CO2 afvangen en deze vervolgens geologisch opslaan (CO2 capture and storage, CCS) wordt steeds meer beschouwd als een onvermijdelijke maatregel om grootschalige reducties in broeikasgassen te realiseren. Daarnaast zijn een groot aantal olievelden in het Noordzeegebied bijna uitgeput. Door de injectie van CO2 afkomstig van bijvoorbeeld een gasgestookte elektriciteitscentrale, kan er meer olie ontgonnen worden en wordt de levensduur van het olieveld verlengd (CO2-enhanced oil recovery, CO2-EOR). Nadien kan het uitgeputte olieveld verder gebruikt worden voor injectie van CO2. Een recente studie berekent voor verschillende scenario’s de impact op de opwarming van de aarde, de economische haalbaarheid, en de trade-offs die hiertussen plaatsvinden.
De verschillende scenario’s en hun impact op de opwarming van de aarde
We bekijken 4 scenario’s met elk een duur van 35 jaar. Elk scenario start met een periode van 10 jaar met elektriciteitsproductie zonder afvang van CO2 en olieproductie zonder injectie van CO2. Uit de levenscyclusanalyse blijkt dat de impact op de opwarming van de aarde voor deze periode 11 Mt CO2 equivalenten (CO2eq) bedraagt.
In het eerste scenario wordt er na die eerste periode van 10 jaar gestart met het afvangen van CO2 gedurende een periode van 25 jaar en deze CO2 wordt niet gebruikt voor verdere olieproductie maar geïnjecteerd in een aquifer. Omdat olieproductie niet verdergezet wordt en de CO2 emissies van de gascentrale afgevangen worden, bedraagt de impact op de opwarming van de aarde 2,6 MtCO2eq. Dit scenario noemen we CCSonly.
In het tweede en derde scenario wordt de afgevangen CO2 eerst gedurende 15 jaar gebruikt voor verdere olieproductie. Nadien wordt de captatie van CO2 verdergezet en de CO2 wordt gedurende 10 jaar geïnjecteerd in een aquifer (CO2-EOR+CCSaq) of in het uitgeputte olieveld (CO2-EOR+CCSoilres). Omwille van de bijkomende olieproductie is de impact op de opwarming van de aarde voor deze periode van 25 jaar groter dan in het eerste scenario, namelijk 4,49 en 4,46 MtCO2eq voor, respectievelijk, opslag een aquifer en het olieveld.
In het vierde scenario wordt er ook gedurende 15 jaar CO2 afgevangen voor verbeterde olieproductie. Nadien stopt de olieproductie alsook de captatie van CO2. De elektriciteitscentrale stoot dan gedurende 10 jaar CO2 emissies uit. Gedurende deze 25 jaar is de impact op de opwarming van de aarde 9,64 MtCO2eq . Dit scenario noemen we CO2-EORonly.
Deze milieu-impactanalyse toont aan dat door toepassing van het afvangen van CO2 aan een elektriciteitscentrale en opslag in een aquifer, de impact op de opwarming van de aarde verminderd kan worden. Bijkomende olieproductie zal de impact op de opwarming van de aarde verhogen. Door na olieproductie het uitgeputte olieveld te gebruiken voor opslag van CO2, wordt verdere milieu-impact van de elektriciteitscentrale vermeden.
Een milieueconomische trade-off analyse
We hebben voor elk scenario eveneens de Netto Contante Waarde (NCW) berekend waarbij een CO2-prijs van 15 €/ton en een hoge olieprijs van 115 €/vat verondersteld werd. Door het gebrek aan bijkomende olieopbrengsten is het CCSonly scenario niet economisch haalbaar. De opbrengsten uit de vermeden betaling van emissierechten zijn onvoldoende om de kosten van CO2 -afvang, -transport, en -opslag te dekken. Het is het meest winstgevend om CO2 enkel te gebruiken voor bijkomende olieproductie (CO2-EORonly). Figuur 1 toont de NCW (NPV) en de milieu-impact (GWP) van elk scenario. Wanneer de verschillen in economische impact vergeleken worden met de verschillen in milieu-impact tussen de verschillende scenario’s, dan stellen we vast dat vanuit een socio-economisch perspectief het gerechtvaardigd zou zijn om de opslag van CO2 te verplichten na een periode van bijkomende olieproductie als het milieuvoordeel van het verminderen van de milieu-impact groter is dan de bijbehorende economische kosten van ongeveer 6 €/tCO2eq. Deze extra kost per eenheid CO2-reductie is kleiner dan wanneer de opslag van CO2 verplicht zou worden zonder bijkomende oliewinning. De extra kost van CCSonly ten opzichte van CO2-EOR+CCSoilres bedraagt 216 €/tCO2eq. Hoe meer de CO2-prijs zal stijgen, hoe kleiner de economische kosten van overstappen naar scenario’s met CO2 opslag. Deze omstandigheden zijn niet onrealistisch met het oog op de toenemende CO2-prijzen van emissierechten tot ruim boven de 15 €/t.
Figuur 1: Trade-off tussen de economische impact en de milieu-impact van verschillende scenario’s
Conclusie
Verbeterde olieproductie door injectie van CO2 wordt meestal overwogen wanneer een olieveld zich in een latere fase van zijn levensduur bevindt. Uit deze studie blijkt dat een samenwerking met grote, CO2-emitterende bedrijven en offshore olieproducenten milieuvriendelijk en economisch voordelig kan zijn. Wetende dat een groot aantal olievelden in het Noordzeegebied deze volwassen productiefase bijna bereikt heeft, kunnen overheden via prijsregulering en het verplichten van CO2-afvang en -opslag deze bedrijven sturen richting samenwerkingsverbanden waarbij risico’s en kosten gedeeld worden via gecentraliseerde infrastructuur.
Meer informatie kan teruggevonden worden in:
Roefs, P., Moretti, M., Welkenhuysen, K., Piessens, K., Compernolle, T., 2019. CO2-enhanced oil recovery and CO2 capture and storage: An environmental economic trade-off analysis. Journal of Environmental Management, 239, 167-177
of contacteer Tine Compernolle: Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.
