SINTEF anbefaler at det utvikles en nasjonal plan som kan gi industrien retning og trygghet i videre planlegging.

Hvem tar neste steg?

Ragnhild Skagestad er prosjektleder for prosessteknologi ved SINTEF Industri, og har ledet en idéstudie om CO₂-infrastruktur sammen med Kristin Jordal i SINTEF Energi. Et gjennomgående inntrykk i dialogene de har hatt med industrien, myndigheter og teknologimiljøer, er at mange sitter på gode initiativ, men er usikre på hva som skjer nasjonalt. Uten felles retning er det vanskelig å vite hvor investeringer bør plasseres, og hvordan man skal sikre fleksibilitet for framtidige brukere. Prosjektet konkluderer med nødvendigheten av en overordnet nasjonal plan som viser hvordan infrastruktur for CO₂ kan bygges ut i Norge – og at dette arbeidet må ligge hos myndighetene.

Behov for å samordne

Ifølge Skagestad ser man nå tendenser til at prosjekter utformes basert på hvem som kommer først, og at løsningene gjerne tilpasses én bestemt aktør. Det kan fungere på kort sikt, men øker risikoen for at infrastrukturen ikke blir kostnadseffektiv eller tilgjengelig for andre i fremtiden.

Skagestad mener det finnes mange måter å bygge CO₂-infrastruktur på. Det viktigste er imidlertid å ha et overordnet bilde av hvordan de ulike delene henger sammen. Uten dette, risikerer man både tekniske utfordringer og høye kostnader, og i verste fall at noen utslippskilder faller utenfor.

SINTEF mener at infrastrukturen må sees i helhetlig sammenheng, på samme måte som for transportsektoren. Hoved-infrastrukturen for fanget CO₂ bør planlegges og tilrettelegges nasjonalt, slik at den enkelte bedrift skal kunne koble seg til etter behov.

Stort engasjement, mindre betalingsvilje

I arbeidet med idéstudien har SINTEF arrangert workshops og hatt møter med industriklynger, transportører, myndigheter og rådgivere. Erfaringene viser at mange ønsker å bidra med kunnskap og innspill, men at få ønsker å ta del i finansieringen av overordnet planarbeid.Skagestad understreker at dette ikke handler om manglende interesse. Det dreier seg heller om manglende forutsigbarhet og usikkerhet knyttet til hvilke aktører som skal eie, bygge og drive infrastrukturen. Mange deltar gjerne i referansegrupper og prosesser, men forventer at det offentlige tar ledelsen i planleggingen.

Geografisk ulikheter gir utfordringer

Spørsmålet om hvor CO₂ skal lagres, og hvordan det skal transporteres dit, skaper usikkerhet – særlig for aktører som ligger langt unna de eksisterende løsningene. – Northern Lights-terminalen i Øygarden vil trolig ikke kunne dekke alle behov alene. For utslippskilder i Nord-Norge eller på Østlandet er det uklart hva slags lagringsløsninger som blir tilgjengelige, og om det i det hele tatt vil være mulig å koble seg til uten nye rør eller terminaler, sier Skagestad.

Hun peker på regionale initiativer, men at det fortsatt mangler en samlet vurdering av hva som er teknisk og økonomisk hensiktsmessig på nasjonalt nivå.

Bransjer med ulike krav og forutsetninger

Utviklingen av CO₂-infrastruktur innebærer at ulike bransjer møtes. Skagestad mener dette i seg selv er en styrke, men at det også kan skape uenighet om hva som er akseptabel risiko og hvilke krav som bør gjelde.

Gassnovas Ernst Petter Axelsen er CLIMITs rådgiver i dette SINTEF-prosjektet. – Oljebransjen har lang erfaring med sikkerhetskritisk infrastruktur, og tenderer til å legge seg på svært strenge og kostnadskrevende standarder i CCS-sammenheng. For landbasert industri kan dette oppleves som krevende. Mange mindre aktører har begrensede utslippsvolumer og smale økonomiske rammer, og har behov for fleksible og tilgjengelige løsninger, sier Axelsen

I desember 2024 skrev Gassnova om potensialet for kostnadsreduksjoner i CCS-kjeden.

Foreslår offentlig utredning

– Et forslag er at staten gjør en norsk offentlig utredning om CO₂-infrastruktur for hele Norge. Slike prosesser kan gi faglig forankring og bidra til å samle innspill fra hele landet, sier Skagestad. Hun mener utredningene bør se på hvor infrastrukturen skal ligge, hvordan ulike aktører kan kobles til, og hvilke kostnader og gevinster som følger av ulike modeller. Skagestad understreker at dette ikke må bli en rigid masterplan, men et fleksibelt kart som kan fungere som ramme for videre utvikling. Tanken er å redusere usikkerhet og legge til rette for at flere aktører kan delta i utviklingen av CCS.

Økt forutsigbarhet gir lavere risiko

Skagestad håper at SINTEF-rapporten kan bidra til å skape diskusjon om hvordan Norge best kan utvikle nasjonal CO₂-infrastruktur. Hun mener en god statlig plan vil gi nødvendig forutsigbarhet og redusere risikoen for kostbare feilinvesteringer. Målet er ikke å detaljstyre, men å gjøre det enklere for industrien å planlegge og velge løsninger som både gir klimakutt og er økonomisk bærekraftige.

I april 2024 skrev Gassnova om forberedelsene til dette idésturdiet fra SINTEF, som er støttet med 200 000 kr fra CLIMIT.

