °C og ikke pluss 15 °C som i dag. Drivhuseffekten er derfor en betingelse for alt liv på jorden.

Drivhusproblematikken refererer til stadig økende konsentrasjoner av drivhusgassene i atmosfæren, og denne økningen skyldes i hovedsak forbrenning av kull, olje og gass. Finnes det så tiltak som kan settes i verk for å begrense den globale oppvarmingen som følger av økende innhold av drivhusgasser i atmosfæren, og hvilken rolle spiller havet for å begrense den menneskeskapte drivhuseffekten?

Karbondioksid er ikke den mest aggressive av drivhusgassene, men den står likevel for ca. to tredjedeler av den menneskeskapte drivhuseffekt. Grunnen er de store utslippene av gassen og en oppholdstid i atmosfæren på om lag 100 år. Det antas at dagens innhold av CO2 i atmosfæren er 30 prosent høyere enn den har vært de siste fire hundre tusen år. Kyotoavtalen identifiserer da også reduksjon av CO2-utslipp til atmosfæren som et av hovedmålene.

Minst 75 prosent av de menneskeskapte utslippene av CO2 er fra forbrenning av fossile brennstoff, i hovedsak kull, olje og gass. Et opplagt tiltak for å redusere utslippene ville være å redusere bruken av disse. Men, skal atmosfærens innhold av CO2 stabiliseres på dagens nivå må det globale forbruket av fossile brennstoff reduseres med 60 prosent -noe som krever betydelig (og urealistisk) omveltning av samfunn, infrastruktur og økonomi.

Hvilke alternativer har vi? Bedre utnyttelse av tilgjengelig energi er nødvendig, og her kan hver og en bidra. Fornybare energikilder, som vind-, bølge-, og solenergi gir ikke utslipp av drivhusgasser, men er fremdeles ikke tilstrekkelig utviklet til å kunne erstatte fossile brennstoff. Faktisk er kjernekraft, med alle dets problemer, den eneste energikilde som kan erstatte olje, gass og kull i stor skala.

Utfasing av kullkraftverk til fordel for mindre forurensende gasskraftverk vil utgjøre et vesentlig bidrag, og dette er hovedtiltaket norsk industri satser på ved kvotehandel. Men vil det kunne oppveie verdens stadig økende energibehov? Befolkningsvekst og utviklingslandenes økende levestandard gjør at energibehovet, og dermed bruken av fossile brennstoff, heller vil øke enn å synke i tiden framover. De globale reservene av kull, olje og gass er tilstrekkelig til å dekke det globale energibehovet de neste par hundre år.

For eksempel har Kina enorme kullreserver som er relativt billig å utvinne. Kan utviklingsland nektes å bruke de ressurser de har tilgjengelig når den vestlige verden selv har oppnådd sin levestandard nettopp basert på bruk av fossile brennstoff?

«Forurensningsfrie gasskraftverk» er et populært begrep blant politikere og i media. Problemet er at slike kraftverk ikke finnes -i så fall hadde vi ikke hatt noe CO2-problem! Faktum er at så lenge det produseres energi ved bruk av fossilt brennstoff vil avgassen inneholde CO2. Begrepet må nok tolkes som «kraftverk som ikke bidrar til økning av drivhuseffekten», noe som kun kan oppnås hvis avgassene blir renset for CO2, og som deretter lagres på et egnet sted. I dag pumpes CO2 fra Sleipner-feltet i Nordsjøen ned i Utsira-formasjonen, en sandholdig geologisk formasjon vest for Haugesund. En annen opsjon er å deponere CO2 i tomme olje— eller gassfelt.

Hvilken rolle spiller så havet i det globale karbonbudsjettet? Atmosfærens økende innhold av CO2 har forrykket den naturlige likevekten mellom atmosfære og hav og fører til et netto opptak av CO2 gjennom havoverflaten. Sjøvannets kapasitet til å holde på CO2 er formidabel -og etter noen tusen år vil mer enn 90 prosent av de totale atmosfæriske CO2-utslipp ende i verdenshavene.

Betyr dette at drivhusproblematikken er overdramatisert og slett ikke så farlig som det gis uttrykk for? Nei, dessverre ikke. Problemet er at verdenshavenes opptak går så altfor langsomt i forhold til forbrenningen av fossile brennstoff. Dette skyldes i hovedsak den svake og dermed langsomme vertikale blandingen mellom overflatelaget og de dypere vannmassene i havet.

