Til hovedinnhold

Fjerner CO2 fra naturens kretsløp

Fjerner CO2 fra naturens kretsløp

Publisert 10. februar 2016
Lær deg ordet karbonnegativ teknologi, eller Bio- CCS, først som sist. Det har nemlig blitt en snakkis i teknologikretser. Her får du forklaringen på hvorfor.
Main intro image
Bio-CCS er å ta ut CO2 fra klimanøytrale energiprosesser, og lagre den under jorda. Da fjerner man i prakis denne CO2-en fra atmosfæren. Derfor kalles metoden karbonnegativ teknologi. Illustrasjon: Doghouse.no

Det finnes en metode, eller teknologi som kan redusere CO2-nivået i atmosfæren:

– I praksis består metoden i å fange CO2-en som slippes ut fra såkalte klimanøytrale prosesser, som for eksempel forbrenning av organisk avfall, pellets eller flis, forklarer energiforsker og forbrenningsspesialist Mario Ditaranto i SINTEF.

Deretter må CO2-en lagres trygt under bakken for all evighet. Da har man faktisk redusert CO2-nivået som er i atmosfæren, gjennom å hente ut CO2 fra det naturlige kretsløpet. Dette er den eneste metoden vi har som kan redusere CO2-nivået som skaper klimaproblemene.

Teknologien kalles Bio-CCS og den er ikke ny. Fram til nå har den hatt et noe brokete omdømme som ubetydelig, dyr og smal. Men i lys av klimaendringene og COP21, har den blitt en snakkis i teknologimiljøene som jobber med klima. Her hjemme har teknologien fått både Bellona, SINTEF og deler av norsk industri til å jobbe for et snarlig gjennombrudd.

Dette er Bio- CCS:

Biomasse - altså planter og trær - binder CO2 fra atmosfæren når de vokser.

Når denne biomassen råtner eller forbrennes, slippes karbonet ut i atmosfæren. Dette er altså en karbon-nøytralt kretsløp.

Om vi fanger, transporterer og lagre CO2-en som frigis når biomasse forbrennes og lagre den i undergrunnen permanent, kan vi fjerne CO2 fra atmosfæren.

Nå er metoden som kalles Bio- CCS mer aktuell enn noen sinne på grunn av klimakrisa.

«Geoengineering superlight»

Årsaken til Bio-CCS sin økende popularitet, er at den i ytterste konsekvens kan regnes som en svært mild og ufarlig form for «geo-engineering», eller på norsk: klimafiksing. Målet med geo-engineering er å motvirke menneskelig skapte klimaendringer med fysiske innretninger. Utplassering av solskjerming i verdensrommet og sprøyting av svovel ut i atmosfæren for å redusere solstråling er noen av forslagene. Dette har naturligvis skapt krass debatt om både etikk, og sikkerhet ved slike løsninger. For hva blir konsekvensene om vi «fikser» på feil måte?

Vi kommer ikke unna

Mer enn 1000 beregninger samlet i den siste rapporten fra det internasjonale klimapanelet IPCC viser at selv en betydelig og gradvis stopp av CO2 utslipp ikke er nok om vi skal unngå en alvorlig klimakrise:

Skal vi holde oss på rett side av to-gradersmålet, må vi i tillegg fjerne en del av den CO2-en som i dag allerede befinner seg i atmosfæren. Og det er altså her Bio-CCS kommer inn i bildet.

scenario_snip

Den blå linjen i denne grafen viser at vi faktisk må fjerne CO2 fra atmosfæren for å klare togradersmålet. Den røde linjen viser klimascenarioet som vi møter om vi ikke endrer våre vaner og fortsetter å slippe ut CO2 som i dag. Kilde: Fuss et al., Betting on negative emissions, Nature climate change, vol 4, october 2014.

 

Bør tenke negativt

– Etter Paris er det enda tydeligere at nullutslipp ikke er nok. Om vi stoppet alle CO2-utslipp i morgen, ville jordkloden allikevel ha et klimaproblem, sier Marika Andersen i Bellona.

Hun er en av dem som nylig fulgte klimaforhandlingene i Paris på nært hold. Til daglig jobber hun ved Bellonas europakontor i Brussel med energi- og klimapolitikk. Med spesiell fokus på bioenergi, karbonfangst og lagring.

