Forsker på hvordan Grenland skal bli klimapositiv

– Vårt mål er å konkretisere hva som skal til for å fange CO2 fra alle de store gjenværende utslippskildene i Grenland – med ambisjon om å gjøre denne industriregionen klimapositiv innen 2040. Vi er på god vei med å utrede løsninger som kan gi myndighetene og industrien det grunnlaget de trenger for å treffe sine beslutninger.

Det sier Anne Cathrine Syversen fra industri- og teknologiklyngen Powered by Telemark, og som er prosjektleder for Grenland Industrial CO2 Capture and Storage (GICCS). Forskningsprosjektet startet i november i fjor og skal avsluttes i 2024. Det har et budsjett på 11,4 millioner kroner, likelig finansiert av industrien og i form av støtte fra CLIMIT-programmet. Arbeidet springer ut av klyngens veikart, som identifiserer 25 prosjekter som skal sørge for at Grenland blir verdens første klimapositive industriregion.

Dette blir en formidabel jobb, sett på bakgrunn av at industrien i Grenland står for ca. 20 prosent av CO2 utslippene fra norsk industri med totalt ca. 2,4 millioner tonn årlig. Når fangstanlegget tilknyttet Langskip-prosjektet på Heidelberg Materials’ sementfabrikk i Brevik kommer i drift om to år reduseres utslippene med ca. 400.000 tonn CO2 årlig. Om lag 800.000 tonn vil følge av at Yara gjennom prosjektet HEGRA legger om sin gjødselproduksjon med grønn elektrifisering.


Anne Cathrine Syversen er prosjektleder for GICCS.

Felles løsninger for å bli kvitt alle klimautslipp

– Fokus i GICCS er dermed å utrede og beregne grunnlaget for bortfall av utslipp av ca 1,2 millioner tonn CO2 årlig fra industribedriftene i regionen gjennom felles satsning og felles løsninger som begrenser kostnadene for den enkelte bedrift. Målet er at det etableres et fellesanlegg for mottak og separasjon av CO2 fra industrien, som alle bedrifter kan koble seg på, forteller Syversen.

Det er SINTEF Industri i Porsgrunnsom gjennomfører prosjektet, med bidrag fra forskere ved Universitetet i Sørøst-Norge. Kristian Aas er koordinator for alle aktivitetene og han sier at samarbeidet med bedriftene knyttet til innsamling av data er godt.

Skal benytte tilgjengelig spillvarme

I første fase har vi kartlagt hvor mye spillvarme som er tilgjengelig fra industrien til drift av anlegg for fangst av CO2. Dette er vesentlig for å holde energikostnadene så lave som mulig. I neste fase vil vi se på om det også er spillvarme fra andre industribedrifter i nærheten som er tilgjengelig, og vurdere bruk av høytemperatur varmepumper. Noe elektrisk kraft vil være nødvendig for å drifte anleggene med kompressorer og annet utstyr, og dette behovet skal vi kvantifisere.

Må gjøre omfattende undersøkelser

Grenland er Norges største industriregion med drøye 6.000 arbeidsplasser tilknyttet industrien.

Bedriftene som har størst utslipp er Ineos Rafnes, Inovyn Norge, ERAMET Porsgrunn og Heidelberg Materials (utslipp av ca 400.000 tonn CO2 som ikke blir fanget i Langskip-anlegget). Tanken er at det på hver av bedriftene etableres en absorber for CO2 holdige røykgasser som bindes sammen i en rørgate og føres til en felles «stripper» der klimagassen skilles ut i en fangstprosess basert på aminer – som er den mest modne av teknologiene for fangst av CO2. Fangsten skal lagres i flytende form og transporteres fra felles lager og kai til et reservoar.

Her spiller imidlertid geografien og virksomhetenes plassering rundt fjorden en rolle for om det bør etableres ett eller flere fangstanlegg. Vi vil også måtte gjøre en vurdering av om det, basert på de ulike røykgassenes beskaffenhet, eventuelt kan være hensiktsmessig også å benytte alternative teknologier for fangst av CO2 som krever mindre varme. Men hvis amin-teknologien alt i alt er å foretrekke, trenger vi sikker kunnskap om hvor høy temperatur dette løsemiddelet kan ha i de planlagte rørgatene, sier Aas.

Prinsippskisse for fellesanlegg for fangst av CO2.

Trekker på sterk og bred kompetanse

For å gi svar på disse og mange andre tekniske utfordringer trekker forskerne på kompetansen i hele SINTEF. Med i prosjektet er også Nippon Gases, som er en verdensledende aktør på CO2 håndtering. Dessuten deltar Bluegreen med ekspertise på termoplast og Pipelife som er produsent av systemer for plastrør. I tillegg skal Bouvet vurdere sensorer og IT-løsninger.

