Siden 2011 har Standard Norge og norske eksperter fra industri, forskning og myndigheter deltatt i arbeidet til den internasjonale standardiseringsorganisasjonen ISO med å lage standarder for CCS. Industri-aktører og myndigheter i land med CCS-aktiviteter har nytte av slike standarder. De sikrer større forutsigbarhet, reduserer kostnader i verdikjeden, og tetter gap i regelverk. Dermed blir det lettere for flere og mindre aktører å komme på banen.

For land som har kommet langt på CCS-feltet, bidrar dette arbeidet til å tette hull i regelverket, identifisere beste praksis, og sørger blant annet for at enhetlig dokumentasjon kan legges med kommersielle kontrakter. Og for land som mangler regelverk, kan ISO-standardene være med på å legge et godt grunnlag for etableringen av regelverk.

Norge spiller en aktiv rolle

Ingvild Ombudstvedt er leder for den norske ISO-komitéen som forhandler tekniske standarder knyttet til CO₂-fangst og lagring, samt CO2-EOR. Hun representerer også Norge som teknisk ekspert i de ulike arbeidsgruppene, som er dedikert til de ulike leddene i verdikjeden – fangst, transport, lager og EOR – og er med på å forhandle frem standarder, før de går rundt til avstemning i den norske og de internasjonale komiteene.

“Mitt arbeid handler også om prosjektledelse. Vi skal sørge for at alle deltagerland blir hørt. Standardene skal være bygget på konsensus i arbeidsgruppene, slik at det vi publiserer både representerer ‘top notch’ av vitenskap og teknologi, men også at materialet er fritt for patenterte rettigheter, juridiske hindre og andre type barrierer for bruk. Og da er det en forutsetning at alle er med”, forteller Ingvild Ombudstvedt.

ISO-kanalen representerer en sentral arena for å fremme norske interesser og norske erfaringer. Aktiv deltagelse er en effektiv måte å demonstrere hvor langt Norge har kommet på CCS-feltet. Erfaringer fra Sleipner og Snøhvit – men også de norske fullskala-prosjektene og regelverksutvikling, forskning og utvikling – har kommet godt frem.

“Så dette har vært en god plattform for norsk industri og alle andre aktører som har deltatt, til å kunne vise at Norge er verdensledende på CCS.”  

Viktig samarbeid

Ett viktig resultat som den norske komiteen har bidratt til, er publikasjon av tolv dokumenter, i form av standarder og tekniske rapporter. Publikasjonene ligger tilgjengelig på ISO sin hjemmeside. Der kan de lastes ned og kjøpes. I Norge kan de lastes ned og kjøpes på Standard Norge sin hjemmeside.

ISO-samarbeidet har også lagt til rette for videreutvikling av internasjonalt samarbeid og kunnskapsdeling. Fagmiljøer som laster ned standardene, får tilgang til kunnskapen. Gjennom forhandlingene og tilblivelsen av standardene og de tekniske rapportene foregår det også utstrakt kunnskapsutveksling mellom de ekspertene som deltar i arbeidsgruppene. Per i dag er 24 land involvert i arbeidet fra hele verden, fra hele verdikjeden og fra et bredt spekter av fagdisipliner og aktører.

“Jeg tror at felles standarder kan bidra til skape en sunn base for internasjonalt samarbeid”, sier Ingvild Ombudstvedt. “Aktørene kan bruke disse standardene til å sørge for at verdikjeden blir strømlinjeformet. Dermed spiller det ikke noen rolle om CO₂-volumene kommer fra Polen, Nederland eller Norge, fordi aktørene kan bruke de samme standardene gjennom hele verdikjeden.”

CLIMIT-støtte

Standard Norge og noen norske fageksperter har fått støtte fra CLIMIT til å delta i det internasjonale standardiseringsarbeidet.

“Vi har vært helt avhengig av dette økonomiske bidraget. Uten den hadde vi nok ikke hatt mulighet til å spille en såpass aktiv rolle som vi hadde ønsket. Men også fagstøtten fra CLIMIT har vært uvurderlig og bidratt til å gi de norske ekspertene en solid forankring her hjemme”, forteller Ingvild Ombudstvedt.

-For internasjonalt samarbeid innebærer også politikk, og til tider motstridende interesser mellom landene og aktørene som deltar. Det er imidlertid en felles intensjon og interesse om å skape noe og bidra til utbredelse av en global CCS-industri, noe som danner et godt utgangspunkt for forhandlingene.

CLIMIT bør derfor holde fast ved at det «ikke bare er en vei som fører til Rom».

Benedicte Solaas har vært medlem av programstyret i CLIMIT siden starten på 2022. Hun etterfulgte Hildegunn T. Blindheim som i fjor høst ble administrerende direktør i Offshore Norge, og lot Solaas overta sin stilling som direktør for klima og miljø i organisasjonen.

«Alle» vet at utslipp av CO₂ må håndteres

 – Som ferskt medlem i programstyret synes jeg det er veldig spennende å få kunne gå i dybden på problemstillinger som er helt avgjørende for at vi både nasjonalt og globalt når klimamålene. «Alle» vet at utslipp av CO₂ må håndteres, men engasjementet i CLIMIT gir både meg og den bransjen jeg representerer utrolig god innsikt i hvilke teknologier som kan og bør dyrkes for at vi faktisk får det til.

Solaas fremholder at sekretariatet i CLIMIT gjør et meget grundig arbeid med å forberede og forklare de mange prosjektsøknadene som kommer til behandling i programstyret.

– Det positive i denne sammenheng er å se hvor mange fagmiljøer i Norge som er engasjert i å finne løsninger på så vel tekniske som samfunnsmessige utfordringer med å fange, transportere og lagre CO₂ på best mulig måte. Det legges ned et formidabelt arbeid i å utforme gode søknader og å skaffe finansiering der ikke bare CLIMIT, men også industrien, bidrar. Diskusjonene rundt styrebordet er også svært opplysende og givende. CLIMIT-programmets organisering og innhold er dermed svært viktig for utviklingen av en mangfoldig CCS-industri i Norge.

– Hvordan møter du CCS i din arbeidshverdag?

