To tiår med støtte til utvikling av CO₂-håndtering

CLIMIT er det nasjonale programmet for forskning, utvikling og demonstrasjon av teknologi for CO2-håndtering. Gjennom to tiår har programmet vært en nøkkelaktør i utviklingen av teknologi for karbonfangst og -lagring (CCS).

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).

Teknologisentret på Mongstad (TCM). Foto: 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.

Heidelberg Materials, Brevik before 2023. Photo: Heidelberg Materials

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.

20 år med sterk teknologiutvikling for håndtering av CO₂

Teknologier som utvikles gjennom CLIMIT-programmet skal bygge opp under regjeringens strategier og arbeid med CO2-håndtering som et klimatiltak, både for å nå nasjonale klimamål og for at teknologien skal spres internasjonalt.

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.

Stylised image of the Paris skyline with the text ‘Programme plan CLIMIT’ against a blue background. Illustration.

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.

Rent hydrogen med hybrid CO₂-fangst

MACH-2-prosjektet har utviklet en hybrid prosess for hydrogenproduksjon fra naturgass med høy effektivitet og CO2-fangstrate. Kombinasjonen membranteknologi og flytendegjøring gir høy energieffektivitet og stor grad av renhet i sluttproduktene.

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.

“Dette gjør det mulig å oppnå høy CO2-renhet og samtidig utnytte de gjenværende verdifulle molekylene i restgassen, som enten kan resirkuleres tilbake til membranprosessen eller brukes som energikilde i prosessen. På systemnivå separerer det foreslåtte konseptet ut rundt 99 % av både H2 og CO2, selv når membranen driftes ved relativt lav hydrogengjenvinning, noe som resulterer i energieffektiv H2-produksjon med lav karbonintensitet.”
Thijs Peters, prosjektleder i SINTEF Industri
Prosjektet MACH-2 har utviklet en hybrid prosess for hydrogenproduksjon fra naturgass. Illustrasjon: SINTEF Industri

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.

“Mange jobber med membraner og med flytendegjøring separat. Vi har vist hvordan de kan kobles i én helhetlig prosess. Det åpner for nye muligheter for hydrogenproduksjon fra både naturgass og biobaserte kilder, med integrert fangst av CO2.”
Thijs Peters i SINTEF Industri

CO₂-håndtering; Skal revolusjonere CO₂-adsorpsjonsteknologi

Prosjektet er et samarbeid mellom SINTEF og TotalEnergies, og har som mål å utvikle neste generasjons CO2-adsorpsjonsteknologi. Dagens løsemiddelbaserte absorbsjonssystemer kan bli utkonkurrert.

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.

Various scientific equipment is visible in a laboratory setup. There are glass containers, pipes and metal components. The background includes a face looking towards the camera. Photo.

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.

“– Det finnes tusenvis av potensielle sorbenter, fra tradisjonelle til nyutviklede materialer. Men hvilket materiale fungerer best med hvilken prosess når det gjelder kostnadseffektivitet? Det er spørsmålet vi prøver å besvare.”
Dr. Samuel Heng, FoU-prosjektleder i TotalEnergies

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.

“I dag er karbonfangst teknisk gjennomførbart, men fortsatt for dyrt til å være økonomisk bærekraftig. Dette prosjektet søker å endre på dette, sier. I en tid med skjerpede klimamål og usikkerhet rundt karbonprising, er innovasjoner avgjørende. Etter hvert som politikk og teknologi utvikler seg, kan prosjekter som dette forme fremtiden for industriell avkarbonisering – i Europa og globalt.”
Ernst Petter Axelsen, Gassnova-representant i CLIMIT og rådgiver for prosjektet

10 MNOK til prosjekter innenfor karbonfjerning

CLIMIT-programmet har for første gang øremerket egne midler til prosjekter innenfor karbonfjerning (CDR).

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!

birch forest in sunlight in the morning. Foto

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.

CLIMIT Summit; 20 års innsats for banebrytende CO₂-prosjekter

I år markerer CLIMIT-programmet 20-årsjubileum med CLIMIT Summit 2025. På Bølgen kulturhus i Larvik. 25.-28. februar samles ledende eksperter, industripartnere og forskere for å diskutere fremtidens teknologier innen CO2-håndtering.

Med to tiår som drivkraft for innovasjon, har CLIMIT-programmet vært viktig i utviklingen av norske og internasjonale løsninger for CO2-håndtering. Programmet er et samarbeid mellom Gassnova og Norges Forskningsråd.

