Gasshydrater til nytte og besvær

26.06.2013
For første gang utvinnes gasshydrater. Det skjer i Japan – et land som mangler egne konvensjonelle energikilder. Fukushima-ulykken for to år siden har sendt japanerne ut på en desperat jakt etter en erstatning for atomkraften.
  • Astri Sivertsen

Gasshydrater produseres utenfor kysten av Japan

Framtidens energikilde?
Gasshydrater produseres utenfor kysten av Japan.
Foto: Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (Jogmec)

 

Utenfor kysten av Japan er det trolig gasshydrater nok til å dekke landets energibehov i flere hundre år. Derfor følges prøveproduksjonen til det statseide olje- og gasselskapet Jogmec med argusøyne, også internasjonalt.

Gasshydrater – også kalt isgass – er hovedsakelig metan som er pakket inn i et gitter av iskrystaller. De ser ut som is, men tar fyr når de antennes. Hydratene dannes under høyt trykk og lav temperatur, og finnes derfor i arktiske strøk – blant annet i tundraen – og på store havdyp.

Russerne har siden 1970 produsert hydratgass fra et av verdens største gassfelt, Messojakha i Sibir. Halvparten av gassen herfra kommer fra hydrater som har smeltet underveis. Men forekomsten av hydrater var ikke kjent da feltet startet opp. Derfor er pilotproduksjonen utenfor Japan den første planlagte hydratproduksjonen i verden.

Noen forskere har anslått at det finnes dobbelt så mye energi i gasshydratene som i alle andre fossile energiressurser i verden, inkludert kull. Men størrelsen på forekomstene er usikre, og det kreves store konsentrasjoner av isgassen for at den skal kunne tas ut og nyttiggjøres.

 

Ustabil

En av ulempene ved gasshydratene er at den kjemiske forbindelsen er ustabil, og at utslipp av metan til luft kan ha store negative følger for klimaet. Metangassen er nemlig en drivhusgass, med en oppvarmings-effekt som er anslagsvis 25 ganger større enn karbondioksid (CO2).

«Hydratreservoarene er unike. Hver eneste er ulikt andre,» sier Bjørn Kvamme, professor i petroleums- og prosessteknologi ved Universitetet i Bergens Institutt for fysikk og teknologi.

Hydratene smelter i kontakt med varme og mineraler, og egenskapene avhenger av den lokale strømningen av grunnvann. Det gjør bildet mye mer komplisert enn for olje- og gassreservoarer, legger han til.

Samtidig er det ifølge Kvamme enklere å utvinne hydratgass enn for eksempel skifergass, som har ekstremt små porer og lav permeabilitet: «Oljeindustrien har vært skeptisk, og har sett på dette som noe mystisk. Men det er bare snakk om modifikasjoner av eksisterende teknologi.»

Forskningen på hydratutvinning har stort sett blitt utført av geofaglige disipliner, mens det ifølge Kvamme har skortet på kunnskaper om fysikk og strømningsdynamikk.

Sammen med sin professorkollega Arne Graue ved samme institutt, har Kvamme utviklet en teknologi som erstatter metanmolekylene i hydratene med CO2-molekyler, slik at gassen blir mer stabil. Det skjer ved hjelp av CO2-injisering, og gjør at metanet lettere kan produseres, samtidig som problemgassen CO2 blir lagret.

 

Laber interesse

Metoden har blitt testet ut i Alaska og Canada, i samarbeid med ConocoPhillips og Jogmec – og med godt resultat. Men etter at skifergassen gjorde USA selvforsynt med gass, har interessen dabbet av.

I Asia er den derimot på topp. De to professorene vet ikke om prøveproduksjonen som nå pågår i Japan, har tatt i bruk denne teknologien. Men de store forekomstene av CO2 i denne verdensdelen gjør at det hadde vært naturlig.

Gassen i Sleipner-området i Nordsjøen inneholder omlag ti prosent CO2. Et så stort CO2-innhold er et problem, og den blir derfor fjernet og lagret i undergrunnen før gassen eksporteres.

Til sammenligning inneholder gassen i det enorme Natuna-feltet utenfor Indonesia 70 prosent CO2, opplyser Kvamme.

Hydrokarbonreservoarene i hele Sørøst-Asia inneholder ekstremt mye CO2. Men det finnes ikke potensielle lagringsreservoarer som har så god kapasitet og gode forseglingsegenskaper som for eksempel Utsira-formasjonen på norsk sokkel.

«Det er et opplagt marked for denne teknologien i Asia, hvor noen land har få energiressurser og et stort behov for energi,» sier Graue.

I tillegg til Japan, satser Malaysia, Indonesia, Sør-Korea og India tungt på forskning og prøveproduksjon av gasshydrater. Hvis de lykkes, kan mye bli annerledes.