Vibrerende lastbiler har søgt efter Danmarks fremtidige CO2-lagre under jorden

Et sted i det nordvestlige Sjælland bevæger en iøjnefaldende konvoj sig langsomt gennem landskabet. Hver 10. meter standser to små lastbiler, der ligner noget fra en månebase i en science fiction-film, og begynder at vibrere.

Så sker der også noget iørefaldende. Vibrationerne sender kraftige lydbølger ned i undergrunden, så jorden ryster under fødderne på forbipasserende. Lastbilerne trækker også en "hale" efter sig med såkaldte geofoner, der fra tid til anden bliver løftet og rettet til af unge studerende i refleksdragter. Når lyden reflekteres tilbage fra jordlagene i undergrunden, registreres den af geofonerne og kan ved hjælp af kraftige computere danne et detaljeret billede af undergrunden.

Som konvojen snegler sig afsted ud af vejnettet, danner billederne tilsammen et kort, som forskerne kan bruge til at finde det helt rigtige sted at gemme CO2 sikkert væk i undergrunden i nær fremtid.

Sådan har scenen set ud, når Københavns Universitet i samarbejde med GEUS, og et hold fra Uppsala Universitet, har undersøgt den Nordvestsjællandske undergrund. Dataindsamlingen er netop blevet færdig forud for planen, og arbejdet med at analysere data er begyndt.

"Det er rigtig spændende at være en del af det her projekt. En undersøgelse i den her skala har aldrig været lavet før i Danmark. Ved hjælp af den her kortlægning af undergrunden, er vi med til at udvikle en konkret løsning, som kan hjælpe på den globale klimakrise", lyder det fra Lars Nielsen, professor i geofysik ved Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet.

"Og med de studerende, som er med i projektet, er vi endda med til at uddanne nogle specialister, som kan varetage opgaven med at drive det og monitorere det, når teknologien er helt i mål," siger han videre.

En del af klimaplanen

Det er vedtaget som en del af Danmarks klimaplan, at vi skal opfange drivhusgas, fx fra industrien, og gemme den væk under jorden (eller udnytte den som brændstof), så den ikke øger koncentrationen i atmosfæren og medvirker til klimaforandringer. Denne overordnede strategi kaldes også Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS).

Til det formål har staten tildelt GEUS - De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland en stor bevilling til blandt andet at opstarte projektet Seismisk dataindsamling over Havnsøstrukturen i Nordvestsjælland, der således skal undersøge et hjørne af den danske undergrund for mulige lokaliteter til lagring af CO2.

Projektet er anført af GEUS, mens Københavns Universitet bidrager med en masse dygtige studerende og geofysisk ekspertise i form af Lars Nielsen. Desuden har mandskab fra både Polen og Uppsala i Sverige deltaget, ved både at levere og tage sig af den tekniske betjening af udstyret.

Et gennemtænkt design og et vigtigt samarbejde

GEUS kontaktede Lars Nielsen for at trække på hans mangeårige viden om, hvordan seismiske lydbølger udbreder sig og påvirker hinanden i forskellige jordlag og hans erfaring med at designe geologiske undersøgelser ud fra den viden.

”Tidligere brugte vi ofte dynamit til at lave lydbølgerne. Det er rigtig effektivt, men det er destruktivt og giver en masse bøvl. I stedet har jeg sammen med GEUS og Uppsala Universitet designet undersøgelserne sådan, at vi kunne bruge de her vibrator-lastbiler, som er det bedste til at løse opgaven. Og så har vi været heldige at få noget udstyr og nogle dygtige folk fra Uppsala Universitet med i samarbejdet, som jeg før har lavet undersøgelser sammen med, med denne teknik,” siger Lars Nielsen.

Mellem sten og et hårdt sted

Undersøgelserne leder efter de bedste betingelser for lagring af CO2. Og det vil sige, at det skal foregå mindst 800 meter under jorden. Her skal gassen kunne pumpes ned i et velegnet jordlag som fx sandsten, der indeholder mange små luftrum, hvor CO2’en kan fordele sig ud. For at holde på gassen er det også afgørende, at der ovenover findes et jordlag, der er uigennemtrængeligt som fx lerholdigt materiale.

Presset af jordlagene i den rette dybde kommer CO2’en under et sådant tryk, at gassen komprimeres og opløses i det salte vand, som i forvejen befinder sig i jorden. På den måde kan store mængder CO2 opbevares samme sted og med høj stabilitet.

Fremtidens ekspertise og geologisk grundforskning

Lars Nielsen fremhæver indsatsen fra de unge KU-studerende som uundværlig for projektet. De er i disse år allerede som studerende en eftertragtet ressource.

”Der er jo også store perspektiver i det her for de studerende. De er jo fremtidens eksperter i det her område, som om nogle år kan være en kæmpe industri. I løbet af én uge er jeg blevet kontaktet af to private aktører – bl.a. i relation til etablering af vindmølleparker, der søger studerende til andre seismiske undersøgelser, så de er virkelig eftertragtede. Men vi håber selvfølgelig, at det også udmunder sig i nogle spændende specialer og ph.d.er på sigt,” siger Lars Nielsen.

Ud over den vigtige rolle i forhold til Danmarks klimaindsats, glæder han sig desuden over, at undersøgelserne kommer til at afføde masser af ny geologisk grundforskning, fordi de omfattende opmålinger af undergrunden - i alt undersøges en samlet strækning på 130 km i denne del af projektet - giver nye indsigter i det Danmark, vi har under fødderne, herunder klimatiske forandringer i vores lands udviklingshistorie.

Sådan aflæses undergrunden

Hver 10 meter har et stort stempel på lastbilerne rystet vibrationer ned igennem jorden, som danner kraftige lydbølger.

Bølgerne bevæger sig fra dybe vibrationer (lange bølgelængder) til vibrationer i et højere toneleje (korte bølgelængder). Det brede spektrum af bølger er vigtigt for at kunne skelne de enkelte jordlag med så god detaljegrad som mulig.

Geofoner, en slags mikrofoner, der kan opfange refleksioner fra undergrunden, er blevet brugt i undersøgelsen på forskellig vis.

• Et sæt geofoner har været hængt efter vibrator-bilerne, på en såkaldt streamer, med en meter mellem hver geofon og giver høj dataopløsning i de øverste 3-400 meters dybde.
• En anden gruppe geofoner lå stationært langs med ruten over flere kilometer spredt ud med 10 meter imellem hver geofon. Disse benyttes især til at se dybere ned.

Der vil desuden blive brugt viden fra tidligere boringer langs med ruten, til at fastslå, hvilke bjergarter de observerede jordlag består af.