Utvikling, testing og kommersialisering

Siden 2005 har CLIMIT bidratt til å utvikle, teste og kommersialisere CO2-håndteringsteknologi. CLIMIT Summit 2025 blir en viktig markering av denne reisen, og en arena for å diskutere veien videre. Med et sterkt faglig program og mulighet for ulike anleggsbesøk, gir konferansen en unik mulighet til å knytte kontakter og utveksle kunnskap på tvers av fagdisipliner og landegrenser.

 

 

– Gjennom CLIMIT har forskningsmiljøer og industri etablert sterke bånd til ledende forskningsmiljøer internasjonalt, noe som har hevet kvaliteten på leveransene. Programmet har akselerert teknologiutvikling fra forskning til industrielle aktiviteter, og Norge er nå blant de ledende i verden innen CO2-håndtering. Utenlandske delegasjonene kommer til Norge for å lære om CO2-håndtering, noe som skaper stolthet og nye muligheter for teknologiutvikling og industrivekst, sier energiminister Terje Aasland.

Bilde av en mann- Foto

Delkonferanse om CDR og anleggsbesøk

I år har CLIMIT Summit en del-konferanse om Carbon Dioxide Removal (CDR), i samarbeid med Mission Innovationn CDR. Det arrangeres også besøk til Langskip-aktørene og Teknologisenter Mongstad (TCM). TCM er verdens største og mest fleksible testsenter for verifisering av teknologier for CO2-fangst.

Arena for kunnskapsdeling

CLIMIT Summit har vokst siden oppstarten i 2010 og samler nå nærmere 350 deltakere fra mer enn 20 forskjellige land.

“CLIMIT er en viktig drivkraft for deling av kunnskap om CO2-håndtering. Gjennom årene har CLIMIT arrangert en rekke seminarer og konferanser, der eksperter har formidlet forskningsfunn og innovative teknologier.”
Kari-Lise Rørvik, leder innovasjons- og teknologiavdelingen i Gassnova

20 år med teknologiutvikling

Programmet har støttet mer enn 800 prosjekter innen forskning, utvikling og demonstrasjon av karbonfangst- og lagring (CCS). Mange har resultert i konkrete industrielle løsninger.

“Med fokus på innovasjon, industriell testing og internasjonalt samarbeid har CLIMIT bidratt til at norsk teknologi er i bruk over hele verden,”
Arvid Nøttveit, leder av CLIMITs programstyre

CLIMIT og CO2-verdikjeden

CLIMIT har samarbeidet tett med forskningsmiljøer, samt industripartnere. Koblingen mellom forskning og industri gjør Norge til ledende aktør på området. CLIMIT er også sentral i utviklingen av forretningsmodeller for CCS, og legger til rette for samarbeid mellom aktører i ulike industrisektorer. Et helt sentralt eksempel er Langskip, der tidligere CLIMIT-støttede prosjekter har vært banebrytende for realiseringen av det som er Norges første storskala CCS-prosjekt. Langskip er også Norgeshistoriens største industrielle klimaprosjekt. Med Langskip på vei inn i operativ fase vil det høstes betydelige læringseffekter herfra. Dette vil bidra til ytterligere kostnadsreduksjoner og teknologiforbedringer for etterfølgende CCS-prosjekter.

«CO₂ Safe & Sour»; Hvor ren må CO₂ til CCS være?

Et CLIMIT-støttet forskningsprosjekt i DNV-regi studerer grenseverdier for blant annet hydrogensulfid (H2S) i håndteringen av CO2. Kan kostnadene og sikkerheten balanseres bedre?

Prosjektet er støttet med drøyt 4,8 millioner kroner fra CLIMIT. DNV samarbeider her med Equinor, Shell, TotalEnergies og Gassco. Arbeidet er planlagt avsluttet sommeren 2025.

Bakgrunnen

Klas Solberg er DNVs prosjektleder og forteller hvordan arbeidet startet.

“Bakgrunnen var usikkerheten rundt betydningen av urenheter i CO2-strømmer, spesielt H2S. H2S kombinert med vann og andre urenheter kan føre til korrosjon og sulfidspenningskorrosjon, og oppsprekking av rørledningsstål. Prosjektet ble startet med bakgrunn i at man ønsker å bedre forstå rørledningsmaterialenes toleranse for H2S, og om de eksisterende nivågrensene var for konservative.”
Klas Solberg, DNV

«Safe & Sour»

I sammenheng med karbonfangst og -lagring (CCS) er «safe» å sørge for at CO2 håndteres på en trygg måte som reduserer risiko for lekkasje, eller skade på miljøet og mennesker. Dette inkluderer riktig design og drift av lagringssteder. «Sour» er et begrep fra olje -og gassindustrien som relateres til tilstedeværelse av H2S. H2S har en vemmelig lukt av råtne egg.  

