Norge og USA skal samarbeide mer om kunstig intelligens
Kunstig intelligens kan bidra til karbonfangst- og lagring, smartere energisystemer, bedre klimamodellering og mer persontilpasset medisin. CLIMIT har bidratt med støtte.
Tekst: regjeringen.no
Tettere samarbeid
Nå har Norge signert en avtale med det amerikanske energidepartementet om å samarbeide tettere om forskning, innovasjon, utdanning og etiske spørsmål på feltet.
– Jeg er glad for at vi har fått på plass denne avtalen. USA har svært sterke fagmiljøer innenfor kunstig intelligens. Vi ser frem til å samarbeide med de beste om å utvikle metoder og teknologier for å løse utfordringer innenfor områder som klima, energi og helse. Dette er teknologi med et enormt potensial, og en viktig ambisjon er samarbeid om utvikling av kunstig intelligens som er tilpasset norske interesser og næringsliv, sier forsknings- og høyere utdanningsminister Ola Borten Moe.
Det er det amerikanske Department of Energy (DoE) som har tatt initiativ til avtalen. De ønsker å etablere et mer strategisk og langsiktig arbeid for å koordinere og styrke innsatsen på kunstig intelligens sammen med viktige samarbeidsland.
Avtalen legger til rette for samarbeid i form av felles forsknings- og innovasjonsprosjekter, utveksling av forskere og studenter, deling av teknologi og utstyr, felles utdanningsprogrammer og videre utvikling av etisk og ansvarlig bruk av teknologi. Juridiske og tekniske løsninger for forsvarlig datadeling vil også inngå for å sikre personvern.
Bidrag til å løse viktige samfunnsoppgaver
Store mengder data og nye typer superdatamaskiner gjør det nå mulig å bruke avanserte metoder innenfor kunstig intelligens til å løse oppgaver som tidligere ikke var mulig. Dette kan bidra til gjennombrudd på en rekke områder. Her er noen eksempler:
Karbonfangst og -lagring: Dette er en lovende teknologi med store utviklingsmuligheter, og den kan forbedres blant annet gjennom simuleringer av storskala lagring. Her er allerede SINTEF, Equinor og DoE i gang med datadeling og analyser
Supermodellering av vær og klima: Målet er å utvikle bedre klimamodeller for å kunne lage sesongvarsler og forutsi flerårig utvikling
Utvikling av nye legemidler: Data fra medisinske tester kan gi informasjon som gjør det mulig for forskere å stille nye spørsmål og utvikle bedre legemidler som raskt kan tas i bruk.
Persontilpasset medisin: Kreftforebygging og -behandling, diabetes og hjertediagnostikk er eksempler på medisinske felter hvor det kan oppnås ytterligere presisjon ved hjelp av kunstig intelligens til det beste for pasienten. Her har allerede Kreftregisteret og et av DoEs nasjonale laboratorier hatt et samarbeid om livmorhalskreft.
I tillegg er det store muligheter innenfor temaer i kryssfeltet mellom helse, klima og energi. For eksempel er kunstig intelligens-forskning på miljøgifter relevant både fra et klima- og et helseperspektiv.
Økt måloppnåelse gjennom internasjonalt samarbeid
CLIMIT har de siste fem år bygd opp en solid portefølje internasjonale prosjekter gjennom nettverket ACT, Accelerating CCS Technologies. Dette har resultert i at forskningen leverer resultater som trengs for å bygge fullskala anlegg for CO2-håndtering.
ACT er et nettverk hvor 16 land og regioner samarbeider om utlysninger og kunnskapsdeling. Forskningsrådet er koordinator for ACT og fra norsk side er også Gassnova med som partner.
Land og regioner som deltar i ACT er markert med gult. Virkemiddelaktører som deltar i ACT er indikert og fra Norsk side deltar Forskningsrådet (Research Council of Norway, RCN) og Gassnova. Illustrasjon: Forskningsrådet.
Oppnådd gode resultater
ACT startet i 2016 og signerte da en femårskontrakt med Europakommisjonen. Da kontrakten gikk ut mot slutten av 2021, markerte dette en viktig milepæl for ACT. Svært gode resultater har blitt oppnådd, samtidig som nye muligheter nå utforskes for videreføring av ACT.
