Ekspertintervjuet: Slik fanger du CO2 - Energi og Klima

Ekspertintervjuet: Slik fanger du CO2

Regjeringen skal bruke 16,8 milliarder kroner på karbonfangst og -lagring. Men hvordan fanger man egentlig en gass?

Med Langskip-prosjektet vil regjeringen satse 16,8 milliarder på å få i gang et storskala CO2-håndteringsprosjekt. CCS, eller karbonfangst og -lagring, kan bli innbringende for Norge, og viktig for å nå klimamålene. Men skal vi lagre store nok mengder karbon må den først fanges. Nedenfor forklarer Stefania Gardardsdottir ved SINTEF hvordan det gjøres. (Illustrasjon: Gassnova SF)

Ekspertintervjuet

Stefania Gardarsdottir er forskningsleder ved SINTEF og har spesielt forsket på karbonfangst.

Milliardene skal brukes i prosjektet «Langskip». Det involverer blant annet fangst av CO2 ved Norcems sementfabrikk i Brevik og transport- og lagringsprosjektet Northern Lights.

Men for at man skal ha noe CO2 å transportere og lagre, må man først fange det. Stefania Gardarsdottir ved SINTEF forklarer hva karbonfangst innebærer.

<2°C: – Hvordan fanger vi CO2?

Stefania Gardarsdottir: – Det finnes mange teknikker man kan bruke. Den mest modne teknikken – som vi har brukt i flere årtier, er å bruke en såkalt gass-scrubbing-prosess.

Ad
Vi støtter Tograder-prosjektet:

Sprayer inn væske som binder CO2

– «Scrubbing»? Hva innebærer det?

– At vi leder gass som inneholder CO2 inn i et kammer der vi også sprayer inn væske. Generelt tas over 90 prosent av CO2-molekylene i gassen opp i væsken.  Det er fordi bestemte stoffer i væsken – ofte såkalte aminer – reagerer med og «binder» CO2. Vi kan så tappe ut væsken og utvinne CO2-en fra den igjen, oftest med å varme den opp, og resirkulere stoffet vi brukte til å binde CO2. Mens gassen er fri for CO2.

Siden 2012 har magasinet <2°C kommet ut omtrent en gang i året med «siste nytt» om klimaendringene og energiomstillingen. Denne høsten utvider vi <2°C-porteføljen med et nytt og enklere format vi kaller temanotat der vi presenterer ett bestemt tema eller problemstilling.

Historiens første <2°C temanotat handler om e-fuel, drivstoff som fremstilles av hydrogen og CO2 ved hjelp av fornybar elektrisitet. Dette intervjuet er del av grunnlagsmaterialet til notatet.

Les temanotatet på nett her

Last ned temanotatet (pdf)

Dette er den metoden for karbonfangst som kanskje er mest moden. Det er den man har brukt i olje- og gassektoren i ganske mange år. CO2 forekommer ofte i naturgass. Oftest ganske lite, men noen ganger er det så mye at gasskvaliteten ikke er tilstrekkelig for bruk. På Sleipner-feltet har det for eksempel vært så mye CO2 i naturgassen at man har måttet rense gassen for CO2 før den blir transportert videre og solgt. CO2 fra gassen er siden blitt pumpet ned i havbunnen igjen.

I USA har man brukt CO2 lenge til økt oljeutvinning – de renser ut CO2 fra raffineriprosesser eller gassutvinning, og pumper den ned i jorden for å presse ut mer olje. For å frakte gassen fra utvinningsstedet til der man skal injisere den, har de brukt rørledninger. Så vi vet også at det er en effektiv måte å transportere CO2 på. Så selv om vi ikke har utviklet teknologien med klima for øye, vet vi hvordan vi skal fange, håndtere, transportere og lagre CO2 effektivt og i stor skala.

– Burde vært mer støtte til direktefangst

– Så hvorfor har vi ikke lagret mer allerede?

– Fordi det er så billig å slippe ut CO2, mens det ikke er økonomisk lønnsomt å fange og lagre det. Når man fanger det til bruk i for eksempel økt oljeutvinning, er det jo helt andre økonomiske forutsetninger som gjelder.

– Men her snakker du om gassblandinger med ganske mye CO2 i. Blir det dyrere hvis man skal fange direkte fra luft? Hvor mye dyrere?