Strenge krav til renhetsgrad for CO2 kan bidra til økte kostnader, fordi fjerning av H2S og andre urenheter både er komplisert og kostbart. DNV-prosjektet undersøker nå om grensene for H2S kan økes på en trygg måte, og hvilke materialvalg som må til for å hensynta tilstedeværelsen av H2S. Dette kan gjøre CCS mer økonomisk gjennomførbart for flere aktører. Temaet er spesielt aktuelt i utviklingen av prosjekter tilsvarende Langskip, der rørledningene er viktig del av infrastrukturen. Ved å forstå hvordan H2S påvirker materialene, kan dette forskningsprosjektet bidra til oppdaterte og mer kostnadseffektive design- og driftsstandarder.

Målsettingen

Anbefalingene fra prosjektet blir brukt til å oppdatere DNVs Recommended Practice – DNV-RP-F104 “Design and operation of carbon dioxide pipelines”. Dette er en veiledning som benyttes av industrien til design og drift av CO2-rørledninger. – Her kan vi gi industrien verktøyene som trengs for å balansere sikkerhet og kostnader på en god måte, sier Klas Solberg.

«Joint Industry Project»

– Prosjektet drives som et «Joint Industry Project», der vi samarbeider med aktører representert
i CCS-verdikjeden. Partnere som IFE, Wood og DNV USA bidrar med sin ekspertise innen materialtesting og analyse, forteller Klas.Hovedfokuset er tester av hvilke konsentrasjoner av H2S man kan ha, uten at rørledningen skades.

Prosjektet handler også om å overføre erfaringene fra olje- og gassindustrien, og benytte kunnskap og etablerte metoder for å løse CCS-utfordringer. – Ved å kombinere kunnskap og erfaring på tvers av sektorer, kan vi bidra til en trygg og kostnadseffektiv ramme for CCS. Her har energinasjonen Norge mange og store fortrinn, som dette aktuelle DNV-prosjektet benytter seg av. I sin tur gjør det CCS bedre tilgjengelig for flere aktører globalt. Dette er gevinstrealisering i form av kunnskapsdeling ut over landegrensene, sier Ernst Petter Axelsen. Han er Gassnovas rådgiver i DNV-prosjektet, som er en del av CLIMIT-bidraget.

CLIMIT gir legitimitet

– Bredt og tillitsfullt samarbeid er avgjørende i et prosjekt som dette, sier Klas Solberg.
DNV har en viktig rolle som tilrettelegger og uavhengig part. Selskapet hjelper industripartnerne med å finne felles forståelse og utvikle standarder og praksiser, som hele industrien kan enes om. CLIMIT-støtten gir prosjektet økt legitimitet, spesielt internasjonalt.

“Det gode samarbeidet mellom myndigheter og industri i Norge vekker positiv oppsikt. Støtten fra CLIMIT tidlig i prosjektet var avgjørende for å komme i gang.”
Klas Solberg, DNV

Resultatene hittil

– Så langt har vi utviklet testprosedyrer som kartlegger mekanismene som gjør at rørledningene kan ta skade av for høye H2S konsentrasjoner. Dette har gitt verdifull innsikt i hvordan materialene påvirkes under ulike forhold. Selv om det eksperimentelle arbeidet fortsatt pågår, har prosjektet allerede lagt viktig grunnlag for videre forskning og utvikling. Anbefalingene så langt kan gi industrien nye perspektiver på hvordan H2S håndteres i CO2-strømmer, avslutter DNVs prosjektleder Klas Solberg.

Gassnova har omtalt relaterte temaer i sakene Lavtrykk CO2; Større transportvolumer og økt kapasitet» og CO2-transport; norsk kompetanse setter grenseverdier for urenheter.

CO₂-lagring; prosjektet som gir det store overblikket

Prosjektet med det omfattende navnet «Multiscale Pressure-Stress Impacts on Fault Integrity for Multi-site Regional CO2 Storage» – heretter kalt MuPSI, skal håndtere utfordringene med trykkpåvirkning og deling av infrastruktur i bredt anlagte geologiske formasjoner.