ACT står for Accelerating CCS Technologies, og målsetningen er som navnet sier – akselerere utviklingen av teknologi for CO2-håndtering. Samarbeidet startet som et såkalt ERA NET Cofund. Dette var et virkemiddel under EUs program for forskning og innovasjon, Horisont Europa, hvor Europakommisjonen gikk inn med tilleggsfinansiering når europeiske land samarbeidet om forskning og utvikling på sentrale tema. De ble etablert mange ERA NET Cofund på et bredt spekter av tema, men ACT var det eneste ERA NET Cofund innen CO2-håndtering.
33 forsknings- og innovasjonsprosjekter
ACT har i løpet av perioden 2016-2021 gjennomført tre utlysninger hvor FoU-miljøer har fått muligheten til å søke om finansiering til nye prosjekter innen CO2-håndtering. Dette har resultert i 33 forsknings- og innovasjonsprosjekter med samlet budsjett på 1,4 milliarder kroner hvor ACT har støttet med nærmere 1 milliard kroner.
Prosjektene fra den første ACT-utlysningen er avsluttet, mens prosjektene fra den andre utlysningen nå er inne i sitt avsluttende år. 13 prosjekter fra den tredje ACT-utlysningen er i sin oppstartsfase.
Norge har vært et viktig foregangsland i ACT, og det er norske partnere i 23 av 33 prosjekter. Støtten fra ACT til norske partnere summeres til rundt 230 millioner kroner, hvorav rundt 200 millioner kroner kommer fra CLIMIT, mens drøyt 30 millioner kroner kommer fra Europakommisjonen. ACT har med andre ord vært en stor og viktig satsing for CLIMIT, og ACT-prosjekter utgjør rundt en femdel av CLIMITs totale portefølje.
Solide resultater
Resultatene etter fem år med ACT er solide. Først og fremst har prosjektene støttet av ACT gitt betydelig teknologiutvikling helt i tråd med CLIMITs programplan. Gjennom ACT er det etablert ny kunnskap og kompetanse, og vi har fått nye og lovende innovasjoner innen både fangst, transport og lagring av CO2. Resultatene og effektene av ACT går imidlertid langt utover teknologiske nyvinninger:
Gjennom ACT har flere land delt på finansieringen av prosjektene. Denne kostnadsdelingen gjør at hvert land får mer kunnskap og kompetanse for hver investert krone enn hva som ville vært mulig gjennom nasjonale utlysninger.
ACT har bidratt til å samkjøre forskningsprioriteringer på tvers av landegrenser.
Gjennom ACT har flere land investert betydelig mer midler på forskning og innovasjon innen CO2-håndtering enn hva de ville gjort uten ACT.
ACT-prosjektene har tiltrukket seg industrielle partnere. ACT har dermed mobilisert industrien.
ACT-prosjektene har gjennomført formidlingsaktiviteter som har gitt både beslutningstakere og industriaktører økt forståelse for CO2-håndtering.
Både ACT-prosjektene og virkemiddelaktørene som står bak ACT har lagt til rette for en meget god kunnskapsdeling på tvers av landegrensene.
ACT leverte før jul sin sluttrapportering til Europakommisjonen, og dette er tilgjengelig på ACTs hjemmeside.
Flere ACT-prosjekter har levert resultater som trengs for å bygge storskala Co2-håndteringsanlegg, og noen eksempler er listet opp nedenfor
Prosjektet Pre-ACT, ledet av SINTEF, har studert hvordan trykkoppbygging kan håndteres når CO2 Dette har gitt ny kunnskap som er viktig for partnerne i Northern Light.
ELEGANCY, også et prosjekt ledet av SINTEF, har studert hvordan verdikjeder for hydrogenproduksjon kombinert med CO2-håndtering kan etableres. Resultatene er svært viktige nå som hydrogen har blitt en viktig satsing i både Norge og flere andre land.
Flere pågående prosjekter studerer teknologier for overvåkning av CO2-lagre. Når CO2 skal bygges i stor skala trengs nøyaktig og kostnadseffektiv teknologi som kan dokumentere hvordan CO2 flyter i et lager, slik at vi kan sikre at CO2 forblir trygt lagret. Prosjektene DigiMon (ledet av NORCE), SENSE (ledet av NGI) og ACTOM (ledet av Universitetet i Bergen) studerer ulike teknologier fo overvåkning av lagre.
Prosjektet NEWEST-CCUS forsker på nye løsninger for CO2-fangst fra avfallshåndteringsanlegg. SINTEF og flere norske industriaktører fra avfallsbransjen deltar i prosjektet.
Prosjektet AC2OCEM utvikler ny teknologi for CO2-fangst fra sementfabrikker. Fra norsk side deltar SINTEF og NTNU. Flere store industriaktører er med i prosjektet.
