scroll

Industrie in de haven van Rotterdam

Porthos wil jaarlijks 2,5 megaton CO2 opslaan, dat is 1,5 procent van de uitstoot in Nederland. Deze CO2 komt van vier grote uitstoters in de Rotterdamse haven.

AIR PRODUCTS

EXXONMOBIL

SHELL

AIR LIQUIDE

De concentratie CO2 in de schoorstenen van de vier bedrijven verschilt. Elk bedrijf is zelf verantwoordelijk voor het filteren en aanleveren van de CO2.

PURE CO2

Hoe zware industrie megatonnen CO₂ onder de Noordzee laat verdwijnen

Door: Chris Hensen, Midas van Son en Laura Wismans

Het eerste CO₂ -opslagproject onder de Noordzee gaat van start: Porthos. De CO2₂ van vier grote uitstoters in de haven van Rotterdam wordt in een leeg gasveld gepompt. Dit kan het begin zijn van een grote golf aan nieuwe opslagprojecten.

De belangen zijn groot: de klimaatscenario’s waarbij de opwarming van de aarde tot 1,5 of 2 graden beperkt blijft rekenen allemaal flink op deze techniek. En oliebedrijven zien het als een kans om nog niet te hoeven stoppen met produceren.

Of carbon capture and storage (CCS), zoals de techniek heet, echt een grote industrie zal worden is nog onzeker. Het staat nog in de kinderschoenen. Het Porthosproject moet een voorbeeld worden van CO₂-opslag op grote schaal. Hoe werkt het?

30KM

1M

De leiding is verdeeld in vijf compartimenten. Bij schade, door een ongeluk of sabotage, worden de delen afgesloten. De CO2 stroomt dan niet verder de lucht in.

ÉÉN COMPARTIMENT

Gemeenschappelijke transportleiding

De CO­2 komt samen in een transportleiding. De leiding is op de groei: de capaciteit is 10 megaton per jaar, veel meer dan de 2,5 megaton die voor Porthos nodig is.

Compressorstation

Aan de rand van de haven komt een groot compressorcomplex. Hier gaat de druk van 30 bar naar 130 bar, ook de temperatuur gaat omhoog.

Ter vergelijking: op een waterkraan in huis staat 1,5 tot 2 bar. In de leiding is de druk zeventig keer hoger.

COMPRESSORGEBOUW

WARMTEWISSELAARGEBOUW

KOELGEBOUW

ELEKTROGEBOUW

130 bar

30 bar

Hogere druk is nodig om de CO2 in het ondergrondse gesteente te kunnen persen.

20KM

40CM

De CO2 in de leiding moet zo puur mogelijk zijn. Water of andere chemicaliën kunnen voor corrosie of slijtage zorgen en repareren is hier lastig.

Transport naar het voormalige gasplatform

Omdat de stroom CO2 onder hoge druk compacter is, is de 20 kilometer lange zeeleiding dunner dan de leiding over land . Hij is ingegraven in de zeebodem.

Boorplatform

Platform P18-A is eerder gebruikt om aardgas omhoog te halen. Nu gaat vanaf hier CO2 de bodem in.

Op het platform wordt de transportleiding met CO2 aangesloten op de injectieput. Het platform is onbemand.

BOORPLATFORM

P18-A

De reeds bestaande boorputten krijgen afsluitende kleppen meetapparatuur om seismische activiteit te monitoren en te controleren of er geen CO2 lekt.

De diepte in

0KM

TERTIAIR

1KM

Niet alleen in de Noordzee, maar wereldwijd worden volop ondergrondse CO₂-opslagprojecten voorbereid. In 2023 werden 198 plannen gelanceerd, waarmee het aantal ‘lopende’ projecten in één klap verdubbelde, naar bijna 400.

Met al die projecten zijn tientallen miljarden euro’s gemoeid, en de toename ervan is te danken aan royale subsidieprogramma’s en de grote interesse van oliebedrijven.

Geografisch is de groei scheef verdeeld. Europa en de VS lopen voorop met hun plannen, in Afrika en Latijns-Amerika zijn die er nauwelijks. In Azië is vooral China actief. Saoedi-Arabië wil een enorme CCS ‘hub’ bouwen aan de Perzische Golf.

De wereldwijde opslagcapaciteit zou 14.000 gigaton zijn, in lege gasvelden, zoutwaterreservoirs en vulkanisch gesteente. Slechts een fractie van de ‘potentieel geschikte plekken’ is daadwerkelijk al onderzocht.

Gasreservoirs

BOVEN KRIJT

Op zo’n 3 kilometer diepte bevindt het poreuze gesteente waaruit eerder aardgas is gewonnen. Hier wordt de CO2 geïnjecteerd.

2KM

ONDER KRIJT

BOVEN JURA

BOVEN TRIAS

ONDER – MIDDEN

JURA

3KM

GASRESERVOIR

BREUKLIJNEN

4KM

Afsluitend gesteente

Direct boven het gasreservoir zit een laag klei-achtig gesteente. Deze ondoordringbare cap rock is essentieel voor het opslaan van de CO2.

2KM

400M

DIK

3KM

150M DIK

De laag boven het afsluitende gesteente lijkt op de cap rock, gas kan hier niet doorheen.

