CARBON CAPTURE
AND STORAGE
Carbon Capture and Storage [CCS] is de ondergrondse opslag van CO2, bij voorkeur in lege aardgasvelden. De Nederlandse overheid was van plan deze technologie toe te passen in Barendrecht, maar stuitte op veel weerstand van de bevolking. In Barendrecht werd deze weerstand voornamelijk veroorzaakt door ontoereikende communicatie van de overheid naar de burger. Dit onderzoek gaat in tegenstelling tot voorgaande onderzoeken niet uit van de techniek CCS of van een voornemen om CCS te implementeren, maar van de opinie van de burger. Deze mening is in kaart gebracht middels een enquête, afgenomen bij inwoners van Barendrecht en inwoners uit overige gemeentes. Er blijkt een significant (t(50)=-2.48, p<0.05) Not In My Backyard-effect te zijn. Daarnaast blijkt uit deze enquête dat de burger met name wenst te worden geïnformeerd over de risico’s van CO2 -opslag. Seismische activiteit en lekkage van CO2 zijn belangrijke risico’s, die de overheid als acceptabel beschouwd. De risico’s worden echter nog niet volledig begrepen. Deze bevindingen zijn opgenomen in een flyer, die bedoelt is om de burger eerlijk te informeren.-Naar onafhankelijke informatievoorziening van de burger-
12 februari 2013Bontje, E.M. [6284094] Scheikunde Boonstra, J. [6124410] Sociologie Bosch, M. [6281990] Biologie Wever, A. [6188737] Aardwetenschappen Begeleiders: Dr. K.F. Rijsdijk & L. Rutting Msc.
1
Whether we try to take a stance on the stem cell
research controversy, to interpret a work of art in a new medium, or to assess the reconstniction of Iraq., a deep understanding of contemporary life requires knowledge and thinking skills that transcend the traditional disciplines. Such understanding demands that we draw on multiple sources
of expertise to capture multi-dimensional phenomena, to produce complex explanations, or to solve intricate problems
-Veronica Boix Mansilla (2005),
“Assessing Student Work at Disciplinary Crossroads”
Dit interdisciplinaire onderzoek is tot stand gekomen door de concrete tips van Dr. Kenneth Rijsdijk en het uitgebreide, constructieve commentaar van Lucas Rutting Msc.
Wij willen hen hiervoor hartelijk bedanken.
2
Inhoudsopgave
1. Inleiding ... 3
1.1 Opbouw van het onderzoek ... 4
2. Techniek van CCS ... 7 2.1 Afvangen ... 7 2.2 Transporteren ... 8 2.3 Opslag ... 8 3. Publieke opinie ... 13 3.1 Theoretisch kader ... 13 3.2 Methode ... 13 3.3 Resultaten ... 14 3.4 Conclusie... 16 4. Risico’s ... 17 4.1 Lekkende CO2 ... 17 4.2 Seismische activiteit ... 18
4.3 Technical Risk Assessment ... 18
4.4 Conclusie... 21 5. Conclusie en discussie ... 23 5.1 Conclusie... 23 5.2 Discussie ... 24 6. Geraadpleegde literatuur ... 26 Appendices ... 29 Appendix 1 Enquête ... 29 Appendix 2 Flyer ... 32
Appendix 3 Research map ... 33
Appendix 4 Conflictanalyse ... 35
Appendix 5 Voorbeeld van de argumentatie-analyse bij vraag 7 ... 39
Appendix 6 Statistische uitwerking van de t-test ... 40
3
1. Inleiding
Om het versterkte broeikaseffect, en daarmee global warming, tegen te gaan, moet het percentage broeikasgassen in de lucht worden teruggedrongen. Om dit te bewerkstelligen heeft de Europese Unie een 2050-target opgesteld. Dit houdt in dat in 2050 de CO2-uitstoot 80-95%
lager zijn ten opzichte van 1990. Om dit te bereiken investeert de Nederlandse overheid in hernieuwbare energiebronnen. Het doel is dat in 2020 16% van de energie uit duurzame energiebronnen als zon, wind of biomassa gewonnen wordt (Ministerie van Economische Zaken, Landbouw & Innovatie [MEZLI], 2011).
Dat is echter niet genoeg om te voorzien in de vraag naar energie in Nederland. Om de tijd die nodig is om geheel over te gaan op hernieuwbare energiebronnen te overbruggen en toch te voldoen aan de 2050-target, kan er geïnvesteerd worden in low carbon energy. Dit zijn energiebronnen met een lage CO2-uitstoot (MEZLI, 2011). Een voorbeeld van een low carbon
energy is een kolencentrale waar de CO2 aan het einde van het proces wordt afgevangen en
opgeslagen. Deze techniek wordt ook wel Carbon Capture and Storage [CCS] genoemd. Via pijpleidingen wordt het afgevangen CO2 getransporteerd naar opslagruimten in de bodem. Er
zijn verschillende opslagruimten. CO2 kan worden opgeslagen in sedimentaire bekken,
uitgeputte olie- en aardgasreservoirs en in uitgeputte steenkoollagen (Cole & Oelkers, 2008). Carbon Capture and Storage is echter niet volledig risicoloos. Het CO2 kan migreren naar diverse
aardlagen en uitlekken. Wanneer CO2 naar de oppervlakte migreert, zal het omringende milieu
verzuurd worden. Verzuring van de bodem en het grondwater kan problemen opleveren voor flora en fauna (Ulrich & Somner, 2012). Seismische activiteit kan ook optreden als gevolg van verschil in druk onder de grond. Dit kan resulteren in aardverzakkingen en aardbevingen. Dat seismische activiteit een probleem kan vormen (Rutqvist, 2012), is de afgelopen weken in Groningen duidelijk geworden (NRC, 2012).
In Barendrecht was CCS een concrete optie. De Nederlandse overheid was van plan om bij Barendrecht een nieuwe kolencentrale te bouwen. De CO2-uitstoot kan verminderd worden door
in het proces vrijgekomen CO2 weg te vangen en in de bodem in te brengen. Onder Barendrecht
bevinden zich lege aardgasvelden die hier geschikt voor zouden zijn. Aardgasvelden zijn de meest onderzochte geologische opslagplaatsen voor CO2. Daarnaast brengt deze manier van
opslaan volgens hedendaags onderzoek de minste risico’s met zich mee (Bickle, 2009). Door protest van de bevolking is het plan echter nooit uitgevoerd. Terwijl verschillende wetenschappers oproepen tot internationale samenwerkingsverbanden om CCS zo snel en efficiënt mogelijk in te voeren, is de burger niet overtuigd van de techniek (Coninck, Stephens & Metz, 2009).
4
De implementatie van CCS is voornamelijk stukgelopen op burgerprotest. Uit een analyse van Feenstra, Mikunda en Brunsting (2010) bleek dat het grootste probleem de slechte communicatie naar de burger was. Voordat er enige communicatie tussen burgers en overheid was, is er van bovenaf besloten om CCS toe te passen. Lokale besturen hebben geen enkele inspraak gehad. Mogelijkheden tot open debat werden georganiseerd door belanghebbende voorstanders van CCS, waardoor tegenstanders het gevoel hadden dat de discussiemogelijkheden meer dienden als verkooppraatje (Feenstra, Mikunde & Brunsting, 2010). Daarnaast vonden de burgers de risico’s die CO2-opslag met zich meebrengt te groot. Dit
samen heeft er voor gezorgd dat er geen maatschappelijk draagvlak voor het plan in ontstaan. Oud-minister Verhagen heeft toen besloten het plan voorlopig te bevriezen (NOS, 4 nov 2010).
1.1 Opbouw van het onderzoek
Dit onderzoek kent een wat onorthodoxe structuur, die hier uitgelegd wordt. Uit de analyse van Feenstra, Mikunde en Brunsting (2010) is gebleken dat de burger afwijzend tegenover CCS stond, doordat zij zich slecht geïnformeerd voelde. Bij de implementatie van CCS in Barendrecht is men vooral uitgegaan van de natuurwetenschappelijke of technische kant: wat is mogelijk en waar kan men dit realiseren? Het protest van de burger kwam onverwacht, uit onderzoek was immers gebleven dat de techniek veilig genoeg was (Feenstra et al., 2010). De onwil en angsten van de burger waren in een interdisciplinair onderzoek, waarbij ook de maatschappij betrokken werd, waarschijnlijk eerder naar boven gekomen. Wanneer een dergelijk interdisciplinair onderzoek had plaatsgevonden, had men de wens van de burger tot open een eerlijke informatie tegemoet kunnen komen.
In dit onderzoek wordt getracht om zo volledig mogelijk aan de wens naar informatie van de burger te voldoen. Hiertoe is allereerst een enquête afgenomen onder inwoners van de gemeente Barendrecht en onder burgers die niet in deze gemeente woonachtig zijn. Uit deze enquête zullen de belangrijkste vragen van de burger worden gedestilleerd en beantwoord. Het uiteindelijke product zal een onafhankelijke informatiefolder zijn, die de burger antwoord geeft op haar vragen aangaande CCS, gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek. De burger zal in dit onderzoek zodoende centraal staan. In voorgaande informatievoorzieningen betreffende CO2
-opslag stond niet de burger, maar de technologie centraal. Informatievoorziening kwam over als een verkooppraatje en werd daarom sceptisch ontvangen.