– I Offshore Norge har vi et eget forum for CCS der representanter for medlemsbedriftene deltar. Der arbeider vi hovedsakelig med regelverk og rammebetingelser for transport og lagring av CO₂. Vi vet at det stilles strenge krav til vår næring om å bidra til å nå klimamålene ved gradvis å skape en ny og fremtidsrettet energinæring på norsk sokkel, der håndtering av CO₂ er et sentralt element. Med dette utgangspunktet har vi særlig fokusert på løsninger for transport og lagring, der den ekspertisen olje- og gassindustrien besitter har vært betydningsfull for utviklingen av regler og rammeverk som ivaretar miljø og sikkerhet. Dette er ikke bare viktig for at Langskip-prosjektet får en vellykket sjøsetting, men også for fremtidige CCS-prosjekter.

­­– Men når oljebransjen har et strategisk klimamål om at utslippene skal halveres innen 2030 og til nær null i 2050, må vi jobbe med veldig mange ulike tiltak som bringer oss mot disse målene. Elektrifisering av deler av sokkelen er svært viktig, men det arbeides også med andre løsninger hvor fangst av CO₂ offshore er en av flere muligheter som blir vurdert.  

Hun er medlem i programstyret i CLIMIT

Benedicte Solaas (38) har mastergrad i statsvitenskap og internasjonale relasjoner fra University of Kent og Higher School of Economics i Moskva. Hun ble i fjor direktør for klima og miljø i Offshore Norge etter å ha hatt ulike stillinger i organisasjonen siden 2013. Tidligere har hun blant annet jobbet som rådgiver i næringsavdelingen i Nordland fylkeskommune og ved Nord-Norges Europakontor i Brussel. Gjennom hele yrkeskarrieren har energipolitikk, inkludert bl.a. håndtering av CO₂, vært et viktig arbeidsfelt for Solaas.

– Hva tenker du er CLIMITs viktigste bidrag inn mot det grønne skiftet?

– Det er å støtte opp under teknologiutvikling og forretningsmodeller som legger grunnlag for CCS på bred basis. Norske myndigheter har sammen med de industrielle partnerne investert mye i Langskip som er et fantastisk og banebrytende prosjekt. Men det er viktig at det også utvikles teknologi for andre og alternative løsninger for håndtering av CO₂, som grunnlag for en levedyktig og verdiskapende CCS-industri i mange år fremover. CLIMIT bør derfor holde fast ved at det «ikke bare er en vei som fører til Rom».

– Hva er bør CLIMIT prioritere av teknologiutvikling fremover – hvor er gapene?

–  Utover den generelle betraktningen jeg har gitt på forrige spørsmål, vil jeg som fortsatt nytt medlem i programstyret være litt forsiktig med å peke på helt bestemte teknologiområder som må dekkes fremover. Jeg vil lytte oppmerksomt til de anbefalingene som sekretariatet og meget kompetente styremedlemmer kommer med. Men at det er behov for CLIMIT-programmet også i de neste fem – ti årene er udiskutabelt.

Så altoppslukende er denne interessen blitt at den nylig avgåtte prosjektlederen i Oljedirektoratet fleiper med at hun har CCS på maten!

CLIMIT har bidratt godt

Eva Halland har vært medlem og nestleder i programstyret til CLIMIT siden 2013, og er dermed den rundt bordet med lengst tjenestetid.

– Det mest interessante med dette vervet har vært å kunne følge gode ideer fra forskning videre til demo-faser, og deretter har endt opp som viktige elementer i Langskip-CCS prosjektet. Hele denne store satsingen på fangst, transport og lagring av CO₂ har sitt utspring i det arbeidet som over mange år er lagt ned i FoU-miljøene og i fremragende teknologi-bedrifter. Det er rett og slett veldig spennende og gøy!

– Jeg er også veldig takknemlig for det styrearbeidet har gitt meg når det gjelder oversikt og innsikt i den mangfoldige innsatsen som både teknologiutviklere og leverandørbedrifter gjør for å realisere CCS som en komplett verdikjede. Den enorme kunnskaps- og teknologiutviklingen som har skjedd på området de siste årene er meget imponerende og som jeg tror CLIMIT har bidratt godt til.

– Hvordan møter du CCS i din arbeidshverdag?

– Jeg har CCS på maten, svarer hun lattermild, og gir et eksempel:

– I det arbeidet jeg ledet i Oljedirektoratet med å få plass et CO2 Lagringsatlas for norsk sokkel og et norsk regelverk og rammeverk for transport og lagring av CO₂, var det utrolig betryggende å kunne henvende seg til kompetansemiljøer og få informative og velbegrunnede svar på alle spørsmål av betydning for utvikling av bestemmelser som ivaretar risiko, sikkerhet og miljø. Det gir meg også trygghet å kunne henvise til de sterke kunnskapsmiljøene vi har her i landet når jeg i rollen som konsulent får henvendelser både fra inn- og utland relatert til transport og lagring. Våre mange dyktige teknologiutviklere gjør meg ganske stolt.  

– Hva tenker du er CLIMITs viktigste bidrag inn mot det grønne skiftet?

– Det er å vise at karbonfangst og -lagring faktisk er mulig, og kan gjennomføres effektivt og sikkert. CLIMIT må bidra til å styrke forståelsen både her hjemme og i det internasjonale samfunnet om at CCS er nødvendig som del av arbeidet for å nå klimamålene. «Bygg heller flere vindmøller», sier noen, men de må bli forklart at både industrien og fossile energikilder må avkarboniseres for å bringe oss til og gjennom et grønt skifte i forvaltningen av vår felles klode.

Hun er nestleder i programstyret i CLIMIT

Eva Halland (67) er utdannet geolog fra Universitetet i Bergen og kom til Oljedirektoratet (OD) i 1984, hvor hun har hatt en rekke fag- og lederstillinger. Hun var prosjektleder for CCS og for utvikling av det norske CO₂ lagrings-atlaset. Halland sluttet i OD i juli i år og jobber nå i selskapet CarbonGeo Consulting med konsulentvirksomhet og styreverv som sine arbeidsområder. Hun er også prosjektleder for transport og lagring av CO₂ i medlemsorganisasjonen CCUS Norge. I sin karriere har hun hatt en rekke oppdrag relatert til CCS internasjonalt, blant annet i Sør-Afrika og i flere asiatiske land, og har også vært rådgiver for departementer og ministerier i vestlige land.

