6 – Ressurser for framtiden
Norsk sokkel er godt posisjonert til å møte klimautfordringen og den økte økonomiske risikoen dette medfører.
Samtidig åpner klimautfordringen for muligheter for nyskaping og ny næringsaktivitet, gjennom blant annet lagring av CO2 i undergrunnen og leting og utvinning av havbunnsmineraler.
Klimautfordringen
Strenge virkemidler
Siden petroleumsvirksomheten startet, er det gradvis innført strengere krav til miljø- og sikkerhetsmessig forsvarlig virksomhet. Myndighetene har benyttet seg av flere virkemidler og reguleringer for å redusere utslippene fra oljeproduksjonen som deltakelse i EUs kvotesystem, innføring av CO2-avgift og forbud mot fakling. Myndighetene har vært pådriver, industrien har tilpasset seg kravene og det er utviklet og tatt i bruk ny teknologi for å møte utfordringene.
Olje og gassvirksomheten er sammen med innenlandsk luftfart den sektoren som har hatt høyest pris på utslipp av CO2 (Figur 6.1 [20]). Summen av CO2 avgift og kvoteplikt innebærer at selskapene på sokkelen i 2020 står overfor en samlet pris for utslipp av CO2 på mellom 700 og 800 kroner per tonn.
Dette er vesentlig høyere enn i alle andre land med petroleumsvirksomhet. Høye kostnader på utslipp av klimagasser har bidratt til at karbonavtrykket fra norsk petroleumsproduksjon er lavt i global sammenheng (Figur 6.2 [21]).
Figur 6.1 Pris (avgift/kvotepris) på utslipp av klimagasser i Norge. Kilde: Finansdepartementet (2019).
Global utfordring
Gjennom Parisavtalen har nær sagt alle verdens land, inkludert Norge, blitt enige om å redusere utslipp av klimagasser slik at økningen i den globale gjennomsnittstemperaturen holdes godt under 2°C sammenlignet med førindustrielt nivå, og å tilstrebe å begrense temperaturøkningen til 1,5°C. Etter Parisavtalen skal alle parter melde inn nye eller oppdaterte nasjonalt fastsatte bidrag hvert femte år.
Norge og Island har inngått en avtale med EU om å redusere utslippene med minst 40 prosent i 2030 sammenliknet med nivået i 1990. Norge har under Parisavtalen meldt inn et forsterket mål om å redusere utslippene med minst 50 prosent og opp mot 55 prosent i 2030 sammenliknet med nivået i 1990. Norge ønsker å oppfylle det forsterkede målet sammen med EU, og jobber for at EU skal øke sitt mål til 55 prosent. Europakommisjonen har nylig foreslått å øke EUs mål til 2030 til 55 prosent. Forslaget skal behandles i Rådet og Europaparlamentet før det vedtas.
Figur 6.2 Oppstrøms CO2-utslipp for de 10 største olje- og gassprodurende land i 2018. Kilde: Rystad Energy (2020).
Norsk gass
For å nå klimamålene har EU de siste årene blant annet satset stort på fornybar kraft som vind- og solenergi. Dette har bidratt positivt til reduksjon av CO2-utslipp, men gir samtidig noen utfordringer ettersom denne type energi er variabel. Med stadig mer fornybar energi, trengs energikilder som kan samvirke med variabel fornybar energi. Gass og regulerbar vannkraft er velegnet til dette ettersom de lett kan svinge opp og ned og tilpasse seg svingningene i produksjonen fra sol og vind, i motsetning til for eksempel kjernekraft.
I Storbritannia har kombinasjonen av gass og vindkraft, både på land og til havs, høy CO2-pris og energi-effektivisering ført til en betydelig nedgang i bruk av kull i kraftforsyningen og nedgang i CO2-utslippene. Her har gass fra Norge, som er Storbritannias viktigste gassleverandør (Figur 6.3 [22]), vært en viktig bidragsyter. Norsk gass til Storbritannia har lavest klimaavtrykk per enhet i forhold til andre gasskilder (Figur 6.4 [23]).
