Karbonfangst og -lagring, eller CCS har fått økende omtale etter åpningen av lagringsprosjektet Northern Lights, og ferdigstilling av karbonfangstanlegget på Heidelberg Materials fabrikk i Brevik. Men selv om mye av teknologien er forholdsvis moden og har blitt brukt i petroleumsbransjen i flere tiår, er CCS en nyvinning som klimaløsning. Og som mange andre nyvinninger er det mange prosjekter som aldri kommer helt i mål. Et etter hvert kjent omkved er at det er utfordrende å skape de nye verdikjedene som kan gi CCS-selskaper lønnsomhet.

Vi snakker med

Tsimafei Kazlou er doktorgradsstipendiat ved Universitetet i Bergen, tilknyttet Senter for energitransformasjon.

CCS er imidlertid et helt sentralt verktøy for å komme til netto null utslipp i mange klimascenarioer. Tsimafei Kazlou har forsket på hvor mange av CCS-prosjektene som må la seg gjennomføre for at vi skal nå klimamålene og fått arbeidet publisert i tidsskriftet Nature Climate Change.

Tsimafei Kazlou: – Vi ser i dag en bølge av interesse for karbonfangst og -lagring, eller CCS. Dette vises gjennom de mange planene og prosjektene som er lansert, samt den betydelige politiske støtten som gis til CCS. For eksempel ser vi det i «Inflation Reduction Act», som Biden-administrasjonen har fått gjennom i USA, EU har introdusert «Net Zero Industry Act» og den nylig vedtatte «Industrial Carbon Management Strategy» i februar 2024.

Det er altså stor interesse for denne teknologien fra mange ulike aktører. Vi vet også at flere klimascenarier, for eksempel de som er vurdert i rapportene fra FNs klimapanel (IPCC), typisk innebærer at CCS spiller en viktig rolle i å nå klimamålene. Samtidig er det ofte debatt om hvor realistisk det er å skalere opp CCS-teknologi. Spørsmålene vi har forsøkt å svare på blir da: Hvor stort er spranget mellom de planene som er kunngjort og hva vi realistisk kan oppnå gjennom disse planene? Og hva kreves faktisk for å nå klimamålene?

Innovasjonsteori

<2°C: – Hvordan gikk dere frem for å finne svar på dette?

– Vi har brukt innovasjonsteori, som går ut på at adopsjon av ny teknologi typisk følger en S-kurve med ulike vekstfaser. Ved å bruke empiriske data fra avanserte teknologier som har fått drahjelp av politiske virkemidler, beregnet vi den mest optimistiske, men realistiske grensen for hvor mye CCS kan vokse i hver fase.

– Og hva kom dere frem til da?

– I den første fasen, før teknologien virkelig tar av og blir kommersielt utbredt, er veksten svært uforutsigbar. Her så vi på både nåværende og tidligere prosjektplaner. Rundt 2010 var det en lignende topp i interesse for CCS, men analysen vår viser at hele 88 prosent av prosjektene fra denne perioden mislyktes.

For å forstå hva som kan skje med CCS i nær fremtid, bygget vi analysen vår rundt hvor mange planer som realistisk kan gjennomføres og hvor mange som kan feile. Vi så spesielt på forholdet mellom prosjekter som lyktes og ikke fra historien om store teknologiprosjekter, spesielt innen kjernekraft.

I det mest optimistiske scenariet dobles antallet CCS-prosjekter fra 2022 til 2025 og andelen som vrakes reduseres fra de 88 prosentene jeg nevnte til 45 prosent. Det er samme andel som ble vraket av amerikanske kjernekraftprosjekter på 1970-tallet. Dette vil gjøre oss i stand til å fange rundt 0,37 gigatonn CO₂ per år innen 2030. Dette samsvarer med flertallet av 2-graders scenariene fra IPCC, men utgjør mindre enn halvparten av det som kreves i 1,5-graders scenariene.

– CCS må vokse minst like raskt som vindkraft

Dette intervjuet er gjort i forbindelse med vårt nye temanotat om karbonfangst og -lagring og karbonfjerning.

Les notatet her

Last ned pdf

– Så med et optimistisk scenario, der det går forholdsvis bra med CCS-planer, kan vi antakelig krype under to graders oppvarming, men ikke så mye mer. Hva skjer når vi ser fremover mot slutten av århundret?

– Da kommer vi først til akselerasjonsfasen, hvor teknologier vokser nesten eksponentielt, og den stabile vekstfasen hvor veksten flater ut. Her har vi brukt historiske eksempler fra andre kapitalintensive teknologier som solenergi, vindkraft og kjernekraft. Dette hjalp oss å fremskrive den mest optimistiske vekstbanen for CCS på mellomlang og lang sikt. Vekstbanene brukte vi som «gjennomførbarhetsbegrensninger» på IPCCs klimascenarier. Altså hvor mye CCS realistisk kan bidra i dem.

Da fant vi at for å holde oss på sporet mot 2 °C, må CCS i perioden 2030–2040 vokse minst like raskt som vindkraft gjorde på 2000-tallet. Og etter 2040 må veksten være raskere enn den var for kjernekraften fra 1970- til 1980-tallet.

