Disruptive CO₂ Capture

Bakgrunn og hensikt med prosjektet?
CO₂-adsorpsjon er et lovende teknologialternativ for post-combustion CO₂-fangst. Teknologien har noen potensielle fordeler i forhold til state-of-the-art CO₂-absorpsjon (solventbasert). Potensielle fordeler er lavere energiforbruk, lettere utslippskontroll og lavere CAPEX. Teknologien er fortsatt på et relativt tidlig utviklingsnivå, og det er tekniske utfordringer å løse.

Det er flere forskjellige adsorpsjonsprosesser som kan vurderes for CO₂-fangst, samtidig som det er et nesten ubegrenset antall potensielle sorbentmaterialer. For å ha den optimale adsorpsjonsprosessen bør man ha den optimale kombinasjonen av prosess og adsorberende materiale.
Ambisjonen med prosjektet er å systematisk evaluere forskjellige prosesser og materialer for å identifisere den mest lovende kombinasjonen.

Hva er målet til prosjektet?
Prosjektets overordnede mål er å utvikle post-combustion CO₂ fangst teknologi som er vesentlig bedre enn state-of-the-art absorpsjons (solvent) teknologi. Med bedre menes lavere kostnad for CO₂ avoided og bedre HMS profil. Hovedfokus vil være på NGCC røyk gass. Fokus er utelukkende på adsorpsjonsteknologi.

TOTAL har et mål om å redusere CAPEX og OPEX i forhold til de beste (state-of-the-art) absorpsjonsprosesser med 20%.

Etter 4 år ønsker man å være i stand til å vurdere CO₂ adsorpsjon opp mot state-of-the-art absorpsjons teknologi, og man vil da ha en go/no-go avgjørelse for videre utvikling. På dette tidspunktet ønsker man også å ha grunnlaget klart for design av et pilot-anlegg.

Hva skal prosjektet gjøre i form av aktiviteter?
Et sentralt element i prosjektet vil være å sette opp en generisk prosessmodell som simulerer forskjellige prosesser ved å slå spesifikke modelluttrykk av og på. Disse ligningene bør kobles sammen med gassfasetermodynamiske ligninger, adsorpsjonslikevekt og adsorpsjonskinetikk. For gassfasen kan ideell gassadferd brukes. For adsorpsjonslikevekt og kinetikk vil ligningene avhenge av den spesifikke adsorbenten som brukes, så vel som porøsiteten og formen til den gitte adsorbenten. Hver prosess må optimaliseres, og parametere må også valideres for hver prosess. I den siste fasen av prosjektet vil den mest lovende prosessen være gjenstand for detaljert optimalisering. Hovedoppgavene i prosjektet er:

1) Oppsett av matematisk rammeverk
2) Bestemmelse av optimale forhold for hver adsorpsjonsprosess
3) Parametervalidering
4) Evaluering av prosessparametere for å forbedre ytelsen

Fremtidige planer?
På slutten av prosjektet bør det være tilstrekkelig grunnlag for å sammenligne den utviklede teknologien med state-of-the-art absorpsjons (solvent) teknologi, og derved gi grunnlag for å avgjøre om teknologiutviklingen skal fortsette. Prosjektet skal også gi grunnlag for utforming av en pilotenhet for prosessen. Teknologien skal nå TRL 4 innen slutten av prosjektet.