Som en del av energiomstillingen handler prosjektet om å utvikle trygge, effektive løsninger som kan oppfylle klimamål på gigatonnskala. Forskningssjef ved NORCE og professor II Sarah Gasda forteller her om MuPSI-prosjektets målsettinger. Sammen med vitenskapelige funn presentert under GHGT-17-konferansen i Calgary, gir hun et bilde av MuPSI-prosjektets arbeid med trykkhåndtering og risikominimering ved CO2-lagring.

CLIMIT-programmet har i en årrekke satset på internasjonalt samarbeid. Først gjennom Accelerating CCS technologies (ACT), og nå via det nye internasjonale partnerskapet Clean Energy Transition Partnership (CETP). MuPSI-prosjektet støttes gjennom CETP, som betyr at norske partnere får finansiell støtte fra CLIMIT, mens utenlandske partnere finansieres av virkemiddelaktører i deres egne land.

Pressure device for industry system. Photo

Bakgrunn og hovedmålene med MuPSI

MuPSI-prosjektet er organisert i samarbeid med partnere fra blant annet USA, Skottland, Spania og Nederland – der teknisk ekspertise og erfaringer deles for å utvikle standardiserte og skalerbare løsninger. Prosjektets norske del starter over nyttår. Sarah Gasda understreker at de tekniske aspektene av MuPSI er krevende, og at godt samspill er avgjørende for å oppnå en trygg implementering av metodene.

MuPSI er designet for å muliggjøre karbonlagring på gigatonnskala, noe som er nødvendig for å nå de internasjonale klimamålene IPCC har satt. For å oppnå denne skalaen må det utvikles delte CO2-hubber, som gjør det mulig for flere aktører å utnytte felles lagringsområder og overflateinfrastruktur på en kostnadseffektiv måte. Slike hubber vil også kunne redusere logistiske kostnader og forenkle den overordnede håndteringen av CO2-lagringen. Samtidig innebærer deling av lagringsinfrastruktur nye utfordringer, ettersom trykkøkninger fra en aktør kan påvirke nabolisensene. Dette kan skape komplekse ringvirkninger som krever nøye risikohåndtering, overvåkning og modellering.

Teknologiske og geologiske utfordringer

CCS baseres på muligheten for å trygt lagre CO2 i underjordiske formasjoner. MuPSI-prosjektet er spesielt fokusert på hvordan trykk fra CO2-injeksjon kan håndteres når flere aktører opererer i samme område. Gasda beskriver at aldring av lagringsfeltene, utvikling av fornybare energikilder og integrering av bærekraftige løsninger står sentralt i MuPSI. – Vi må sikre at de tekniske og miljømessige kravene overholdes i alle aspekter av lagringen, sier Gasda. Dette innebærer grundig testing og modellering for å sikre at lagringen kan skje trygt og pålitelig over tid.

Forskning viser at trykk fra CO2-injeksjon kan forflytte seg raskere og over større avstander. Dette er en avgjørende faktor fordi trykkforflytningen kan føre til at nærliggende lisenser påvirkes – og kan redusere den tilgjengelige lagringskapasiteten på grunn av økt risiko for lekkasje og jordskjelv. I MuPSI utvikles hierarkiske modeller som kombinerer regional trykk- og spennings- analyse med detaljerte, lokale simuleringer. Dette gjør det mulig å overvåke trykkforholdene i større områder, samtidig som spesifikke geologiske trekk på lokalt nivå blir hensyntatt. Det er viktig for å kunne evaluere risikoen forbundet med trykkøkninger, slik at operatørene får en nøyaktig vurdering av hvor mye CO2 de trygt kan injisere, uten å påvirke andre aktører i området negativt.

Infrastruktur og trykkpåvirkning

Ifølge Gasda er en av fordelene med å hensynta overordnet infrastruktur for CO2-lagring at det muliggjør å injisere og lagre store mengder CO2, fra flere aktører på en kostnadseffektiv måte.

Northern Lights er et eksempel på hvordan felles ressurser kan brukes til CO2-injeksjon. Northern Lights fungerer som en hub som kan motta CO2 fra flere kilder, og lagre det i underjordiske formasjoner i Nordsjøen. Slike hubber krever avanserte modeller for trykkhåndtering, ettersom trykket fra én aktør kan påvirke kapasitetsplanene til nabolisensene.