Et nystartet prosjekt, RETURN, ledet av SINTEF skal studere hvordan tomme olje- og gassfelt kan brukes til CO2-lagring.
Et annet nystartet prosjekt, CEMENTEGRITY, ledet av IFE, skal forske frem sement som kan brukes i CO2-brønner.
ACT har årlige samlinger hvor prosjektene utveksler erfaringer og lærer av hverandre. Her fra ACT Knowledge Sharing Workshop i Athen november 2019. Foto: ACT.
Alle virkemiddelaktørene som deltar i ACT er innstilt på å fortsette samarbeidet. Det er en målsetning å videreføre ACT gjennom EUs nye partnerskap Clean Energy Transition Partnership (CETP) som er i sin startfase våren 2022. Enkelte av landene som deltar i ACT planlegger også en ACT4-utlysningen. Denne utlysningen vil være tilgjengelig på ACTs hjemmeside i april eller mai 2022.
Grønn plattform er en satsing som gir støtte til forsknings- og innovasjonsdrevet grønn omstilling i næringslivet.
4. mai frist for å sende inn en obligatorisk skisse
Grønn Plattform utlyser 750 millioner kroner til prosjekter som kan bidra til grønn omstilling i næringslivet. Dette er en unik mulighet for alle bedrifter som har spennende planer innen CO2-håndtering.
Her må alle bedrifter som er interessert hive seg rundt kjapt.
Med fellessatsingen Grønn plattform vil Forskningsrådet, Innovasjon Norge og Siva utløse større prosjekter, som ikke dekkes av våre enkelte ordninger. Foto: Unsplash
Prosjektene SWAP og SWAP 2 har vist at lagringskapasiteten for CO2 i Smeaheia-området, er så stor som forventet. Nå kan industrien og forskerne presentere data som bekrefter tidligere estimater med større grad av sikkerhet.
Våren 2018 ble Equinor tildelt en letelisens helt sør i Smeaheia-området. Leteboringen på Gladsheim-strukturen høsten 2019, representerte en sjelden mulighet for å samle inn viktige undergrunnsdata med tanke på fremtidig CO2-lagring. Det CLIMIT-støttede prosjektet SWAP (Strategic Well Acquisition Project) ble etablert i 2019 for å høste data som operatørene normalt ikke samler inn ved leteboringer.
«Tanken var at dersom en brønn viser seg å være tørr i et område som er veldig prospektivt for CO2-lagring, så er det allikevel viktig å samle omfattende data fra undergrunnen», forklarer Equinors Rune Thorsen, prosjektleder i SWAP.
Omfattende innsamling
En stor del av ekstrainnsamlingen besto av data fra takbergarten for å bekrefte at den er solid og vil være tett dersom man injiserer CO2 i reservoarene under. Det ble foretatt både kjernetaking og berg-mekaniske tester for å finne kvaliteten og styrken til takbergarten. Equinor målte blant annet porøsitet, permabilitet og oppsprekkingstrykk til bergarten i en tykk skifer kalt Draupneformasjonen.
I tillegg ble det foretatt trykkmålinger i de ulike reservoarene for å måle graden av kommunikasjon med Troll-feltet.
Og analysene ga resultater
«Vi fikk bekreftet at reservoaret er svært godt egnet for lagring av CO2. Det har god kommunikasjon med Troll-feltet. Kjerneprøvene tatt i Gladsheim-brønnen bekrefter at styrken på takbergarten – selve «lokket» i reservoaret – er god. Det betyr at vi kan injisere svært store volumer av CO2», sier Thorsen.
I SWAP 2-prosjektet ble det foretatt innsamling av ekstra data ved enda en leteboring, denne gangen på Stovegolvet, i den sørlige delen av Hordaplattformen.
Vekt på kommersialisering
En viktig hensikt med SWAP-prosjektene var å legge til rette for en raskere kommersialisering av CO2-lagring.
«Når vi leteborer på Horda-plattformen rundt Troll, kan sjansene for å gjøre kommersielle funn av hydrokarboner typisk være rundt 20-30 prosent. Men vi har en god forståelse for at dette området uansett kan brukes til CO2-lagring. Ved omfattende datainnsamling ved leteboring, slipper vi å måtte starte med injeksjon av et mindre volum, for deretter å bygge opp flere års injeksjonserfaring, før vi kan øke volumene. SWAP åpnet for tilgang til direkte data allerede ved leteboringen, slik at injeksjonsvolumet kan skaleres opp raskere», forteller Thorsen.