Å bytte ut kull med gass og fornybar energi i kraftsektoren er generelt en effektiv måte å få til store, raske og rimelige utslippskutt ettersom gass frigjør opptil 50 prosent mindre CO2 enn kull når den forbrennes. Det er en viktig del av norsk petroleumspolitikk å legge til rette for fortsatt eksport av gass til Europa og verden. Det er store uoppdagede gassressurser på norsk sokkel (Kapittel 3 Uoppdagede ressurser).
Figur 6.3 Storbritannias viktigste importkilder naturgass, 2018. Kilde: GOV.UK (2020). Belgia er transittland for hovedsakelig russisk gass.
Figur 6.4 Utslippsintensitet for leveranser av naturgass til Storbritannia. Kilde: Oil and Gas Authority (2020).
Fornybar energi og havbunnsmineraler
Økt produksjon og forbruk av fornybar energi for å redusere forbruket av fossil energi er viktig for å nå målsetningene i Parisavtalen. Denne energiomstillingen vil kreve betydelig satsing på ny teknologi. I hovedsak dreier dette seg om fornybar energi (vann, vind og sol), bedre lagring og mindre tap av energi (batterier og energitransport), mindre forbruk av fossil energi (elektrifisering av kjøretøy, lettere materialer) og avansert og smart teknologi. De fleste av disse områdene er mineralkrevende. På lang sikt er det mulig å legge til rette for at en vesentlig del kan dekkes gjennom resirkulering.
Imidlertid vil befolkningsvekst og velstandsutvikling medføre et fortsatt økende ressursbehov som ikke umiddelbart kan dekkes av resirkulerte materialer. Det vil særskilt være økt behov for utvalgte grunnstoff som litium, kobolt, nikkel, mangan og enkelte sjeldne jordarter. Disse grunnstoffene forekommer blant annet i avsetninger på havbunnen langs den midt-atlantiske spredingsryggen. I norske havområder finnes de i sulfidavsetninger og i manganskorper. Potensialet for å utnytte og skape verdier av mulige forekomster er stort, ettersom norsk oljeindustri ligger i verdenstoppen innenfor marin teknologi.
CO2-håndtering
Både FNs klimapanel og IEAs scenarioer anslår at det vil være behov for en vesentlig andel karbonfangst og -lagring for å nå målene i Parisavtalen. CO2-fangst og lagring (Carbon Capture and Storage, CCS) innebærer å fange, transportere og lagre CO2 fra blant annet kraftproduksjon eller industriprosesser. Hensikten med CO2-håndtering er å begrense utslipp av CO2 til atmosfæren gjennom å fange CO2, for deretter å lagre den sikkert i dype geologiske formasjoner.
Økt behov for CO2-lagring, blant annet i Europa, kan innebære nye muligheter for verdiskaping på sokkelen. CO2-håndtering kan også styrke gassens konkurransekraft i forhold til andre energiformer og på den måten øke verdien av norske gassressurser på lang sikt. Kostnadseffektiv CO2-håndtering kan også bidra til å øke verdien av gasshydrater som det kan være store mengder av på norsk sokkel [7].
Fra gass til hydrogen
Hydrogen er en energibærer som har potensial til å lagre store mengder energi. I dag framstilles hydrogen hovedsakelig fra fossile brensler som kull, olje og gass, noe som frigjør CO2, og betegnes grått hydrogen. Ved karbonfangst og -lagring kan gass omdannes til tilnærmet utslippsfri hydrogen (blått hydrogen). Hydrogen kan dermed framstilles med svært lave utslipp av klimagasser og har ingen utslipp ved forbrenning. Hydrogen kan også framstilles ved hjelp av fornybar energi, såkalt grønt hydrogen (Faktaboks 6.1).
Industrien er aktiv pådriver for å få til slike lavutslippsløsninger på sokkelen der havvind, gass, CCS og hydrogen er viktige elementer (Faktaboks 6.2). I Storbritannia er det utviklet en visjon for integrering av ulike energiaktiviteter på britisk sokkel (Figur 6.5 [24]). En slik visjon tilsier at utstrakt samarbeid og koordinering må til for å få til kostnadseffektive og konkurransedyktige løsninger.