MuPSI-prosjektet undersøker hvordan CO2-injeksjon fra flere aktører i samme område kan føre til overlappende trykksoner. Dette kan påvirke lagringskapasiteten til de ulike aktørene. – I praksis betyr dette at naboinjeksjoner kan påvirke den kapasiteten en operatør tror den har til rådighet, sier Gasda videre. Hvis en aktør har solgt lagringskapasitet og senere oppdager at naboinjeksjoner endrer trykkforholdene, kan det være nødvendig å justere avtalene. For å redusere risikoen for uforutsette endringer i kapasiteten, skal MuPSI se hele regionen som en samlet ressurs, og planlegge lagringskapasiteten som én enhet. Dette gir bedre risikohåndtering, bedre kostnadsstyring og mer formålstjenlig planlegging over tid.

Erfaring fra olje- og gassaktiviteter

I tillegg til nye CO2-injeksjoner må MuPSI ta hensyn til tidligere olje- og gassaktivitet i området. Ifølge Gasda kan trykkendringer som følge av olje- og gassproduksjon påvirke hvor mye CO2 som kan lagres trygt over tid. Forskning viser at geologiske formasjoner som tidligere har vært utsatt for utvinning, kan ha helt andre trykkforhold enn uutnyttede områder. – Dette gjelder spesielt i områder der man har hentet ut store mengder hydrokarboner, sier Gasda. Hun forklarer at trykkforholdene i slike felt kan kreve tilpassede modeller, for å forstå endringene som oppstår når nye CO2-injeksjoner starter i samme område.

Langsiktige prediksjoner og risikohåndtering

Sarah Gasda forklarer at tidsperspektivet for prediksjonene i MuPSI er flere tiår, noe som er essensielt for et prosjekt som skal lagre store mengder CO2 over tid. – Hvis vi har grundig forståelse av geologien, kan vi utarbeide prediksjoner som gir et realistisk bilde av trykkforholdene fremover, med en spredning som dekker alle potensielle scenarier, sier hun. Forskning viser at langsiktige modeller gir mer robust planleggingsstøtte, slik at aktørene kan basere sine beslutninger på mer pålitelige prognoser.

Internasjonalt samarbeid og kunnskapsdeling

Det internasjonale samarbeidet i MuPSI-prosjektet er sentralt. Gasda presiserer verdien av å samarbeide med partnere fra blant annet Skottland og USA. Skotske partnere bidrar med kompetanse innen geomekanikk og feltmålinger. Forskningspartnere fra Spania har god teoretisk kompetanse. De deltar for å lære fra prosjektet og bygge opp egen kunnskap om CO2-lagring.
– For spanjolene er dette en anledning til å lære av våre erfaringer med ekte modeller og prosjekter, og dermed få praktiske erfaring som kan bidra til CO2-lagringsprosjekter i Sør-Europa. Der er denne teknologien er mindre utviklet, sier hun.

Langskip og Northern Lights

MuPSI har relevans for Northern Lights, som et knutepunkt for offshore CO2-injeksjon i Norge – og en viktig del av Langskip-prosjektet. Gasda peker på at MuPSI skal gi kunnskap om hvordan aktiviteter fra andre operatører kan påvirke lisensene rundt Northern Lights-området. – Vårt arbeid gir innsikt i hvordan man kan planlegge og sikre optimal bruk av felles infrastruktur i stor skala, forklarer Gasda. Dette bidrar til å maksimere utnyttelsen av tilgjengelige ressurser, samtidig som risikoen reduseres for at én operatørs aktiviteter påvirker en annen negativt.

MuPSI-prosjektets arbeid med trykkstyring er en viktig brikke for at karbonlagringen skal kunne skaleres til gigatonn-nivåer. Ved å utvikle en struktur som gir alle aktører tilgang til pålitelig og oppdatert informasjon om trykkforholdene, kan MuPSI bidra til å gjøre karbonfangst og -lagring enda mer trygt og effektivt.

Nye CLIMIT og CETP-utlysninger

Forskningsrådets del av CLIMIT-programmet lyser ut 70 millioner kroner i 2025 til prosjekter som kan fremme utviklingen av CO2-håndtering.

CLIMIT sin hovedmål er å bidra til å utvikle teknologi og løsninger for CO2-håndtering. Programmet finansierer forskning, utvikling og innovasjon som kan bidra til at CO2-håndtering på sikt kan bli et klimatiltak hvor milliarder av tonn CO2 fanges og lagres verden over.