– Hva er bør CLIMIT prioritere av teknologiutvikling framover – hvor er gapene?

– Det vil være en utfordring for oss som styrer CLIMIT-programmet å kunne ha to tanker i hodet samtidig. I det korte bildet er det viktig å støtte opp om teknologiutvikling som gjør at vi raskt får på plass nye lisenser for lagring av CO₂. Dette krever mer erfaring med modellene som nå blir etablert, slik at kommende prosjekter blir enda mer effektive både med hensyn til kostnader og styring av risiko. I det litt lengre bildet er det viktig at vi bidrar til helt nye CCS-løsninger; løsninger de færreste har tenkt på ennå. Det innebærer at vi må dyrke innovasjon og skaperkraft med minst like stor intensitet som CLIMIT har gjort hittil.

– Hvilke behov ser du for CLIMIT-programmet de neste fem årene?

– CLIMIT må ta en rolle for å sikre at vi har teknologier som er effektive og sikre nok for CCS-prosjektene som nå er i støpeskjeen både i Norge og internasjonalt frem mot 2030. Vi må bidra til at kompetansemiljøene våre engasjerer seg i internasjonalt samarbeid. Jeg er overbevist om at det er i møtet mellom forskere og teknologer med ulike innfallsvinkler og tankesett vi får de mest innovative og beste løsningene.

Det sier leder for programstyret, Arvid Nøttveit. – Men selv om vi har kommet et godt stykke på vei, gjenstår mye utvikling av teknologier som blir nødvendige for å nå klimamålene.

Svært givende

Nøttveit har ledet programstyret i CLIMIT siden starten av 2019. – Jeg takket ja til vervet fordi jeg i ti år hadde jobbet med spørsmål relatert til forskning på håndtering av CO₂, blant annet som leder av forskningssenteret SUCCESS (FME-senter), som handlet om å utvikle bedre metoder for CO₂-lagring. Arbeidet i programstyret gir meg innsikt i og holder meg oppdatert på det som skjer på dette spennende forskningsfeltet både i Norge og internasjonalt, og er derfor svært givende.

CLIMIT-programmet er et samarbeid mellom Gassnova og Norges Forskningsråd, og har som mål å bidra til raskere realisering av karbonfangst og -lagring (CCS). CLIMIT omfatter Forskningsrådets støtteordning for forskning og utvikling (FoU-delen), og Gassnovas støtte til utvikling og demonstrasjon (Demo-delen). Gassnova har et overordnet koordineringsansvar og leder programsekretariatet. Programstyrets mandat er å behandle søknader for prosjekter i begge kategorier etter innstilling fra sekretariatet, og jevnlig å revidere programplanen for CLIMIT. Planen som angir rammer for hvilken type prosjekter som kan få støtte oppdateres normalt hvert annet år, men kan også bli endret hyppigere når det skjer innovasjoner som kan få betydning for hvordan CO₂ skal håndteres i fremtiden. I CLIMIT-Demo er det nå 79 aktive prosjekter som samlet mottar 402 millioner kroner i støtte, mens CLIMIT-FoU omfatter 50 prosjekter med et finansielt bidrag på 368 millioner kroner. Programstyret har ti medlemmer som møtes fem – seks ganger i året.

– Arbeidet består i å sette seg inn i og behandle prosjektsøknader basert på saksgrunnlag fra sekretariatet. Vi har også en viktig rolle med å se til at programmet blir oppdatert i forhold til forskning og utvikling på CO₂-feltet. Vi har for eksempel nylig vedtatt at prosjekter knyttet til produksjon av blått hydrogen også er søkbare. Utfordringen med denne måten å produsere hydrogen på, er at biproduktet er CO₂. Dette må fanges og lagres for at ikke produksjonen skal bidra til den globale oppvarmingen – og det krever mer forskning og utvikling av anvendelige teknologier.

Han leder programstyret i CLIMIT

Arvid Nøttveit (69) er strategisk rådgiver for energi i Norwegian Research Centre (NORCE) med hovedsete i Bergen, og var i 14 år administrerende direktør i forløperen Christian Michelsen Research. Han har lang erfaring fra olje- og gassindustriforskning, og fra ledelse av operativt arbeid innen boring, leting, feltutvikling og operasjoner så vel på norsk sokkel som internasjonalt. Nøttveit har doktorgrad i geovitenskap fra Universitetet i Bergen.

– Hvorfor er CLIMIT-programmet viktig for utviklingen av CCS-teknologi?

– Det er et spørsmål jeg har tenkt på lenge, og svaret knytter seg til utviklingen for CCS internasjonalt. For her må vi erkjenne at det både har vært oppturer og nedturer, der periodevis stor iver og engasjement for å gjøre CCS til en del av klimaløsningen ofte er blitt fulgt av stillstand. Mot dette har CLIMIT siden oppstarten i 2004 vært vedvarende og stabil; et fyrtårn for finansiering av viktig forskning. Norske myndigheters standhaftighet og tro på CCS har etter min oppfatning både hatt stor betydning for den ledende posisjonen vi i Norge har på teknologi for håndtering av CO₂, men også bidratt til utvikling i andre land – fordi mange av CLIMIT-prosjektene er sammensatt med internasjonale partnere.

– Det andre jeg vil peke på som gjør CLIMIT-programmet unikt er bredden i prosjektporteføljen. Programmet inneholder alt fra basal grunnforskning til industrinære prosjekter. Denne tilnærmingen, med det store kunnskapsgrunnlaget den har gitt, mener jeg har vært avgjørende for at vi nå kan realisere Langskip med to fullskala fangstprosjekter, transport og lagring av CO₂. Denne store norske satsingen ser vi nå også utløser langt større CCS-mobilisering internasjonalt.

– Hva tenker du på som de tre viktigste tiltakene i CLIMITs programplan?