Et skritt nærmere realisering
Og dette er svært spennende tider for CCS-folket. Equinor nominerte Smeaheia for lagring i juni 2021. Området for det som blir det neste store CO2-lageret på norsk sokkel, ble først utlyst i september. Equinor var et av fem selskaper som søkte.
«På Smeaheia har vi tilbudt å bygge ut en lagerløsning for 20 millioner tonn CO2 per år. Dette representerer en formidabel og nødvendig økning i den globale injeksjonskapasiteten for CO2, og må sees som en gevinst-realisering fra pionerprosjektet Langskip», sier Thorsen.
Equinor har ambisiøse planer om å være en ledende aktør på CO2-lagring.
«Vi håper jo at vi får tildelt lisens på Smeaheia, og at den andre brønnen på Stovegolvet kan bidra til fremtidige utlysninger av CO2-lagre i området. Jeg tror at hele Horda-plattformen – både dagens Northern Lights-lisens, Stovegolvet, Smeaheia og områdene rundt – virkelig kan bli et stort sentral-lager for CO2 på norsk sokkel.»
Støtten fra CLIMIT representerte et viktig bidrag for prosjektet
«CLIMIT ga finansielle bidrag som gjorde det mulig å gjennomføre SWAP og SWAP 2. Uten denne støtten, og resultater fra leteboringen, ville lagring av CO2 på Smeaheia sannsynligvis blitt utsatt i flere år», sier Rune Thorsen.
Partnere i SWAP var Equinor og lisenspartnerne i PL921: Lundin Norge, Petoro og DNO Norge AS. Partnere i SWAP 2 var Equinor og lisenspartneren i PL785S, TotalEnergies.
10 millioner til å utrede karbonfangst ved avfallsforbrenningsanlegg i Norge
I budsjettforsliket mellom AP/SP og SV 2022 ble det klart at CLIMIT fikk 10 mill. kroner til for å bidra til å utrede karbonfangst ved avfallsforbrenningsanleggene i Trondheim, Bergen, Stavanger, Kristiansand, Tromsø og Fredrikstad.
Tekst: CCUS Norge
Nå oppfordres avfallsforbrenningsanlegg i Norge til å ta kontakt, og til å sende søknad!
Jørild Svalestuen og Svein Bekken er Seniorrådgivere hos CLIMIT, det nasjonale programmet for forskning, utvikling og demonstrasjon av teknologi for CO2-håndtering. De bistår bedrifter i deres kartleggingsarbeid rundt CCS gjennom å tilby veiledning til hvordan de kan gå frem for å søke støtte til sine CCS prosjekter. De 10 millionene som CLIMIT nå har fått håper de vil gi flere muligheter og oppfordrer avfallsforbrenningsaktørene til å ta kontakt om de har CCS-prosjekter og/eller planlegger utredninger.
Hvis det er noen som lurer på om de skal søke, men ikke helt vet hvordan og har tanker rundt et prosjekt, så må de gjerne ta kontakt. Da kan vi hjelpe de i prosessen med å lage en søknad, sier Svalestuen og legger til at ordningen er for alle, fra de som har tidlige vurderinger og kartlegginger til de som er mer modne og klare til å søke om pilotering.
Gjenbruk av gamle olje- og gassfelt for permanent lagring av CO2 har mange fordeler – men også noen utfordringer. Formålet med InjectWell er å skape en bedre forståelse av hva som skjer i brønnområdet når gassen pumpes inn i reservoaret.
InjectWell-prosjektet er en teknisk utviklingsstudie, ledet av NORCE i samarbeid med Wintershall Dea som industripartner, og det Tekniske Universitetet Freiberg i Tyskland.
«Prosjektet skal levere eksperimentelle og numeriske studier som søker å gi økt forståelse for brønn-integritet og nærbrønns-fenomener ved CO2-injeksjon i trykkreduserte olje og gass reservoarer. Prosjektet skal bidra til å senke terskelen for at gamle olje- og gassfelt kan bli tatt i bruk for CO2-lagring ved at injeksjonen kan foregå mest mulig problemfritt», forteller seniorforsker og prosjektleder Jonas Solbakken ved NORCE.
Teori og praksis
Prosjektet søker å oppnå en tett sammenkobling mellom de matematiske simuleringene og eksperimentene som utføres i laboratoriet. Eksperimentelle data og resultater kan brukes som grunnlag til å forbedre og verifisere simuleringene, samtidig som simuleringene kan gi ny innsikt tilbake for å kunne forbedre designet av de utførende eksperimentene.