En annen viktig partner er Herøya Industripark, som er tiltenkt rollen som vertsted for felles løsninger. Prosjektet har også engasjert Norsk e-fuel og Nordic Electrofuel til å utrede muligheten for gjenbruk av CO2 i regionen.

Vil ha betydelig overføringsverdi

– Prosjektet er delt inn i fem arbeidspakker og det er planlagt i alt 29 delrapporter før levering av en sluttrapport om to år. Deltakerne vil på den måten få god anledning til å komme med innspill og synspunkter før den endelige oppsummeringen av anbefalinger for bygging og drift av anlegg blir lagt frem, fremholder Anne Cathrine Syversen.

SINTEF har for øvrig opprettet en egen web-side for prosjektet som løpende skal oppdateres med vurderinger og resultater etter hvert som forskningsarbeidet skrider frem.

­– Å formidle kunnskap underveis i prosjektet er viktig, fordi vi mener det vi kommer frem til av anbefalte løsninger i Grenland vil ha overføringsverdi til andre industriregioner både i Norge og i Europa som har den samme utfordringen som oss. Det handler om å kunne opprettholde produksjon og sysselsetting i industrien, og dermed velferden til folk og land, uten skade på klima og miljø. Men uten det faglige og økonomiske bidraget gjennom CLIMIT-programmet hadde vi ikke kunnet gjennomføre et så omfattende og grundig forskningsarbeid. Vi er derfor svært takknemlige for at Gassnova, med sin tilstedeværelse i Porsgrunn, har vært og er en entusiastisk pådriver for prosjektet. Det forplikter – og vi skal levere, lover prosjektleder Anne Cathrine Syversen.


Anne Cathrine Syversen er prosjektleder for GICCS og Kristian Aas i Porsgrunnsavdelingen til SINTEF er koordinator for alle forskningsaktiviteter.

Oslos målsetting er å være klimanøytral innen 2030; CLIMIT-støtte kommer godt med

Verden står overfor store endringer og noen kommuner ønsker å lede an. Oslo er en av disse. Klimaendringer og avfallshåndtering er to høyt prioriterte samfunnsutfordringer som setter klare mål for avfallshåndtering og lavkarbonøkonomi for fremtiden.

CLIMIT har gitt 8 MNOK i støtte til CAPEWASTE

CLIMIT-programmet jobber med å tilpasse seg en verden i endring og støtte til avfallsbransjen er en av de nye bransjene som kommer med flere og flere søknader. Dette er en bransje med stor bredde og anlegg som må gjøre små og store tilpasninger for å kunne ta i bruk CCS. Anlegget til EGE Oslo kommune på Haraldrud hadde behov for å se på hva som måtte til av tilpasninger for at CO2-fangst kunne bli en realitet ved anlegget, da anlegget skal fornyes i 2030.

CLIMIT-prosjektet «CAPEWASTE» har studert utfordringene knyttet til en fangstteknologi basert på oxy-fuel forbrenning, der oksygen brukes i stedet for luft i avfallsforbrenningsprosessen. Røykgassen i en slik prosess består bare av CO2 og vanndamp, noe som gjør CO2 lett å separere ved enkel kondensering av vann. Det er en svært innovativ løsning, og ingen slike anlegg har noen gang blitt bygd tidligere.



Energigjenvinning kan bli karbonnegative enheter ved å bruke CCS med CO2-fangstteknologi som forbrenning av oksygen.

CO2-fangst i energigjenvinning sektoren

CO2-fangst fra avfallssektoren er et industrielt initiativ som adresserer begge utfordringene med det ekstra potensialet for å være karbonnegativ. Implementering av CCS i det nye anlegget på Haraldrud støttes sterkt av de positive resultatene fra fullskala CCS-mulighetsstudien utført av Gassnova, samt infrastrukturen for å transportere CO2 til Oslo havn og videre lagring i Smeaheia-området offshore, som er planlagt til å være operativt i 2024.

FoU-samarbeidspartneren SINTEF Energi studerte eksperimentelt hvordan man effektivt brenner husholdningsavfall i en oxy-fuel forbrenningsatmosfære og deretter skalere opp teknologien ved hjelp av numerisk simulering. Gjennom et tett internasjonalt samarbeid med partnere i et assosiert prosjekt (NuCA) i Tyskland er teknologien videre testet i pilotskala. Det er utvekslet resultater på tvers av landegrenser.

  • Det er svært gledelig at vi også fikk til et samarbeid med Tyskland som er blitt en viktig samarbeidspartner for CCS i Europa blant annet gjennom ACT-prosjektet NEWEST-CCUS som startet i 2019, sier saksbehandler i CLIMIT, Åse Slagtern. Som også understreker betydningen dette prosjektet kan få for avfallsindustrien i verden. Det er muligheter.