Dit onderzoek heeft beslist niet tot doel een maatschappelijk draagvlak te creëren, als daarvoor geen wetenschappelijke fundering bestaat. Dit onderzoek zal de burger op een neutrale manier van informatie voorzien, zodat de burger zich een mening kan vormen die stoelt op feiten en niet op negatieve sentimenten. De vragen van de burger en de tegenstand die zij in Barendrecht heeft getoond, moeten niet zo maar van tafel worden geveegd, maar men moet hier serieus op in gaan.
5
De enquête zal worden geanalyseerd vanuit sociologisch oogpunt. In het theoretisch kader wordt daarom dieper ingegaan op de theorieën die zijn gebruikt om de mening van de burger in kaart te brengen. Het theoretisch kader zal ook een technische achtergrond gegeven bij de techniek van CCS, om de lezer een duidelijk beeld van de huidige stand van zaken te geven. De vragen van de burger, die naar voren komen in de enquête, zijn alleen te beantwoorden vanuit een natuurwetenschappelijke achtergrond, hiervoor zijn de disciplines scheikunde, aardwetenschappen en biologie zeer belangrijk. Scheikunde en de aardwetenschappen zijn van belang voor de invulling van het proces van CCS. Hoe werkt de opslag van CO2 precies? En waar
kan men CCS toepassen? Deze twee disciplines zijn ook relevant voor het onderzoek naar risico’s in het proces. Wat kan er mis gaan bij het transport of de opslag van CO2? De mogelijke risico’s
voor de levende natuur kunnen worden bekeken vanuit de biologie. Onderstaande figuren geven een schematisch overzicht van de manier waarop de verschillende disciplines zijn geïntegreerd in dit onderzoek. Figuur 1 geeft een algemeen overzicht van de opbouw van dit onderzoek. Figuur 2 laat zien hoe de verschillende natuurwetenschappelijke disciplines onderling samenhangen en kan worden gezien als een uitbreiding op figuur 1.
Figuur 1 Deze figuur geeft een schematisch overzicht van de opzet van dit onderzoek. De mening van de burger is eerst in kaart gebracht door middel van een enquête, vervolgens zijn deze resultaten geïnterpreteerd aan de hand van sociologische theorie. Tot slot zijn de vragen van de burger beantwoord met de hulp van inzichten uit de natuurwetenschap.
Burger
• Enquête
Sociologie
• Interpretatie
enquête
Natuur-wetenschap
• Antwoord op
vragen burger
6
Figuur 2 Deze figuur hangt samen met figuur 1. In deze figuur wordt ingezoomd op de natuurwetenschappen, om hierbinnen de samenhang van verschillende disciplines te visualiseren. Aardwetenschappen en Scheikunde raken elkaar waar het om de techniek van CCS gaat. Aardwetenschappen, scheikunde en biologie raken elkaar waar het om de risico’s van CCS gaat.
Vanuit de disciplines scheikunde, aardwetenschappen en biologie is literatuuronderzoek gedaan naar de mogelijkheden van CCS. Ook is er een risicoanalyse gemaakt over de techniek. Aan de hand van de enquête en deze opgedane kennis zal er getracht worden antwoord te geven op de volgende vraag: “Wat is de houding van de Nederlandse burger aangaande CO2-opslag en op welke
wijze kan de exacte wetenschap hierop inspelen, uitgaande van de bestaande kennis over de Carbon Capture and Storage techniek?”.
In het theoretisch kader wordt allereerst een technische achtergrond gegeven bij de techniek van CCS, om de lezer een duidelijk beeld van de huidige stand van zaken te geven. Vervolgens wordt de sociologische theorie Not In My Backyard en haar tegenhanger Not In Any Backyard uitgelegd.
Na deze theoretische achtergrond worden de methode en de resultaten van de enquête besproken. Op basis van de enquête is vervolgens een risico-analyse gedaan, die inspeelt op de angsten of problemen die de burger blijkt te hebben bij de implementatie van de techniek CCS.
Aardwetenschappen
Scheikunde
Biologie
Techniek
Risico’s
7
2. Techniek van CCS
CCS bestaat globaal uit een aantal stappen: allereerst wordt CO2 weggevangen en vervolgens
wordt het via pijpleidingen getransporteerd en ingebracht onder de grond.
2.1 Afvangen
Voor het afvangen van CO2 zijn een aantal technieken ontwikkeld (Anderson & Newell, 2003). Dit
zijn technieken die kunnen worden toegepast bij elektriciteitscentrales, raffinaderijen, chemische industrieën, de staalindustrie en cementproducenten. Het CO2 kan hierbij vóór de
verbranding van fossiele brandstoffen, pre-combustion, of na de verbranding, post-combustion, worden toegepast.
Een post-combustion techniek is de chemische absorptie van CO2 (Anderson & Newell, 2003), zie
figuur 3. Hierbij wordt CO2 geabsorbeerd door een chemisch oplosmiddel, zoals monoethanol
amine [MEA]. Het gas zal aan dit oplosmiddel binden en deze bindingen kunnen later worden verbroken door verhitting. Hierdoor kan CO2 worden afgescheiden en het oplosmiddel worden
hergebruikt. Een nadeel van deze techniek is dat het scheiden van CO2 en het oplosmiddel erg
veel energie kost. Daarnaast kan deze techniek alleen worden gebruikt bij lage concentraties CO2
en is het daarbij van belang dat andere stoffen al zijn verwijderd voordat het CO2 wordt
afgevangen. Wanneer dit nog niet is gebeurd, kan de vervuiling het absorberend vermogen van het oplosmiddel verlagen. Het is daarentegen de goedkoopste en de technische eenvoudigste manier van CO2 afvangen op dit moment (Rijksoverheid ).
Figuur 3 Chemische absorptie van CO2. Bron: ECN, 2009
Een pre-combustion techniek is de Integrated Gasification Combined-Cycle (IGCC) techniek (Anderson & Newell, 2003), zie figuur 3. Hierbij wordt kool vergast, waardoor H2 en CO ontstaan
(zogenaamd syngas). Dit gas wordt zodanig behandeld waardoor er H2 en CO2 ontstaan. De H2
wordt vervolgens gebruikt om turbines aan te drijven (en daarmee stroom op te wekken) en het CO2 kan worden opgeslagen. Hoewel de combined cycle techniek (het aandrijven van turbines
met waterstofgas) al wordt toegepast in de energieopwekkingindustrie, wordt IGCC in Nederland nog niet toegepast voor CO2-opslag (Dijkema, et al.).
8
Figuur 4 Integrated Gasification Combined Cycle techniek. Bron: ECN, 2009.
Een andere techniek is het verbranden van fossiele brandstoffen met pure zuurstof in plaats van gewone lucht (Anderson & Newell, 2003) (zie figuur 4). Gewone lucht bevat namelijk over het algemeen ongeveer 78% stikstof, waardoor er bij de verbranding van fossiele brandstoffen ook bijproducten ontstaan zoals stikstofdioxiden. Wanneer fossiele brandstoffen met pure zuurstof worden verbrand, is de concentratie CO2 in het ontstane gas dus veel hoger en kan CO2
gemakkelijker worden afgescheiden voor opslag. Een ander voordeel van deze techniek is dat NOx-emissie, de bron van zure regen, sterk wordt verminderd. Ten slotte kunnen gezamenlijk met de opslag van CO2 ook sporen van verontreinigende stoffen zoals NOx en SO2 worden
gecomprimeerd en opgeslagen. Een nadeel van deze techniek is dat pure zuurstof duur is en het veel energie kost om de pure zuurstof te produceren (Energieonderzoek Centrum Nederland, 2009).
Figuur 5 Oxyfuel; het verbranden van fossiele brandstoffen met pure zuurstof. Bron: ECN, 2009.
2.2 Transporteren
Voor het transporteren van CO2 zijn pijpleidingen veelbelovend (Rubin, 2005). In Nederland is
daarbij al 18.000 kilometer aan buisleidingen voor gas, olie en andere brandbare stoffen, dus deze buizen kunnen ook voor CO2 transport worden gebruikt (Rijksoverheid). Transport via
pijpleidingen gebeurt onder hoge druk. Transport via schepen is een andere manier om het gas te vervoeren. Deze techniek is echter nog niet voldoende ontwikkelend en hier wordt nog onderzoek naar gedaan.
2.3 Opslag
De uiteindelijke opslag kan zowel in gesteentelagen onder zee als onder land. Niet iedere gesteentelaag is hier echter geschikt voor. In deze paragraaf worden de voor- en nadelen van verschillende geologische opslagmogelijkheden besproken.