Transportprosjektene har fremhevet flere problemstillinger som har skapt behov for ytterligere forskning og utvikling. Selv om det har vært jevn vekst og aktivitet siden 2007, er det fortsatt et vesentlig behov for videre forskning innen CO₂-transport. Ikke minst er det behov for mer kunnskap knyttet til sikkerhet, risikoreduksjon og kostnadseffektivisering.

Bred portefølje

Siden 2007 har CLIMIT støttet 66 prosjekter innen transportsegmentet, med totalt 388 MNOK.

Rørtransport av CO₂

Utviklingen innen CO₂-transport startet med rørtransportprosjektet ledet av GEXCON AS, som så på modellering av CO₂-lekkasjer fra rør og prosessanlegg. Det største prosjektet, ledet av DNV, mottok 21 millioner kroner i støtte i 2016 og satte søkelys på tiltak for å forbedre sikkerhet og effektivitet i CO₂-rørledninger.

Utvikling innen måle- og strømningsteknikk

Et viktig område innenfor CLIMIT-porteføljen, etablert i 2008, er måle-, simulerings- og strømningsteknikk, som i dag er det største fagområdet. Prosjekter som «Experimental investigation of selected thermophysical properties of CO₂ mixtures relevant for CCS» ble tildelt støtte med 26 millioner kroner i 2010. Videreutvikling av programvarer som OLGA, Ledaflow og Oliasoft, samt utvikling av måleinstrumenter som Cignus Instruments’ massestrømsmåler for CO₂ er noen eksempler på prosjekter med stor innvirkning.

CO₂-transport med skip

Skipstransport av CO₂ fikk sitt første prosjekt med støtte fra CLIMIT i 2011, men det var først i 2019 at det ble større omfang innen dette området. Teknologikvalifisering og logistikkløsninger har vært i fokus, med prosjekter som Stella Maris og CO₂-logistikkskip, ledet av SINTEF Industri. Her ble målsettingen nådd ved å vise at det er mulig, med kjent teknologi, å gjennomføre den beskrevne storskala transport og injeksjon av CO₂ som Stella Maris prosjektet dekker. Partnernes tekniske studier og risikovurderinger har ikke identifisert noen tekniske hindringer for dette.

Korrosjonsutfordringer i CO₂-transport

Korrosjon ble et forskningsområde i 2012, med søkelys på reaksjoner fra urenheter i CO₂. Omfanget har økt siden 2017, med prosjekter som «Kjeller Dense Phase CO₂ Corrosion» som undersøker kjemiske reaksjoner ved høy fasetetthet. Korrosjon og CO₂-kvalitet er avgjørende for hele verdikjeden innen fangst, transport og lagring, og krever videre forskning.

Prosjektet startet da Pierre Cerasi, seniorforsker ved SINTEF Industri, kom i kontakt med Geniwind under en konferanse i Bergen. Med bakgrunn fra offshore vind, presenterte Geniwind et autonomt overvåkningskonsept for havbunnen. – Dette tenkte jeg vi kunne bruke til overvåkning av CO₂-lagre til havs, på en langt rimeligere måte enn dagens seismiske kampanjer, sier Cerasi.

Moderate budsjetter

Samarbeidet ble starten på et idéutviklingsprosjekt støttet av CLIMIT-Demo. Totalbudsjettet var på 300 000 kroner, der halvparten ble dekket av CLIMIT. SINTEF finansierte resten med interne midler. Dette forstadiet ble avsluttet i mars 2025.

Hvordan overvåke CO₂-lagring i «evig tid»?

Lagring av CO₂ i undergrunnen krever langtids overvåking for å sikre at gassen holder seg der den skal. Men hvem tar kostnaden for overvåking i tiår eller hundreår? Pierre Cerasi peker på at nye løsninger må være både kostnadseffektive og driftsvennlige. – Hvis vi kan installere overvåkningsutstyr dypt under havbunnen, reduseres støyen av all aktivitet i havet og komplikasjoner med lydbølgerefleksjoner fra havbunnen. Når vi klarer å holde oss under 100 meters dyp, unngår vi mye av støyen og kan installere utstyr med enkel mekanisk boring, forklarer han videre.

Løsningen SINTEF og Geniwind foreslår består av:

• Grunne brønner som kan hamres ned i havbunnen, uten behov for borerigg. De utstyres med fiberoptikk og sensorer som måler trykk, temperatur og deformasjon
• Autonome undervannsfartøy som henter ut data fra brønnene og havbunnsnoder
• Minimal installasjon – ingen behov for komplekse eller kostbare operasjoner til havs

Kostnadene må ned

En viktig del av utviklingen har vært å finne rett dybde; dypt nok til å få pålitelige data, men grunt nok til å holde kostnadene nede. Fiberoptiske kabler gir høy oppløsning og mange målepunkter. Dessuten gir det fleksibilitet i fremtidig vedlikehold. – Dette prosjektet har blant annet vurdert erfaringene fra Shells Quest-prosjekt i Canada, som benytter svært avansert teknologi. Pierre Cerasi og hans kollegaer konkluderer med at de fleste målinger kunne vært gjort med enklere og billigere metoder. Dette er svært viktig lærdom fordi kostnadene i hele kjeden må ned for å lykkes med CCS globalt, sier Ernst Petter Axelsen. Han er Gassnova-representant i CLIMIT og rådgiver for dette prosjektet i regi SINTEF og Geniwind.

Hva finnes på markedet allerede?

Kartleggingen i prosjektet viste at det allerede finnes et stort utvalg sensorer – blant annet for kjemiske parametere, trykk, og seismikk. De tåler trykket og temperaturen i brønner ned mot 100 meter. Det gjør det mulig å sette sammen et overvåkingssystem uten å måtte utvikle all teknologi fra bunnen av. Målet er et system som er lett å installere, enkelt å vedlikeholde – og billig nok til å rulles ut i stor skala.