Avgjørelse basert på forskningserfaring

Etter endt treårig forskning har prosjektet betydd en økt kompetanse for alle prosjektpartnerne på en umoden fangstteknologi. For anleggets eier har prosjektet et godt grunnlag for å ta en kunnskapsbasert avgjørelse om muligheten og potensialet for å benytte oxy-fuel fangstteknologien for det fremtidige energigjenvinningsanlegget på Haraldrud.


Oxy-fuel-forbrenning: en ny CO2-fangstteknologi for avfallsforbrenningsanlegg.

CapeWaste-prosjektet vurderte oxy-fuel-forbrenning som en ny CO2-fangstteknologi for avfallsforbrenningsanlegg.

CLIMIT bevilger 60 millioner kroner til nye prosjekter

Seks nye prosjekter får totalt 60 millioner kroner i støtte fra CLIMIT for å forske frem ny og kostnadseffektiv teknologi for fangst, transport og lagring av CO2.

CLIMIT-programmet ønsker å bidra til det grønne skiftet, og gjennom Forskningsrådets utlysninger våren 2022 var CO2-håndtering ett av flere prioriterte tema. Det kom hele 23 søknader innen fangst-transport og lagring av CO2 som samlet søkte om 228 millioner kroner i støtte fra Forskningsrådet.

Hard konkurranse

På CLIMITs programstyremøte 21. juni 2022 fikk seks søknader innvilget støtte med totalt 60 millioner kroner. Det har altså vært hard konkurranse om midlene, og kun hver fjerde søknad har fått støtte. Flere gode søknader har dessverre fått avslag fordi det ikke har vært tilstrekkelig med midler til å støtte alle gode søknader.

Søknadene har blitt behandlet etter vanlige prosedyrer i Forskningsrådet der eksterne fageksperter har spilt en sentral rolle i å vurdere søknadens kvaliteter. Det er CLIMITs programstyre som til syvende og sist vedtar støtte til de beste søknadene.

De nye prosjektene

De seks nye prosjektene vil bli behørig presentert i Forskningsrådets prosjektbank så fort kontrakter er signert. Det forventes å skje i løpet av høsten 2022. En kort beskrivelse av de nye prosjektene er gitt nedenfor.

Prosjekt-nummer

Prosjekttittel

Prosjekteier

36222

Advanced energy recovery and CO2 capture systems for a decarbonised ferroalloy industry

SINTEF Energi

336266

Data and models to optimize maritime CO2 transport and offshore injection

SINTEF Energi

336294

Expansion of Resources for CO2 Storage on the Horda Platform

NORCE

336355

Primary Flow Reference for CCS

SINTEF Energi

336357

Future Drinking Water Levels of Nitrosamines and Nitramines near a CO2 Capture Plant

NIVA

336939

Advancing LedaFlow for robust and accurate multiphase flow simulations to enable transport and injection of CO2

LedaFlow Technologies DA

Forskningsrådet har store forventninger til de nye prosjektene. Resultater fra prosjektene vil være viktig får å kunne bygge fangst, transport og lagring av CO2 i stor skala. Prosjektene kan lede til kostnadsreduksjoner, hvilket er viktig for at CO2-håndtering skal bli en sentral del av det grønne skiftet. De nye prosjektene vil også være nyttige for den gevinstrealisering politikerne legger opp til i forbindelse med det norske fullskalaprosjektet for CO2-håndtering, Langskip.

CLIMIT-FoU; med støtte til tre samfunns-vitenskapelige prosjekter

Bredden i CLIMITs portefølje er økende og nye faggrupper deltar med sin kunnskap inn i «CCS-verdenen».

En gruppe ser blant annet på: hvordan eksport av CO2 til andre land påvirker støtten til CCS og hvilke faktorer som påvirker folkelig oppslutning til CCS-prosjekter under bygging/planlegging.

Hvordan samfunnet vil kunne forholde seg til CCS

Det er tre ulike prosjekter, men de har alle det til felles at de ser på hvordan samfunnet vil kunne forholde seg til CCS. Hva skal til i Europa for å få aksept for CCS og hvordan markedstilpasninger må gjøres for å kunne rulle ut produksjon av blått hydrogen. – Vi ser fram til å legge fram resultater fra disse tre lovende prosjektene, sier Åse Slagtern, saksbehandler i CLIMIT-FoU som lover vi vil få høre mer fra disse prosjektene i tiden som kommer.

De tre prosjektene

 

Utvikling av verdikjeder for lagring av CO2 og blå hydrogen i Europa

  • Stiftelsen Frischsenteret for samfunnsøkonomisk forskning
  • 5,2 MNOK

For å utvikle markeder for lagring av CO2 og hydrogen, må et klassisk koordineringsproblem løses: En blå hydrogenprodusent er ikke villig til å investere i fasiliteter før produsenten har god grunn til å tro at det blir utviklet et lager for CO2. Tilsvarende gjelder at en aktør som vurderer å bygge ut et lager for CO2 er neppe villig til å investere før lageroperatør er rimelig sikker på at man vil få kunder.