Forskningsrådets del av CLIMIT-programmet vil bidra med midler til følgende utlysninger høsten 2024 og gjennom hele 2025:

UtlysningTilgjengelige midlerSøknadsfristLenke til utlysninger
Internasjonale prosjekter gjennom CETP Joint Call 202440 mill. kr.21. November 2024Lenke
Samarbeidsprosjekter (KSP-S)40 mill. kr.5. mars 2025Lenke
Internasjonale prosjekter gjennom CETP Joint Call 202530 mill. kr.Høsten 2025Utlysningen vil bli lagt ut på CETPs hjemmeside våren 2025

I tillegg vil også Gassnovas program, CLIMIT-demo, ha utlysning i 2025. Mer detaljer om mulighetene gjennom Gassnovas del av CLIMIT er tilgjengelig her.

Begrenset budsjett

CLIMIT har begrenset budsjett, og av den grunn prioriteres kun samarbeidsprosjekter og internasjonale prosjekter i 2025.

Det betyr at det ikke vil bli øremerkede midler til CO2-håndtering i Forskningrådets utlysninger av innovasjonsprosjekter (IPN) og kompetanseprosjekter (KSP-K) i 2025.

Søkere som er interessert i innovasjonsprosjekter henvises til CLIMIT-Demo sin utlysning.

Person who works with the planning of a project. Lots of papers on the desk. Photo.

Samarbeidsprosjekter

CLIMIT har i en årrekke prioritert utlysning av kompetanseprosjekter (KSP-K), samtidig som det er flere år siden CLIMIT hadde utlysning av Forskningsprosjekter. Dette har ført til at CLIMITs portefølje i flere år har hatt en synkende andel av grunnforskning. I 2025 utlyses derfor samarbeidsprosjekter (KSP-S) hvor det åpnes opp for søknader om nye konsepter. Hensikten med denne prioriteringen er å øke CLIMIT-porteføljens andel av grunnforskning som kan ha god relevans for næringslivet.

Viktige kjennetegn ved samarbeidsprosjekter (KSP-S) er:

  • Prosjektene utvikler ny kunnskap og bygger forskningskompetanse som samfunnet og/eller næringslivet trenger for å møte viktige samfunnsutfordringer.
  • Prosjektene ligger i eller nær forskningsfronten.
  • Prosjektene skal ha minimum to norske samarbeidspartnere som ikke er forskningsorganisasjoner. Dette er samfunns- eller næringsaktører som bidrar med erfaring og kunnskap, og sikrer at prosjektet og dets målsetning treffer reelle utfordringer. Søknaden må vise til at minimum 10 prosent av prosjektets totalkostnader skal forbrukes hos disse aktørene. Det er imidlertid ikke krav om kontantbidrag fra industripartnere.

Mer detaljer om samarbeidsprosjekter er tilgjengelig på Forskningsrådets hjemmeside.

CETPs internasjonale utlysninger

Internasjonalt samarbeid er viktig for å lykkes med implementering av CO2-håndtering i stor skala. Gjennom CETP-samarbeidet settes det hvert år opp internasjonale fellesutlysninger for forskning- og innovasjonsprosjekter. Her må det være med partnere fra minst tre av landene som deltar i CETP.

CETPs 2024-utlysning har skissefrist allerede 21. november 2024.

CETPS 2025-utlysning publiseres våren 2025 med skissefrist november 2025.

Kontakt oss

Kontakt gjerne Aage Stangeland hos Forskningsrådet dersom du har spørsmål om utlysningene.

CLIMIT; «Sedimentdetektiven» som finner bedre CO₂-lagre

Ved å koble sammen mineralanalyser fra cuttings med informasjon fra brønnlogger, utvikler forsker Brit Thyberg og samarbeidspartnerne kunnskap som skal gi enda tryggere CO2-lagring.

Målet er å redusere både risiko og kostnader og øke kunnskapen om takbergarten på norsk sokkel. Prosjektet er støttet av CLIMIT med 400 000 kroner. Gassnovas CLIMIT-representant Ernst Petter Axelsen er prosjektets rådgiver.

Formålet

Et sentralt mål er å redusere risikoen og kostnadene knyttet til CO2-lagring. Ved å øke forståelsen for hvordan sedimentene og takbergarten oppfører seg ved CO2-injisering, reduseres risikoen for lekkasjer og sikrer trygg og effektiv lagring av gassen. Dette bidrar til forutsigbarhet og færre hendelser som kan føre til uforutsette utgifter. Kvaliteten eller integriteten til takbergarten er en kritisk faktor for sikker, permanent og trygg CO2-lagring i undergrunnen.