Samarbeid på tvers av grenser

Nå er neste steg å utvide til et større internasjonalt prosjekt. SINTEF er i den franske hoved-søknaden, men selskapet må søke separat i Norge. Det vurderes også støtte fra bilaterale programmer mellom Norge og Frankrike. SINTEF har god erfaring fra denne typen samarbeid, eksempelvis CLIMIT-Demo prosjektet SNOWPACCS sammen med Sveitsiske Swisstopo, for noen år siden.

Mot en ny standard for overvåking?

Ved å kombinere autonome droner, fiberoptikk og strategisk plasserte sensorer, peker SINTEF og Geniwind mot en ny generasjon overvåkingssystemer for CO₂-lagring. Ikke bare kan dette redusere kostnader, det kan også gjøre det praktisk mulig å overvåke lagre i hundreår fremover.

Støtten fra CLIMIT til SOLVit har vært avgjørende for utviklingen og testingen av teknologien som nå har startet fangst av CO₂ fra Heidelberg Materials sementfabrikk i Brevik.

SLB Capturi

SLB Capturi (tidligere Aker Carbon Capture) utviklet sin aminteknologi gjennom SOLVit- programmet. Etter omfattende testing ved Heidelberg Materials (tidligere Norcem) sitt testsenter i Brevik, ble teknologien valgt som den foretrukne løsningen for fullskala demonstrasjon av CO₂-fangst fra sementfabrikken. Fangstanlegget utgjør en sentral del av det norske Langskip CCS-demonstrasjonsprosjektet.

Akers testanlegg i drift hos Brevik CCS. Foto: Styrk Fjørtoft

SOLVit-programmet

SOLVit-programmet (2008 – 2015) var et betydelig forsknings- og utviklingsprogram som fokuserte på forbedring av solvent- og prosessteknologi for CO₂-fangst. Programmet ble ledet av Aker, med forskningsaktiviteter utført av SINTEF Industri i Trondheim i samarbeid med Aker og Institutt for kjemi ved NTNU. Flere industripartnere og mulige sluttbrukere av karbonfangstteknologier, inkludert EnBW, E.ON, Scottish Power og Statkraft, , bidro aktivt i ulike deler av SOLVit.

Programmet ble delvis finansiert av CLIMIT og Norges Forskningsråd, med et budsjett på 332 millioner kroner, hvorav 132 millioner kroner (40 prosent) kom fra CLIMIT.

Målsettinger for SOLVit

Hovedmålet var å redusere kostnadene ved CO₂-fangst fra avgass gjennom utvikling av mer energieffektive solventsystemer og tilpasset prosessteknologi. Andre mål inkluderte utvikling av mer miljøvennlige solventer og demonstrasjoner av ytelsesforbedringer av de nye solventene i pilotskala.

Programoversikt

SOLVit-programmet ble gjennomført i tre faser, hvor hver fase bygde på erfaringer fra den forrige:

• Fase 1 (2008-2010): Utvikling av funksjonelle solventer, etablering av laboratoriefasiliteter og et stasjonært pilotanlegg ved SINTEF Tiller.
• Fase 2 (2011-2012): Karakterisering og pilottesting av første generasjons solventer, med fokus på utvikling av nye banebrytende miljøvennlige solventer og reduksjon av miljøpåvirkning fra CO₂-fangst prosessen.
• Fase 3 (2013-2015): Kvalifisering av solventer gjennom pilottesting på ulike industrielle avgasser, demonstrasjon ved Teknologisenter Mongstad, samt utvikling av teknologi for kostnadsreduksjon ved CO₂-fangst.
  

Organisering og utdanning

Arbeidet i SOLVit var organisert i fire hovedområder: Grunnleggende studier, Modellering, Teknologiutvikling, og Pilotanleggstesting og demonstrasjon. I SOLVit-prosjektet ble det også utviklet svært sensitive LCMS-metoder for å kvantifisere nedbrytningsprodukter i solventer, med sensitivitet under 1 ng/ml. Metoder er utviklet for over 50 aminer, samt spesifikke metoder for alkylaminer, nitrosaminer, nitraminer og andre nedbrytningsprodukter.

I tillegg ble det gjennomført et utdanningsprogram ved NTNU, som bidro med grunnleggende forskning på solventbaserte fangstprosesser. Flere doktorgrads- og mastergradskandidater fullførte sine studier gjennom dette programmet, noe som bidro til utdanning av kvalifiserte forskere innen CO₂-fangstteknologier.

SOLVit ga betydelige resultater

Pilottesting viste at SOLVit-solventene var robuste, energieffektive og miljøvennlige. Det ble demonstrert opptil 35 prosent forbedring i energiforbruk sammenlignet med MEA (Mono Ethanol Amine), samt betydelig lavere solventforbruk og nedbrytningsrater. Utslipp av aminer og nedbrytningsprodukter kunne holdes på svært lave nivåer, noe som reduserte usikkerhetene knyttet til miljøpåvirkningen fra aminbaserte fangstprosesser.

Oppsummert ga det åtte år lange SOLVit-programmet økt forståelse av solventbaserte fangstprosesser på både grunnleggende og industrielt nivå. Flere nye solventer for CO₂-fangst fra avgasser ble utviklet. Programmet bidro betydelig til å modne Akers CO₂-fangstteknologi, og reduserte risikoen knyttet til oppskalering og storskala implementering.