– For det første er det viktig at vi klarer å bevare bredden i prosjektkategorier, fordi vi ennå er på et tidlig stadium i utviklingen av teknologier verdenssamfunnet trenger. CLIMIT bør også se CCS i sammenheng med andre teknologier på energiområdet som vil være viktige for det grønne skiftet. Endelig må vi være åpne for å inkludere teknologi-prosjekter som i utgangspunktet kan synes vanskelige å realisere i stort monn, for eksempel fangst av CO₂ direkte fra luft. Dette fordi en forutsetning for Paris-avtalens mål om maksimalt 1,5 – 2 graders global oppvarming, slik det nå ser ut, ikke bare er reduksjon i nåværende utslipp av klimagasser, men også det som kalles negative utslipp. CLIMIT må med andre ord også bidra til at det utvikles teknologier som aktivt fjerner CO₂ fra atmosfæren. 

– Hva bør CLIMIT prioritere av teknologiutvikling fremover – hvor er gapene?

– Vi må fortsatt bidra til prosjekter som har som mål å redusere kostnader ved bruk av de modne teknologiene som nå blir tatt i bruk, blant annet i Langskip-prosjektet, fordi dette er viktig for å realisere flere og kommersielle prosjekter uten, eller med begrenset, behov for statlig finansiering. Det er også viktig å skape teknologi for integrasjon av fangstanlegg i eksisterende, ofte kompakte, industrielle miljøer. For transport og lagring av CO₂ er teknologi for skalering et svært viktig tema. Northern Lights blir et flott demonstrasjonsanlegg, men skal målene til EU og IEA bli nådd må lagringskapasiteten veldig raskt økes hundre ganger det volumet Northern Lights vil kunne håndtere. For dette må det utvikles teknologi for mottak og lagring som gjør det mulig å innfri disse behovene innenfor kommersielle økonomiske rammer.

– Hvilke behov ser du for CLIMIT-programmet de neste fem årene?

– Jeg er opptatt av at CLIMIT kan og får lov til å spille en rolle også i årene som kommer. Det er viktig å understreke at selv om vi lykkes med Langskip, så vil det fortsatt være behov for nye teknologier for håndtering av CO₂ både nasjonalt og internasjonalt. Det er ikke bare et ansvar vi som nasjon må ta – med vår status og ledende posisjon på fagfeltet kan det også gi oss gode muligheter. Dette fordi vi gjennom EUs CETPartnership (tidligere ACT), kan lansere og få støtte til teknologiutvikling med delvis finansiering fra Horizon-programmet.

– Hva mener du må til for å utvikle og finansiere flere store norske fullskala-prosjekter i tillegg til Langskip?

– Det blir nok lenge til staten går inn med samme finansielle styrke som i Langskip for å realisere karbonfangst og -lagring i full skala. Industrien og næringslivet må med andre ord ta ansvar med mindre offentlig støtte. Ikke desto mindre mangler vi en ordning for å sikre utvikling og realisering av prosjekter som, med støtte fra CLIMIT og andre kilder, er ferdig utviklet på tegnebrettet. For å dekke dette gapet er det derfor behov for bedre samspill mellom aktører som Enova, Gassnova, Innovasjon Norge og Norges Forskningsråd. Det må legges en strategi for hvordan virkemiddelapparatet best kan bidra til at helt nødvendige og oppnåelige klimagevinster blir realisert.  

For å nå internasjonale klimamål må fangst og lagring av CO₂ tas i bruk i stor skala verden over. Teknologien for dette finnes, men det jobbes intenst med å utvikle billigere og mer effektiv teknologi.

Moving Bed Temperature Swing Adsorption

Rikard Blom fra SINTEF har ledet prosjektet EDeMoTec hvor en interessant prosess for CO₂-fangst er videreutviklet. Prosessen er mest kjent under sitt engelske navn, Moving Bed Temperature Swing Adsorption (MBTSA). Dette er en prosess hvor en eksosgass som inneholder CO₂ kommer i kontakt med faste stoffer, såkalte absorbenter, som kan binde seg til CO₂. I neste prosesstrinn varmes absorbenten opp slik at CO₂ slippes løs. Da kan man få ren CO₂ som kan gå til permanent CO₂-lagring. En av hovedutfordringene for MBTSA prosessen er å få til en høy renhet på den separerte CO₂ gassen.

En utfordring er å velge adsorbenter som både er effektive og stabile, og det er her Blom og hans team har oppnådd interessante resultater. Flere typer materialer er studert, og noen viser seg mer effektive og stabile enn andre. Sorbenter av typen MOF (Metal Organic Framwork) og Zeolitter har gitt svært lovende resultater.

En konkurransedyktig løsning

Gjennom EDeMoTec-prosjektet, finansiert av CLIMIT, har forskerne fått mulighet til å gjennomføre nødvendig prosessimuleringer og et omfattende testprogram. Resultatene viser at prosessen kan bli en konkurransedyktig løsning for CO₂-fangst fra for eksempel gasskraftverk og avfallsforbrenningsanlegg.

MBTSA-prosessen skal nå utvikles videre i Horisont 2020-prosjektet MOF4AIR. Richard Blom og hans team jobber også sammen med industriaktører for å optimalisere prosessen.

Fakta om prosjektet

Prosjektnummer: 267873

Prosjekttittel: Enabling technology for the Development of moving bed Temperature swing adsorption process for post combustion CO₂ capture

Prosjektleder: Richard Blom, SINTEF

Partnere: SINTEF, NTNU, SRI International

Periode: 2017-2022

Budsjett: 11,34 mill. kr.

Støtte fra Forskningsrådet gjennom CLIMIT-programmet: 10,75 mill. kr.

Kari-Lise Rørvik (45) tok 1. november over som sekretariatsleder for CLIMIT-programmet etter Ingrid Sørum Melaaen, som er blitt teknologisjef i Gassnova. Rørviks ambisjon er å bidra til at Norge beholder ledertrøyen internasjonalt på forskning, utvikling og implementering av teknologier for fangst, transport og lagring av CO₂.  

– Det betyr likevel ikke at vi i Norge skal være oss selv nok. Tvert imot, videreføring av vårt omfattende internasjonale samarbeid er en avgjørende forutsetning for at også vi skal lykkes med å bekjempe klimaendringene med karbonfangst og -lagring som viktig virkemiddel.