De cap rock sloot het aardgas gedurende miljoenen jaren op. De breuklijnen zijn stabiel.

Zandsteen

De boorputten komen uit in een laag zandsteen, waar in de poriën tussen de zandkorrels nog een beetje aardgas zit.

2KM

BOOR-

PUT

3KM

GAS-

RESERVOIR

CO2 WORDT

GEÏNJECTEERD

Doordat er veel aardgas uit dit reservoir is gehaald, is er ruimte om de CO2 erbij te spuiten.

Druk omhoog

Voor de gaswinning was de druk in het gasreservoir 350 bar, momenteel is dat minder dan 20 bar. Met het injecteren van CO2 neemt de druk weer toe, tot maximaal 310 bar.

2KM

310 bar

MARGE

20 bar

3KM

Tijdens de gaswinning is de bodem 8 centimeter gedaald. Het kan zijn dat de bodem weer omhoog komt. Aan land zou dit niet voelbaar moeten zijn.

Afsluiten met laag cement

Het zal 15 jaar duren om de totale hoeveelheid van 37 megaton CO2 te injecteren.

2KM

CEMENT-

LAAG

CAP

ROCK

3KM

Dan wordt de putwand deels verwijderd en het gat gedicht met een cementlaag van enkele honderden meters dik om lekken van CO2 te voorkomen.

4KM

Meer CO₂-opslag in de Noordzee 

Porthos is het eerste opslagproject in de Noordzee dat van start gaat. Ondertussen zijn Shell, TotalEnergies, EBN en Gasunie, op dit moment bezig met een nog veel groter project, Aramis geheten, dat in 2028 opgeleverd moet zijn. Daarmee zou jaarlijks 22 megaton CO₂ moeten worden opgeslagen – bijna tien keer zo veel als de exploitanten van Porthos beogen.

Nog drie andere projecten worden voorbereid voor het Nederlandse deel van de Noordzee, en daar zal het vermoedelijk niet bij blijven. Volgens Gasunie en EBN, een staatsbedrijf dat belangen neemt in cruciale energie-infrastructuurprojecten om ze te helpen van de grond te komen, zijn er in de Noordzee in totaal zo’n honderd lege gasvelden geschikt voor CO₂-opslag. Gezamenlijk hebben die een capaciteit van 1.000 megaton. 

Voor wie? 

De groei laat zien dat het afvangen en opslaan van broeikasgas, carbon capture and storage (CCS) geheten, snel populair aan het worden is. Voor industrie die moeilijk te verduurzamen is, zoals de cementindustrie waar bij de chemische reactie om tot cement te komen CO₂ vrijkomt, is het een uitkomst. In de praktijk zijn het nu vooral fossiele bedrijven die actief zijn in de opslagprojecten. Hun productieproces zou in theorie makkelijker te verduurzamen zijn, maar zij claimen dat er te weinig schone energie voorhanden is.

In de klimaatscenario’s waarbij de opwarming beperkt blijft tot 1,5 of 2 graden wordt CCS als onvermijdelijk gezien. Ook de critici van CO2-opslag erkennen dat. Maar essentieel is voor de critici wel dat de opslag-oplossing een ‘tijdelijke’ is, totdat de bedrijven de omschakeling naar een duurzamere energievoorziening wel hebben kunnen maken – hoe eerder hoe beter.  

Veiligheid

Een zorg van tegenstanders is dat de opslag niet zo veilig is als wordt voorgespiegeld. Dat CO₂ gaat lekken en alsnog de atmosfeer in komt, en onderweg daarheen wellicht ook nog grondwater vervuilt. Ook vreest men voor aardbevingen.  

Niet Porthos zelf, maar de Geologische Dienst Nederland, onderdeel van TNO, deed onderzoek naar de ondergrond. Met behulp van modellen is onder meer nagegaan wat er gebeurt met het afsluitende gesteente – de cap rock – en de breuklijnen als de druk in de gasvelden weer oploopt.

In de rapporten die verschenen over onder meer de veiligheid – zoals de milieueffectrapportage – rijst het beeld op dat de risico’s goed beheersbaar zijn, mede dankzij uitgebreide monitoring. Het gesteente wordt niet maximaal onder druk gezet. Ooit was de druk daar 350 bar, nu is afgesproken niet verder dan 310 bar te gaan.

Dat sommigen sceptisch blijven is ook een vertrouwenskwestie. „Historisch gezien zijn de bedrijven die actief zijn in CCS niet de bedrijven die uitblinken in betrouwbaarheid”, zei Andrea Ramirez Ramirez, hoogleraar CCS aan de TU Delft hierover eerder tegen NRC. „Stel: het gaat mis, wie zegt dan dat injectie wordt gestopt of dat het goed wordt opgelost?”

De bedrijven die hun CO₂ gaan opslaan in de putten van Porthos, zijn zelf in ieder geval niet aansprakelijk te stellen bij eventuele lekkages. Dat is met de overheid afgesproken in het Klimaatakkoord van 2019. De exploitanten van Porthos zijn dat wel, tot maximaal vijftig jaar na de laatste injectie van CO₂. Daarna verschuift die aansprakelijkheid naar de staat.