– Det er litt enklere å skille ut CO2 hvis konsentrasjonen er høy, ja. Og billigere både med tanke på energien det krever og kostnader ellers. Det er vanskelig å si veldig bestemt, men bare for at du skal få inntrykk av størrelsesordenen her – kostnader for karbonfangst fra et punktutslipp rapporteres ofte i spennet 50 og 100 euro per tonn fanget CO2. For direktefangst fra luft ser man kostnadsestimat alt fra 100 euro per tonn under de beste forutsetningene og opp til 1000 euro per tonn.

Det er her den politiske viljen vil være avgjørende. Karbonfangst fra punktutslipp vil være populært uansett, og det at man kan spare utslippskvoter på det kan på sikt være motiverende nok. Prosjekter som «Langskip», som regjeringen annonserte nettopp, viser også at det går an å mobilisere politisk vilje til å samle CO2 fra punktutslipp som kan påvirke utslippsstatistikken.

Men direktefangst er det dårlig med insentiver for. Det burde være lettere å få mer støtte til direktefangst, siden det er så lite som ellers kan motivere for det.

Begrenset levetid

– Men er det tekniske forskjeller i fangstmetoden fra punktutslipp med høy CO2-konsentrasjon til luft, med 400-500 ppm CO2?

– Det finnes visse metoder som passer bedre til høy konsentrasjon. For eksempel er det utviklet membraner som man pumper gassen gjennom, som passer bra dersom innholdet av CO2 er relativt høyt. Mens kjemiske prosesser som de jeg nevnte først, med aminer eller andre komponenter som binder opp CO2, ofte egner seg bedre på kilder med lavere konsentrasjon.

– Hvordan fungerer de membranene?

– De fungerer som et filter, som bare slipper gjennom bestemte molekyler, for eksempel CO2. Oftest drives membraner med hjelp av pumper og kompressorer som skaper trykkforskjell over membranen, og iblant må man legge strøm på membranen for at det skal fungere – og så filtrerer du ut CO2-en. Membraner har imidlertid ofte en bestemt levetid, de degraderes etter hvert.

– Kjemikalier i «scrubbing»-prosessen, da? Mister de futt etter hvert?

– Aminer, for eksempel, resirkuleres underveis i fangstprosessen. Men blandingen må «friskes opp» av og til med nye kjemikalier, da noe degradering av kjemikaliene vanligvis forekommer under drift.

Så finnes det også andre metoder som er under utvikling som har en helt annen grunnleggende prosess. Et eksempel her er oxy-forbrenning, der man bruker oksygen i stedet for luft til forbrenning og får da røykgasser bestående av CO2 og vanndamp.

Må skaleres opp for å få kostnadene ned

– Hva er det som driver kostnader i CO2-fangst?

– Tommelfingerregelen gjelder her som for mye annen sammenliknbar industri: Jo større anlegg, jo større skala, jo mindre viktige blir kapitalkostnadene når en ser på kostnad per tonn fanget CO2. Når det gjelder «Langskip»-prosjektet, snakker vi jo om et av svært få fullskalaprosjekter i verden. Det er snakk om ganske store volumer av CO2 som skal fraktes og lagres under havet. Da er det viktig at selve prosessen er energieffektiv.

Det man ser for seg, er jo at andre utslippskilder rundt i Europa også skal knyttes opp mot et stort CO2-håndteringsnettverk. Det fører til at kostnad per håndtert tonn av CO2 blir mindre og flere aktører tar felles ansvar før CO2-håndteringsinfrastrukturen.  

– Vi er blitt rike av å pumpe karbonet opp av bakken. Nå kan vi tjene på å pumpe det ned igjen også?

– Der blir jo riktignok transport og lagring som man kanskje vil tjene på i slike tilfeller hvor det er fangst på industriell skala. Da blir det billigere per enhet å transportere og lagre. Jeg vil tro at for direktefangst kan det hende at man får fanget såpass små volumer – relativt sett – at transport og lagring blir for dyrt. Da er det kanskje mer kostnadseffektivt å omdanne dem på stedet. Altså karbonfangst og -bruk for disse små volumene i stedet for karbonfangst og -lagring. Selv om man i det lange løp vil lagre mest mulig. Men det er vanskelig å si nå. Får man direktefangst opp i skala, og optimaliserer metodene, hvem vet?

Bli abonnent!

<2°C eies av

I samarbeid med