Syv medarbeidere

CLIMIT-programmet er et samarbeid mellom Gassnova og Norges Forskningsråd. Forskningsrådets prosjekter omtales ofte som CLIMIT-FoU, mens Gassnovas del omtales som CLIMIT-Demo. I sekretariatet er det syv medarbeidere som hver har definert ansvar for oppfølging og kontroll av porteføljen med forskningsprogrammer som støttes av CLIMIT. Som sekretariatsleder er Rørvik blant annet ansvarlig for rapportering til styret og dialog med myndighetene og samarbeidspartnere internasjonalt. Virksomheten ledes av et programstyre med ti medlemmer fra industrien, forskningsinstitusjoner og myndighetene. Styret foretar en revisjon av programmet hvert annet år for å sikre at forskningsinnsatsen er “up to date” i forhold til ny kunnskap og innfallsvinkler som kan gi grunnlag for utvikling av teknologi og løsninger som samsvarer med samfunnets behov.  

Langskip et stjerneeksempel

– Programmet ble opprettet i 2005 og er rettet mot bedrifter, forskningsinstitutter, universiteter og høyskoler, ofte i samarbeid med internasjonale selskaper og forskningsinstitusjoner, som kan bidra til å fremskynde kommersialiseringen av CCS. Det mest håndgripelige resultatet så langt er Langskip-prosjektet, der forskningsinnsats støttet av CLIMIT og teknologitesting på Technology Centre Mongstad (TCM) nå gjør det mulig realisere industriell fangst, transport og lagring av CO₂ med fremragende teknologier.

Kari-Lise Rørvik påpeker at CLIMIT gir støtte til forskning på håndtering av alle mulige CO₂-kilder, ikke bare fra punktutslipp i industrien. I forhold til Energi21, den altomfattende forsknings- og innovasjonsstrategien på fornybar energi og klimavennlige energiteknologier, har CLIMIT et ansvar for det som handler om håndtering av CO₂.

Tre satsingsområder

CLIMITs programplan for teknologiutvikling har tre satsingsområder: A. Avkarbonisering av industri og energiressurser, B. Storskala CO₂-lagring på norsk sokkel og C. Nyskapende teknologiutvikling og – løsninger.

– Aker Carbon Captures utvikling av solventen som skal benyttes til fangst av CO₂ på Heidelberg Materials’ sementfabrikk i Brevik mottok støtte fra CLIMIT allerede i 2005. At Aker har lykkes med å få ned kostnader og redusere risiko med sin teknologi har stor betydning for utvikling av så vel verdikjede som verdiskaping knyttet til CCS. Tilsvarende gjelder Northern Lights som er første skritt på veien for å skape den infrastrukturen både Norge og Europa vil trenge for sikker lagring av CO₂, ikke minst med hensyn til overvåking av lagre i ulike geologiske formasjoner. Men det er også særdeles viktig å støtte utvikling av helt nye teknologier som kan bidra til reduksjon i kostnadene ved å håndtere CO₂. På dette området samarbeider vi med andre deler av virkemiddelapparatet om finansiering av prosjekter.

Rørvik viser i den sammenheng til CLIMIT deltar i et samarbeid med Forskningsrådet, Enova, Innovasjon Norge, Siva og Gassnova om grønn vekst. Hensikten er å bidra til en raskere vei fra idé til marked for klimavennlige produkter og tjenester i Norge og internasjonalt.

CCS “løsner” internasjonalt

Med over seks år bak seg som saksbehandler i CLIMIT registrerer Kari-Lise Rørvik nå et betydelig større engasjement, både i Europa og i andre deler av verden, for å gjøre karbonfangst og -lagring til del av klimaløsningen.

– Vi har samarbeidet godt med flere europeiske land, USA, Canada og India i ACT (Accelerating CCS Technologies), et initiativ som nå blir tatt videre i CETP (Clean Energy Transition) som inngår i Horizon Europe-satsingen. Vi har forventninger til at dette vil føre til enda flere innovative prosjekter, der norske forskere og teknologiutviklere tar del.

Med USA inngikk Norge i 2004 en bilateral avtale om forskning, utvikling og demonstrasjon på energifeltet; et samarbeid som både TCM og CLIMIT har bidratt til og som har ført til at en rekke teknologiutviklere har funnet hverandre over Atlanterhavet.

Mission Innovation er et globalt initiativ som med utgangspunkt i Paris-avtalen arbeider for å katalysere handling og investering i forskning, utvikling og demonstrasjon som skal gjøre ren energi rimelig og tilgjengelig – på veien mot netto null-samfunnet. Her har Norge påtatt seg ansvar for å delta i utvikling av teknologier for Carbon Dioxide Removal (CDR), det vil si fangst av CO₂ fra atmosfæren med trygg lagring. Målet er netto reduksjon av 100 millioner tonn CO₂ globalt innen 2030. – Denne satsingen er betinget av at virkemiddelapparatet stiller opp med støtte til prosjekter som har som mål å realisere CDR.

Vil kreve mer av næringslivet

– Gitt de ambisiøse målene for reduksjon I klimagassutslipp, vil behovet for statlig støtte til prosjekter for håndtering av CO₂ være stort også i årene som kommer. Myndighetene har også en viktig oppgave med å bidra til at det på universiteter og høyskoler utvikles den kompetansen vi trenger i form av forskere på høyt internasjonalt nivå. Men samtidig er det viktig at næringslivet tar sin del av risikoen som følger med utvikling av nye teknologier. Et godt samspill mellom næringsliv og virkemiddelapparat er nøkkelen til fortsatt CCS-fremgang, sier hun.

Kostnadseffektiv fangst av CO₂ fra biogassanlegg og industrien

Med støtte fra CLIMIT-FoU har teknologiselskapet CondAlign, sammen med forskere fra SINTEF og NTNU, utviklet en membranteknologi som skal bidra til kostnadseffektiv fangst av CO₂ fra biogassanlegg og industrien.