«Forhåpentligvis klarer vi å fremskaffe nye generiske data og resultater som kan ha relevans for resten av CCS-miljøet. Samtidig vil også deler av prosjektet være mer spesifikt rettet mot aktuelle prosjekter som er av interesse for vår industrielle partner. Disse omhandler praktisk utførelse av stor-skala lagring av CO2 i gamle trykkreduserte olje- og gassfelt i Europa. Slike reservoarer finnes også på norsk sokkel».
Høy grad av kompleksitet
Forskerne ser på hvordan operasjonelle betingelser, som trykk og temperatur, kan skape fysiske barrierer for injektivitet. Her er det mange komplekse sammenhenger. For CO2 oppfører seg nemlig ikke helt som mange andre gasser.
«Når komprimert CO2 skal pumpes med høy hastighet nedover en dyp brønn og inn i et reservoar vil egenskapene til CO2 kunne endre seg mellom gass-lignende og væske-lignende tilstander. Dette kan særlig være tilfellet i trykkreduserte reservoarer hvor større endringer i trykk- og temperaturforhold kan oppstå langs CO2 sin ferd nedover brønnen og inn i reservoaret. Dette øker kompleksiteten i hva som fysisk skjer, og dette er viktig å forstå bedre», forteller Solbakken.
Trykkreduserte reservoarer kontra saltformasjoner
InjectWell utvikler også referanse-eksperimenter og simuleringer for å belyse forskjellene mellom lagring i trykkreduserte olje og gass reservoarer kontra saltvanns-formasjoner.
Ett eksempel er saltutfelling. Som oftest ligger det saltvann i porene til bergartene der CO2’en injiseres for lagring. Når tørr CO2 injiseres, kan opptak av vann i CO2’en gjøre at vannet transporteres lengre inn i reservoaret sammen med CO2’en, mens saltet felles ut og kan bli liggende igjen nær injeksjonspunktet og blokkere «veien». Da kan man få en uventet og uønsket trykkoppbygging, som i verste fall kan tvinge injeksjonen til å måtte stoppe, for utføring av utbedrende tiltak. I et trykkredusert reservoar, med generelt lavere trykk, men gjerne høy temperatur, vil relativt opptak av vann i CO2 være høyere. Det kan derfor være interessant å studere nærmere om dette kan føre til raskere uttørking, saltutfelling og barriere for injektivitet.
«En bredere forståelse for mulige fallgruver ved injisering i trykkreduserte reservoarer sammenlignet med saltformasjoner, er nyttig kunnskap i utviklingen av CO2-lagring på norsk sokkel.»
En passende programvare
Videre skal forskerne sammen med industripart teste ut og sammenligne flere typer kommersielle simuleringsverktøy for CO2 injeksjon.
«Vi ønsker å forstå hvor godt egnet simulatorer på markedet egentlig er per dags dato til å beskrive ulike prosesser og fenomener i brønn og brønnsområdet under ulike realistiske CO2-injeksjon-scenarier» sier seniorforsker Nematollah Zamani ved NORCE.
Oljeindustrien bruker i dag flere ulike systemer for simulering av brønn-, nærbrønn- og reservoar-prosesser. Disse mangler enda en god del funksjonaliteter dedikert for injeksjon og lagring av store volum CO2.
«NORCE som forskningsinstitutt ønsker å være en pådriver for både testing og utvikling av dedikerte/spesialiserte simuleringsverktøy for CO2-lagring. Vi har flere forskningsgrupper i NORCE som jobber med nettopp dette», sier Solbakken.
I InjectWell-prosjektet er målet å utarbeide retningslinjer og forbedringsforslag til brukere, utviklere og programvareleverandører basert på projektdefinerte kriterier. Håpet er at fremtidige simulatorer utvikles og forbedres slik at disse kan brukes med større tillit mot sitt formål.»
CLIMIT-støtte
InjectWell har et prosjektbudsjett på totalt 14 millioner kroner (MNOK), hvorav ca. 6,7 MNOK dekkes av industripartneren, mens 7,7 MNOK kommer som finansiell støtte fra CLIMIT.
CLIMIT har dessuten en viktig oppgave i å koble relevante prosjekter og partnere opp mot hverandre for å legge til rette for kunnskapsoverføringer og synergier. Allerede tidlig i prosjektet ble forskerne kontaktet av interesserte som hadde lest om InjectWell-prosjektet, eller vært i kontakt med CLIMIT, som så hadde blitt oppfordret til å ta kontakt med prosjektleder, eller NORCE som organisasjon.