Dersom initiativene bidrar til å utvikle en verdikjede for utslippsfri hydrogen, kan etterspørselen etter gass som råvare i hydrogenproduksjon øke. Kombinasjonen av CCS-infrastruktur og store gassressurser, gjør at Norge har gode forutsetninger i et potentsielt market for hydrogen.
Figur 6.5 Visjon for integrering av ulike energiaktiviteter, UK. Modifisert etter Oil and Gas Authority (OGA, 2019).
Faktaboks 6.2 Framtidens energinæring på norsk sokkel
CO2-lagring på norsk sokkel
Første konsesjon tildelt for lagring av CO2
Equinor ble i januar 2019 tildelt den aller første utnyttelsestillatelsen for injeksjon og lagring av CO2 (Figur 6.7).
Figur 6.7 Utnyttelsestillatelse EL001.
I desember 2019 startet boringen for å finne reservoarer som kan egne seg som CO2-lager. Brønnen 31/5-7 som ble avsluttet i februar 2020, påviste sandstein med egenskaper som er godt egnet for et CO2-deponi.
Reservoaret er fylt av vann, og det har aldri vært olje-eller gassproduksjon fra disse formasjonene i dette området.
Northern Lights
Prosjektet Northern Lights omfatter transport, mottak og permanent lagring av CO2 i et reservoar i utnyttelsestillatelse 001 i den nordlige delen av Nordsjøen. Northern Lights er et samarbeid mellom Equinor, Shell og Total. Prosjektet får statlig støtte. I mai 2020 leverte Equinor, på vegne av Northern Lights-partnerskapet plan for utbygging og drift (PUD) for infrastruktur for transport og lagring av CO2 på norsk sokkel. Det er Olje- og energidepartementet (OED) som har mottatt planen, mens OD skal behandle den i henhold til forskriften om CO2-lagring.
Langskip
I september 2020 la Regjeringen fram stortingsmelding Meld. St. 33 (2019 –2020). Regjeringen foreslår for Stortinget å gi støtte til gjennomføring av et norsk demonstrasjonsprosjekt for fullskala CO2 håndtering som omfatter fangst, transport og lagring av CO2. Prosjektet har fått navnet Langskip. Regjeringen foreslår å realisere Norcem som første CO2- fangstprosjekt og deretter Fortum Oslo Varmes CO2-fangstprosjekt, under forutsetning av at Fortum Oslo Varme får tilstrekkelig egenfinansiering og finansiering fra EU eller andre kilder.
Fanget CO2 vil bli gjort flytende og mellomlagret ved Grenland havn. Fra Brevik vil CO2 bli fraktet med skip til en ny mottaksterminal på Kollsnes i Øygarden kommune i Vestland. Derfra skal det fraktes i et om lag 100 kilometer langt rør på havbunnen og pumpes inn i et reservoar på om lag 2600 meter dyp i Nordsjøen for permanent lagring (Figur 6.8). Northern Lights er transport- og lagringsdelen av Langskip-prosjektet.
Permanent lagring i undergrunnen
Planen er at CO2 skal lagres i Cook- og Johansenformasjonene sørvest for Trollfeltet. Det er lagt opp til en trinnvis utbygging av prosjektet, der første fase er planlagt med en kapasitet til å lagre 1,5 millioner tonn CO2 per år. Det er imidlertid lagt inn fleksibilitet til å kunne utvide kapasiteten i anlegget, og et viktig mål er å kunne tilby lageret som deponi for CO2 fra andre land i Europa.
Prosjektet har som mål å demonstrere sikker lagring og bidra til å redusere kostnadene for framtidige prosjekter. Statlig støtte er en forutsetning for prosjektet.
