Til hovedinnhold

Forskningssenteret BIGCCS er SINTEF og NTNUs nye spydspiss innen CCS-forskning (Carbon Capture and Storage). Med et totalbudsjett på 400 millioner kroner er målet å bidra med kunnskap og teknologi langs hele CO2-kjeden, slik at CCS for kraftverk og annen industri skal bli mer effektiv, billigere, og sikker uten nye miljøutfordringer.

Tekst: sjefsforsker Mona J. Mølnvik

I den senere tid har vi fulgt debatten om CO2 håndtering på Mongstad. Det som skulle bli Jens Stoltenberg og utstillingsvinduet til Norge innen CCS allerede i 2014, fikk en mer usikker fremtid da det 1. mai 2010 ble offentlig at investeringsbeslutningen om CO2-rensing av gasskraftverket på Mongstad var utsatt i to år, til 2014 og en ny stortingsperiode. Olje- og energiminister Terje Riis-Johansen uttalte at ”prosjektene er betydelig mer kompliserte enn det vi så for oss, og det er rett og slett flere utfordringer underveis enn det både vi her i Norge og andre land har sett for oss.”

Politikerne ønsket mer tid slik at man kunne benytte erfaringene fra Testsenteret på Mongstad (TCM) som underlag for design av fullskalaanlegget. Prisanslagene for fullskala rensing har gått fra 5-10 milliarder til 20-25 milliarder. Hvorfor er det så krevende? Og hva kan forskningen bidra med?

Dersom vi skal realisere CO2-håndtering i stor skala kreves det en ny infrastruktur. Vi må finne løsninger som virker og ikke skaper nye miljøutfordringer. Løsningene må rettes mot utslipp fra kraftproduksjon som lenge har vært i fokus for forskningen, og utslipp fra annen industri.

Bruker flere metoder
I kraftproduksjon kan man fange CO2 fra røykgass (post-combustion), bruke oksygen i stedet for luft (oxy-combustion) eller fjerne karbonet fra brenselet før forbrenning slik at det bare er hydrogen som inngår i prosessen (pre-combustion). For post-combustion er utfordringene knyttet til å utvikle aminer eller andre solventer som tar opp CO2 effektivt, ikke skader miljøet og samtidig degraderes lite over tid. Med CO2-konsentrasjon i røykgassen på tre til ti prosent kreves store anlegg.

Vi kan bedre prosesseffektiviteten ved å resirkulere røykgassen slik at CO2-konsentrasjonen øker. Denne løsningen utfordrer gassturbinene. Det samme gjør oxy-combustion og pre-combustion. Dersom gassblandingen turbinene skal benytte blir endret, kreves utvikling av nye gassturbiner. Forskerne jobber med å utvikle ny kunnskap om hvordan gassturbinene bør designes slik at de nye prosessene blir effektive og sikre.

Trenger effektive og sikre systemer
For å skille ut og håndtere utslipp fra industri kreves nye og innovative løsninger som vi ikke har i dag. CO2-utslippene fra industri kjennetegnes ved store variasjoner i hvilke gassblandinger som må håndteres, både med hensyn til mengde, kvalitet og hvordan fangstprosessen kan integreres med eksisterende prosess.

Når CO2 er skilt ut må den samles opp og gjøres klar for transport. Dersom vi skal transportere ni milliarder tonn CO2 på verdensbasis (IPCC, Blue map scenario 2050), tilsvarende 9000 Sleipner-anlegg, trenger vi effektive og sikre systemer. Med kjennskap til hvordan ulike CO2-blandinger oppfører seg under transport og injisering kan vi redusere investerings- og driftskostnader, samt sikre at dette skjer sikkert. 

Finne egnet lagring
Når CO2 skal lagres er vi avhengig av kunnskap som gjør oss i stand til å identifisere egnede lagringsvolumer som kan være akviferer eller tømte olje/gass reservoarer. Med basis i det vi kan om å finne olje og gass, utvikler forskerne nå kunnskap om hvordan vi skal tolke seismiske data for å identifisere egnede lagringsformasjoner. Når CO2 er injisert er det viktig at den forblir i reservoaret og ikke lekker ut igjen etter kort tid. Økt kunnskap om identifisering av lekkasjer og studier av hvordan CO2 oppfører seg i reservoaret, er viktig for sikker CO2 lagring.

I tillegg er det avgjørende at man ser hele CO2-kjeden i sammenheng. Det er ikke tilstrekkelig å løse fangst dersom dette innebærer nye eller økte utfordringer ved transport og lagring. Derfor jobber forskerne også med å utvikle metoder og verktøy for analyse av hele CO2-kjeden.

Når CCS er så krevende, hvorfor ikke bare satse på energieffektivisering og fornybar energi?
Det stemmer at energieffektivisering og økt bruk av fornybar energi er avgjørende for at vi skal nå målene om utslippskutt. I følge Blue map senario må alle sektorer bidra for at CO2-utslippene på verdensbasis skal være 14 milliarder tonn per år i stedet for 62 milliarder tonn CO2 per år som er estimatet dersom utviklingen fortsetter som i dag. Dette scenarioet forutsetter at CCS fra kraftproduksjon og industri bidrar med 19 prosent av kuttene. Det tilsvarer 9 milliarder tonn CO2 per år.

Vil CCS bli billig nok til at det tar av?
Dersom behovet blir stort nok slik at det er reell politisk vilje til forpliktende avtaler og mange opplever at de ikke har et alternativ til å la være, vil CCS bli realisert. Det er en sterk driver i at mange nasjoner har enorme petroleumsressurser de ønsker å utnytte. Dersom CCS er en forutsetning for dette, vil CCS i stor skala før eller senere realiseres. Økte kvotepriser koblet med teknologiutvikling vil gjøre CCS konkurransedyktig.

Kontakt:
Mona Jacobsen Mølnvik

 


FAKTA

BIGCCS er ett av åtte forskningssentra for miljøvennlig energi (FME) som ble opprettet av myndighetene som en direkte oppfølging av Klimaforliket i Stortinget i 2008. Forskningssenteret har som mål å muliggjøre en bærekraftig kraftproduksjon fra fossile brensler basert på kostnadseffektiv CO2-fangst og sikker transport og underjordisk lagring av CO2.

Dette skal oppnås ved å bygge kompetanse innen hele CO2-kjeden, og utvikle nye teknologier i et omfattende forskningssamarbeid.

Det er 9 industripartnere og 12 forskningspartnere (norske og internasjonale) i senteret. SINTEF Energi er vertsinstitusjon og har ledelsen av senteret.

Mer informasjon finnes på hjemmesiden