Observasjoner og modellstudier viser at vi har en økning av CO2-innholdet i verdenshavenes overflatelag, og med det en svak forsuring av disse vannmassene. Denne forsuringen forventes å øke ettersom stadig mer CO2 absorberes av havet. De biologiske konsekvensene av denne forsuring er ikke kjent, men det er sannsynlig at den vil føre til endret sammensetning av planktonorganismer i havet.

Det er mulig å akselerere verdenshavenes opptak av atmosfærisk CO2 ved å separere CO2 fra avgass fra punktkilder som kraftverk eller industrianlegg, gjøre CO2-gassen flytende, transportere den til dyphavet, og frigjøre den der. I alt står slike punktkilder for en tredjedel av de globale CO2-utslipp. Havlagring av CO2 kan følgelig høyst ta hånd om en tredjedel av utslippene.

Med dagens teknologi er kostnadene for å gjennomføre havlagring av CO2 hovedsakelig knyttet til separeringen fra avgassene. Før kostnadene blir påført energiforbrukerne må effektiviteten av metoden dokumenteres. Det er ikke hensiktsmessig å frigjøre CO2 i havet hvis det viser seg at gassen returnerer til atmosfæren i løpet av noen få tiår! Matematiske modeller blir benyttet for å belyse denne problematikken.

Modellene gir ulike svar på hvor det er best å frigjøre CO2 og hvor god effektiviteten er. Norske farvann synes å være et egnet sted for frigjøring av CO2 grunnet tunge og kalde vannmasser i dypet av Norskehavet. Disse vannmassene strømmer gjennom Færøybankkanalen og sørover i Atlanterhavet på flere tusen meters dyp. Dette betyr at disse vannmassene er isolert fra atmosfæren i hundrevis, kanskje tusenvis, av år.

Så langt har studier av selve injiseringen vært begrenset til bruk av matematiske modeller og sporadiske laboratorie- og småskala eksperimenter. I 1997 undertegnet Japan, USA og Norge, og senere Canada og Australia, en avtale for å gjennomføre et storskala eksperiment hvor CO2 skal frigjøres på 800 m dyp i form av væskedråper. Eksperimentet skal gi bedre forståelse for fysiske og kjemiske prosesser knyttet til CO2-lagring i sjøvann. I tillegg er det et mål å bedre kunne vurdere effektiviteten av havlagringen og mulige konsekvenser på marine organismer. Eksperimentet var tenkt gjennomført ved Hawaii sommeren 2000, men er utsatt på ubestemt tid grunnet vanskeligheter med å få tillatelse.

Hovedgrunnen til dette er en økende opposisjon fra miljøorganisasjoner og urbefolkningen på Hawaii. Den første gruppen er imot CO2-deponering i havet på generelt grunnlag; det vil gi påskudd for fortsatt bruk og senke utfasingen av fossile brennstoff. Den siste gruppen motsetter seg eksperimentet av frykt for konsekvensene for fiskebestanden og havets kulturelle betydning. Mange, også i Norge, har et jomfruelig syn på havet; det representerer det siste uutforskede og urørte på denne planet.

Men allerede i dag utnyttes havets ressurser på industrielt vis og som avfallsdeponi. Og som allerede nevnt er signalene fra menneskelige utslipp av ulike klimagasser påvist i verdenshavene.

Uansett om havdeponering blir brukt eller ikke vil verdenshavene over noen tusen år absorbere mer enn 90 prosent av den menneskeskapte CO2. Det er mulig å framskynde verdenshavenes naturlige opptak ved å samle CO2 fra punktkilder på land ý disse står for en tredjedel av dagens utslipp -og frigjøre CO2-væsken i havet.

Metoden er ikke ferdig utviklet, og anslagsvis 10ý15 år med videre testing og utvikling er påkrevet før metoden kan benyttes i stor skala. I tillegg til det teknologiske aspektet må det forskes på mulige konsekvenser av havlagring av CO2 inkludert det naturlige opptaket av atmosfærisk CO2. Med tanke på dagens globale temperaturøkning og forsuring av havets overflatelag kan vi bli tvunget til å velge mellom to onder.

Lar så den menneskeskapte drivhuseffekt seg drukne? Bare delvis -havlagring av CO2 kan være et av flere bidrag til å redusere den menneskeskapte forurensning av atmosfæren, og dermed den menneskeskapte drivhuseffekt. Det viktigste bidraget er og vil være energieffektivisering, aktiv bruk og utvikling av alternative energikilder, og overgang fra kull til olje, og fra olje til gass. Her har politikere, industri og folk flest et ansvar, og her er det mye å hente!

Denne kronikken inngår i en serie rundt Forskningsdagene 2001. De blir arrangert i tiden 21. til 30. september. Bidragene kommer fra de fleste forskningsinstitusjonene i Bergen.