9
CO2 kan op verschillende geologische opslagplaatsen worden opgeslagen: in sedimentaire
bekken, uitgeputte olie- en aardgasreservoir en uitgeputte steenkoollagen (Cole & Oelkers, 2008). Uitgeputte steenkoollagen zijn niet relevant voor deze onderzoek en worden verder niet behandeld. De drie meest onderzochte opslagcapaciteiten die ook relevant zijn voor Nederland worden uit een gezet in deze paragraaf.
Sedimentaire bekken zijn stroomgebieden voor materialen (zand, klei of zilt deeltjes) die getransporteerd worden door wind, water of ijs. Deze stroomgebieden zijn vol gestroomd met sedimenten en op de geologische tijdas is dit miljoenen jaren geleden gebeurd (Cole & Oelkers, 2008). Er is een aantal criteria waar deze geologische opslagplaatsen aan moeten voldoen. Zo moet de opslagcapaciteit voldoende zijn. Migratie of lekkage van CO2 naar nabije aardlagen,
ondiep grondwater of het oppervlak moet worden voorkomen, omdat dit milieutechnische problemen met zich mee kan brengen. En de hoeveelheid CO2 moet met dezelfde ratio worden
afgevoerd als het werd afgevangen. Om lekkage van CO2 te voorkomen tijdens et transporteren
van CO2 is het best om de afgevangen CO2 af te voeren in dezelfde ratio als het afgevangen werd,
hierbij denkend aan een bepaalde hoeveelheid per maand of per jaar (Rutqvist, 2012).
Onderstaande figuur (Orr et. al, 2005) laat zien hoe CO2 in de verschillende geologische
opslagplaatsen opgeslagen kan worden.
Figuur 6 Overzicht van geolocial opslagmogelijkheden, Orr et. al (2005). Nummer 1 is een uitgeput aardolie/-gas reservoir. Nummer 2 is het winnen van aardgas en olie door het injecteren van CO2. Nummer 3 is opslag
10
Nummers 1 (uitgeput reservoir) en 3b (sedimentair bekken onder land) uit figuur 4 worden in het vervolg toegelicht. Nummer 2 is het winnen van aardgas en olie door het injecteren van CO2.
Hier is het einddoel niet het opslaan van CO2 en is dus niet relevant aan ons onderzoek. 3a,
opslag onder zee, wordt in dit onderzoek niet verder bestudeerd. Optie 4, het methaan winnende mechanisme.
Van de verschillende genoemde opties zijn CO2 opslag in sedimentaire bekken en uitgeputte olie-
en aardgasreservoirs de meest onderzochte opslagplaatsen. Deze opties zijn daarbij relatief veilig, gezien de uitgeputte reservoirs en bekken voorheen ook natuurlijke gassen bevatten (Bickle, 2009). De wereldwijde opslagcapaciteit van CO2 in diep sedimentaire bekken en
uitgeputte olie- en aardgasreservoirs kan oplopen tot duizenden gigaton CO2. Dit komt overeen
met 50 tot 100 jaar CO2-emissie (Bickle, 2009).
Opslaan in diep sedimentaire bekken en uitgeputen olie- en aardgas reservoirs moet gebeuren als het CO2 in de superkritische fase is. In de superkritische fase is het verschil tussen gas en
vloeistof verdwenen. Deze fase wordt verkregen bij een hoge druk en een hoge temperatuur. Tijdens deze fase gedraagt CO2 zich als een gas met een lage viscositeit, maar heeft het
ondertussen de dichtheid van een vloeistof. De deeltjes zijn dan compacter in de vloeistof fase vergeleken met het gas fase (Rutqvist, 2012). Als resultaat hiervan wordt de dichtheid van het CO2 hoger en is het mogelijk grotere hoeveelheden CO2 te comprimeren en op te slaan in
kleinere volumes. De opslag neemt zo minder ruimte in beslag.
Het CO2 moet op dieptes van minimaal 800 meter worden geïnjecteerd (Benson & Cole, 2008).
Wanneer CO2 in sedimentaire bekken of uitgeputte olie- en aardgas reservoirs wordt
geïnjecteerd op een diepte van minder dan 800 meter, zal de dichtheid van het gas lager zijn dan de omringende aardlagen en hierdoor zal het CO2 richting het oppervlakte stijgen. Hoe dieper de
CO2 geïnjecteerd wordt, hoe hoger de druk is die de aardlagen op de CO2 deeltjes uitoefenen. CO2
deeltjes hebben deze hogere druk nodig om een hogere dichtheid te bereiken, dit voorkomt lekkage en migratie naar diverse aardlagen die de opslag plaatsen omringen. Om het stijgen van CO2 naar het aardoppervlak en ondiepere aardlagen te voorkomen, is het ook wenselijk dat er
een ondoordringbare afsluitende laag op het reservoir wordt gezet. Deze laag bestaat uit de ondoordringbare gesteenten die het reservoir afsloten, voordat mensen aardgas en –olie wonnen uit het reservoir (Bickle, 2009). De gevolgen die naar de oppervlakte toe stijgende CO2
kunnen hebben, worden in het paragraaf risico’s behandeld.
Van der Meer (2005) laat zien dat oliereservoirs kleinere volumes hebben vergeleken met gasreservoirs. Het volume van CO2 dat ontstaat bij het verbranden van olie is veel groter dan het
11
oliereservoir waaruit het gehaald is. Het CO2 volume van verbrand aardgas is deze ratio
ongeveer gelijk aan het reservoir waaruit het gas gewonnen is (van der Meer, 2005). Uitgeputte olie en aardgas reservoirs bevinden zich merendeels op een diepte van 6000 tot 7000 meter, 80% van de reservoirs zijn dieper dan 800 meter (van der Meer, 2005). Hoe dieper de reservoirs zijn, hoe compacter de aarde deeltjes en aardlagen op elkaar zijn en dus is de porositeit en permeabiliteit van de aardlagen lager. Porositeit en permeabiliteit van het reservoir zijn heel belangrijk; deze eigenschappen bepalen of het reservoir geschikt is voor het opslaan van CO2.
Minder porositeit en permeabiliteit betekent ook een verminderde kans op ontsnapping van de geïnjecteerde CO2. 60% van oliereservoirs zijn gevonden in zand- of ziltsteen die een lage
permeabiliteit hebben (van der Meer, 2005). Er zijn in beide aardgas en olie reservoirs water deeltjes te vinden. Water heeft een hogere dichtheid vergeleken met CO2 en neigt dan een laag te
vormen diede CO2 deeltjes opwaarts duwen (van der Meer, 2005). Gas heeft een dichtheid van 5
tot 320 kg/m3 en olie 700 tot 900 kg/m3, terwijl de dichtheid van in zout opgeloste water 1100
kg/m3. In deze situatie is ook te zien dat de reservoirs goed verzegeld moeten zijn en onder een
hoge temperatuur en druk worden gehouden, om te voorkomen dat de geïnjecteerde CO2 zich
opwaarts verplaatst en uitlekt (van der Meer, 2005).
Onderstaande tabel geeft een overzicht van de voor- en nadelen van verschillende opslagplaatsen zoals besproken in deze paragraaf.
Tabel 1 Tabel met de voor- en nadelen van de vier meest onderzochte geologische opslagmogelijkheden.
Opslag reservoir Voordelen Nadelen
Diep Sedimentair bekken Hoge temperatuur, lage
permeabiliteit, lage porositeit, dieper > 800 meter
CO2 moet in superkritische fase
geïnjecteerd worden
Uitgeputte olie reservoir Hoge temperatuur, lage
permeabiliteit, lage porositeit, dieper > 800 meter & natuurlijk ondoordringbaar afsluitende gesteentes
Seismisch activiteit*
Uitgeputte aardgasvelden Hoge temperatuur, lage
permeabiliteit, lage porositeit, dieper > 800 meter & natuurlijk ondoordringbaar afsluitende gesteentes
Seismisch activiteit*
Steenkoollagen Absorberen van CO2 door de
steenkool & het winnen van methaan voor energie productie
Hoge permeabiliteit, hoge porositeit van omringende aardlagen. Lagere temperatuur dus lagere dichtheid van CO2, is
dan in gasfase en kan snel ontsnappen, migreren of lekken naar diverse aardlagen en terug in de atmosfeer
12
Opslag van CO2 in uitgeputte olie- en aardgasreservoirs is wenselijker dan opslag in
sedimentaire bekken, uitgeputte steenkoollagen en poreuze rotsformaties. Uitgeputte olie- en aardgasvelden bezitten namelijk al een verzegelend mechanisme dat de geïnjecteerde CO2 vast
kan houden om lekkages en migratie te voorkomen: de ondoordringbare afsluitende laag en hoge druk van de omringende aardlagen. Gassen en olie werden immers al duizenden tot miljoenen jaren verzegeld in deze reservoirs (Orr et. al, 2005). Verder zullen exploratiekosten weinig tot minimaal zijn, omdat het reservoir al over eigenschappen zoals porositeit, permeabiliteit, tempratuur, druk en opslagcapaciteit beschikt (van der Meer, 2005).