Se mer informasjon om SOLVit her:

• SOLVit- climit.no

Testsenter Norcem (Heidelberg Materials Brevik)

Hovedmålet med testsenteret var å evaluere og sammenligne utvalgte CO₂-fangstteknologier for å finne den mest egnede for utslipp fra Heidelberg Materials sementfabrikk i Brevik. Prosjektet hadde et totalbudsjett på 93 millioner kroner og mottok ca 70 millioner kroner (75 prosent) av CLIMIT demo. ESA (European Surveillance Authority) godkjente den høye statlige støtten. Prosjektet varte fra 2013 til 2015.

Prosjektet fokuserte på fangstdelen av CCS-kjeden, med vekt på CO₂-fangstkapasitet, energiforbruk, påvirkning av forurensninger, og kostnader. Utnyttelse av restvarme fra fabrikken var også viktig.

Testsenter-prosjektet besto av to hoveddeler:
1) Pilottesting: Testing under reelle forhold med avgass fra sementfabrikken i Brevik  
2) Fullskala evalueringer: Felttesting og modelleringer for fullskala implementering
I fase I ble fire teknologier valgt: Aker Carbon Capture Amine Technology, RTI Solid Sorbent Technology, KEMA GL/NTNU & Yodfat Engineers Membrane Technology, og Alstom Power Regenerative Calcium Cycle. I fase II ble RTI Solid Sorbent Technology Phase II og Air Products & NTNU Membranteknologi studert.

Resultater og videreføring

Testing avdekket behov for tekniske optimaliseringer. Akers aminteknologi ble identifisert som den mest modne og klar for fullskala demonstrasjon. Som et resultat ble SLB Capturi (tidligere Aker Carbon Capture) valgt som teknologileverandør til Heidelberg Materials sitt fullskala CO₂-fangstprosjekt, som i dag er en del av Langskip.

Se mer informasjon her om testsenteret til Norcem (Heidelberg Materials i Brevik)

• Testanlegg for CO₂ Fangst ved Norcem Brevik, Prosjekt Fase II, Test trinn 1 – Climit

ThermoPhys startet 2024, og dette første forprosjektet ble ferdigstilt i februar 2025. I dag teller selskapet tre ansatte, og har planer om å ansette flere. Teamet inkluderer eksperter med mer enn ti års forskningserfaring fra SINTEF.

Målet er å fylle et kritisk hull i CCS-kjeden og gjøre beregningskraften forståelig. Selskapet fikk støtte fra CLIMIT-Demo til et forprosjekt for å kartlegge videre behov og løsninger. ThermoPhys planlegger en større søknad til CLIMIT-Demo i samarbeid med både kommersielle tilbydere og sluttbrukere.

Fra frustrasjon til løsning

– Vi irriterte oss over at tiår med forskning på CO₂ og hydrogen lå spredt og utilgjengelig for industrien, sier Øivind Wilhelmsen, en av gründerne i ThermoPhys. Han viser til at avanserte beregningskoder utviklet i SINTEF og NTNU i dag finnes åpent tilgjengelig på GitHub, men uten brukergrensesnitt eller støtte for dem som faktisk trenger dem.ThermoPhys ble etablert for å tilgjengeliggjøre denne kunnskapen i form av brukervennlig programvare. Målet er å bedre sikkerheten og redusere kostnadene i hele verdikjeden for fangst, transport og lagring av CO₂.

– I CCS er det ikke nok å vite at CO₂ kan lagres, man må vite hvordan blandingen oppfører seg under ulike forhold. Vil det dannes syre? Tørris? Hydrater? Dette er spørsmål vi ser industrien trenger svar på, og her tror vi ThermoPhys kan bidra, sier Ernst Petter Axelsen. Som Gassnovas representant i CLIMIT er Axelsen ThermoPhys sin rådgiver i prosjektet.

Fra åpen kildekode til kommersielt grensesnitt

ThermoPhys bygger videre på den åpne koden fra forskningen, og pakker den inn i et brukervennlig og visuelt grensesnitt. – Du trenger ikke å være fagekspert for å forstå hva som skjer i rørene dine. Men modellen må fortsatt være vitenskapelig forankret og basert på de beste tilgjengelige dataene, sier Øivind Wilhelmsen.

Målet er å gjøre det lettere for både operatører og finansielle aktører å ta gode beslutninger, basert på nøyaktige og anerkjente beregningsmetoder.

Samarbeid med Oliasoft og egen skyplattform

ThermoPhys arbeider nå på to fronter. I tillegg til å utvikle sin egen programvare, jobber de med andre selskap som ønsker å tilby programvare for CSS. Gjennom samarbeid med selskapet Oliasoft skal ThermoPhys integrere sine modeller i programvare for brønninjeksjon.

Fra tidlige laboratoriestudier til kommersielle løsninger har programmet støttet over 800 prosjekter med betydelige bidrag til å redusere utslipp fra kraft- og industrisektorer. I de siste årene har CLIMIT også støtte prosjekter innenfor fangst fra luft (DAC) og andre karbonfjerningsløsninger. Programmet har i dag en nøkkelrolle i å bringe teknologier fra laboratoriet og oppover i TRL nivå (Technology Readiness Level). Med fokus på innovasjon, industriell testing og internasjonale samarbeid har CLIMIT på denne måten bidratt til at norskutviklet teknologi er blant de ledende på verdensbasis.

CLIMITs rolle i teknologiutvikling

Fangst av CO₂ fra kraft- og industrikilder krever effektive separasjonsprosesser. Eksisterende teknologier møter utfordringer som energibehov, materialrobusthet, gass-selektivitet, og kostnader for både fangst og tilhørende støtteprosesser. CLIMIT har gjennom sitt arbeid støttet teknologiutvikling på alle disse områdene.