Dette prosjektet skal analysere utviklingen av verdikjeder for lagring av CO2 og hydrogen i Europa. De viktigste elementene i prosjektet er:

  • Vurdere etterspørselen etter CO2-lagring, spesielt betydning av sosial aksept og økonomiske faktorer for etterspørselen etter lagringstjenester,
  • Studere konkurransen mellom CO2-lagere i Europa når viktige faktorer som stordriftsfordeler og industriell læring tas hensyn til
  • Utvikle forretningsmodeller som sikrer en effektiv risikofordeling mellom private og offentlige aktører
  • Studere konkurransen mellom blått og grønt hydrogen og konkurransen mellom konvensjonell kraft, CCS-basert kraft og fornybar kraft, samt drøfte design av virkemidler som sikrer en samfunnsøkonomisk gunstig utvikling av verdikjedene for CO2-lagring og hydrogen
  • Vurdere hvordan det norske Northern Lights prosjektet kan endre markedsstrukturen.

Som en del av prosjektet vil en PhD og en postdoktor rekrutteres.

 

Spiller det noen rolle hvilket land CO2 kommer fra? Holdninger til et nordeuropeisk marked for CO2-lagring (CCSMARKET)

  • NORCE Norwegian Research Centre AS
  • 5,2 MNOK
  •  

CCSMARKET analyserer hva folk i Norge, Tyskland, Danmark, Nederland og Storbritannia mener om karbonfangst og lagring (CCS).  Manglende folkelig aksept, spesielt knyttet til lagring under bakken på land, har tidligere vært en barriere for å etablere CCS i Europa.

I dette prosjektet ønsker de å finne ut hvordan eksport av CO2 til andre land påvirker støtten til CCS i eksport-nasjonene og hvordan det påvirker støtten til CCS i import-nasjonene. Til å undersøke dette vil NORCE benytte komparative spørreundersøkelser. Formålet er å identifisere og å kvantifisere faktorer som påvirker folkelig oppslutning til CCS prosjekter under bygging/planlegging. Målet er å få bedre forståelse av mekanismene som påvirker holdninger til CCS.

 

Sosio-tekniske drivere, muligheter og utfordringer for storskala CCUS

  • SINTEF AS
  • 10, 7 MNOK
  •  

Prosjektet tar utgangspunkt i det tverrfaglige forskningsfeltet på bærekraftig omstilling og legger opp til å forstå innovasjonsprosessene rundt etableringen av CCS. Prosjektet skal analysere innovasjon knyttet til hele verdikjeden av CCS og CCU (karbonfangst og lagring og bruk av CO2) og ser på hvordan strategier og forretningsmodeller til sentrale industriaktører og regionale industrielle transformasjonsprosesser er med på å forme utviklingen av CCUS og omvendt.

CaptureX fokuserer videre på viktigheten av legitimeringsprosesser (herunder aksept) og politikkutvikling for utvikling og spredning av CCUS.

CaptureX prosjektet gjennomføres av en ledende gruppe samfunnsvitenskapelige energiforskere i Norge (SINTEF Digital, NTNU KULT, UiO TIK) og Sverige (Chalmers) og involverer CCS-eksperter fra SINTEF Energi.

Som en del av prosjektet vil to postdoktorer bli rekruttert.

 

Første fysiske møte for CSLF TG med påfølgende internasjonal konferanse på CDR

CSLF Teknisk Gruppe (TG) hadde for første gang siden november 2019 fysisk møte i Bergen 27.-29. juni 2022.

Både utfordringer med flytransport fra alle kanter av verden og covidsmitte, gjorde at flere ble forhindret til å delta. Med en god hybrid løsning, var det likevel mulig å gjennomføre vellykkede dager.

Tre anerkjent som CSLF-prosjekt

Carbon Sequestration Leadership Forum, CSLF PIRT (Project Interaction and Review Team) hadde fått inn søknader fra tre prosjekter som ønsket å bli anerkjent som CSLF-prosjekt. Dette var:

  • CO2Ment fra Canada
  • Northern Lights fra Norge
  • Porthos fra Nederland

Kriteriene for å bli anerkjent som et CSLF-prosjekt er blant annet at prosjektet bringer noe nytt inn i implementeringen av CO2-håndtering. Det gjør de nye prosjektene, og alle tre ble godkjent. Disse prosjektene vil bringe mye ny kunnskap som vil komme både land og aktører til gode framover.