13
3. Publieke opinie
3.1 Theoretisch kader
In Barendrecht ligt er een concreet plan om CCS daadwerkelijk toe te passen. Dit is niet doorgegaan vanwege protest van de lokale bevolking. In The international Solid Waste Association [ISWA] (2004) noemt Wolsink (1990 in: ISWA, 2004) twee manieren van weerstand tegen een nieuwe technologie. Het Not in my backyard [NIMBY] principe en het Not in any backyard [NIABY] principe. Bij beide principes wordt er een vergelijking gemaakt tussen twee groepen. De eerste groep zijn de lokale burgers, deze mensen worden direct met de nieuwe technologie geconfronteerd. De tweede groep zijn de niet-lokale burgers, de centrale burgers. Zij zullen de nieuwe technologie niet in hun directe omgeving ervaren.
Wanneer lokale burgers de nieuwe technologie als negatief ervaren terwijl centrale burgers positief naar de techniek kijken, is er sprake van een Not in my backyard principe. De lokale burger is wel overtuigd van de nieuwe techniek, maar wil er niet mee geconfronteerd worden. Wanneer de techniek op een andere plaats geïmplementeerd zal worden, zal men positiever over de techniek spreken.
Wanneer de centrale burger even negatief over de nieuwe techniek is in vergelijking met de lokale burger is er sprake van een Not in any backyard principe. Het maakt niet uit waar de technologie uitgevoerd gaat worden, lokaal en centraal zijn negatief en zijn van mening dat de nieuwe techniek nergens uitgevoerd moet worden (Wolsink 1990: ISWA, 2004).
Op het moment dat men in Barendrecht CO2-opslag uit wilde voeren ontstond er veel weerstand.
In dit onderzoek wordt achterhaald of er sprake is van het NIMBY-principe of van het NIABY-principe. Omdat het streven van dit onderzoek onafhankelijke informatievoorziening voor de burger is, is het van belang om te weten wat de mening van de burger is. In Barendrecht is weerstand tegen CO2-opslag, maar dat hoeft niet te betekenen dat de rest van Nederland ook
weerstand heeft tegen de technologie. Wanneer uit het onderzoek blijkt dat er sprake is van een NIMBY-principe, zal de informatievoorziening daar op in kunnen spelen. Want is er sprake van een algemene weerstand tegen CO2-opslag of zijn alleen de inwoners van Barendrecht tegen?
Middels een enquête zullen de meningen van de Barendrechtse inwoners vergeleken worden met inwoners van buiten Barendrecht om er achter te komen of er in het geval van CO2-opslag
sprake is van een NIMBY-principe of een NIABY-principe. Daarnaast zullen de belangrijkste vragen van de burger gedestilleerd en beantwoord worden.
3.2 Methode
Om de meningen van de burgers te achterhalen wordt er een enquête rondgestuurd naar inwoners van Barendrecht en inwoners van gemeenten buiten Barendrecht. De respondenten
14
uit gemeente Barendrecht vallen onder de lokale burgers, de respondenten uit gemeenten buiten Barendrecht onder centrale burgers. De enquête begint met vier vragen over de demografische kenmerken van de respondent. Woonplaats, leeftijd, geslacht en opleidingsniveau. Vervolgens wordt er een onderscheid gemaakt tussen respondenten die wel bekend zijn met CO2-opslag en respondenten die er niet bekend mee zijn.
Respondenten wel bekend met CO2-opslag wordt gevraagd te noteren wat zij weten over de
technologie. Vervolgens moeten zij een cijfer geven van 0 tot 10, waarbij 0 zeer negatief en 10 zeer positief, over de technologie. Ook wordt gevraagd dit cijfer te beargumenteren.
Aan respondenten niet bekend met de technologie wordt een korte neutrale omschrijving van de techniek getoond. Dit wordt gedaan zodat ook deze burgers een mening kunnen vormen om vervolgens net als de respondenten wel bekend een cijfer en argumentatie te geven.
De cijfers die de respondenten geven zullen vervolgens met elkaar vergeleken worden. Wanneer de respondenten uit Barendrecht gemiddeld een lager cijfer geven dan respondenten uit niet-Barendrecht zal er sprake zijn van een NIMBY-principe. De argumentaties geven een verklaring voor de gegeven cijfers en zullen geanalyseerd worden om er achter te komen waar in van informatie moet worden voorzien.
3.3
ResultatenIn totaal hebben er 71 mensen op de enquête gereageerd, waarvan 29 uit gemeente Barendrecht en 42 uit niet-Barendrecht. De respondenten uit niet-Barendrecht komen uit verschillende gemeenten, deze zijn in figuur 7 te zien.
Figuur 7 Kaart van Nederland met daarin de gemeenten waar de respondenten woonachtig zijn.
De rode stip geeft gemeente Barendrecht weer, de blauwe stippen zijn de gemeenten waar de overige
15
In tabel 2 hier onder zijn de demografische kenmerken van Barendrecht en niet-Barendrecht weergegeven.
Tabel 2 Demografische enquêteresultaten
Barendrecht Niet-Barendrecht
Aantal respondenten 29 42
Man/Vrouw 12/17 19/23
Gemiddelde leeftijd 39 33
Gemiddeld cijfer 3.52 5.10
In tabel 2 is af te lezen dat in Barendrecht de gemiddelde leeftijd van de respondenten 39 bedroeg, terwijl deze in Niet-Barendrecht 33 bedroeg. In beide groepen zijn meer vrouwen dan mannen geënquêteerd. Daarnaast blijken de respondenten uit Barendrecht CO2-opslag een lager
gemiddeld cijfer toekennen (M=3.52, SE=0.536) dan respondenten die niet uit Barendrecht komen (M=5.10, SE=0.344). Dit verschil is significant t(50)=-2.48, p<0.05 r=0.331 (zie Appendix 7). Er is dus sprake van een medium-sized effect tussen de variabele gemeente en cijfer.
Uit het kwalitatieve gedeelte van de enquête blijkt dat er te weinig informatie is over de risico’s. Dit geldt voor respondenten uit Barendrecht, maar ook voor respondenten uit andere gemeenten. In Appendix 5 is een uitdraai van de geanalyseerde data te zien. Door positieve argumenten groen te kleuren en negatieve argumenten rood, kunnen de data in één oogopslag worden overzien. Grofweg kan worden gesteld dat er meer negatieve argumenten zijn dan positieve.
In de niet-Barendrecht groep zijn de respondenten over het algemeen wel positief over het feit dat er aandacht aan het milieu wordt besteed, maar men is ook sceptisch over CO2-opslag. Veel
van de respondenten zien de tijdelijkheid van de techniek als een negatief aspect. Zij zijn van mening dat er beter naar structurele oplossingen gezocht moet worden, het “echte probleem wordt niet opgelost”. Daarnaast zegt een meerderheid van de respondenten te weinig te weten over de techniek. Zij willen meer informatie over de veiligheid en de risico’s.
De respondenten uit Barendrecht zijn vrij negatief over CO2-opslag. Dat was allereerst al te
merken aan het feit dat weinig mensen mee wilden werken aan het onderzoek. De inwoners van Barendrecht antwoordden met reacties als “CO2-opslag? ROT OP!” wanneer gevraagd werd of ze
mee wilden werken aan een onderzoek. Ook vroegen verschillende mensen of het onderzoek in opdracht van Shell werd uitgevoerd. Zodra hen verteld werd dat het om een onderzoek voor de Universiteit van Amsterdam ging, stonden ze meer open voor vragen. In de argumentaties die de
16
respondenten hebben gegeven, is af te lezen dat de inwoners van Barendrecht wel weten wat CO2-opslag is, maar dat zij te weinig weten over de risico’s en gevaren. Ook wordt er
beargumenteerd dat men het geen fijn idee vinden dat de technologie in de eigen buurt wordt uitgevoerd. Zo zeiden enkele respondenten: “Jullie mogen de Maasvlakte hebben, daar wonen geen mensen.” en “Prima techniek, maar niet in Barendrecht!!!”.
Over het algemeen zijn de respondenten uit Barendrecht en de respondenten uit niet-Barendrecht negatief over CCS. Beide groepen geven aan te weinig te weten over gevaren en risico’s. De respondenten uit Barendrecht geven overigens wel aan dat de techniek op een andere plaats mag worden geïmplementeerd.
3.4 Conclusie
Uit de resultaten kan geconcludeerd worden dat er sprake is van een Not in my backyard principe. De lokale burgers spreken negatief over CO2-opslag, maar geven aan dat de techniek op
een andere plaats geïmplementeerd mag worden. Zij spreken het not in my backyard principe dus daadwerkelijk uit. De niet-lokale bevolking laat zich ook negatief uit over de technologie maar op een andere manier. Zij zijn van mening dat er meer geïnvesteerd moet worden in duurzame energiebronnen in plaats van low carbon energy. De lokale bevolking is negatief over het feit dat CO2 bij hen in de grond wordt opgeslagen, terwijl de niet-lokale bevolking zich
negatief uitlaat over het feit dat er in de verkeerde techniek wordt geïnvesteerd.