Les mer om industrikonsortier og klyngesamarbeid.

Gjennom sine 20 år har CLIMIT bidratt til at solventbaserte teknologier har redusert energibehovet med 35 – 40 prosent. Norskutviklet teknologi har gått fra laboratorier til internasjonale markeder, med selskaper som SLB Capturi og Baker Hughes som har investert i norske løsninger og selskaper.

Teknologier for karbonfangst

Tradisjonelt har CO₂-fangst blitt delt inn i tre hovedkategorier:

1. Post-combustion: Fangst av CO₂ etter forbrenning.
2. Pre-combustion: Separasjon av CO₂ og hydrogen før forbrenning.
3. Oxy-combustion: Forbrenning i en oksygenrik atmosfære for å lette CO₂-fangsten.

CLIMIT har støttet prosjekter innen alle disse kategoriene og har prioritert løsninger som solventer, sorbenter, membraner og oxyfuel-teknologi. Kryogene prosesser er i mindre grad inkludert i CLIMITs portefølje, da disse har vært mer kommersielle og typisk brukes i flytendegjøring av CO₂ før transport.

Mens solventteknologi har modnet raskt, har membran- og looping-teknologier fått økt oppmerksomhet som energieffektive løsninger for sektorer uten tilgang til overskuddsvarme.

Den mest modne løsningen

Solventbaserte teknologier har vært et sentralt satsingsområde siden oppstarten av CLIMIT. Denne metoden, som bruker væsker til å absorbere og frigjøre CO₂, er den mest kommersielt modne fangstteknologien. Solventprosjekter har redusert energibehovet betydelig, og mer enn 50 prosjekter har fått støtte fra CLIMIT-Demo for testing ved stasjonære pilotanlegg som SINTEFs Tiller-pilot og Teknologisenteret på Mongstad (TCM).

Innenfor solventteknologi har CLIMIT støttet mobil pilottesting, som SLB Capturis mobile enhet. Denne har blitt brukt til å teste teknologien på flere forskjellige avgasskilder blant annet i sementindustri og avfallsforbrenning. Pilottesting gjennom SLB Capturis mobile enhet har validert ytelsen til aminbaserte solventer på ulike avgasskilder, noe som har fremskyndet kommersialiseringen av teknologien.

Les mer om CLIMITs støtte til utvikling av solventteknologi og hvordan dette har bidratt til kommersielle løsninger.

Sorbenter og looping-teknologier

Sorbentteknologier, som «carbonate looping,» benytter faste materialer som kan absorbere CO₂ ved høye temperaturer. Moving Bed Carbonate Looping-teknologien, utviklet av Fjell Technology Group med CLIMIT-støtte, bruker kalkbaserte materialer som er kjente og kostnadseffektive. Teknologien er spesielt godt egnet for høytemperaturprosesser, for eksempel i sementindustrien.  

Fremtidens løsning

Membraner er et interessant alternativ for industrier uten tilgjengeligoverskuddsvarme og har potensial til å være en kostnadseffektiv løsning. CLIMIT har støttet flere prosjekter for utvikling av membraner, blant annet ved Heidelberg Materials testsenter i Brevik. Air Products har også gjennomført testing av membraner hos Returkraft med støtte fra CLIMIT. Prosjektet har evaluert membranenes effektivitet ved å fange opptil 50 prosent av CO₂ fra avgassen.

Membraner, som skiller gasser uten kjemisk regenerering, kan være spesielt fordelaktige for avgasskilder med høy CO₂ -konsentrasjon, som i kalk- eler sementindustrien.

Oxyfuel og Chemical Looping Combustion (CLC)

CLC-teknologi, som bruker metalloksider for å skape en oksygenrik forbrenningsatmosfære, er støttet med over 75 millioner kroner fra CLIMIT. Denne metoden reduserer behovet for separate fangstanlegg, noe som gir kostnadsfordeler i visse sektorer.

Et område som kan benytte CLC-teknologi for CO₂-fangst er ved forbrenning av foredlet avfallsbrensel. Med støtte fra CLIMIT har SINTEF testet dette med lovende resultater.

Fra laboratoriet til kommersiell drift

Over 270 fangstprosjekter har mottatt støtte fra CLIMIT, med en samlet finansiering på mer enn 1,7 milliarder kroner. CLIMITs tilskudd har ikke bare utløst tilsvarende investeringer fra industrien, men også bidratt til å bygge et robust økosystem for karbonhåndtering i Norge.

Flere prosjekter har blitt ledet av SINTEF som har bygget opp kunnskap og kompetanse i verdensklasse innenfor CO₂-fangst. Tiller-piloten til SINTEF i Trondheim har spilt en avgjørende rolle i å kvalifisere teknologier for industrielle utslippskilder. Testing ved TCM har ytterligere validert disse teknologiene for global implementering.

CLIMIT har styrket samarbeidet mellom akademia og industri gjennom finansiering av prosjekter ledet av SINTEF og NTNU. Dette har skapt en plattform for å koble grunnforskning til praktisk teknologiutvikling. CLIMITs økonomiske bidrag har på denne måten vært en katalysator for å bringe CCS-teknologi fra forskning til kommersiell anvendelse. Les mer om SINTEFs arbeid med solventutvikling og pilottesting med CLIMIT-støtte

• SLB Capturi (tidligere Aker Carbon Capture): Teknologi utviklet med CLIMIT-støtte brukes nå kommersielt, blant annet på Heidelberg Materials’ anlegg i Brevik
• Compact Carbon Capture (3C): Teknologi utviklet av Fjell Technology Group med støtte fra CLIMIT og videreført av Baker Hughes
• Hydrogen MemTech: Membranteknologi som tiltrekker seg internasjonal kapital

CLIMIT en sentral drivkraft for CCS

Gjennom 20 år har CLIMIT vært en viktig motor for teknologiutvikling innen CCS. Med støtte til forskning, pilotprosjekter og kommersiell implementering har programmet bidratt til at Norge er en ledende aktør i det globale arbeidet for å redusere klimagassutslipp.