«Det at CLIMIT sitter med et helhetsbilde over det som skjer og rører deg innen CCS, når det gjelder forskning og utvikling samt industriinteresser, er en viktig rolle som CLIMIT har. Hvis CLIMIT kan hjelpe til med å knytte forskningskompetanse mot industriens behov, slik at disse kan utvikle ting sammen, så er det en gevinst for alle», sier Solbakken.
Bakterier kan hjelpe til med å sikre trygg CO₂-lagring
Når CO2 lagres dypt under bakken må vi være sikre på at klimagassen forblir permanent lagret. Forskere ved NORCE har vist at bakterier kan lede til utfellinger av fast stoff som tetter mulige lekkasjeveier. Resultatene vil være nyttige når fremtidige lagringssteder skal utvikles.
Bakterier forsegler
Prosjektleder Svenn Tveit ved NORCE har stått i spissen for en gruppe forskere som har studert en unik ide som kan gi trygg lagring av CO2 dypt under bakken. Ved storskala injeksjon av CO2 i geologiske formasjoner kan høyt trykk skape sprekker som gjør at CO2 kan bevege seg tilbake til overflaten. For å forhindre dette kan spesielle bakterier produsere et fast stoff som forsegler sprekkene. Denne ideen har Tveit og hans team studert i et FoU-prosjekt finansiert av CLIMIT.
Det er velkjent at noen bakterier kan danne kalsitt. Dette er et fast og tett stoff. Tveit og hans forskerkolleger har studert hvordan denne mekanismen kan brukes i et CO2-lager.
– Konklusjonen er at bakteriell utfelling av kalsitt kan sikre trygg lagring. Forutsigbarheten til denne teknologien krever imidlertid nøyaktige simuleringsmodeller, noe vi har utviklet gjennom vårt prosjekt, sier prosjektleder Svenn Tveit.
I figuren under er det illustrert hvordan CO2 lagret dypt under bakken kan bevege seg i sprekker og potensielt ende opp i enten havet eller atmosfæren. Det gjelder å tette sprekkene slik at CO2 ikke slipper ut.
CO2 lagres i porøse lag (rødt). Tette takbergarter (grå) skal hindre CO2 fra å bevege seg ut av lageret, men CO2 kan allikevel bevege seg langs forskyvninger og sprekker (faults, fractures). Illustrasjon: NORCE.
Lovende injeksjonsstrategier for effektiv kalsittutfelling
I prosjektet til Tveit er det dokumentert at bakterier kan kultiveres til å danne en biofilm som legger seg i sprekker i bergarter. Dette kan igjen gi en utfelling av kalsitt som helt tetter sprekken, som vist i illustrasjonen nedenfor.
I en porøs bergart er det tomrom hvor vann eller CO2 kan flyte fritt. Bakterier kan legge seg som en biofilm hvor det felles ut kalsitt. Dermed kan sprekker tettes slik at CO2 ikke kan flyte ut av CO2-lageret. Illustrasjon: NORCE.
Metoden kalles mikrobielt frembrakt kalsittutfelling, og for å få dette til å fungere er det viktig å utforme en strategi for injeksjon av mikrober og andre komponenter som er gunstige for å tette toppen av formasjonen, og samtidig opprettholde muligheten for å injisere CO2 lengre ned.
For å kunne svare på slike spørsmål må dagens modeller oppskaleres. Det er velkjent at bruk av underjordiske strømningsmodeller som omfatter bakterielle og kjemiske reaksjoner kan føre til store feil hvis de ikke er riktig oppskalert.
– I prosjektet har vi utviklet modeller for oppskalering og etablert lovende injeksjonsstrategier for effektiv kalsittutfelling, poengterer Tveit.
Den matematiske modellen er lagt inn i en åpen-kildekode simulator kalt OPM Flow slik at den kan brukes og videreutvikles av akademiske og industrielle miljøer.
For å nå internasjonale klimamålsetninger trengs mangfoldige CO2-lagre. De nye resultatene om kalsittutfelling vil være svært nyttige for bedrifter som etter hvert skal utvikle og drifte alle disse CO2-lagrene.
Nøkkeldata om prosjektet
Tittel: MICAP – Efficient models for Microbially Induced CAlcite Precipitation as a seal for CO2 storage
Prosjektnummer: 268390
Partnere: NORCE (prosjekteier), Universitetet i Bergen, Universitet i Stuttgart, Tufts University, Wintershall AS
Prosjektperiode: 2017-2021
Budsjett: 9 millioner kroner. Finansiert i sin helhet av Forskningsrådet
CLIMIT har sammen med det amerikanske energidepartementet støttet prosjektet «CO2 DataShare» siden oktober 2017. Et relevant prosjekt med tanke på det å dele erfaring og viktig informasjon til kommende CCS-prosjekter.