Daarnaast kan uit de argumentatie analyse opgemaakt worden dat lokale en niet-lokale burgers behoefte hebben aan meer informatie over de gevaren en risico’s van CO2-opslag. Om die reden
is er een risicoanalyse uitgevoerd die de gevaren omschrijft en in gaat op hoe reëel de risico’s zijn.
17
4. Risico’s
Uit de enquête is gebleken dat zowel de inwoners van Barendrecht, als de inwoners van overige gemeenten graag beter zouden willen worden voorgelicht over de risico’s. In deze paragraaf wordt het huidige inzicht aangaande de veiligheid van CO2-opslag onder land beschreven.
CO2-opslag heeft te kampen met twee grote risico’s: er kan lekkage van CO2 optreden en er kan
seismische activiteit ontstaan. In dit hoofdstuk worden deze twee risico’s eerst uitgelegd, om vervolgens in te gaan op technical risk assessment. Ecologische risico analyse biedt een mogelijkheid om een risico te kwantificeren (Bartell et al., 1992). Een dergelijke kwantitatieve analyse kan vervolgens bepalend zijn voor het beleid rond in dit geval CCS.
4.1 Lekkende CO2
CO2 kan tijdens het transportproces lekken, doordat er bijvoobeeld simpelweg een gat in de pijpleiding ontstaat. Een andere mogelijkheid is dat het CO2 uit de ondergrondse opslagplaats
migreert, doordat het reservoir niet goed genoeg is afgesloten.
Deze tweede, gestage lekkage van CO2 kan leiden tot verzuring van de bodem. Opwaartse
migratie van CO2 kan de buffercapaciteit van de bodem overschrijden, waarna deze zuurder
wordt. Als gevolg hiervan kunnen gevaarlijke stoffen als metalen uitspoelen naar het grondwater en kunnen voedingsstoffen als kalium en calcium, die essentieel zijn voor gezonde plantengroei, wegspoelen (Ulrich & Sumner, 2012). Effecten van verzuring worden in landbouw en natuurbeheer vaak bestreden door uitstrooiing van kalk. Bodemverzuring leidt dus tot een toename van gevaarlijke stoffen in het grondwater (Schlesinger, 1997), terwijl in Nederland drinkwater wordt gewonnen uit grondwater. In water kan CO2 reageren tot carbonzuur.
Bovendien kan het gevaarlijke metalen met zich meebrengen, die het water verder vervuilen. Weglekkende CO2 kan dus via grondwatercontaminatie leiden tot veiligheidsrisico’s voor de
mens (Fogarty & McCally, 2010).
Een lekkage in het transportproces, waarbij in één keer een grote hoeveelheid CO2 vrijkomt, kan
lokaal grote effecten hebben. Een voorbeeld van een ramp met CO2 is het plotselinge vrijkomen
van grote hoeveelheden CO2 in het Nyosmeer in Kameroen in 1986. Hierbij kwamen tot op 25
kilometer afstand ongeveer 1700 mensen om het leven (NRC Handelsblad, 2008). Men mag niet vergeten dat CO2 een giftige stof is, die zelfs dodelijk kan zijn voor de mens wanneer de
concentratie van CO2 7-10% van het luchtvolume bedraagt. CO2 hoeft niet per se dodelijk te zijn,
maar kan leiden tot falende hart- en ademhalingsfuncties. CO2 accumuleert bovendien laag bij de
grond, doordat het zwaarder is dan lucht. Dit mechanisme gaat de snelle verspreiding van het gas tegen en maakt hiermee de risico’s persistenter (Fogarty & McCally).
18
Een gat in het transportproces is natuurlijk geen vast gegeven, daarom kan men alleen maar uitgaan van een bepaalde kans dat een dergelijk risico optreedt. Hier wordt in paragraaf 4.3 dieper op ingegaan, maar eerst wordt in paragraaf 4.2 het risico van seismische activiteit toegelicht.
4.2 Seismische activiteit
Als een gas in een reservoir geïnjecteerd wordt, zal dit reservoir uitbreiden door de verhoogde druk. De natuurlijke eigenschappen en werkingen van het reservoir en omringende sedimenten beïnvloeden de veranderingen die plaats vinden door het injecteren van CO2 het reservoir. Dit
gebeurt voornamelijk op locaties waar het reservoir een uitgeput aardgasveld of olieveld is (Rutqvist, 2012). Mogelijke effecten van deze door de mens geïnduceerde veranderingen zijn aardzakkingen en aardbevingen. Er worden momenteel onderzoeken gedaan naar de aard van deze effecten, die tot nu toe minimaal lijken te zijn. Aardbevingen zijn niet hoger dan een 2.0 op de Schaal van Richter en de aardzakkingen die tot nu toe geregistreerd zijn, bedroegen maximaal een paar centimeter (Rutqvist, 2012).
Toch kunnen ook kleine aardbevingen van belang zijn, omdat aardschokken de reservoirs dusdanig kunnen aantasten, dat zij niet minder goed verzegeld zijn. Wanneer de verzegeling wordt aangetast, kan CO2 gaan lekken en dan kunnen de problemen optreden die beschreven
staan in paragraaf 4.1 (Zoback & Gorelick, 2012).
Nu in paragraaf 4.1 en 4.2 beide risico’s zijn uitgelegd, wordt in paragraaf 4.3 dieper ingegaan op de risico-analyse van CCS.
4.3 Technical Risk Assessment
Wanneer er door bijvoorbeeld een aardverzakking of een lek in het transportsysteem grote hoeveelheden CO2 vrijkomen in de bodem, zal dit milieutechnische problemen opleveren. Direct
onderzoek naar de effecten van dergelijke grootschalige rampen is niet voor handen. Risico’s omtrent seismische activiteit zijn voor CCS ook nog niet afdoende in kaart gebracht, simpelweg omdat CCS nog niet op voldoende grote schaal wordt toegepast (Haszeldine, 2009).
De risico’s worden daarom ingeschat aan de hand van de Technical Risk Assessment [TRA]-methode. TRA gaat uit van de assumptie dat een risico bestaat uit dat kans dat iets gebeurt, vermenigvuldigt met de consequenties van deze gebeurtenis. Dit biedt een handvat om abstracte risico’s te kwantificeren en hier vervolgens (beleids-)beslissingen op te baseren. Ecologische Risico Analyse (ERA) is de methode die wordt gebruikt om risico’s van milieutechnische aard te kwantificeren. Als de ecologie echter iets leert, is het dat ecosystemen dynamisch van aard zijn en zelden reageren zoals men voorspelt. Daarom is het kwantificeren van ecologische risico’s vaak extra gecompliceerd (Bartell et al., 1992).
19
Allereerst brengt men risico’s voor de gezondheid, veiligheid en het milieu in kaart. Han et al. (2012) hebben de risico’s aangaande het technische proces van CCS in kaart gebracht, zoals is te zien in tabel 3. In deze tabel gaat men uit van de verschillende stadia in CCS: afvangen, transporteren en opslag. Per stadium zijn de risico’s vervolgens opgenomen met in de rechter kolom het verwachte effect van het risico.
Tabel 3 Risico’s CCS per stadium (afvangen, transporteren, opslag). Bron: Han et al. (2012).
Techniek Risico Effect (jaarlijkse aantal
verwachte dodelijke ongevallen)
Afvangen Emissie als gevolg van
lekkage 3-14 per 10
5 arbeiders
Transporteren Corrosie, construtie- of materiaalfouten, bodemverschuiving, of bedieningsfouten
US CO2 pijpleidingen: 4.0-24
Mkm Vrijkomen van CO2 als gevolg
van lekkende pijpleiding of kapotte tankers
11.4-28.6 Tton-1Nm-1
Opslag Lekken van CO2 naar het
milieu toe 15-33 per 10
5 arbeiders
In onderstaande figuur (figuur 8) is te zien dat de risico’s niet even groot zijn in het proces. Het milieu loopt het grootste risico’s tijdens de injectie van CO2 in de bodem. Wanneer een reservoir
gevuld is, nemen de risico’s snel af. Dit is logisch, wanneer men bedenkt dat het eigenlijk meteen duidelijk wordt of de verzegelende mechanismen van omringende aardlagen ook echt in werking treden (Orr et al., 2005).
20
Figuur 8 Deze figuur geeft de mate van risico van het inbrengen van CO2 als functie van de tijd. Bron: website Earth Sciences Division, opgehaald op 11-02-2013 van http://esd.lbl.gov/research/programs/gcs/ projects/nrap/)
Deze analyses geven echter weinig inzicht in de gevolgen voor het milieu. De United States Environmental Protection Agency [EPA] heeft de mogelijke risico’s van CCS op een overzichtelijke manier weergegeven in onderstaande figuur (figuur 9). De linker kolom geeft de verschillende processen weer waarbij risico’s kunnen ontstaan. De middelste kolom geeft de twee grootste risico’s: het lekken van CO2 en drukveranderingen in de bodem (in dit onderzoek seismische
activiteit genoemd). De rechter kolom geeft de gebieden waarop deze risico’s inwerken.
