Fallet för koldioxidavskiljning och -lagring - en lovande metod för att minska växthusgaser - fick nyligen ett uppsving från en Princeton University -studie som indikerade att förfarandet inte skulle vara benäget för betydande läckage eller höga kostnader för att fixa läckor.

I ett papper publicerat 26 juli i tidningen Klimatförändring , forskarna drog slutsatsen att nivåerna av läckage baserade på simuleringar vid hypotetiska koldioxidlagringsplatser under ytan, även i värsta fall, skulle inte göra kostnaden för tekniken oöverkomlig i det globala energisystemet.

Vid kolfångst och lagring, koldioxidgas, som frigörs från brinnande olja och gas, fångas vid en källa som ett kraftverk. Gasen komprimeras till en tät vätska och injiceras en kilometer eller mer under markytan för permanent lagring. Även om tekniken ännu inte används i stor skala, förespråkare anser att det är en lovande strategi för att minska klimatförändringarna medan fossila bränslen fortfarande används. En stor oro, dock, är om gasen kan läcka och återgå till atmosfären.

För att nå deras slutsats, forskarna simulerade matematiskt de geofysiska effekterna av kollagring, som inkluderar utskott av läckage, i kombination med den ekonomiska effekten av att stoppa läckor och betala tillhörande böter och påföljder.

Häng Deng, en tidigare doktorand vid Princeton och tidningens huvudförfattare, förklarade att kolfångst och lagring har forskats i åratal, med många studier som fokuserar på processens effektivitet och risken för läckage. Men Princeton -teamet ville förstå både nivån på läckage och de ekonomiska konsekvenserna av eventuella utsläppande gaser.

"Den länken var inte där förut, och det är verkligen det som har motiverat vår studie, "sa Deng, som tog examen 2015 och är nu postdoktor vid Lawrence Berkeley National Laboratory. "Jag tror att detta verkligen är det första försöket att försöka göra denna länk och använda de vetenskapliga fynden (angående geologisk CO2 -lagring) för att informera globala klimatförändringsbegränsande insatser."

Catherine Peters, en författare och ordförande för Princetons institution för civil- och miljöteknik, sa att forskarna ville svara på två frågor:Skulle tekniken leda till betydande läckage, och skulle läckorna ha en ekonomisk inverkan på kommersiell användning av tekniken? Svaret på båda, Hon sa, var nej.

"Innan denna studie den frågan hade inte besvarats, "Sa Peters.

Studien gjordes med modellering baserad på både de geofysiska aspekterna av koldioxidavskiljning och lagring, såsom flöde genom geologiska formationer under ytan, och ekonomisk modellering av den globala energimarknaden, med hjälp av en integrerad utvärderingsmodell.

"Vi studerade de värsta scenarierna, "Sa Peters." Och även med de extrema värsta scenarierna, vi fann fortfarande att CO2 kommer att tillförlitligt fångas under jorden när du lägger den där. "

Deng sa att det fanns olika typer av effekter som kvantifierades. Dessa inkluderade grundvattenföroreningar och flykt till atmosfären. En annan var möjligheten att läckt koldioxid kan störa underjordiska operationer, såsom lagring av naturgas. I modelleringen, dock, de intäktsgenererade riskerna för dessa effekter var försumbara.

Den upptäckten är mycket viktig för framtiden för att minska klimatförändringarna, Sa Peters. "I mer än ett decennium har människor har pekat på läckage som en potentiell barriär för utbredd användning av koldioxidavskiljning och -lagring, " Hon sa.

Dengs forskning var också unik på andra sätt.

"I Princeton, vi ger studenterna en unik möjlighet att bedriva forskning som kombinerar olika områden, "Sade Peters." Det här är en ovanlig studie genom att vi har en geofysikmodell och en ekonomimodell tillsammans. "

Att tvärvetenskapligt arbete uppmuntras av Princetons program för vetenskap, Teknik och miljöpolitik (STEP), som är baserad i Woodrow Wilson School of Public and International Affairs.

Deng, som belönades med ett konkurrenskraftigt STEP -stipendium, valde att arbeta med Peters om teknik och geofysisk modellering och med Michael Oppenheimer, Albert G. Milbank professor i geovetenskap och internationella frågor och Princeton Environmental Institute, om den ekonomiska modelleringen och den politiska analysen.

"Det är på grund av den gemenskapen och denna resursfulla, flitig student att vi kunde komma på detta unika fynd, för om du bara hade studerat det ena eller det andra, vi skulle inte ha lärt oss det vi lärt oss, "Sa Peters.

Denna typ av studier inom flera discipliner blir allt mer kritisk när det gäller att lösa tagna frågor som klimatförändringar, Sa Peters.