– Vi kommer rett og slett ikke unna Bio-CCS, som er en løsning Bellona har jobbet for helt siden 2008. Nå ser vi at flere tenker karbon-negativt, og det er bra! For CO2-en henger igjen i atmosfæren, og det nivået må ned, sier Andersen.

Hun mener at det nå må jobbes aktivt med å finne partnere som ønsker å ta teknologien i bruk. Så får politikerne ta ansvar for at vi får på plass en infrastruktur som gjør det mulig for industrien å levere fra seg og transportere CO2-en til trygge depot:

– Det vil ha en pris, men den vil bli lavere enn å slukke brannen som klimaendringene vil medføre om vi ikke gjør det som må gjøres.

For dyrt og skummelt?

Men er verden moden for å ta i bruk teknologien som går ut på å lagre CO2 i undergrunnen?

Ja og nei, mener Mario Ditaranto i SINTEF. Han trekker fram to faktorer som gjør at teknologien enda ikke er blitt tatt i bruk i stor skala:

Det første er kostnaden. Som med all annen ny teknologi, må den prises slik at den får en levedyktige plass i markedet. Det koster å fange CO2 fra energiproduksjon eller industrielle prosesser. Optimistiske estimater mener at energiproduksjon vil bli rundt sju prosent dyrere enn den er i dag, hvis man skal fange CO2 fra utslippene. Men kanskje vil den koste så mye som 10-15 prosent mer før teknologien blir fullt ut kommersialisert.

I tillegg må man legge til investeringskostnadene med å sette opp fangstanlegget og fordele disse på hele anleggets levetid. Det er en stor risiko å ta for en energileverandør i et uetablert marked for CO2-fri energi.

– I praksis betyr det at samfunnet må kompensere for prisforskjellen mellom ren energi med CO2-fangst og billig kull. Det krever politiske beslutninger som koster både økonomisk og retorisk, sier forskeren.

Det andre er menneskets frykt. Det som på fagspråket kalles for public acceptance, og som i stor grad handler om kollektiv psykologi og mangel på kunnskap.

– Vet vi at CO2- lagring i undergrunnen er helt trygt?

– Ingen har lagret CO2 under bakken i tusenvis år for å kunne si med 100 prosent sikkerhet at det er helt trygt. Men naturgassen som Norge er verdens tredje største eksportør av, har vært naturlig lagret i millioner år, så jeg har ingen tvil om at konseptet er helt trygt. Teknisk sett finnes det garantert risikoer akkurat som ved alle andre industrielle prosesser, men som geo-fysikere og ingeniører er i stand til å håndtere. Vi burde nok være mer redd for de klimaendringene man vil få. Og de vil sprenge skalaen for det vi i dag kaller dyrt, legger han til, og trekker fram et framtidsscenario som kan bli høyst aktuelt:

I dag ser vi hvor vanskelig det er økonomisk og politisk å håndtere flyktninger fra krigssoner som forhåpentligvis blir fredeligere etter hvert. Hvordan blir det når flyktningestrømmen øker fordi verden har fått ubeboelige klima-soner?

 – Hva er forskjellene på «vanlig» CCS og Bio-CCS?

– Prinsippene er de samme, men teknologien må justeres så den passer til hvert enkelt bruksområde og ikke minst prøves ut, svarer forskeren.

Et sted det ville vært nyttig å starte er ved etanolproduksjon, som er stor industri i både USA og Brasil, fordi det blant annet brukes som biodrivstoff for biler. Når man produserer etanol fra biomasse er nemlig ren CO2 et biprodukt, noe som gjør at man sparer kostnadene til fangst av klimagassen.

– Men vi jobber med alle mulige løsninger. Et viktig fokus for oss er å se på hvor det er mest lønnsomt både teknologisk, logistikkmessig og ikke minst med hensyn til bærekraft. Med andre ord: Hvor kan man få mest mulig for klima og miljøet – for minst mulig innsats, og hva er de teknologiske utfordringene, sier Mario Ditaranto. Søppel som inneholder bio-råstoff krever for eksempel andre løsninger enn ved og flis.

Så legger han til at de nordiske landene er ganske aktive på dette området: Nordic Energy Research tildelte nylig et forskningsprosjekt ledet av Chalmers University of Technology, hvor SINTEF er en del av konsortiet. Prosjektet skal se på hvordan man kan bruke biomasse i en av de mest lovende CO2-fangstteknologier som heter Chemical Looping Combustion (CLC). Se faktaboks.