Figuur 9 Deze figuur geeft een raamwerk van de evaluatie van mogelijke risico’s in het proces van CCS. Bron: Technical Support Document EPA, 2008.
21
De eerste stap van een TRA is dus het in kaart brengen van de mogelijke risico’s. Deze risico’s zijn toegelicht in paragraaf 4.1 en 4.2. Op basis van deze analyse kan men risico’s van CCS zo veel mogelijk inperken. Wanneer men CO2 op een veilige manier wil opslaan, zal men CO2 in de
omgeving van opslaggebieden en transportsystemen permanent moeten monitoren (Haszeldine, 2009). Bij verdachte toename in de zuurgraad van het milieu, kan men dan maatregelen treffen en eventuele lekken in het systeem dichten. Veiligheidsrisico’s kunnen zo voor mens en milieu geminimaliseerd worden (Metz et al. 2005). Daarnaast kan men ook de seismische activiteit monitoren. Op deze manier kan men zo adequaat en snel mogelijk handelen, wanneer zich gevaarlijke verstoringen voordoen (Rutqvist, 2012).
De laatste stap in een risico-analyse is een inschatting van de risico’s: is de technologie het proberen waard of zijn de risico’s te groot of te onbekend? De EPA (2008) en het International Panel on Climate Change (2007) voorzien, mits CCS zorgvuldig geïmplementeerd wordt, geen grote risico’s voor mens en milieu. De Nederlandse overheid sluit zich hierbij aan. Zij vermeldt op haar website dat het risico op lekkage van CO2 tijdens het transport door pijpleidingen
nagenoeg nul is, wanneer men goed controleert. De overheid beroept zich hierbij op jarenlange ervaring met buisleidingen die gas en olie vervoeren. De veiligheidssystemen zouden geavanceerd zijn en de veiligheidseisen hoog (Rijksoverheid, 2012).
4.4 Conclusie
Uitgebreid onderzoek naar de gevolgen van CO2 lekkages is noodzakelijk om risico’s van CO2
-opslag juist in te kunnen schatten. Eigenlijk zou dit soort onderzoek gedaan moeten zijn, voordat CCS op grote schaal wordt geïmplementeerd in Nederland. Maar risk assessment lijkt de beste methode die voor handen is om in te spelen op dergelijke, deels onbekende, risico’s.
Uit de literatuurstudie die is toegelicht in hoofdstuk 2 is gebleken dat CCS het beste kan worden toegepast in geëxploiteerde aardolie en –gasvelden. Hier is van nature al een sterk verzegelend mechanisme, wat het risico op lekkage verkleint. Wanneer men de druk in dit soort reservoirs blijft meten, kan men het risico op aardverzakkingen en aardbevingen in de gaten houden (Haszeldine, 2009).
Als er één ding zeker is, is het dat men nog te weinig weet over de risico’s van CO2-opslag om
zekere uitspraken te doen. De natuurwetenschap is op dit moment nog niet in staat om bevredigende antwoorden te geven op de zorg van de burger. De huidige situatie in Groningen ondersteunt deze opvatting.
Aardgaswinning vindt al sinds de jaren ’60 op grote schaal plaats in deze provincie. Op 16 augustus 2012 wordt Loppersum echter opgeschrikt door een aardbeving van 3.4 op de schaal van Richter (KNMI, 2012). In januari en februari van dit jaar vinden meerdere aardbevingen in
22
Groningen plaats (NRC, 11-02-2013). Onderzoek van de SodM en het KNMI toont aan dat de bevingen samenhangen met de gaswinning. Het onderzoek voorspelt zwaardere schokken in de toekomst. Het SodM beveelt minister Kamp van Economische Zaken aan om de gaswinning in Groningen terug te dringen (Rapport SodM, 2013).
Tot nog toe werd aangenomen dat de seismische activiteit die veroorzaakt kan worden door CCS zeer gering zal zijn en geen grote gevolgen met zich mee zal brengen (Rutqvist, 2012). De huidige situatie in Groningen doet echter vermoeden dat de effecten groter kunnen zijn dan tot nog toe werd aangenomen. Het vervolgonderzoek dat het SodM nu doet in opdracht van minister Kamp kan meer licht op de zaak werpen. De uitkomsten van dit onderzoek zouden zeker moeten laten meewegen in besluitvorming rond CCS.
De toenemende seismische activiteit in Groningen toont dat ecologische gevolgen slecht te voorspellen zijn. De burger, zo bleek uit de afgenomen enquete, vroeg om informatie over de risico’s die CCS met zich meebrengt. Het eerlijke antwoord op deze vraag is dat uitgebreide studies naar de gevolgen van lekkend CO2 nog niet voorhanden zijn. Seismische activiteit lijkt,
gezien de recente ontwikkelingen in Groningen, ook een risico waar meer onderzoek naar zou moeten worden gedaan.
23
5. Conclusie en discussie
5.1 Conclusie
In dit onderzoek kwamen vier verschillende disciplines samen. Biologie, aardwetenschappen en scheikunde vormden het natuurwetenschappelijk perspectief en de sociologie belichtte het maatschappelijke aspect van dit onderzoek.
Het doel van dit onderzoek was allereerst het in kaart brengen van de houding van de burger tegenover CO2-opslag. Uit de afgenomen enquête bleek dat er sprake was van een significant NIMBY-effect. Niet-Barendrecht respondenten stonden minder negatief tegenover CCS dan respondenten uit Barendrecht. Beide groepen kwamen in hun beoordeling echter niet aan een voldoende. Ook gaven zij beiden aan weinig over de techniek te weten en vooral meer informatie over de risico’s te willen krijgen.
Deze risico’s zijn in dit onderzoek geanalyseerd. De belangrijkste risico’s zijn het lekken van CO2
en seismische activiteit. Het lekken van CO2 en daarmee de migratie van het gas in de bodem kan
leiden tot verzuring van de bodem en de grondwaterkwaliteit aantasten. Aardbevingen en aardverzakkingen als gevolg van seismische activiteit kunnen het onderaardse verzegelingmechanisme verbreken en schade aan mens en milieu berokkenen.
De Nederlandse overheid schat de risico’s in als klein, net als het IPCC. Maar uitgebreid onderzoek naar de gevolgen van CO2-opslag is niet voorhanden. Wanneer men CO2 op een veilige
manier wil opslaan, zal men CO2 in de omgeving van opslaggebieden en transportsystemen
permanent moeten monitoren. Op deze manier kunnen veranderingen in de omgeving snel worden waargenomen en kan er adequaat op eventuele lekker worden gereageerd. Uitgebreid onderzoek naar de gevolgen van CO2-opslag is echter niet voorhanden. Daarom wordt gebruik gemaakt
van risico analyses.
Als er één ding zeker is, is het dat men nog te weinig weet over de risico’s van CO2-opslag om
zekere uitspraken te doen. De natuurwetenschap is op dit moment nog niet in staat om bevredigende antwoorden te geven op de zorg van de burger. De burger, zo bleek uit de afgenomen enquête, vroeg om informatie over de risico’s die CCS met zich meebrengt. Het eerlijke antwoord op deze vraag is dat uitgebreide studies naar de gevolgen van lekkend CO2 nog
niet voorhanden zijn. Seismische activiteit lijkt, gezien de recente ontwikkelingen in Groningen, ook een risico waar meer onderzoek naar zou moeten worden gedaan.
De overheid is dus blijkbaar niet in staat geweest de burger op passende wijze te informeren. De exacte wetenschap kan hier een rol spelen, door de burger objectieve informatie te verschaffen.
24
De bevindingen van dit onderzoek, die dus concreet inspelen op de vragen van de burger, zijn gebundeld in een flyer. Deze informatie is niet gekleurd door belanghebbenden die CCS willen implementeren en is ook zonder achtergrondkennis leesbaar. De flyer is opgenomen in Appendix 2.
5.2 Discussie
Enquête
De enquête is ingevuld door in totaal 71 mensen. Een grotere groep respondenten had misschien een sterker effect kunnen aantonen. In dit onderzoek is gebruik gemaakt van een enquête met open vragen, maar diepte-interviews hadden misschien meer problemen die de burger heeft met CCS bloot kunnen leggen.
De mensen die zijn geënquêteerd in Barendrecht waren gemiddeld lager opgeleid dan de respondenten in andere gemeenten. Dit zou van invloed kunnen zijn op de resultaten. Dit effect is in dit onderzoek buiten beschouwing gelaten, maar eventueel vervolgonderzoek zou kunnen streven naar een representatiever opleidingsniveau.
Interdisciplinariteit
Hoewel de vier betrokken disciplines relevant waren voor dit onderzoek, zou het betrekken van meer disciplines een voordeel kunnen bieden. Politicologie zou het onderzoek bijvoorbeeld vanuit een beleidsperspectief kunnen verrijken. Economische en bedrijfskundige disciplines zouden kosten-batenanalyses kunnen uitvoeren. Deze analyses kunnen ook de (economische) risico’s van CCS in kaart brengen. Daarnaast kan de rendabiliteit van CCS worden onderzocht vanuit deze disciplines.