I møtet ble det også delt ut priser til tre CSLF-prosjekter som har betydd mye for implementering av CO2-håndtering så langt:

  • Technology Center Mongstad (TCM) som ble CSLF-anerkjent i 2009 i London
  • Boundary Dam som ble CSLF-anerkjent 2011 i Beijing
  • Tomakomai som ble CSLF-anerkjent 2016 i Tokyo

Videre i møtet ble det arrangert to paneldiskusjoner. Den første ble ledet av Bruno Gerrits fra Global CCSI og hadde hovedfokus på erfaringsoverføring fra storskala og pilot-prosjekter. Boundary Dam, Tomakomai, Northern Lights, Heidelberg Materials-prosjektet og Alberta Carbon Trunk Line var representert. Et viktig punkt å ta med seg videre var betydningen av at prosjekter var åpne og informerte om feil som oppsto og hvordan dette ble løst.

Den andre paneldebatten ble ledet av Tim Dixon fra IEAGHG og hadde fokus på hvordan forsknings- og testinfrastruktur kunne bidra til standardisering og oppskalering. The International Test Center Network, TCM, CO2Geonet, Otway Research Facility og ECCSEL deltok i debatten. Det ble påpekt betydningen av denne typen infrastruktur for å redusere risikoen ved oppskalering og bidra til standardisering. Alle pekte på utfordringer ved både å få finansiering til infrastrukturen og finansiering av drift.

Det ble også gitt korte oppdateringer fra CEMCCUS Initiative, Mission Innovation CDR og Clean Energy Transition Partnerskap (CETP). Alle disse initiativene har gode synergier med CSLF.

Alle presentasjoner fra møtet vil etter hvert bli gjort tilgjengelig på CSLF sine nettsider.

Jiro Tanaka (Japan CCS), Nial Mac Dowell (International CCS Knowledge Centre) og Ismail Shah (TCM) fikk priser for henholdsvis Tomakomai, Boundary Dam og TCM.

En Carbon Dioxide Removal, CDR-workshop ble gjennomført 28. juni

Workshopen ga en oversikt over det politiske rammeverk for CDR fra IPCC, USA sin CDR-satsning og status for Mission Inoovation CDR. Videre ble det gitt en introduksjon til CDR-teknologier med mer detaljer på DAC (Direct Air Capture), mineralisering og BECCS (Bioenergy with CCS). Deretter fikk flere teknologileverandører og -brukere informere om sine teknologier, før av avrunding med en paneldiskusjon om CDR g hva som vil være den rette måten å registrere fjerning av karbon. Betydningen av livsløpsanalyser på system nivå, ble trukket fram. Møtet ble avsluttet med gruppearbeid for å identifisere barrierer og drivere for CDR.

IEAGHG vil publisere en rapport som oppsummerer viktige punkter fra workshopen.

I tillegg vil også presentasjoner fra CDR workshop vil bli gjort tilgjengelig på CSLF sine nettsider 2022 Technical Group Mid-Year Meeting | CSLForum.

Deltagere hadde også mulighet til å være med på besøk til Northern Lights 29. juni.

Mange av deltagerne som var til stede fysisk på CDR-workshopen.

CLIMIT Summit 2023

Sett av dagene 7.-9. februar 2023. Vi møtes på Bølgen i Larvik.

Internasjonale synergier

Rett etter ferien starter vi å planlegge neste års CLIMIT SUMMIT. Vi håper å se deg der, så sett av 7.-9. februar i kalenderen din. CLIMITs programstyre vedtok på junimøtet sitt at de vil arrangere et summit i 2023 og sekretariatet har fått i oppdrag å planlegge dette arrangementet som vil foregå fra lunsj-lunsj. I 2023 vil dette foregå på Bølgen i Larvik.

Arrangement i 2023 er tenkt innrettet mot gevinstrealisering og erfaringer knyttet opp mot Langskip og ACT, CETP, Mission Innovation, IEAGHG og CSLF. Derigjennom skape gode synergier mellom CLIMIT-prosjektene og internasjonale aktiviteter. CLIMITs prosjektportefølje vil også selvsagt bli presentert som en viktig del av Summiten. Vi gleder oss til å se deg fysisk i Larvik i februar 2023.

Ta mer enn gjerne kontakt med oss og vår prosjektleder Liv Lønne Dille om du går med tanker om å koble et arrangement til Summiten.

For mer informasjon

Ny ACT-utlysning

Formålet med utlysningen er å støtte forskning og innovasjon som leder til implementering av teknologi for CO2-håndtering i stor skala.

Et sekundært mål er å styrke det internasjonale samarbeidet innenfor CO2-håndtering.

Om utlysningen

ACT står for «Accelerating CCS Technologies» og er et internasjonalt samarbeid hvor virkemiddelaktører fra flere land samarbeider om fellesutlysninger innenfor CO2-håndtering. ACTs fjerde utlysning, ACT4, publiseres våren 2022 med søknadsfrist 12. september 2022.

Søknader til den internasjonale ACT4-utlysningen sendes inn som beskrevet på ACTs hjemmeside. Norske partnere som deltar i søknader til den internasjonale ACT4-utlysningen må i tillegg sende en søknad til denne utlysningen, som er den norske ACT4-utlysningen.

