I ei framtid med CO2-håndtering, vil noe av den innfangede CO2-en fra fabrikker og kraftverk bli sendt til lagringsstedene med skip. Men det meste vil gå i rørledninger.
I likhet med naturgass vil også CO2 bli komprimert før rørtransport. Mens naturgass forblir i gassform under slike betingelser, blir CO2 en gassaktig væske. CO2-en blir derfor ekstra kald når røret må tømmes – for eksempel ved vedlikehold eller utskiftning av ventiler.
– For materialvalgets del, trengs detaljert viten om hvor kald CO2'en blir. Det nye regneprogrammet gir svar blant annet på det, sier sjefforsker Svend Tollak Munkejord ved SINTEF Energi.
Umulig å kopiere naturgass-rørene
Regneverktøyet har blitt til gjennom kompetanseprosjektet CO2 Dynamics, der SINTEF samarbeider med NTNU, Gassco, Statoil og Vattenfall. Forskningsrådet har stått for 72 prosent av finansieringen.
– Nettopp fordi CO2 oppfører seg annerledes enn naturgass i rør, er det umulig å kopiere oppskriftene fra naturgass-sektoren. Skal designerne av rørsystemer for CO2 la være å "trø til for å være ekstra sikre", trenger de regneverktøy matet med ny viten, sier Munkejord.
– Uriktig bilde
– Aftenposten hevdet nylig at "Rustne rør kan stoppe CO2-lagring som klimaløsning". Hva sier du til den påstanden?
– Overskrifta skaper et bilde av at CO2-frakt i rør blir umulig. Dette er å forvrenge virkeligheten. Det er riktig at mer forskning trengs for å klarlegge hvordan CO2 kan transporteres kostnadseffektivt i rør. Men vi vet hvilken kunnskap som mangler, og vi vet hvordan vi skal skaffe den til veie.
(Teksten fortsetter under illustrasjonen)
|
CO2-transport i rør – fra fangstanlegg til lagrings-sted: Illustrasjon: SINTEF / Knut Gangåssæter |
Felleseuropeisk forskning
Ifølge det internasjonale energibyrået IEA må verden håndtere hele 7 milliarder tonn CO2 årlig innen 2050, hvis vi skal nå tograders-målet. Det gir atskillige mil med rørledninger!
– Derfor er det viktig at rør og utstyr lages av kostnadseffektive materialer, at rørveggene ikke gjøres unødvendig tykke og at rørsystemene blir drevet best mulig, sier Munkejord.
SINTEF koordinerer et EU-prosjekt der nettopp disse utfordringene står i fokus.
|
| Forskningssjef Mona Jacobsen Mølnvik og sjefforsker Svend Tollak Munkejord demonstrerer ei likevektscelle. Dette lab-oppsettet forteller hvor mye væske og gass det blir i en blanding av CO2 og andre stoff under gitte trykk- og temperaturforhold. Foto: SINTEF / Thor Nielsen |
– Noe er alt på plass
– Hva gjenstår å løse før mil på mil med CO2-rør kan anlegges?
– Det er viktig å få sagt at verden alt har kommet langt på feltet, sier Munkejord. Han trekker fram rørledningen som fører CO2 fra Melkøya 140 kilometer til sjøs, for lagring under havbunnen i Snøhvit-området.
– Før Snøhvit-ledningen kom, kartla vi i SINTEF hvor mye vann som kan være løst i CO2 før vannet felles ut som dråper. Viten om dette må til for å få avgjort hvor mye CO2 må tørkes før den sendes i rør. Et viktig felt, fordi CO2 i vann gir kullsyre som kan skape rust.
– Risikoen for utfelling av vann bestemmes av hvor ren CO2-en er. Stoffer som metan og nitrogen vil følge med fra utslippskilden. Forskningen vår skal klarlegge hvordan urenheter påvirker CO2-ens atferd i rør. Ett av målene er viten om hvor grensa går mellom nødvendig og unødvendig rensing. Slike svar trengs, for det blir altfor dyrt å bygge ledningene i rustfritt stål.
Tar høyde for væskeplugger
Også strømningstekniske studier blir viktig, ifølge Munkejord. Hvis et gasskraftverk varierer produksjonen i enden av røret, kan noe av CO2-en i ledningen bli væske og noe bli gass. Viten om strømningen som oppstår, er avgjørende for driften av rørsystemet, påpeker Munkejord.
– Ved SINTEF har vi laboratorieutrustning der vi studerer under hvilke forhold CO2 med urenheter vil eksistere som en blanding av væske og gass.
– Får vi forske på dette, skal vi skaffe modeller og data til å forutsi om og når eventuelle væskeplugger vil dannes i CO2-rør. Da vil det gå an å designe rør- og mottakssystemer som tåler væskeplugger, slik det er gjort for systemene som frakter olje og gass i samme rør fra brønnene på havbunnen og inn til nærmeste plattform eller helt til land, sier Munkejord.
– Ingen "showstopper"
– Er du overbevist om at alt dette lar seg løse?
– Ja. For meg likner dette på tidligere utfordringer på sokkelen som er løst i tur og orden. Norge har sendt naturgass til Kontinentet gjennom rør i 40 år, men fortsatt forskes det på hvordan rørtransporten kan bil enda mer kostnadseffektiv. Det er dette det handler om også i forskningen på rørtransport av CO2. Vi skal få kostnadene ned, uten at det går på sikkerheten eller driftsstabiliteten løs, sier sjefforsker Svend Tollak Munkejord.
Av Svein Tønseth