Erfaring
I Norge er det lang erfaring og god kompetanse på sikker lagring av CO2 under havbunnen. Siden 1996 er CO2 blitt fjernet fra Sleipner Vest-gassen og injisert i Utsiraformasjonen i Nordsjøen. Rundt en million tonn CO2 lagres i undergrunnen hvert år. Siden 2008 er det også blitt lagret rundt 700 000 tonn CO2 i året ved Snøhvitfeltet i Barentshavet. CO2 skilles ut fra gassen i prosessanlegget på Melkøya før den sendes i rørledning ned i et reservoar rundt 140 kilometer fra land.
Det gjøres jevnlige undersøkelser for å følge med på hvordan injisert CO2 beveger seg i lageret. Overvåking er viktig for å sikre at CO2 holder seg i reservoaret som planlagt og modellert. En slik overvåking gjøres i hovedsak ved seismiske metoder og ved trykkmålinger i brønnen.
Figur 6.8 Karbonfangst- og lagring (CCS) fullskala prosjekt.
Faktaboks 6.3 Eget atlas for lagring
Faktaboks 6.4 Prinsipper for injeksjon av CO2
Havbunnsmineraler
Klimautfordringen og den digitale transformasjonen har økt behovet for utvalgte grunnstoff som blant annet litium, kobolt, nikkel, mangan og enkelte sjeldne jordarter. Disse grunnstoffene forekommer blant annet i avsetninger på havbunnen. I norske havområder finnes de i massive sulfidavsetninger og i manganskorper. Regjeringen har besluttet å sette i gang en åpningsprosess for mineralvirksomhet på norsk kontinentalsokkel.
Havbunnsmineraler på norsk sokkel
inneholder grunnstoffer som vil være viktige
i energiomstillingenog det digitale skiftet
Betydelige ressurser på norsk sokkel
Sulfidene inneholder hovedsakelig bly, sink, barium, kobber, kobolt, gull og sølv. De er knyttet til varme kilder på vulkanske spredningsrygger, også kalt «Black Smokers», svarte skorsteiner. I tillegg til de aktive skorsteinene finnes metallene i kollapsede skorsteiner, som grushauger på havbunnen. Størstedelen av sulfidforekomstene antas å ligge i disse grushaugene.
Manganskorper inneholder mest mangan og jern og mindre mengder av metaller som kobolt, nikkel, titan og andre mer sjeldne metaller. Manganskorpene vokser som laminerte belegg på fast fjell som stikker opp av havbunnen.
I dag drives det ikke utvinning av mineralressurser på havbunnen i noen av de norske havområdene, men det er påvist og tatt prøver av flere forekomster langs den vulkanske Mohnsryggen mellom Jan Mayen og Bjørnøya. Det er også klare indikasjoner på slike forekomster nordover på Knipovitsjryggen (Figur 6.13).
Sulfider
Den sentrale aksen i den midt-atlantiske spredningsryggen (MASR) har høy vulkansk aktivitet og høy varmestrøm. Mye av varmen slipper ut gjennom vulkanutbrudd. I tillegg slipper varmen ut gjennom såkalte hydrotermale felt, dvs. varme kilder som er stasjonære og stabilt aktive i noen tusen år. Her varmes vannet opp i undergrunnen og drives ut gjennomtilførselskanaler til varme kilder på havbunnen. På denne måten dannes det en storskala sirkulasjon av havvann gjennom bergartene i undergrunnen langs aksen av spredningsryggene.
Det oppvarmede vannet lesker ut metallene fra bergartene og transporterer dem opp i de varme kildene på havbunnen. I det kalde vannet felles metallene ut som sulfider og bygger opp skorsteinstrukturer. De enkelte hydrotermalfeltene er aktive i et titalls til hundre tusen år før de dør ut og etterlater seg en grushaug av sulfidmineraler (Figur 6.11). Dette utgjør de enkelte sulfidforekomstene.
Havbunnsspredningen i denne delen av Atlanterhavet går svært sakte, i underkant av en cm i året på hver side av spredningsaksen. I løpet av en million år vil en sulfidforekomst dannet av et hydrotermalfelt ha flyttet seg 10 kilometer bort fra spredningsaksen, og forekomstene vil langsomt bli begravd av sedimenter.