Ved å utvikle og teste en ny modell for hvordan sedimentene endrer egenskaper over tid, håper Brit Thyberg å kunne forutsi hvilke områder som egner seg best for CO2-lagring. Målet er å dele undergrunnen inn i systemer og identifisere hvilke områder og intervaller som har god nok kvalitet på takbergarten. Dette bidrar til trygg og effektiv injeksjon og lagring av CO2.

– Kunnskapen fra dette prosjektet, og alle mineral dataene vi har samlet, kan brukes til å utvikle AI-algoritmer, digitale kart eller atlas, slik at vi kan predikere systemene og bruke informasjonen aktivt i våre analyser og som beslutningsgrunnlag i sanntid, sier Brit, som gjerne inviterer til samarbeid om dette.

Et naturlig laboratorium

– Vi som jobber med Nordsjøens geologi er heldige, da vi har et naturlig laboratorium med regionale og stratigrafiske variasjoner, som gir ekstra gode muligheter til å studere de geologiske, mekaniske og kjemiske prosessene som påvirker sedimentenes egenskaper i undergrunnen, sier Brit Thyberg. Hun forklarer at disse sedimentene representerer både muligheter og utfordringer.

Den kenozoiske lagpakken (overburden) i Nordsjøen består av flere ulike sedimentære enheter. Dette inkluderer paleogene marine leirer, sandige turbiditter/injektitter/synkitter og neogene deltaiske sandavsetninger samt offshore marine leirer. Selv om variasjonene representerer muligheter for CO2-lagringsreservoarer i de grunnere lagene i Nordsjøen, innebærer de også utfordringer knyttet til forseglingsevnen til leire og leirsteiner (takbergarten). Leire og leirsteiner består hovedsakelig av ulike typer leirmineraler (for eksempel smektitt, illite, kaolinite, kloritt), samt silt, biogent og organisk materiale. Den primære sammensetningen av leirmineralene varierer som en funksjon av erosjon fra ulike kildeområder, klima, avsetningsmiljø og variasjoner i tilførsel av vulkansk og klastisk materiale. Variasjoner i mineral sammensetning kan påvirke hvordan sedimentene reagerer på økende trykk og temperatur under økende begraving. De regionale og stratigrafiske variasjonene gjør det spesielt viktig å forstå tetthet og forseglingsevnen til leire og leirsteiner over reservoarene.

For å kunne forutsi hvilke områder og intervaller som har gode takbergartsegenskaper for CO2-lagring, understreker Brit viktigheten av regional forståelse og kartlegging.

Dedikert faglig innovatør

I over 20 år har Brit Thyberg vært engasjert i arbeid med Nordsjøens geologi, digitalisering, teknologiutvikling og utforskning, ofte i fronten av innovasjonslandskapet. – Med en doktorgrad i «overburden» med fokus på leire og leirsteiner i Nordsjøen, ser jeg et stort potensial i å systematisere og bruke denne kunnskapen innenfor CO2-lagring.

Brits karriere innen leirforskning startet da hun på midten av 1990-tallet ble involvert som stipendiat i et omfattende EU-prosjekt ledet av professor Knut Bjørlykke ved Universitetet i Oslo. Målet var å integrere mineraldata fra cuttings med seismikk og brønnlogger for å forstå den kenozoiske lagpakken i Nordsjøen bedre. Tverrfaglighet og integrering av flere datatyper i et stort regionalt prosjekt var en nyskapende arbeidsmåte den gangen. – Det nye var også at vi utvidet kunnskapsgrunnlaget om sedimentenes sammensetning i den grunne kenozoiske lagpakken i Nordsjøen. På den tiden var det mest fokus på olje, gass og egenskaper ved dypere reservoarbergarter, sier Brit. Hun legger til at Universitetet i Oslo, ved Institutt for geofag, på mange måter ble spesialister på leire og leirsteiner gjennom flere store forskningsprosjekter.

Takbergartens kvalitet

– I det store EU-prosjektet fant vi ut at leirmineralene har ulike kjemiske og fysiske egenskaper som påvirker den mekaniske sammenpressing (kompaksjon) til leirsteiner i undergrunnen. For eksempel dokumenterte vi at grovkornet glasial pliocen leire gjennomgår relativt rask mekanisk kompaksjon, mens finkornede eocene smektittrike leirer dannet fra vulkansk materiale, eller finkornede pliocen marine smektittrike leirer, kompaktes mye langsommere. Vi fant også et regionalt utbredt leirlag bestående av en miks av diatomeer og leirmineraler fra oligocen i nordlige Nordsjøen, sier Brit Thyberg.

