CO2-skum: en bidragsyter i den pågående energiomstillingen

Verden i dag står overfor en dobbel utfordring: det stadig voksende energibehovet må dekkes, samtidig som klimagassutslippene må reduseres for å stanse klimaendringer. Til tross for en pågående energiomstilling til fornybare energikilder, står fossil energi for 80% av den globale energiproduksjonen. Fossilt brensel vil forbli en viktig energikilde i de kommende tiårene, selv om den er hovedårsaken til menneskeskapte klimaendringer. Innovativ teknologi som kombinerer en mer bærekraftig energiproduksjon og karbonlagring er nødvendig for å løse den doble utfordringen.

Karbonfangst, bruk og lagring (CCUS: carbon capture, utilization and storage) innebærer å fange CO2 fra industrielle og energirelaterte kilder, bruke den for økt oljeproduksjon og permanent lagre CO2 isolert fra atmosfæren. Dette doktorgradsarbeidet viser at effektiviteten til karbonbruk og lagring kan forbedres ved å blande CO2 med såpe (surfaktant) og danne CO2-skum. Skummet motvirker kjente utfordringer knyttet til CO2-strømning i porøse medier, forbedrer oljeproduksjon og øker lagringsplass for CO2. Bruk av CO2-skum reduserer karbonavtrykk fra energiproduksjonen og bidrar med økonomiske insentiver som er nødvendige på veien mot et lavkarbonsamfunn.

Doktorgradsarbeidet omfatter eksperimentelt arbeid på flere størrelsesskalaer samt bruk av avansert avbildningsteknikk for å studere skumdynamikk, forstå grunnleggende konsepter innen CO2-skum og få innsikt i komplekse strømningsmekanismer i porøse medier. Resultatene av arbeidet gir nyttig kunnskap om skumsystemer under realistiske reservoarforhold og genererer verdifull data, for å forbedre numerisk modellering av CO2-skum på feltskala. Nye eksperimentelle metoder utviklet under doktotgradsarbeidet, gir muligheter for videre forskning på CO2-skum for å fremme teknologien for økt energiproduksjon og karbonlagring.

Personalia

Aleksandra M. Sæle (f. 1996) har en bachelorgrad i petroleum- og prosessteknologi og en mastergrad i reservoarfysikk fra Universitetet i Bergen. Doktorgradsarbeidet i reservoarfysikk har vært utført ved Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Bergen i perioden 2020-2023. Arbeidet ble finansiert av Norges Forskningsråd gjennom PETROMAKS2-programmet. Forsker Zachary Paul Alcorn har vært hovedveileder, Professor Arne Graue og Professor Geir Ersland har vært biveiledere under arbeidet.