Søknader til den norske ACT4-utlysningen skal kun omfatte norske partnere og norske aktiviteter som inngår i det større internasjonale ACT4-prosjektet.

Søknadene må være innenfor temaene som er beskrevet i CLIMITs programplan (pdf).

Utlysningen finnes både på norsk og engelsk. Den norske utlysningsteksten er juridisk bindende.

CLIMIT-støtte har bidratt til at Preem er klar for CCS

CLIMIT har sammen med svenske myndigheter gitt støtte til Preem som er en av de industrier som slipper ut mest CO2 i Sverige.

Selskapet har to raffinerier på vestkysten av Sverige, ett i Lysekil og ett i Gøteborg. Preem ser på muligheten fullskala-CCS med lagring i Norge.

Foto: Preem

Implementering i eksisterende anlegg

Hovedmålet i prosjektet, var å undersøke muligheten for å iverksette fullskala CO2-fangst fra Preems hydrogenproduksjonsenhet (HPU) ved Preemraff Lysekil i Sverige og produsere flytende CO2 for permanent lagring utenfor den norske vestkysten i henhold til spesifikasjoner og krav fastsatt i Langskip-initiativet.

SINTEF Energi AS, Equinor Energy AS, Aker Carbon Capture AS og Chalmers University of Technology har alle på en eller annen måte vært involvert i prosjektet og det er blitt og vil bli publisert publikasjoner og ulike webinarer i regi av prosjektet er også gjennomført.

Hvilke aktiviteter er gjennomført i prosjektet?

  • Demonstrasjon av karbonfangst ved produksjonsenheten for hydrogen (HPU) ved Preem-raffineriet i Lysekil. Produksjonsenheten er basert på dampmetanreforming (SMR). I demonstrasjonen ble pilotskala CO2-absopsjon testet ved bruk av Aker Carbon Captures mobile testenhet (MTU).
  • Ekstrapolering av resultatene fra demonstrasjonen slik at de kan sees i sammenheng med arbeidet med fullskala implementering av CO2-fangst fra HPU og andre store utslippskilder ved Lysekil-raffineriet, samt ved Preems raffineri i Gøteborg. 
  • Dybdeundersøkelser av muligheter for energieffektivisering i CCS-verdikjeden, inkludert gjenvinning og bruk av restvarme på raffineriet som kan brukes til å drive prosessen for gjenvinning av løsemidler samt bruk av alternative løsemidler for karbonfangst. 
  • Evaluering av tekniske gjennomførbarhet og kostnad for CCS-verdikjeden inkludert CO2-fangst og transport med skip til lagringsanlegg utenfor den norske vestkysten. 
  • Undersøkelse av relevante juridiske og regulatoriske sider ved CO2-transport og -lagring over landegrenser og nasjonale mål for utslippsreduksjon i Norge og Sverige. 

To publikasjoner er åpent tilgjengelig:

Lysekil

Renere avfallsforbrenning

Forbrenning av avfall danner store mengder CO2 som i dag går rett ut i atmosfæren. Statkrafts anlegg på Heimdal slipper ut 240 000 tonn årlig.

Nå arbeider selskapet – sammen med nasjonale og internasjonale aktører, CCS-klyngen CCS Midt-Norge, Trondheim havn og Trondheim kommune – med en mulighetsstudie for å se på hvordan CO2 kan fanges, transporteres og lagres.

Statkrafts anlegg på Heimdal forbrenner avfall fra hele Midt-Norge. Fjernvarme-anlegget sender varmt vann i rør til borettslag og institusjoner som St. Olavs hospital, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU), Lerkendal stadion og Nidarosdomen.

«Innholdet i mulighetsstudien er tredelt», forklarer Statkrafts Bjørn Hølaas, direktør for CO2-fangst og -lagring. «I den tekniske delen vurderer vi ulike løsninger for fangstanlegg, transport, mellomlager og permanent lager. I den kommersielle delen ser vi på hvordan rammebetingelser – som insentiver, markedsplasser, inntektskilder, avgifter, etc. – utvikler seg. Deretter ser vi på hvordan utviklingen av den sirkulære økonomien vil påvirke reduksjon av det fossile innholdet i restavfallet, i hovedsak plast –  – for dette vil kutte fossile utslipp

Moden teknologi

Statkraft har valgt å dele mulighetsstudien i to deler. En del der det er utviklet et tekmisk basis konsept sammen med Rambøll Danmark, Prosject Invest og TCM. Del to består av å verifisere, forbedre og optimalisere basiskonseptet sammen med leverandører. 

