Til hovedinnhold
Norsk English

GT-02 Avanserte målinger av CO2-egenskaper

Nøyaktige målinger av CO2-rike blandingers faselikevekt muliggjør transport av flytende CO2.

Kontaktperson

Avanserte målinger av CO2-egenskaper
Avanserte målinger av CO2-egenskaper

Motivasjon og relevans

CO2-fangst, -transport og -lagring (CCS) regnes av mange som et av de viktigste tiltakene for å redusere den globale oppvarmingen på grunn av klimagassutslipp. For at denne teknologien skal få stor utbredelse, er det viktig at kostnadene blir så lave som mulig og at man ikke får ubehagelige overraskelser. Industrielle prosesser vil være viktige kilder for CO2, som innebærer stor variasjon i sammensetning av den gassen som skal transporteres. For å kunne optimalisere design og drift av de ulike prosessene i CO2-håndtering er det nødvendig å kunne beregne oppførselen til stoffene som er involvert. Dette krever nøyaktige måledata, som nå i en for stor grad mangler.

Infrastrukturen for det første fullskala CCS-prosjektet i Norge fra industrielle kilder, Langskip¸ er i dag under bygging. Partnerskapet Northern Lights utvikler transport- og lagringsdelen av prosjektet, der transport av flytende CO2 på omtrent -25 °C er en viktig komponent. Northern Lights har som ambisjon å knytte til seg større volumer fra Europa i årene framover. For å senke trykket under transport og dermed kutte kostnader, vurderes transport på enda lavere temperaturer, rundt -50 °C, men dette krever god kjennskap til termodynamikken til de CO2-rike blandingene under disse forholdene.

Bakgrunn

Sommerforskeren vil jobbe i EU-prosjektet ACCSESS, der vi ser på fleksible måter å knytte industrielle kilder i Europa til permanente CO2-lager i Nordsjøen, f. eks. det som Northern Lights utvikler. Dette vil kunne innebære transport av flytende CO2 på lave temperaturer ved bruk av skip, lekter, tog og/eller kanskje til og med lastebil.

En vanlig urenhet i CO2 er vann, men løseligheten til vann går kraftig ned med synkende temperatur. Får man skilt ut en vannrik fase, risikerer man korrosjon, og ved lave nok temperaturer faste faser (tørris, hydrat og is) som kan føre til plugger, driftsstans og verste fall ulykker.

Målet med oppgaven er å fremskaffe nøyaktige data for faselikevekt til karbondioksidrike blandinger med vann. Det finnes godt med data for løselighet av CO2 i vann, men for CCS er det løselighet av vann i CO2-væske som er viktig, og her finnes det knapt med data, og mye av det som finnes spriker. Målinger foretas for temperaturer mellom -60 og 200 °C og trykk opp til ca. 1 000 bar, dvs tilsvarende trykk på ca 10 000 m havdyp. Målinger på tokomponentblandinger brukes til å forbedre termodynamiske modeller, mens målinger på flerkomponentblandinger er viktige for å verifisere modellene.

Et verdensledende oppsett for å måle gass-/væskelikevektstilstander for aktuelle blandinger har blitt utviklet og installert i vårt laboratorium. I denne riggen måles og kontrolleres temperatur og trykk i målecellen til svært høy nøyaktighet ved hjelp av avansert instrumentering. Sammensetningen til de forskjellige fasene måles ved hjelp av gasskromatografi (GC). På grunn av krav om høy nøyaktighet er det også utviklet egne systemer for kalibrering av de forskjellige målesystemene. Oppsettet er en del av den felleseuropeiske forskningsinfrastrukturen for CCS, ECCSEL.

Sommerforskeren inviteres til å fortsette arbeidet i en prosjekt- og eventuelt Masteroppgave ved NTNU. Vi har kontakt med gode veiledere fra flere institutt for gjennomføring av slike oppgaver, i tett samarbeid med SINTEF-forskere.

Oppgave

Sommerforskeren vil bidra til å få fram nye faselikevektsdata for CO2-rike blandinger i samarbeid med SINTEF-forskere. Hver type blanding som skal måles på innebærer nye måletekniske utfordringer, så forståelse av fysikken, kjemien og prosessene i måleoppsettet er viktig.

Oppgaven kan bestå i å:

  • Planlegge, forberede og utføre faselikevektsmålinger
  • Blande kalibreringsgasser
  • Foreta kalibreringsmålinger
  • Analysere de nye dataene
  • Skrive rapport og holde presentasjon

Forutsetninger

  • Interesse for fluid- og termodynamikk
  • Interesse for laboratoriemålinger
  • Interesse og kunnskap om gasskromatografi, programmering, og relevante dataverktøy kan være en fordel, men er ingen forutsetning.

Medveiledere: Anders Austegard, Jacob Stang, Martin Johansson og Elvia Chavez

Slik søker du

Søknad sendes til: 

Vi trenger søknadstekst, CV og karakterutskrifter samlet i ett pdf-dokument. Hos SINTEF Energi kan du søke på opptil 3 sommerjobber. Om du søker på flere jobber sender du en samlet søknad.

I tittel-/subjectfeltet skriver du navnet ditt og jobbnummeret på de sommerjobbene du søker på. Søker du på flere ber vi deg skrive jobbnumrene i prioritert rekkefølge (f.eks GT-01, TE-04 ...)

Søknadsfrist er 14. mars kl 23.59, aktuelle kandidater vil bli kontaktet fortløpende. Vi oppfordrer deg derfor til å søke tidlig.


Se alle sommerjobber i SINTEF Energi her.