Membraner har som egenskap at de skiller ut utvalgte stoffer og kan derfor være energieffektive for separasjon av gasser, som for eksempel CO₂. Utfordringen med de membranene som hittil har vært i markedet et at ytelsen er for lav og kostnaden for høy til at teknologien blir konkurransedyktig. Men ved hjelp av nanopartikler og elektrisitet har forskergruppen forbedret CondAlign sin unike teknologi på en måte som gjør den meget relevant for gass-separasjon og CO₂-fangst.

Nyskapende produksjon av membraner

Et tverrfaglig team, bestående av 15 forskere og produktutviklere fra SINTEF, NTNU og CondAlign, har klart å fremstille membraner på en helt ny måte. Kort fortalt har man ved hjelp av ørsmå partikler og elektriske felt klart å manipulere nanopartiklenes plassering og orientering i membranen, som har vist seg svært gunstig for separasjon av gasser. Partiklene er organisert etter et bestemt mønster, slik at bruken av nanopartikler blir mer kostnadseffektiv og egenskapene til membranen forbedres.

Den nyskapende teknologien inngår som ledd i CondAligns kompetansesatsing på fremtidig nye anvendelser av den unike CondAlign teknologien. Teknologien var opprinnelig et resultat av grunnforskning ved Institutt for energiteknikk i Oslo. Grunnteknologien benyttes i dag til å opplinjere termisk eller elektrisk ledende partikler gjennom en 10-100µm tykk polymerfilm, såkalt «through-plane» CondAlign teknologi. Disse polymerfilmene produseres kostnadseffektivt på industriell rull-til-rull maskin hos CondAlign. Innovasjonen er blant annet implementert i en ny type EKG-elektrode, sammenføying av 3D elektronikk og smarte etiketter.

Har søkt patenter på prosessen

CondAlign sendte allerede i 2019 to patentsøknader for å beskytte immaterielle rettigheter, basert på resultater fra den unike prosessen som ble oppnådd i laboratorier. En av disse er innvilget i Norge, og en avgjørelse på den internasjonale søknaden er ventet innen utgangen av året.

– Som et innovasjonsprosjekt for industrisektoren (IPN) har fokus for MembrAlign vært rettet mot bærekraftig verdiskapning og tilgjengeliggjøring av denne nye kunnskapen og løsningene, sier Linn Cecilie Sørvik, leder for produktutvikling i CondAlign.

– I løpet av de fire årene forskning og utprøving pågikk oppnådde vi fire av de fem målene som innledningsvis ble satt for prosjektet. Resultatene har demonstrert «Proof of Concept» i å kunne opplinjere nanopartikler «in-plane» i en polymerfilm med nanotykkelse. Dette er internasjonalt unike forskningsresultater.

Hun viser i denne sammenheng til at man i forsøk med den nye   membranfremstillingsmetoden kan øke CO₂-transporten gjennomsnittlig med 34% uten at det påvirker selektiviteten av CO₂/N₂.

Mer fleksibel – mindre energikrevende

Anvendt i fangst av CO₂ kan teknologien gi løsninger som er mer fleksible og mindre energikrevende enn for eksempel amin-teknologi. Den enkle forklaringen er at organiseringen av nanopartiklene brukes til å påvirke hvordan CO₂ fra røykgass transporteres gjennom membranen. Plasseringen og orientering av nanopartiklene gjør at det dannes et effektivt filter som sørger for at gassen som skal separeres ut går raskt gjennom, mens de øvrige gassene møter mer motstand. Løsningen er at membranen initialt utsettes for et kraftig elektrisk felt, som gjør opplinjeringen, eller byggingen av det spesielle filtermønsteret, mulig. Det er denne prosessen som danner grunnlag for CondAligns patentsøknader.

Passer for småskala installasjoner

– Kunnskapen fra CLIMIT-prosjektet er viktig for pågående produktutvikling og er videre en del av CondAlign sitt teknologiveikart. Innovasjonen er et godt grunnlag for fremtidig produksjon av membraner med den teknologien vi har utviklet for gasseparasjon. Potensielle anvendelser er småskala installasjoner i industrien, landbruket, avfallsanlegg og bioraffinerier. Polymermembraner er attraktivt fordi de gir mindre fotavtrykk og ikke krever bruk av skadelige kjemikalier, påpeker Sørvik.

Har oppnådd svært gode resultater

I MembrAlign-prosjektet ble det fokusert på rensing av CO₂ fra røykgass, men teknologien kan også være aktuell i for-forbrenning, eller fjerning av CO₂ fra naturgass eller biogass.

– MembrAlign-prosjektet har vært en suksess fordi man ved å kombinere kompetanse fra ulike fagmiljøer og jobbe strukturert mot felles mål har lykkes med å oppnå svært gode resultater, sier Åse Slagtern som er saksbehandler i CLIMIT-FoU. – Vi er overbevist om at den teknologien som prosjektet har utviklet vil få betydning i arbeidet for å redusere utslipp av klimagasser.

Fakta om MembrAlign-prosjektet:

Membranes with Aligned nanostructures for CO₂ separation – Prosjektbanken (forskningsradet.no)

Prosjektet ble gjennomført i perioden 2018 – 2021 med et samlet budsjett på 11,2 millioner kroner hvorav 7,7 millioner kroner i støtte fra CLIMIT-programmet til Norges Forskningsråd. Prosjektet baserte seg på utfyllende kompetanse i tre separate miljøer:

• CondAlign: Kompetanse på «in-plane» opplinjering av partikler, produksjon av funksjonell polymerfilm og kommersialisering. Utvikling av produksjonsteknologi for avanserte funksjonelle polymerfilmer.
• SINTEF Industri: Kompetanse på membrankarakterisering, funksjonalisering av nanopartikler, testing av gasseparasjon ved relevante betingelser og modellering av elektriske felt.
• Institutt for kjemisk prosessteknologi, NTNU: Kompetanse på membranproduksjon, membrankarakterisering og polymaterialer.

Vår konklusjon etter å ha forsket på holdninger til karbonfangst og -lagring i Norge og Tyskland, er at myndigheter og industrien i begge land har en vei å gå med å informere og skape aksept for at CCS er nødvendig for å nå klimamålene.