«I basiskonseptet har vi lagt vekt på å etablere et robust konsept», sier Bjørn Hølaas. «Vi har valgt en standard monoetanolamin-løsning (MEA). Vi trenger derfor ikke å ta hensyn til patenter. Aminteknologien er gjennomtestet, og det foreligger omfattende dokumentasjon. Vi ville forsikre oss om at vi hadde et byggbart konsept, slik at vi hadde et godt utgangspunkt for arbeidet i del to av mulighetsstudien med å verifisere, forbedre og optimalisere konseptet».

 


Plassering av aktører inkludert i verdikjeder for CO2-transport. Sirkler er skalert med totale
CO2-utslipp i 2018. Ill. SINTEF/Statkraft

Verdien av et samarbeid

En av de største utfordringene ved fangst og lagring av CO2 ved varmeanlegget på Heimdal, dreier seg om transport og mellomlagring. Fremdeles er nesten 40 prosent av kostnadene i basis-konseptet knyttet til transport, mellomlagring og permanent lagring. Og denne kostnaden må ned.

Uavhengig om Statkraft velger å hekte seg opp til Northern Lights-infrastrukturen – eller finner et annet alternativ – så vil selskapet trenge et mellomlager for fanget CO2. I basis-konseptet er det beregnet et mellomlager på 3 600 tonn. Det vil i praksis si under en halv båt fra Northern Lights.

«Så det vi da har gjort, er å søke sammen med de andre aktørene i CCS Midt-Norge. Klarer vi å samarbeide om løsninger for transport og mellomlager i Trøndelag, og dermed få ned kostnadene for oss alle, kan løsninger for transport og mellomlager la seg realisere», sier Bjørn Hølaas.

CCS Midt-Norge springer ut av Midt-Norge Industriklynge. Aktører som Franzefoss, Elkem Thamshavn, Wacker og Equinor på Tjeldbergodden, deltar i dette samarbeidet om å utvikle en regional infrastruktur for transport og mellomlagring av CO2 fra produksjonsprosessene.

Regime i støpeskjeen

En viktig del av mulighetsstudien dreier seg om å opparbeide en god oversikt over det kommersielle rammeverket rundt CO2.

Stor interesse knytter seg til EUs sertifiserings-ordninger for karbonfjerning, som vil foreligge mot slutten av året.

«EUs nye direktiv vil gi oss viktige føringer for hvordan vi skal overvåke, og rapportere på, kritiske parametere langs hele verdikjeden. Det er også interessant for oss å se hvordan Sverige, Danmark, Nederland og Storbritannia har innrettet sine regimer på CO2-håndtering.»

Frivillige markedsplasser knyttet til CO2-avgift og biogene utslipp, er også i spennende utvikling. Disse er i ferd med å komme – gjennom Puro Earth og andre aktører – og vil bli helt avgjørende.

«I Statkraft ser vi viktigheten at vi jobber sammen med andre sentrale aktører – i et bredt samarbeid med relevante myndigheter – for å få på plass bærekraftige rammebetingelser», sier Bjørn Hølaas.

«En sak er rammebetingelser som gjør det forutsigbart for aktørene å realisere anlegg. Flere anlegg er meget viktig for økt læring og kostnadsreduksjoner. Det vil ta noe tid før CO2- fangst kommersielt kan stå på egne ben så vi og andre aktører er avhengig av at myndighetene bidrar økonomisk.»

CLIMIT-støtte gir resultater

Hvor viktig har CLIMITs rolle vært?

«Den økonomiske støtten er definitivt viktig. Men det kanskje viktigste, er at dere støtter så mange andre CCS-prosjekter. Den informasjonen som blir samlet gjennom CLIMIT, er minst like mye verdt som den støtten vi får til våre egne prosjekter. Og det er fint at CLIMIT legger vekt på å formidle utad resultatene fra de ulike prosjektene. Jeg tror også at for oss som jobber med CCS i de ulike industriselskapene, så gir offentlig støtte gjennom CLIMIT større legitimitet internt, til de prosjektene vi foreslår», sier Bjørn Hølaas.

Reisen mot karbonfangst

Sammen med partnere har Elkem igangsatt et prosjekt for å teste ut teknologi som fanger karbondioksid fra smelteovner. Det har aldri vært testet på røykgass fra ferrolegerings-industrien tidligere.

Til grunn for prosjektet ligger et målrettet, systematisk arbeid for å bygge opp kompetanse på karbonfangst.

Prosessindustrien må spille en sentral rolle fremover i kampen for å nå to-gradersmålet fra Parisavtalen. Et skifte fra fossile brensler til grønn energi, vil ikke alene være tilstrekkelig for å kutte utslippene. For mange av industriselskapene produserer faktisk større volumer av CO2 enn av ferdig produkt. Dermed blir kostnadene den store bremsen når det gjelder implementering av karbonfangstanlegg. Det betyr at forskningsmiljøene og industrien sammen må finne pragmatiske løsninger som industrien raskt kan ta i bruk.

Og en av drivkreftene bak CCS innen norsk prosessindustri er Elkem, en av verdens ledende leverandører av silisiumbaserte avanserte materialer.