CLIMITs bidrag har muliggjort at norskutviklede teknologier er i kommersiell bruk i prosjekter som Heidelberg Materials’ anlegg i Brevik og internasjonale satsinger innen sement og avfallsforbrenning.

Siden oppstarten i 2005 har CLIMIT-programmet bidratt til en formidabel utvikling innenfor sitt mandat.

Programmets innretning

CLIMITs prioritering kommer frem i en egen programplan som definerer hva som kan støttes. Programplanen har blitt revidert hvert tredje til fjerde år. Disse revideringene har vært nødvendige for å følge de trendene i teknologiutviklingen innenfor programmets rammer og mandat. CLIMIT-programmet har derfor utviklet seg fra kun å støtte prosjekter knyttet til CO₂-håndtering på gasskraftverk til nå å omfatte teknologier både for energi- og industrisektoren. Et sentralt premiss for programmet, er kravet om langtidslagring av CO₂ slik at CO₂-håndteringen blir å regne som et klimatiltak.

Forskning, utvikling og demonstrasjon

Samarbeidet mellom Gassnova og Norges Forskningsråd har fungert svært godt, ikke minst fordi programmet har hatt et felles sekretariat.

CLIMIT-FoU er forskningsdelen av programmet, administrert av Norges Forskningsråd. Det setter søkelys på grunnforskning og utvikling av ny kunnskap og teknologi for håndtering av CO₂.

CLIMIT-Demo er demonstrasjonsdelen, administrert av Gassnova. Det støtter utvikling, pilotering og demonstrasjon av teknologi i større skala for å redusere risiko og kostnader.

En rekke prosjekter har gått fra FoU-delen og over i Demo-delen. Da er dialog og den forståelsen som er i sekretariatet viktig for å få dette til å fungere for søkerne.

Hva skjer rundt oss?

Utbredelse av fangst og lagring av CO₂ som metode i klimakampen tar lang tid fordi markedet for slike løsninger ennå er svakt. Det har manglet gode forretningsmodeller som sikrer investorene nødvendig forutsigbarhet og inntjening. Interessen for og relevansen av CO₂-håndtering er godt begrunnet, men dagens markedssvikt medfører svak betalingsevne og berettiget skepsis fra private aktører som vurderer bygging av fullskala anlegg for å ta hånd om CO₂.

Her har imidlertid CLIMIT-programmet vært med å gjøre en forskjell. Det beste eksemplet er Langskip prosjektet hvor forutgående CLIMIT-prosjekter har hatt stor betydning for at Norge nå kan realisere storskala fangst og lagring av CO₂. Et annet eksempel er klyngeprosjektene. Her har CLIMITs bidratt til at industriaktører samarbeider om felles infrastruktur for CO₂-håndtering. CLIMIT er med andre ord viktig i arbeidet for å redusere klimaskadelige utslipp i industrien

.

Teknologitrender og fremtidige muligheter

Når prosjekter for håndtering av CO₂ faktisk blir realisert – som for eksempel når Langskip går inn i sin operative fase– vil erfaringer fra driftsfasen kunne skape betydelige «læringssløyfer» som gir grunnlag for forbedringer av teknologi og løsninger som allerede er markedsmodne. Disse læringssløyfene vil bidra til ytterligere utvikling av velfungerende teknologier frem mot en standardisering som kan redusere kostnader og risiko.

Det er rimelig å forvente at interessen for helt nye løsninger som bygger på CO₂-håndtering vil vokse frem i de kommende årene, og få betydning for hvilke teknologiutviklings-prosjekter som blir løftet frem av norsk industri. Produksjon av hydrogen fra naturgass med CO₂-håndtering, fangst av CO₂ fra atmosfæren eller i kombinasjon med bruk av biomasse, bruk av CO₂ (CCU) og internasjonale samarbeidsprosjekter er relevante eksempler i denne sammenheng. CLIMIT vil også fremover være viktig for å bringe frem slike teknologier.

Samarbeid og nettverksbygging

CLIMIT fremmer samarbeid mellom industri, akademia og internasjonale partnere. Dette er avgjørende for å styrke kunnskapsspredning og sikre relevans for industriell bruk både i Norge og internasjonalt.

Kommunikasjon og formidling

Det er viktig at CLIMIT-støttede prosjekter bidrar med å spre informasjon for å gi allmenheten og beslutningstagere tilstrekkelig kunnskap om CO₂-håndtering som et nødvendig klimatiltak. Prosjektene oppfordres til å også delta i populærvitenskapelig formidling gjennom sosiale medier, diskusjonsforum og andre allmenne fora.

Vi ser fram til fortsettelsen sammen med våre støttemottakere.

Prosjektet MACH-2 har vært et samarbeid mellom SINTEF Industri, SINTEF Energi og NTNU. CLIMIT støttet prosjektet med 7,5 millioner kroner.