Risico’s
Vanuit de natuurwetenschappen is niet veel onderzoek gedaan naar de risico’s en effecten van het implementeren van CCS, omdat er geen data voorhanden zijn van grootschalige rampen met CO2-lekkage of aardverschuivingen als gevolg van CCS. Hoewel het natuurlijk goed nieuws is dat
dergelijke data niet beschikbaar zijn, is het van groot belang dat belanghebbenden, zoals overheden en de burger, inzien dat alle veiligheidsanalyses gebaseerd zijn op risicoanalyses. Deze analyses worden gedaan op basis van kansberekeningen en het predicaat ‘veilig’ is dus arbitrair.
Duurzaamheid
CO2-opslag wordt gezien als een duurzame, tijdelijke “overgangsmaatregel op weg naar een
duurzame energiehuishouding” (Rijksoverheid, 2012). CCS kan daarbij bijdragen aan het verminderen van de uitstoot van CO2 (Torvanger, et al., 2012). Door CO2 af te vangen, komt er
25
energiebronnen in te voeren, wat uitkomst biedt voor sectoren waar alternatieve energiebronnen ontbreken. Het geeft onderzoekers ook meer tijd om deze alternatieve, duurzamere energiebronnen te ontwikkelen. Volgens tegenstanders van CCS schuilt hier echter het gevaar. Door CO2 uit de lucht af te vangen, wordt de urgentie voor het invoeren van
duurzame energiebronnen kleiner. Bedrijven in diverse sectoren zullen zich dan niet geneigd voelen om hun CO2 uitstoot te verminderen.
Een ander nadeel van het gebruik van CCS heeft te maken met emissierechten. Deze emissierechten blijken in de praktijk vooral een financiële markt te zijn geworden (Woerdman & Weishaar, 2010). Bedrijven kunnen CCS gebruiken als een reservoir om hun extra uitgestoten CO2 niet te betalen via extra emissierechten te kopen, maar de extra geproduceerde CO2 op te
slaan. Als CCS zo wordt ingezet, zou het beoogde doel voorbij worden gestreefd: in plaats van een vermindering in uitstoot, zou CCS ervoor kunnen zorgen dat bedrijven (nog) niet hoeven te innoveren in duurzame energie en hun uitstoot gelijk kunnen houden, of zelfs kunnen uitbreiden (Richtlijn 2009/31/EG Europees parlement).
Het voornaamste nadeel van CCS is dus het verdwijnen van de urgentie voor het ontwikkelen en invoeren van duurzame energiebronnen. Daarbij is er een kans dat er juist meer CO2 zal worden
uitgestoten, mede doordat het afvangen, transporteren en opslaan van CO2 tien tot veertig
procent extra energie kost. CCS put daardoor kolenvoorraden sneller uit. Ook brengt CCS kosten met zich mee, die uiteindelijk door de elektriciteitsafnemer, en dus de burger, zal moeten worden betaald. Deze twee aspecten kunnen er wel weer voor zorgen dat de vraag naar duurzame, goedkopere energie zal toenemen.
26
6. Geraadpleegde literatuur
Anderson, S., Newell, R. (2003). Prospects for Carbon Capture and Storage Technologies. Discussion Paper. Washington DC: Resources For the Future.
Bartell, S.M., Gardner, R.H., O’Neill, R.V. (1992) Ecological Risk Estimation. Lewis Publishers, Chelsea, United States.
Benson, S.M., Cole, D.R. (2008). CO2 Sequestration in Deep Sedimentary Formations. Elements, 4, 325-331.
Bickle, M.J. (2009). Geological carbon storage. Nature Geoscience, 2, 815-818.
Blackford, J.C. & Gilbert, F.J. (2007) pH variability and CO2 induced acidification in the North Sea. Journal of Marine Systems, 64(1-4), 229-241.
Boix Mansilla, V. (2005) Assessing student work at disciplinary crossroads. Change, 37, 14-21. Coninck, H. de, Stephens, J.C. & Metz, B. (2009) Global learning on carbon capture and storage: A call for strong international cooperation on CCS demonstration. Energy Policy, Vol. 37, Issue 6, pp. 2161-2165.
Brito, A.J. & De Almeida, A.T. (2009) Multi-attribute risk assessment for risk ranking of natural gas pipelines. Reliability Engineering & System Safety, Vol. 94, Issue 2, p. 187-198.
Dijkema, G., Lukszo, Z., Verkooijen, A., Vries, L. de, Weijnen, M. (2009). De regelbaarheid van elektriciteitscentrales. Verkregen op 7 februari 2013, van
http://www.nextgenerationinfrastructures.eu/download.php?field=document&itemID=499787 Energieonderzoek Centrum Nederland [ECN] (2009). Afvang, transport en opslag van CO2 (CCS). Verkregen op 7 februari 2013, van
http://www.ecn.nl/fileadmin/ecn/corp/pdf/factsheet_Schoon_fossiel.pdf
Environmental Protection Agency [EPA] (2008) Vulnerability Evaluation Framework for Geologic Sequestration of Carbon Dioxide. Verkregen op 9 februari 2013 van
http://www.epa.gov/climatechange/Downloads/ghgemissions/VEF-Technical_Document_072408.pdf.
Europees parlement (2009), Richtlijn 2009/31/EG. Verkregen op 3 december 2012, van http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:140:0114:0114:NL:PDF. Feenstra, C.F.J., Mikunda, T., Brunsting, S. (2010). What happened in Barendrecht? Case study on the planned onshore carbon dioxide storage in Barendrecht, the Netherlands. Verkregen op 23 november 2012, van http://www.globalccsinstitute.com/publications/what-happened-barendrecht.
27
Fogarty, J.F. & McCally, M. (2010) Health and Safety Risks of Carbon Capture and Storage. American Medical Association. JAMA, Vol. 303, No. 1, p. 67-69.
Han, J., Ahn, Y., Lee, J., Lee, I. (2012). Optimal strategy for carbon capture and storage infrastructure: a review. Korean Journal of Chemistry Engineering, 29, 975 – 984. Haszeldine, R.S. (2009) Carbon Capture and Storage: How Green Can Black Be? Science Magazine, 325 (5948), 1647-1652.
Herzog, H. & Golomb, D. (2004). Carbon Capture and Storage from Fossil Fuel Use. Encyclopedia of Energy, 1, 1-11.
KNMI (2012) Locatie aardbevingen in provincie Groningen. Verkregen op 11-02-2013 van http://www.knmi.nl/cms/content/108672/locatie_aardbevingen_in_provincie_groningenChro meHTML/Shell/Open/Command.
Makarow, M., Ceulemans, R. & Horn, L. (2007) Impacts of Ocean Acidification, Science policy briefing. No. 37. European Science Foundation. Verkregen op 3 december 2012, van
http://www.esf.org/publications/science-policy-briefings.html.
Meer, B. van der (2005). Carbon Dioxide Storage in Natural Gas Reservoirs. Oil and Gas Science and Technology, 60(3), pp. 527-536
Metz, B., Davidson, O., Coninck, H. de, Loos, M., Meyer, L. (2005) IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage. Camebridge University Press, 431 pp.
Milieuloket (2012). Europese milieubeleid. Verkregen op 3 december 2012, van http://www.milieuloket.nl/9353000/1/j9vvhurbs7rzkq9/vhurdyxqxfmi
Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie (2011). Energie 2011. Verkregen op 30 november 2012 van http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/energie/energiebeleid-nederland
New Scientist (2010). Earthquake risk for carbon capture and storage. Verkregen op 11 februari 2013, van http://www.newscientist.com/article/dn21954-earthquake-risk-for-carbon-capture-and-storage-schemes.html
NOS (2010). CO2 -opslag Barendrecht van de baan. Verkregen op 3 februari 2013, van
http://nos.nl/artikel/195971-co2opslag-barendrecht-van-de-baan.html
NRC Handelsblad (2008) Zo, dus CO2 is niet gevaarlijk, minister Cramer. Verkregen op 3
december 2012 van,
http://vorige.nrc.nl/opinie/article2093257.ece/Zo,_dus_CO2_is_niet_gevaarlijk,_minister_Crame r.
NRC Handelsblad (2012) Opnieuw aardschok in Groningen. Verkregen op 11 februari 2013 van, http://www.nrc.nl/nieuws/2013/02/11/opnieuw-aardschok-in-groningen/.
Oelkers, E.H. & Cole, D.R. (2008). Carbon Dioxide Sequestration A Solution to a Global Problem. Elements, 4, 305-310.