Prosjektet er et samarbeid mellom SINTEF, Universitet i Illinois, Equinor og IEAGHG.
En digital plattform med kvalitetssikrede datasett
«CO2 DataShare» skal gi tilgang til veldokumenterte datasett spesielt med tanke på å understøtte forskning og utvikling. I første fase har prosjektet tatt for seg lagringsdata, men ser for seg å utforske muligheten for å dele data fra andre ledd i CCS verdikjeden. Ved å dele data fra pilot-, demonstrasjons- og industriprosjekter håper man å styrke FoU-miljøene slik at ny kunnskap og teknologi kan utvikles og dermed hjelpe kommende fullskala-prosjekter til å redusere kostnader, bli mer effektive og enda sikrere.
CO2 DataShare digital portal for deling av CO2 lagringsdata. (https://co2datashare.org/)
Plattformen er dermed ikke tenkt som lagringsplass for store mengder data, men et verktøy innrettet for å understøtte målrettet forskning. Prosjektet er en arena for internasjonal kunnskapsdeling og samarbeid, og dialog tilrettelegges gjennom brukerforum og webinarer. Hvert datasett identifiseres med en kode (Digital Object Identifier DOI), så det er lett å referere til data og dermed enkelt for andre forskere å finne datasettene og bruke dem.
Prosjektleder Grethe Tangen i SINTEF understreker at en viktig milepæl i prosjektet er at de har utviklet det digitale rammeverket for deling av data fra CCS-prosjekter. Til nå har prosjektet delt datasett fra CO2-lagringsprosjektene Sleipner og Smeaheia. Et datasett fra Illinois Basin – Decatur Project i USA skal publiseres om kort tid. Videre har prosjektet vist at det å dele har stor interesse. Over 330 ulike organisasjoner fra mer enn 50 land har lastet ned data.
CO2 DataShare har publisert referansedata fra Smeaheia CO2-lagringsprospekt, utviklet av Equinor og Gassnova i forbindelse med kartlegging av Hordaland plattformen som offshore CO2-lagrings region (Northern Lights).
– Min forgjenger Svein Eggen var en viktig pådriver for dette prosjektet og var sentral med tanke på å få prosjektet etablert, sier saksbehandler i Gassnova Kari-Lise Rørvik. Ekstra kjekt at Gassnova har bidratt inn med sine data fra arbeidet med CO2-lagret i Smeaheia. Vi ser med stor interesse på det som er kommet ut av dette prosjektet og det er helt i tråd med hva Gassnova skal bidra med. Nemlig det å dele av sin kunnskap, avslutter Kari-Lise.
For å styrke internasjonalt samarbeid
Prosjektet startet som et felles initiativ mellom norske og amerikanske aktører fra industri, forskning og myndigheter for å sikre standard prosedyrer for prosessering av data, effektiv datautveksling, kvalitetssikret bruk av data. Dette har prosjektet lyktes med, og man ser nå at en videreutvikling er mulig.
– Vi er i dialog med AcceleratingCCS Technologies (ACT) for å diskutere muligheten for å bruke CO2 DataShare for å dele data fra forskningsprosjekter. Vi arrangerer den 17. februar en workshop med representanter fra de ulike ACT-prosjektene, sier Grethe Tangen avslutningsvis.
Vi har gleden av å invitere deg til et webinar 17. februar 2022. Dette er en oppfølging av dialogen mellom ACT-konsortiets medlemmer og CO2 Datashare.
Agenda – 17. februar 2022 15.00 GMT
Introduction; James Craig, IEAGHG Short recap of CO2DataShare; Grethe Tangen, SINTEF
The portal, datasets published, types of data, what does it take to share data.
Value of sharing data; Darin Damiani, US Department of Energy
Strengthening research and development through data sharing
ACT – CO2DataShare opportunity for collaboration
Value for data owners;
Remarks from Philip Ringrose, Equinor, and Sallie Greenberg, University of Illinois.
Q/A – discussion
While the concept paper you received from Ragnhild provided some details about the CO2 DataShare platform and the potential value of your participation, we expect you’ll want to understand better what this is all about. Therefore, we invite you to this ACT-CO2DataShare webinar to provide you greater detail. In the webinar we will present what CO2 DataShare is, what we mean by “data”, and why we think the curation of data for sharing to the international community of CCS stakeholders has great value. You will also hear from data owners who are currently sharing their data on CO2 DataShare. And we will wrap up the webinar leaving time for your questions.