Etter om lag to millioner år vil sulfidene generelt være såpass dypt begravet at de blir vanskelige å finne med Faktaboks 6.5 Forvaltning av havbunnsmineraler dagens teknologi. Derfor må det forventes at påvisning av interessante sulfidforekomster i de første Lov om mineralvirksomhet på kontinentalsokkelen årene vil skje innenfor et 30 - 40 kilometer bredt belte langs aksen av MASR.
Figur 6.11 Inaktiv sulfidforekomst med sammenraste skorsteiner. Bildet ble tatt av K.G.Jebsen-senter for dyphavsforskning ved Universitetet i Bergen og er fra ODs dyphavstokt, sommeren 2019.
Manganskorpe
Manganskorpe vokser på bart fjell på undersjøiske rygger og fjellformasjoner i mesteparten av dyphavsområdene på norsk sokkel. De undersjøiske fjellformasjonene består av kjegleformede topper av utdødde vulkaner som rager 500 - 1500 meter over havbunnen i en bredde på 200 - 300 kilometer på flankene av spredningsryggen. Det finnes også manganskorper på Vøring-utstikkeren og Jan Mayen-ryggen.
Kaldt havvann inneholder oppløste metallforbindelser, og forbindelsene har sin opprinnelse fra varme kilder og avrenning fra landområder. Manganskorpene felles ut direkte fra det kalde havvannet og fester seg i tynne lag på berget. Disse lagene vokser svært seint, om lag 0,1-1 centimeter/millioner år (Figur 6.12).
Faktaboks 6.5 Forvaltning av havbunnsmineraler
Figur 6.12 Manganskorper. a) Illustrerer en typisk lokasjon for prøvetakning av manganskorpe b) Nærbilde av prøvelokasjonen. Bildene ble tatt av K.G.Jebsen-senter for dyphavsforskning ved Universitetet i Bergen fra ODs dyphavstokt til sjøfjellet øst for Mohn’s ryggen, sommeren 2019.
Figur 6.13 Oversikt over utforskningen av havbunnsmineralene i dyphavet på norsk kontinentalsokkel utført av akademia og Oljedirektoratet. Sulfidforekomster ved dagens aktive varme kilder er vist med rød sirkel, sulfidforekomster over utdødde varme kilder er vist med grønn sirkel. Varmt vann fra mulige, aktive kilder er vist med gul sirkel. Feltet som ble funnet av Oljedirektoratet i 2019 omfatter både aktive og utdødde områder og er markert med rosa sirkel. Steder der det er tatt prøver av manganskorpe er vist med gul stjerne.
Utforskning av havbunnsmineraler på norsk sokkel
Den systematiske kartleggingen og utforskingen av MASR nord for Island ble påbegynt av Universitetet i Bergen (UiB) på slutten av 1990-tallet (Figur 6.13). Flere aktive, inaktive og utdødde hydrotermale forekomster har senere blitt dokumentert på norsk kontinentalsokkel. De første hydrotermale sulfidforekomstene ble funnet rett nord for Jan Mayen, på den sørligste delen av Mohnsryggen i 2005. Denne delen av ryggsystemet er grunnere (på 1000 meters vanndyp) og er mer magmatisk produktiv enn ryggsystemet lengre nord. Dette grunne og hydrotermiske området inneholder både aktive og inaktive forekomster.
Lengre nord på Mohnsryggen gjorde UiB de første funnene av «svarte skorsteiner» for over ti år siden, med Lokeslottet som det første feltet (Figur 6.13). På grunnlag av blant annet ODs store datasett med multistråle-batymetri i Norskehavet (innsamlet for grensekartlegging), påviste UiB flere forekomster av sulfider. Disse opptrer langs den vulkanske Mohnsryggen, mellom Jan Mayen og Bjørnøya, og videre nordover på Knipovitsjryggen.