28
Orr, F.M., Kovscek, A., Jessen, K., Tang, T., Seto, C., Hesse, M., et al. (2005). CO2 sequestration in oil/gas reservoirs, saline aquifers and coal beds. Energy Research at Stanford. Verkregen op 3 december 2012, van
http://gcep.stanford.edu/pdfs/SI3U6jOMPAIgwkaiBD_77Q/orr_kovscek_jessen_ers06.pdf Rijksoverheid (2012). Risico's CO2-opslag. Verkegen op 3 december 2012, van
http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/co2-opslag/risico-s-co2-opslag. Rubin, E. (2005). IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage, Cambridge:Cambridge University Press.
Rutqvist, J. (2012). The Geomechanics of CO2 Storage in Deep Sedimentary Formations. Geotechnical and Geological Engineering, 30, 525-551.
Schlesinger, W.H. (1997) Biogeochemistry. Academic Press Elsevier, San Diego, United States. Staatstoezicht op de Mijnen [SodM] (16-01-2013) Reassessment of the probability of higher magnitude earthquakes in the Groningen gas field. Verkregen op 9 februari 2013 van
http://www.sodm.nl/sites/default/files/redactie/20130116%20groningen%20seismicity%20r eport%20final.pdf.
The Energy Lab (datum onbekend). Carbon Storage, Simulation and Risk Assessment Focus Area. Verkregen op 11 februari 2013, van
http://www.netl.doe.gov/technologies/carbon_seq/corerd/simulation.html
The International Solid Waste Association (2004). The NIMBY “Not in my backyard” reader 2004. ISWA WGCSI.
Torvanger, A., et al. Quality of geological CO2 storage to avoid jeopardizing climate targets (2012). Climatic Change, 114, 245 – 260.
Ulrich, B. & Somner, M.E. (2012). Soil Acidity. Springer, London. 237 pp.
Woerdman, E. & Weishaar, S.E. (2010) Pros and Cons of Auctioning Emission Rights: A Law and Economics Perspective. Working Paper Series in Law and Economics, Groningen. 22 pp.
Zoback, M.D. & Gorelick, S.M. (2012) Earthquake triggering and large-scale geologic storage of carbon dioxide. PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America), Vol. 109, No. 26, p. 10164-10168.
29
Appendices
Appendix 1 Enquête
Welkom, wij zijn vier studenten van de Universiteit van Amsterdam en willen u
vragen deze vragenlijst naar waarheid in te vullen. Het doel is dat wij een goed
beeld krijgen over de mening van de burger aangaande CO2-opslag. De vragenlijst
zal ongeveer 5 minuten in beslag nemen. Alvast bedankt voor uw medewerking.
Q1
In welke gemeente bent u woonachtig?Q2
Wat is uw geslacht?Man Vrouw
Q3
Wat is uw leeftijd?Q4
Wat is uw hoogst genoten opleiding?Basisschool MAVO / VMBO HAVO VWO MBO HBO WO anders, namelijk ____________________
Hieronder volgen vragen betreffende CO2 opslag
Q5
Bent u bekend met de technologie CO2 opslag (ookwel Carbon Capture and Storage)?ja nee
Nee? Ga door naar vraag 9 (p.3)
Q6
Schrijf hieronder op wat u weet over CO2 opslag (Carbon Capture and Storage)30
Q7
Op een schaal van 0 (zeer negatief) tot 10 (zeer positief), hoe denkt u over CO2 opslag? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Q8
Beargumenteer het cijfer wat u zojuist heeft gegeven.[…]
Bedankt voor uw medewerking!
Bent u geïnteresseerd in de resultaten dan kunt u een mailtje sturen naar janna.boonstra@student.uva.nl
De volgende vragen zijn bestemd voor respondenten die niet bekend
zijn met CO
2-opslag.
CO2 opslag een techniek om CO2 aan de atmosfeer te ontrekken. CO2 is één van de voornaamste broeikasgassen die bijdragen aan het versterkte broeikaseffect. Door de verbranding van fossiele brandstoffen komt er steeds meer CO2 in de atmosfeer terecht, waardoor de aarde sneller opwarmt. Met carbon capture and storage (CO2 opslag) wordt de CO2 uit de atmosfeer ontrokken bij fabriekspijpen en opgeslagen onder de grond, bijvoorbeeld in lege aardgasvelden. Nederland heeft geschikte aardgasvelden voor deze technologie in Groningen en Barendrecht met een grote opslagcapaciteit. Door deze techniek toe te passen worden de internationale klimaatafpsraken die er zijn binnen de EU haalbaar. Het is echter een tijdelijke oplossing; we kunnen niet eeuwig CO2 in de grond opslaan. Naast de voordelen van de techniek zijn er dus ook nadelen. Het is tijdelijk; het grondwater kan verzuren en er kunnen kleine aardschokken ontstaan. Ook is het niet duidelijk wat er gebeurd wanneer het CO2 kan ontsnappen uit de opslagplaats.
31
De proeven die met CO2-opslag zijn uitgevoerd; de demonstratieprojecten, zijn echter zonder veiligheidsproblemen verlopen.
Q9
Op een schaal van 0 (zeer negatief) tot 10 (zeer positief), hoe denkt u over CO2 opslag? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1010
Beargumenteer het cijfer wat u zojuist heeft gegevenBedankt voor uw medewerking!
Bent u geïnteresseerd in de resultaten dan kunt u een mailtje sturen naar janna.boonstra@student.uva.nl
32
33
Appendix 3 Research map
In onderstaande afbeelding is te zien hoe de discplines aardwetenschappen, biologie, scheikunde en sociologie in dit onderzoek zijn geïntegreerd (zie figuur 1).
Figuur 1 Integratie disciplines.
Sociologie fungeerde in dit onderzoek als een soort envelop, waar de bèta-disciplines scheikunde, aardwetenschappen en biologie invulling aan gaven. Door het probleem van het missen van een maatschappelijk draagvlak eerst te analyseren vauit sociologisch oogpunt, konden de bèta-disciplines hierop inspelen. De analyse is gebaseerd op een literatuuronderzoek naar de principes Not In My BackYard en Not In Any BackYard (NIMBY en NIABY). Daarnaast is er een enquête afgenomen op basis waarvan zowel een uitspraak kon worden gedaan over deze principes en de maatschappelijke bezwaren konden worden geanalyseerd. Op de problemen en meningen van de burger aangaande CO2-opslag is vervolgens door de bèta-disciplines gepoogd
er een antwoord op te formuleren (zie figuur 2). Vooral de risico-analyse heeft hierbij een grote rol gespeeld.
Natuurwetenschap
Aardwetenschappen Biologie ScheikundeBurger
Soci
ol
og
ie
34
Figuur 2 Deze figuur geeft een schematisch overzicht van de opzet van dit onderzoek. De mening van de burger is eerst in kaart gebracht door middel van een enquête, vervolgens zijn deze resultaten geïnterpreteerd aan de hand van sociologische theorie. Tot slot zijn de vragen van de burger beantwoord met de hulp van inzichten uit de natuurwetenschap.
Daarnaast boden de disciplines aardwetenschappen en scheikunde een theoretisch kader waarin de technische kant van Carbon Capture and Storage uiteen werd gezet (zie figuur 3).
Figuur 3 Deze figuur hangt samen met figuur 2. In deze figuur wordt ingezoomd op de natuurwetenschappen, om hierbinnen de samenhang van verschillende disciplines te visualiseren. Aardwetenschappen en scheikunde raken elkaar waar het om de techniek van CCS gaat. Aardwetenschappen, scheikunde en biologie raken elkaar waar het om de risico’s van CCS gaat.
Het integratiemechanisme dat we hebben gebruikt, wordt beschreven door Newell (2000) als Rearranging sub-systems to bring out interrelationships (Newell, 2000). Dit proces laat zien dat het omdraaien van sub-systemen een relatie kan brengen tussen conflicten, en hierdoor wordt er common ground bereikt.
Burger
• Enquête
Sociologie
• Interpretatie
enquête
Natuur-wetenschap
• Antwoord op
vragen burger
35
Appendix 4 Conflictanalyse
Aard van verschil
Theorie/C oncept/As sumptie/Iz icht Betrokken Disciplines A: Terminologie B: Alternatieve Inzichten/Commo n Ground C: Conflicterende Inzichten D: Anders Not in My Back Yard perpsectie f en human koolstofdi oxide-uitstoot Sociologie/ Biologie Centrale Burger/Lokale Burger/Koolsto fdioxide uitstoot Informatie uitgeven aan Burgers. Goed informeren van risico’s die
gebonden zijn aan CCS en ook de positieve
mogelijkheden die het met zich biedt. Als burgers geïnformeerd worden dat zij de primaire oordzaak zijn van CO2 uitstoot, is het mogelijk hun houding tegen milieuvervuiling en CCS te veranderen. Burgers vinden CCS een positief fenomeen zolang ze er niets mee te maken hebben. De reden dat er te veel koolstofdioxide uitstoot heerst momenteel, is door de mens zelf. Deze twee inzichten conflicteren met elkaar, mensen willen niet persoonlijk te worden belast met CCS, maar mensen zelf zijn de reden waarom CCS tot stand is gekomen, door de te hoge CO2 uitstoot. Verzuring Biologie/Aa Verzuren Er moet geen Deze twee