Viktig energibærer

Hydrogen er en viktig energibærer i omstillingen til et lavutslippssamfunn. For å redusere klimagassutslippene knyttet til hydrogenproduksjon fra naturgass, må CO₂ fanges og håndteres effektivt. MACH-2-prosjektet, som pågikk i perioden 2019 til 2024, utviklet en ny prosess som integrerer to etablerte fangstteknologier. – Vår tilnærming har vært å kombinere hydrogenproduksjon gjennom protonisk membranreformer (PMR)-teknologi, og lavtemperatur CO₂-fangst gjennom flytendegjøring i en ny, integrert prosess der begge teknologiene brukes innenfor sitt optimale driftsområde, sier Thijs Peters, prosjektleder i SINTEF Industri.

CO₂-renhet og brennverdi

Membranteknologien utnytter keramiske materialer til å produsere hydrogen fra naturgass som reformeres på membranene. Prosessen drives ved hjelp av elektrisk strøm og intern varme som genereres når hydrogenet separeres ut gjennom membranen. Restgassen som ikke passerer gjennom membranen, inneholder CO₂, vanndamp og noe gjenværende hydrogen. – Membranene fungerer godt til å hente ut hydrogen, men det er en grense for hvor mye vi bør ta ut før det går ut over effektiviteten. Derfor lar vi en andel bli igjen og fanger CO₂ i neste trinn, sier Peters videre. Restgassen behandles deretter i en separat enhet der CO₂ gjøres flytende ved hjelp av kjøling og trykkøkning.

Modellvalidering

I løpet av prosjektperioden ble det gjennomført flere eksperimenter. Membranstabilitet ble blant annet testet i opptil 1800 timer, med variasjoner i gass-sammensetning og hydrogenuttak. Flytendegjørings-eksperimenter ble gjennomført med gassblandinger som inneholdt hydrogen, metan og karbonmonoksid. Av den grunn ble Cold Carbon Capture Pilot-riggen i Trondheim oppgradert for å håndtere disse eksperimentene. De viste at CO₂ kunne separeres med opptil 99,9 % renhet, med trykk mellom 40 og 70 bar og temperaturer ned mot -55 °C. – Vi sammenlignet resultatene med simuleringsmodeller. Modellene samsvarte godt med eksperimentene, noe som gir oss tillit til videre bruk av simuleringer i design av fremtidige systemer, sier prosjektlederen i SINTEF Industri.

Lavt energitap og høy fangstrate

Gjennom simulering og optimalisering har MACH-2 utviklet en flytskjemamodell for hele prosessen. Den viser at en integrert prosess gir høyere energieffektivitet og lavere CO₂-utslipp, sammenlignet med mer konvensjonelle prosesser for hydrogenproduksjon med fangst av CO₂. Det indikerer at konseptet er økonomisk konkurransedyktig.

Klar for neste fase

Resultatene videreføres nå i nye prosjekter, blant annet et planlagt demonstrasjonsanlegg med hydrogenproduksjon på 50 kg per dag. Teknologien benyttes også i europeiske prosjekter der membranene brukes til fangst fra biogass.

Prosjektet «Disruptive CO₂ Capture» (CO₂-adsorpsjonsteknologi) har et totalbudsjett på 24 millioner kroner, der 50 % er finansiert av CLIMIT.

Selv om CO₂-fangst med solventer nå er den dominerende metoden, er metoden både kostbar og energikrevende. Adsorpsjon kan være et alternativ i fremtiden. Målet er å redusere både investeringskostnader (CAPEX) og driftskostnader (OPEX) med minst 20 % sammenlignet med dagens systemer. – Vi prøver å finne den beste kombinasjonen av materiale og prosess. Ambisjonen er å optimalisere prosessene for å redusere kostnader og forbedre effektiviteten, sier Dr. Shreenath Krishnamurthy, seniorforsker og prosjektleder i SINTEF.

Hvorfor adsorpsjon?

Solventbaserte absorbsjonssystemer benytter kjemikalier for å binde CO₂. Adsorpsjon derimot, er en metode der CO₂ fanges ved at gassmolekylene bindes fysisk eller kjemisk til overflaten av et fast materiale, kalt et adsorbent. Dette skjer uten at CO₂ går inn i selve materialet, i motsetning til absorpsjon, der CO₂ tas opp i et væskemedium. Adsorpsjon er ennå ikke en moden teknologi for punktutslipp av CO₂, og det gjenstår mange tekniske utfordringer.

Et teoretisk rammeverk

Kjernen i prosjektet er en avansert simuleringsmodell som skal teste ulike kombinasjoner av materialer og prosesser. DCC3 har som mål å evaluere temperaturvekslings-adsorpsjonsprosesser for røykgass fra gasskraftverk (NGCC). Teamet bygger et fleksibelt matematisk rammeverk og et kostnadsrammeverk som kan simulere ulike typer adsorpsjonsprosesser; fra faste sjikt og roterende sjikt til fluidiserte og bevegelige sjikt, ved å slå spesifikke parametere av og på. Simuleringene er forankret i gassfasetermodynamikk, adsorpsjonskinetikk og likevekts-data.

Modellen vil hjelpe teamet med å optimalisere hver prosess og sorbent for ytelse og kostnad, validere nøkkelparametere og til slutt velge det mest lovende adsorbent- og prosessoppsettet for fremtidig pilotutprøving. – Det handler ikke bare om det beste materialet, men også om å finne riktig prosessdesign. Vi gjør omfattende simuleringsarbeid for å beregne CAPEX og OPEX, og vi samler og mater inn eksperimentelle data for å forbedre modellene våre, fortsetter Dr. Shreenath Krishnamurthy.