As Ragnhild pointed out, participation in CO2 DataShare is voluntary. The aim of this webinar is to better inform you on the CO2 DataShare concept and invite those who are interested to continue a dialog with us on how to participate. Feel free to forward this invitation if there are others that will coordinate the project.
CO2 DataShare is not intended to be a simple repository of project data. Our quest is to curate selected high-value, high quality datasets for sharing globally with other researchers and stakeholders. What we seek is the opportunity to discuss with you the data your project has or will be generating and if these data meet that criteria from YOUR perspective. The choice to share these data will be yours. What we are offering is a highly visible data sharing portal that provides ease of access to quality datasets, which collectively will facilitate and expand upon the trend in data digitalization that is serving to accelerate the global clean energy transition.
Mange interessante resultater fra CLIMIT-støttet prosjekt
De CLIMIT-støttede prosjektene «Combined electrified calcination and CO2 capture in the cement industry” forkortet til ELSE (617333 fase 1 og 620035 fase 2) har presentert mange lovende resultater som du kan lese om her (se lenke til høyre).
Kombinert kalsinering og CO2-fangst i eksisterende sementovnssystemer
Prosjektene er finansiert av CLIMIT-Demo og Heidelberg Materials (HeidelbergCement). Fase 2 av prosjektet startet i august 2020 og er planlagt med en varighet på ca. 3,5 år.
Målene med prosjektet er å:
Spesifisere i detalj et teknisk gjennomførbart konsept for kombinert kalsinering og CO2-fangst i eksisterende sementovnssystemer
Verifisere nøkkelinndata gjennom laboratorieeksperimenter
Lage en skisse av et pilotanlegg
Heidelberg Materials er prosjekteier
Heidelberg Materials har med seg partnerne Universitetet i Sørøst-Norge, IFE, SINTEF Industri og Kanthal i prosjektet.
Dette viser resultatene
Prosjektet har produsert en rekke vitenskapelige artikler. I lenken til høyre kan dere se og lese det som er publisert i prosjektets historie.
11 ulike reaktorkonsepter har blitt evaluert med tanke på teknisk gjennomførbarhet, energieffektivitet og arealbehov. Evalueringen har blitt gjort med prosjekteier Heidelberg Materials’ kalsinator i Brevik som referanse-reaktor. Det å elektrifisere en ordinær kalsinator, der partiklene fraktes gjennom en rørreaktor ved hjelp av en varm gass, er ikke særlig gunstig fordi dette vil kreve betydelig resirkulasjon av CO2, noe som er lite energieffektivt. Dessuten vil et slikt system være sårbart med tanke på slitasje og vedlikehold av et stort antall varmeelementer som trengs for å tilføre varmen. Man bør derfor heller benytte et reaktorkonsept som trenger lite resirkulasjon av gass. Tre konsepter har blitt valgt ut for videre studier: i) roterende kalsinator med intern strålingsbasert oppvarming via et aksielt plassert varmeelement, ii) roterende kalsinator med konduksjonsbasert ekstern oppvarming og iii) virvelsjiktsreaktor med bruk av en binær partikkelblanding oppvarmet med varmeelementer i kontakt med et fluidisert partikkelsjikt.
Den roterende kalsinatoren med aksielt varmeelement er et nytt reaktorkonsept utviklet i ELSE-prosjektet basert på en idé av USN. Dette konseptet blir nå grundig studert teoretisk av USN, både med tanke på varmeoverføring og krafttilførsel. Kanthal, som har ekspertise på utstyr for høytemperatur varmeoverføring, og som også deltar i ELSE-prosjektet, har bidratt med engineering for praktisk implementering av konseptet. Det pågår nå forberedelser til pilotforsøk i en testovn på Gotland i løpet av våren 2022. Forsøket vil skje i nært samarbeid med Cementas CemZero-prosjekt, der varmeoverføring med bruk av plasmateknologi er i fokus. Synergieffektene mellom ELSE og CemZero har vært betydelig og vil bli enda sterkere gjennom disse forsøkene.
IFE, som også er med i ELSE-prosjektet, har dessuten startet forsøk med kalsinering i en roterende lab-reaktor med oppvarming via mantelen. Forsøkene har indikert at dette varmeoverføringskonseptet også vil fungere, men det trengs ytterligere testing, og visse forbedringer av apparaturen, før man kan konkludere med hensyn til materialvalg og effektiviteten av varmeoverføringen.