Det sier seniorforsker Gisle Andersen i Norwegian Research Centre (NORCE). Han ledet det nylig avsluttede forskningsprosjektet «Public Perceptions of Carbon Capture and Storage (PERCCSEPTIONS)», støttet av CLIMIT-programmet.

Bedre å lagre CO₂ offshore enn på land

En hypotese har vært at lagring av fanget CO₂ offshore vil møte mindre offentlig motstand enn dersom den blir lagret på land, med bakgrunn i blant annet antatt mindre frykt for lekkasjer og miljøproblemer ved lagring i reservoar under havbunnen. Men før gjennomføringen av PERCCSEPTIONS i årene 2019 – 2022 var det gjort lite forskning som verifiserte dette.

– Analysen av de holdningsundersøkelsene vi har utført indikerer at denne hypotesen er korrekt. Den strategien norske myndigheter og industrien i fellesskap har valgt for Langskip- og Northern Lights-prosjektene synes derfor å ha mindre potensial for motstand og konflikter enn landbaserte anlegg for lagring av CO₂ ville hatt, sier Andersen.

Tyskerne kjenner lite til CCS

Men – og der et stort men. I forskningsprosjektet kommer det frem at kunnskapen blant folk flest om hva karbonfangst og -lagring innebærer fortsatt er relativt lav, spesielt i Tyskland. For mens vel 70 prosent av norske respondenter oppgir å ha hørt om «karbonfangst og -lagring», gjelder det bare rundt 35 prosent av tyskerne. Blant dem som har hørt om CCS er et stort flertall i Norge positive til teknologien, mens denne andelen er lavere i Tyskland.

Equinor og tyske Wintershall Dea kunngjorde nylig at de skal samarbeide om å utvikle en omfattende verdikjede for karbonfangst og -lagring, som knytter aktører som slipper ut CO₂ på kontinentet sammen med lagringsanlegg på norsk sokkel. – Denne og tilsvarende avtaler fremover vil selvsagt kunne øke vanlige folks oppmerksomhet om og interesse for CCS som fenomen og klimatiltak, og kan med det gjøre det enklere å nå frem med informasjon om rollen teknologien spiller for å redusere klimagassutslipp, fremholder Andersen.

Skepsis til CO₂-import i Norge

– Men i begge land har myndighetene og industrien en jobb å gjøre med å forklare hvordan fangst av CO₂ skal foregå og hvordan fangsten skal lagres uten negative miljøkonsekvenser. Selv om kunnskapsnivået og aksept av CCS som teknologi er vesentlig høyere i Norge enn i Tyskland, så gjør det seg her gjeldende betydelig skepsis mot import av CO₂ fra andre land. Når dette jo er et viktig premiss for investeringene i Northern Lights, med mottaksanlegg i Øygarden og lagring under havbunnen i Nordsjøen, tilsier dette mer og bedre informasjon til befolkningen om hvorfor og hvordan vi i Norge satser på å ta en ledende posisjon i Europa gjennom satsing på CCS som en viktig del av det grønne skiftet. Det er viktig å gi god og klar informasjon om hva som skjer med CO₂ ved lagring i geologiske formasjoner, og om sannsynlighet og konsekvenser ved lekkasjer både ved lagring og transport, sier Gisle Andersen.

Han legger til at det særlig viktig å informere godt om planene om å etablere en europeisk infrastruktur for transport og lagring, og hvorfor slikt samarbeid er nødvendig. Det synes relevant å få frem at teknologien er den eneste kjente muligheten for å fjerne utslipp fra noen typer prosessindustri, fra sementproduksjon og fra avfallsforbrenning. I Tyskland er det i viktig å starte en offentlig samtale om CCS og gjøre det klart at det ikke handler om å videreføre kullfyrte kraftverk, men om å kunne fortsette å produsere sement eller drive avfallsforbrenningsanlegg.

Bedre kunnskap om årsaker til støtte og skepsis

I forskningsprosjektet er det benyttet åpne besvarelser for å vurdere hvordan ulike resonnement leder til aksept eller motstand mot CCS. Norsk Medborgerpanel og tilsvarende tyske paneler ble brukt for å sikre høykvalitets data om folks meninger under forskjellige scenarier. Prosjektet har dermed bidratt til ny kunnskap om drivkreftene bak aksept for og motstand mot storskala implementering av CCS teknologi, samt internasjonal transport av CO₂.

– Analyser av åpne besvarelser viser at det er ulike tema assosiert med støtte og skepsis til teknologien. Respondenter som er skeptiske tar i åpne svar opp faren for lekkasjer fra lagring, kostnader, og at teknologien kan bli en «sovepute» som hindrer nødvendig samfunnsomstilling. I tillegg er det en del som uttrykker bekymring for risiko og utslipp knyttet til fangst- og transport.

Respondenter som er positive til teknologien vektlegger raske utslippskutt, arbeidsplasser for Norge, teknologieksport og grønn omstilling i oljesektoren. Disse analysene viser også at mange av dem som er positive til CCS, stiller betingelser for sin vurdering. De faktorene som nevnes er i all hovedsak de samme som nevnes av dem som ikke er positive til teknologien. – Dette er interessant fordi det viser hvilke dimensjoner som er særlig viktig når denne teknologien vurderes av folk flest, og her ser de samlede miljøkonsekvensene for klima og miljø ut til å være avgjørende, sier seniorforsker Gisle Andersen.

Forskningsprosjektet PERCCSEPTIONS ble støttet av Forskningsrådets CLIMIT-program med 4,6 millioner kroner. 

De foreløpige resultatene var positive, og det arbeides med en full CLIMIT-Demo søknad for å videreutvikle metodene, som også kan ende opp med å bli et direkte bidrag inn i Lagringsatlasene til Oljedirektoratet.

 

Forseglingskapasiteten til en takbergart er vesentlig i et CO₂-lager

Kvaliteten av forseglingen til et CO₂-reservoar er et viktig og stort spørsmål for sikkerheten til et CO₂-lager. Det er et krav å påvise forsegling i søknaden om lagringstillatelse. Det er generelt vanskelig å påvise kvaliteten av denne i tidlige faser, og dersom det senere viser seg at forseglingen er dårlig og at CO₂ dermed kan lekke, vil store investeringer og arbeider potensielt være bortkastet.  Det er derfor viktig å kunne screene forseglingskvaliteten så godt som mulig i tidlige stadier for å unngå senere skuffelser.