Tette kunnskapshull

En av de største utfordringene er mangelen på offentlig tilgjengelige data – særlig knyttet til hvordan sorbenter reagerer med vanndamp i røykgass. Dette har krevd nye eksperimenter og forsinket enkelte deler av prosjektet. – I mange tilfeller har vi ikke de dataene vi trenger fra litteraturen. I stedet måler vi enkelte egenskaper selv. Vi tester hypotetiske ideelle sorbenter for å forstå ytelsesgapet og identifisere forskningsmål, som kan redusere kostnadene ved karbonfangst, sier Dr. Heng. Ved å utforske både eksisterende og hypotetiske materialer, kan teamet kartlegge hvordan et ideelt system ville sett ut – og hva som må forbedres for å komme dit.

Bredere betydning

Selv om prosjektet fokuserer på fangst fra røykgass (Post Combustion) fra gasskraftverk med kombinert syklus (NGCC), kan resultatene få betydning for andre CO₂-fangstapplikasjoner, inkludert CO₂-fangst fra luft. Samarbeidet har allerede resultert i to nye prosjekter mellom SINTEF og TotalEnergies, med fokus på karbonfangst. Prosjektene koordineres av SINTEF og finansieres av Clean Energy Transition Partnership (CETP). TotalEnergies spiller en aktiv rolle i arbeidet.

Et teknisk mål som peker seg ut, er å minimere det fysiske fotavtrykket til fremtidige karbonfangstenheter. Dersom adsorpsjonsteknologi kan oppnå både kostnads- og plasseffektivitet, blir det realistisk å etter-montere på eksisterende anlegg – spesielt på eksisterende anlegg med begrenset plass. – Ved nybygde energi- eller industriprosjekter har vi mer fleksibilitet. I prosjekter på eksisterende anlegg er integrasjonen svært kompleks. Derfor trenger vi kompakte, effektive løsninger, sier Dr. Heng i TotalEnergies.

Veien videre

Prosjektet har som mål å nå Teknologimodenhetsnivå (TRL) 4 innen fire år. Ved prosjektets slutt skal partnerne gjennomføre en grundig sammenligning mellom den nyutviklede adsorpsjonsteknologien og dagens løsemiddelbaserte systemer. Dette vil danne grunnlaget for en «go/no-go»-beslutning om videre utvikling. Dersom prosjektet lykkes, kan det bane vei for en pilotinstallasjon, som er et viktig steg mot kommersiell implementering.

For å bli klimanøytrale er det ikke tilstrekkelig å stoppe alle utslipp, det må også fjernes CO₂ fra atmosfæren (karbonfjerning), ifølge FNs klimapanel (IPCC). CLIMIT-programmet vil nå bidra til å realisere dette gjennom verdiskaping i Norge. Har du en prosjektidè? Ta kontakt!

Økt behov for karbonfjerning (Carbon Dioxide Removal – CDR) frem mot 2050

Interesse for karbonfjerning øker, og CLIMIT har derfor valgt å sette av egne midler til prosjekter innenfor denne kategorien i 2025. CLIMIT-programmet behandler søknader løpende, og alle søkere må følge CLIMITs vanlige prosedyre. Mer informasjon finner du her.

Eksempler på teknologiske løsninger innen CDR:

• DACCS – Fangst av CO₂ fra luft (Direct Air Capture- DAC) med geologisk lagring
• BioCCS – fange og geologisk lagre CO₂ fra industri som har biologisk råstoff/brensel
• Biokull (biochar) – til bruk i industri og landbruket med langtidslagring i jorden (som jordforbedring).
• Mineralisering (dannelse av karbonater som gir varig lagring av karbon)

BioCCS den mest modne løsningen

Per i dag er bioCCS den mest modne løsningen som kan gi størst utbytte i form av tonn CO₂ lagret per år. Industrien ser på bioCCS som en muliggjører for CCS, da fangst og lagring av biogene CO₂-utslipp kan gi mulighet for salg av karbonkreditter, noe som styrker forretningsmodeller.

I Norge er det mest aktivitet innenfor bioCCS og biokull/biochar. Samtidig har norske selskaper som Removr, Climeworks Norway og Carbon Removal fått støtte av Enova til studier på fangst direkte fra luft (DAC).

Formålet med midler til karbonfjerning i CLIMIT-Demo

Det er et økende behov for kunnskap om CDR i industri og forskning. Det er derfor viktig at CDR løsninger (teknologier, metoder, verdikjeder) testes ut og evalueres i god tid før 2050, slik at disse løsningene skal spille en større rolle for å holde temperaturøkningen under to-graders målet (ref. IPCC).

Per i dag finnes det muligheter for økonomisk støtte til CCS-prosjekter gjennom det norske virkemiddelapparatet som Enova, Forskningsrådet, Innovasjon Norge og Gassnova. Imidlertid har det ikke vært noe spesifikt søkelys på CDR.

Åpen utlysning i 2025

CLIMIT-Demo gir støtte til industriprosjekter og forskningsprosjekter i samarbeid med industri innenfor følgende temaer:

• BioCCS
• Biochar/biokull med søkelys på langvarig lagring til nytte i industri og eventuelt landbruk
• DAC med CCS
• Mineralisering ved injisering av CO₂ i berggrunn
• Utvikling og evaluering av metoder i henhold til EUs regelverk – for avklaring om et prosjekt bidrar til karbonfjerning, som for eksempel LCA (livsløpsanalyser), TEA (tekno-økonomiske analyser) og MRV (Måling/Monitorering- Rapportering-Verifisering)

Søker oppfordres til å vurdere nordisk- eller internasjonalt samarbeid med industri og/eller anerkjente forskningsinstitusjoner.