Ut fra det kan vi slå fast at bare fire prosent av 1,5-graders scenariene og 14 prosent av 2-graders scenariene oppfyller gjennomførbarhetsbegrensningene i de formative, akselererende og stabile vekstfasene. Altså at det kan fanges opptil 600 gigatonn CO₂ innen 2100. Med andre ord kreves det betydelig politisk innsats for å fremme CCS og øke sjansene for å nå klimamålene. Selv en stor politisk satsing kan likevel være utilstrekkelig for å nå 1,5-gradersmålet.

Uten CCS må annen teknologi kompensere

– Hva blir konsekvensene av det, hvis vi tar et skritt tilbake?

– En ting er karbonbudsjettet. I tillegg til hvor mye CO₂ som totalt fanges og lagres, er det avgjørende hvor tidlig implementeringen og veksten av CCS starter. Vi tærer på karbonbudsjettet hver dag. Derfor øker sjansene for å nå klimamålene jo tidligere teknologier som CCS og relaterte metoder for karbonfjerning (CDR) tas i bruk. Dette er en av årsakene til at bare fire prosent av 1,5-graders scenariene er i samsvar med gjennomførbarhetsbegrensningene.

En annen konsekvens er at om vi bare fanger 600 gigatonn CO₂ innen slutten av århundret, som altså er mindre enn det de fleste IPCC-scenarier krever, må andre teknologier kompensere. Nye teknologier som hydrogen, og etablerte som sol- og vindkraft, kanskje til og med kjernekraft, må vokse raskere for at klimamålene skal være innen rekkevidde. Det samme gjelder utfasing av fossile brensler, energieffektivisering og andre klimatiltak.

– Hype og fiasko ikke unikt for CCS

– Du nevnte CCS-prosjektene på 2010-tallet som mislyktes, selv om det fantes politikk som skulle få verdikjedene i gang. Hvorfor?

– Vår analyse fokuserte ikke direkte på dette, men det finnes annen forskning som gjør det. Mange CCS-prosjekter, spesielt i USA rundt 2010, feilet hovedsakelig på grunn av svært høye kapitalkostnader. Vi ser det samme nå i Norge med enkelte prosjekter der kostnadene øker betydelig.

Sosial aksept var ikke et stort problem i 2010, men i dag ser vi at dette kan være en utfordring. For eksempel møtte Navigator s CO₂-rørledningsprosjekt i USA stor motstand fra grunneiere som ikke ønsket CO₂-rør på eiendommen sin.

Slike utfordringer er faktisk typiske for alle store, nye teknologiprosjekter. Det finnes en masse eksempler på hvordan slike store prosjekter ofte blir forsinket, sprenger budsjettrammene eller bare skrinlegges. For eksempel viser studier på hydrogenprosjekter at bare rundt fire prosent av planlagte prosjekter realiseres innenfor den planlagte tidsrammen.

Når det gjelder sosial aksept har det vært et betydelig hinder for fornybar energi. Så når folk hevder at hype og fiasko er unikt for CCS, stemmer det rett og slett ikke med forskningen. Hverken min egen eller andres.

– Prosjektene må faktisk gjennomføres

– Til slutt: Hvordan kan vi unngå å gjenta feilene fra fortiden?

– For det første må vi erkjenne at høye kapitalkostnader er en stor utfordring for nye teknologier. Spesielt for CCS varierer kostnadene betydelig mellom ulike prosjekter. Å fange ett tonn CO₂ fra et kraftverk koster noe annet enn å fange det fra et sementanlegg eller ved hjelp av direkte luftfangst (DAC). Ikke alle politiske virkemidler tar tilstrekkelig hensyn til disse forskjellene. For eksempel finnes det et skattevirkemiddel i USA, 45Q, som kun skiller mellom direkte luftfangst og alt annet, noe som kan favorisere visse prosjekter kunstig. Det er noe av grunnen til at CCS-prosjekter i etanolindustrien i USA har blitt så populære: Det er relativt billig å fange CO₂ der, men de mottar samme insentiv som dyrere prosjekter som avfallsforbrenningsanlegg.

For det andre må vi faktisk gjennomføre prosjektene. I EU, under den første bølgen av interesse rundt 2010, ble mange prosjekter skrinlagt, mens USA klarte å demonstrere teknologien med prosjekter som Petra Nova. Det viste at selv om CCS er utfordrende og kostbart, fungerer det når det investeres tilstrekkelig. Hvis flere demonstrasjonsprosjekter i EU fullføres, kan det føre til læring og kostnadsreduksjoner, og gjøre veien til kommersialisering kortere. Slike demoprosjekter viser markedet at teknologien fungerer, og avslører samtidig hvor vi har en vei å gå. For eksempel med tanke på regulering, sosial aksept og andre faktorer som kan føre til at prosjekter mislykkes. Skal vi overkomme disse hindringene kreves det betydelige investeringer, selv om kostnadene kan øke. Dette er noe vi har sett i Norge og andre steder.