Fra 2010 inngikk UiB og OD et flerårig forskningssamarbeid for å kartlegge og undersøke havbunnen i de dypere deler av Norskehavet. På de årlige forskningstoktene har UiB konsentrert seg om spredningsryggene og de vulkanske prosessene som danner sulfidavsetningene. For OD er undersøkelsene i de siste årene blitt en del av den generelle ressurskartleggingen av norsk sokkel, og OD bruker primært toktene sammen med UiB til å undersøke forekomstene av manganskorpe.
Gjennom dette samarbeidet er det påvist forekomster av manganskorper, og nærmere hundre skorpeprøver er samlet inn til nå. Tykkelsen på skorpeprøvene varierer fra noen få millimeter til opp mot 20 cm. Verdien av skorpene varierer med hvilke metaller de inneholder i tillegg til mangan og jern. I deler av Stillehavet er det innholdet av kobolt som gjør manganskorpene økonomisk interessante.
Manganskorpene på norsk sokkel viser seg så langt ikke å inneholde særlig mye kobolt, men kan være økonomisk interessante på grunn av uvanlig høyt innhold av scandium og litium, og til dels høyt innhold av sjeldne jordartsmetaller. Analyser viser at skorpeprøvene faller i to grupper. Den ene har omtrent dobbelt så høyt innhold av sjeldne jordarter som i Stillehavet, mens den andre gruppen viser noe lavere innhold av de sjeldne jordartene, spesielt lantanoidene.
Som en del av ODs kartlegging av mulige mineralressurser, ble det både i 2018, 2019 og 2020 gjennomført myndighetstokt i regi av OD. Formålet var å undersøke massive sulfider fra hydrotermale systemer på Mohnsryggen. På de to første årene benyttet Oljedirektoratet AUV’er (Autonomous Underwater Vehicle), som var utstyrt med ulike geokjemiske og geofysiske måleinstrumenter. Skipsbatymetri (ekkolodd-data) ble brukt som bakgrunnsdata for AUV’en, og denne samlet inn data omtrent 50 m over havbunnen.
I 2018 ble det påvist et hittil ukjent,sulfidfelt med både aktive og inaktive sulfidforekomster. For identifisering ble det først brukt geokjemiske og geofysiske målinger ved bruk av AUV. Visuell inspeksjon og bekreftelse av feltet ble deretter uført med en ROV (Remotely Operated Vehicle), som ble styrt fra et moderfartøy. Feltet er blitt gitt navnet «Fåvne», og befinner seg på omtrent 3000 meter havdyp. Prøvematerialet fra sulfidforekomstene viser generelt et høyt innhold av kobber og sink, og det er i tillegg tatt en prøve med høye verdier av kobolt.
I 2019 kartla OD havbunnen med tre AUV’er samtidig. Det er første gang flere AUVer er brukt samtidig til kartlegging av havbunnsmineraler. De fleste geofysiske og geokjemiske måleinstrumenter fra 2018-toktet ble benyttet også i 2019. Det ble påvist en ny, utdødd sulfidforekomst sørvest for Fåvne. Dette feltet ble funnet ved måling av selv-potensialfeltet (SP) og har fått navnet «Gnitahei».
Lengre nord på Mohnsryggen indikerte magnetiske data tre forskjellige inaktive sulfidfelt, Mohnskatten 1, 2 og 3 (MS1, MS2 og MS3). Det ble dykket med ROV på alle de tre subområdene, men det ble bare hentet opp materiale fra MS2. MS3 viste seg å være dekket av sedimenter.
På 2019-toktet ble det hentet opp om lag hundre kilo prøvemateriale, både vulkanske bergarter og sulfider. Foreløpige analyser av «Gnitahei» har så langt påvist mest jernsulfid (pyritt) og mindre kobber, sink og kobolt. Grundige analyser vil bli utført i løpet av 2020.
I 2020 fortsatte arbeid med å utforske mektigheten av sulfidforekomstene på Mohnsryggen med ett nytt tokt. Det blir boret ut kjerner, og det var første gang det ble boret med kveilerør på så dypt vann. I tillegg ble det samlet et betydelig materiale med bergarter og sulfider fra havbunnen, noe som vil gi en bedre forståelse av volum og endring i metallsammensetning nedover i undergrunnen.