Allerede i en mulighetsstudie-fasen er det ønskelig å kunne anslå trykkbegrensninger for et mulig CO₂-lager.

For å oppsummere forprosjektet sier Wedberg følgende: – Vi testet en ide som kan hjelpe å bestemme disse trykkbegrensningene og som kan være spesielt egnet i områder aktuell for CO₂-lagring. En viktig del av vår løsning ligger i å utnytte den mineralogiske sammensetningen til bergartene. Physiq.ai har utnyttet borekaks for å bestemme dette på en rimelig og effektiv måte.

 

Metoden benytter eksisterende data på en ny måte

Metoden baserer seg på LOP-data (leak of pressure) fra norsk kontinentalsokkel (NCS) som er tilgengelig fra npd.no. Når man plotter alle disse dataene opp mod dybde så kan man se at det er visse trender i de tre hovedregionene på NCS, men også at det er store variasjoner (figur 1).

 

Physiq.ai undersøkte om disse variasjonene kunne forklares med kvartsinnholdet i bergartene.

For å teste ut denne hypotesen ble brønner fra et geografisk avgrenset område benyttet for å få et datasett med noenlunde samme geologiske historie. Figur 2 viser et plot over Marflo Spur, hvor LOP er plottet mod dyp, men også hvor kvartskonsentrasjon er inkludert (størrelse og farge på plottmarkørene).

Basert på funnene fra Marflo Spur, ble det utarbeidet tre ulike modeller for å predikere LOP for det valgte området.

1. Kun fra Sv
2. Kun fra kvartskonsentrasjon
3. Fra en kombinasjon av Sv og kvartskonsentrasjon

Sv ble valgt fremfor dyp (som ble brukt i figur 2), da det er en direkte fysisk link til denne størrelsen og ville kunne benyttes med større suksess i grunnere formasjoner.

De 3 modellene ble evaluert ved hjelp av R2 (en metode for å bestemme avvik) og RMSE (root mean squared error). Resultatene viste at metode 3, med kombinasjon av Sv og kvartskonsentrasjon ga en R2 på 0.82 og en RMSE på 0.06. Dette er signifikant forbedring av resultatene mål opp mot metode 1 og 2. Andre parametere ble også testet, men hadde ikke signifikante utslag slik som kvartsinnholdet viste.

Metoden ble også testet på Tampen Spur og Halten Terrasse for å utelukke at dette var noe spesifikt for Marflo Spur. Også i disse modellene ga kombinasjonen av Sv og kvartskonsentrasjon signifikant forbedring av R2 og RMSE.

Potensialet til denne metoden er vist i figur 3 under.

Det nest siste panelet mot høyre, Geomehanics er av størst interesse her. Den grønne linjen er kalkulert Sv (fra compaction trend) og den røde er kalkulert LOP (multi-lineær modell). De blå prikkene er målt LOP. Som man kan se er det veldig god korrelasjon mellom målte data og kalkulerte data.

– De innledende testene av metoden er oppmuntrende og motiverer for videre arbeid. Dersom vi lyktes vil den bidra til å bedre forståelsen av lekkasjefare i tidlig letefase, noe som reduserer kostnader og derved gjør CO₂-lagring mer kommersielt attraktivt. Forhåpentlig kan dette bli et lite bidrag til å redusere klima utfordringen vår sivilisasjon står oppe i!, sier Wedberg avslutningsvis.

Protonic Membrane Reformer (PMR) teknologien produserer hydrogen fra naturgass med høy energieffektivitet og med integrert CO₂-fangst.

Testet i en pilot

Det nåværende prosjektet er en videreføring av CLIMIT-prosjekt 618191 PROTONIC fase I, og hovedmålet med fase II var å oppskalere  teknologien ved pilottester.

Prosjektets hovedarbeidspakker:

• Ytelses- og langtidstester av membranmoduler;
• Prosjektering, bygging og testing av to piloter;
• Teknisk- og teknoøkonomisk modellering og produksjons modning

Prosjektresultater har bekreftet høy ytelse når det gjelder samtidig produksjon av hydrogen med høy renhet og trykksatt CO₂  klar for flytendegjøring. Langtidstesting av membranmoduler har nådd 3 100 timer og prosjektet har utviklet og fabrikkert to piloter med kapasitet på 2 kg hydrogen per dag. Disse har vært installert og testet hos Sintef og et energiselskap.

Delt sine resultater

Beregningsmodeller og teknoøkonomiske vurderinger er sammen med laboratorietestresultater blitt delt gjennom Science artikkelen «Single-step hydrogen production from NH₃, CH₄, and biogas in stacked proton ceramic reactors» publisert i april 2022. Artikkelen har fått oppmerksomhet gjennom nasjonale og internasjonale medier, blogginnlegg og omtale i sosiale medier.  Dette kan bl.a. sees på https://science.altmetric.com/details/127097079.

• Hydrogen production and carbon capture – in a single step, Norwegianscitechnews.com, https://norwegianscitechnews.com/2022/07/hydrogen-production-and-carbon-capture-in-a-single-step/
• Dette røret kan være et stort skritt fremover for blått hydrogen, Titan.uni.no (in Norwegian). https://titan.uio.no/kjemi/2022/dette-roret-kan-vaere-et-stort-skritt-fremover-blatt-hydrogen
• Clark et al, Single-step hydrogen production from NH3, CH4, and biogas in stacked proton ceramic reactors, Science (2022). 
• Malerød-Fjeld et al, Thermo-electrochemical production of compressed hydrogen from methane with near-zero energy loss, Nature Energy (2017). https://www.nature.com/articles/s41560-017-0029-4
• Project page for PROTONIC phase II: https://climit.no/prosjekt/conversion-of-natural-gas-to-hydrogen-and-compressed-co2-using-protonic-membrane-reformer-technology-protonic-phase-ii/
• Project page for PROTONIC phase I: https://climit.no/project/protonic-membrane-reformer-technology-for-conversion-of-natural-gas-to-hydrogen-and-co2/