Fakta om CLC

Nordic Energy Research har innvilget et såkalt Nordic Flagship Project med navnet "Negative CO2" med en konsortium som består av: Chalmers University of Technology (leder), SINTEF Materialer og kjemi, SINTEF Energi, VTT Technical Research Centre i Finland, Åbo Akademi Universitet, Sibelco Nordic AB og Bellona.

Prosjektet er basert på bruk av biomasse som brensel og Chemical Looping Combustion (CLC) teknologi. CLC er en forbrenningsprosess hvor brenselet ikke er i direkte kontakt med luft. I stedet benyttes et metalloksid som frakter oksygenet fra en reaktor som inneholder luft til en annen reaktor som inneholder brenselet. De eneste forbrenningsproduktene blir vann og CO2, som lett kan separeres ved utkondensering av vannet.

Budsjettet er på 30 mill. nok, og prosjektet går i tidsperioden 2016 – 2019.

Søppelpionerene i Oslo

Det finnes noen som er rede til å ta steget over i praksisens verden allerede nå. Klemetsrud energigjenvinningsanlegg i Oslo, for eksempel. 3. juni i fjor bestemte nemlig Oslo Byråd for å jobbe for å realisere et Bio- CCS-anlegg her. Denne uken åpnet de et testanlegg som skal samle CO2 en fra deler av anlegget, med både presse og politikere tilstede.

Klemetsrud varmekraftverk og avfallsforbrenningsanlegg og det desidert største punktutslippet av CO2 i Oslo. Her produseres nesten 600 GWh fornybar fjernvarme og rundt 160 GWh fornybar elektrisitet i året.  Anlegget gjenvinner husholdnings- og næringslivsavfall fra Oslo, flere nabokommuner og England. Omtrent 60 prosent av avfallet er organisk.

Anlegget har til sammen et potensiale for å fange omtrent 400 000 tonn med CO2. Siden størsteparten av denne CO2-en kommer fra såkalt bionøytrale kilder kan dette kan bli verdens første karbonnegative energianlegg.

Dette har fått Bellona til å juble, og teknisk direktør i Oslo Kommune, Johnny Stuen til å brette opp de grønne skjorteermene og jobbe for realisering av et fullskalaanlegg.

– Det vi er i full gang med er en mulighetsstudie av fullskala CO2-håndtering på oppdrag fra Gassnova, sier han på telefon fra London, hvor han er for å holde et foredrag om nettopp planene på Klemetsrud. Vi er en av tre aktører: Norcem sementfabrikk i Brevik og Yaras gjødselfabrikk i Porsgrunn, som alle ønsker å ta i bruk CCS i stor skala.

Formålet med mulighetsstudiene er å komme frem til minst én teknisk og økonomisk gjennomførbar CO2-håndteringskjede. Det skal blant annet lages et kostnadsestimat for bygging og drift med et usikkerhetsnivå på +/- 40 prosent. Arbeidet skal være ferdigstilt til sommeren, sier direktøren som er svært motivert for å komme i gang. Se faktaboks.

Fakta om mulighetsstudien:

Olje- og energidepartementet vil ha det overordnede ansvaret for arbeidet med mulighetsstudiene og vil ta beslutningen om det skal realiseres et eller flere fullskala fangst-anlegg på bakgrunn av disse. Gassnova vil ha ansvaret for fangst og lagringsdelen, mens Gassco vil ha ansvaret for transportdelen av Co2-en. Staten har sagt at de vil finansiere, men det er åpnet for «spleiselag» fra Olje- og energiminister Tord Lien. Planen er at anlegg(ene) skal være i drift innen utgangen av 2020.

Vi ha politikerne på banen

På Gløshaugen i Trondheim sitter SINTEF-forsker Mario Ditaranto og ser ut over en snøfattig by.

– Teknologisk henger vi litt etter fordi dette ikke har vært «den bredeste døra» når det gjelder CCS. Men nå er tiden inne for å fortelle verden at detter er den mest effektive metoden vi har for å gjøre noe med CO2-nivået i atmosfæren. Ved å ta i bruk Bio-CCS kan vi akselerere reduksjon av CO2 utslippene våre, sier han.

Politikerne våre bør gi industri- og energileverandørene våre tydelige signaler på at samfunnet nå er klart til å ta ansvaret så vi kommer i gang, er forskerens oppfordring.

Forskningsleder