Diatomeer er små mikroskopiske organismer som består av silika. Diatomeer blandet med leire endrer sedimentenes egenskaper, inkludert evnen til å fungere som forseglende lag ved CO2-lagring. Egenskapene endres imidlertid med økende begravningsdyp. Professor Bjørg Stabell fant den gang også en «ny» diatomee i Nordsjøen som fikk navnet etter Brit Thyberg: «Paralia Thybergii». Mikrofossilet ligner på Colosseum i miniatyr.

Brit peker på hvordan ulike leirtyper kan påvirke tettheten til takbergarten. Takbergarten må være tett nok til å holde på gassen, men også kunne tilpasse seg mekanisk trykk og kjemiske endringer uten «å sprekke opp». – For eksempel kan tilstedeværelsen av diatomeer i leire og leirsteiner endre kvaliteten på takbergarten, noe som kan påvirke hvor godt den holder på CO2.

Ved å forstå hvordan leire, diatomeer og ulike leirmineraler påvirker takbergarten, kan forskerne i større grad forutsi hvilke områder som vil være best egnet for CO2-lagring.

I 2012 mottok Brit og tidligere kollega professor Jens Jahren en forskningspris for sitt arbeid på leirforskning. Brit koblet geologi med kunnskap fra nettverksteorien hun tidligere lærte på sin master i teknologiledelse, slik at vi så på leirstein «med nye øyne». Funnene fra denne forskningen har stor betydning for det Brit jobber med i CLIMIT-prosjektet. Det store industri-samarbeidsprosjektet «NOROG Digital Cuttings» har også hatt spilt en stor rolle.

Digitalisering av data

I 2018 startet industrien et omfattende, treårig samarbeid for å digitalisere cuttings-data som tidligere kun var lagret for eksempel hos Sokkeldirektoratet. Cuttings er små biter av undergrunnen som tas ut når en brønn bores. Over 700 000 prøver fra 1934 utforskningsbrønner på norsk sokkel ble digitalisert og analysert. – Prøvene gir verdifull informasjon om sammensetningen av undergrunnen, spesielt informasjon om sediment-sammensetningen og lagpakker som kan være aktuelle for CO2-lagring, sier Brit. Hun sammenligner prosessen med å bore gjennom en vegg: – Først treffer du tapetet, så gipsplaten og deretter mursteinen. På samme måte kan vi bruke cuttings til å analysere forskjeller i sammensetningen av lagene i undergrunnen, og få informasjon om hva som befinner seg der. Cuttings gir forskere innsikt i hele boreintervallet, ikke bare på steder hvor kjerner er tatt ut. Digitaliseringsprosjektet åpnet et nytt landskap for forskning og forståelse av undergrunnen, særlige av de grunnere lagene relevant for CO2-lagring i Nordsjøen. Flere aktører på norsk sokkel har inkludert det store datasettet i sine digitale løsninger. Videreutvikling og integrering av cuttings-dataene blir en viktig del av Brit Thybergs arbeid med å øke kunnskapen om takbergartens egenskaper.

I dette CLIMIT-prosjektet har Brit brukt dataene til å screene etter brønner med leirrike diatomee-lag, tilsvarende de som ble funnet på 1990-tallet. Det viser seg at mange av disse NOROG-brønnene inneholder miksen av leire og diatomeer i spesifikke lag, også i flere brønner i nærheten av nåværende CCS-lisenser på norsk sokkel. Økt kunnskap om leire og den mekaniske og kjemiske kompaksjonen kan være nyttig for andre ulike typer prosjekter, fra infrastrukturutvikling til sikker lagring av avfall, havvind og det grønne skiftet innen olje og gass.

Veien videre

Forretningsutvikling har sine utfordringer, spesielt når det gjelder å sikre eierskap til eget arbeid. For å få på plass avtaler og sikre eget kommersielt eierskap, sier Brit at det føles trygt å ha rådene fra Ernst Petter Axelsen og CLIMIT i ryggen. – Jeg har allerede erfart at det å ha CLIMIT på lag styrker prosjektets integritet. Dette blir viktig fremover, spesielt i dialog med potensielle industripartnere og flere samarbeidspartnere, sier Brit. Ved å fortsette arbeidet håper hun å kunne utvikle modeller, systemer og AI-algoritmer som gir enda bedre forståelse av hvordan undergrunnen kan benyttes til CO2-lagring. Brit Thybergs drivkraft er å gjøre lagring av CO2 enda tryggere og mer kostnadseffektiv, og øke kunnskapen om takbergarten, basert på forskningsdrevet innovasjon.