Et nødvendig samarbeid

Å foreta store endringer krever kunnskap på nye områder.

“Elkems reise startet rundt 2017”, forteller klimadirektør Trond Sæterstad i Elkem. “Da ble selskapet deltager i CO2 Hub Nord”. Dette samarbeidet om karbonfangst og lokal infrastruktur for CO2, består av industriaktører i Mo i Rana industripark og bedrifter lengre nord, samt i Trøndelag.

Siden Elkem har fabrikker flere steder i Norge, har selskapet vært en aktiv bidragsyter og pådriver i en rekke CCUS industri-samarbeid – som Eyde-klyngen, Midt Norge-klyngen, i tillegg til CO2 Hub Nord. Sistnevnte starter nå opp med testing av CO2-fangst fra Elkems avgass og SMA Mineral sin avgass.

I disse klynge-prosjektene – som mottar finansiell støtte fra CLIMIT – ser man på løsninger for karbonfangst og lokal infrastruktur og logistikk.

“Ved etablering av CCS, er det en stor fordel for nærliggende industri å samarbeide for å etablere gode løsninger rundt lokal infrastruktur og logistikk. Derfor er klyngeprosjektene så viktige. Da får man større CO2-volum på det som skal sendes til lager, og aktørene kan dele på kostnader knyttet til infrastruktur og transport”, sier CLIMIT’s Jørild Svalestuen.

CO2-hub deltakere.

En læringsprosess

Men Elken har arbeidet på flere fronter.

I årene mellom 2015 og 2019 deltok selskapet i det CLIMIT-støttede prosjektet CO2stCAP, et samarbeidsprosjekt mellom norske og svenske industriselskaper og forskningsmiljøer, der formålet var å analysere prosesser og identifisere faktorer som driver kostnader i karbonfangst-prosjekter.

Elkem deltok også i forumet Prosess 21, som rettet oppmerksomheten mot løsninger for å redusere industriens samlede utslipp, gjennom utstrakt samarbeid og kunnskapsdeling. Styringsgruppen ble ledet av Håvard Moe, teknologidirektør i Elkem.

I 2021, lanserte så selskapet strategien Klimaveikartet, der karbonfangst blir vurdert som et sentralt virkemiddel for å nå målet om bærekraftig produksjon av Elkems produktportefølje.

En studie som fant muligheter

Dette mangslungne arbeidet ga Elkem et godt kompetanse-grunnlag for å gå videre. Tiden var kommet for å se på praktiske, gjennomførbare karbonfangst-løsninger for Elkems egne anlegg. I parallell med CO2 Hub Nord, gjennomførte derfor selskapet en mulighetsstudie, som ble sluttført i 2021.

Målet var å lage en generisk forretningsmodell for installasjon av CO2-fangst på Elkems smelteverk. Modellen evaluerer alle kritiske faktorer ved gjennomføring av karbonfangst. Ved å ta hensyn til ulike forutsetninger – som teknisk status – ved smelteverkene, kan man ved hjelp av modellen beregne mer nøyaktig hva det vil koste å implementere fangstanlegg lokalt.

To solvent-teknologier – fra Saipem og Aker – ble evaluert i forhold til smelteverkenes behov. Hvordan kunne disse tilpasses smelteverkene? Hvor godt egnet ville de være til å fange opp CO2 fra røykgassen fra produksjonen?

“Det var en utrolig spennende studie”, forteller Ragnhild Jensen, prosjektleder i Elkem. “Vi hadde behov for å lære mer om de praktiske innretningene ved CCS. Hva trenger vi å gjøre på vår side av et grensesnitt? Hvordan må verkene forberede og legge til rette for den nye teknologien? Hva skjer i fangstprosessen? Hva blir utbyttet? Og ikke minst – hva kreves av energi-integrering?”

Elkem brakte blant annet Norsk Energi inn for å evaluere fordeler og ulemper ved  teknologien fra de to leverandørene, med hensyn til  energi-integrering.

“Gjennom prosjektet fikk vi god forståelse for effektiviteten i fangst, hvilke kravspesifikasjoner leverandørene hadde til Elkems avgass, og hva de leverte ut i den andre enden”, sier Ragnhild Jensen.

Resultatet var en kraftig forbedret prosess-design for implementering av CCS-teknologi.

Ragnhild Jensen, Elkem

Ett skritt nærmere

Kunnskapen som selskapet hadde bygget opp gjennom grundige forberedelser, har vært helt nødvendig for å iverksette omfattende testing ved anleggene.

“Det naturlige neste trinnet for oss, er å verifisere teknologien ved smelteverkene våre,” sier Trond Sæterstad, klimadirektør i Elkem. “Før vi eventuelt kan ta en investeringsbeslutning, må fangstanleggene testes og evalueres i bruk.”

Ferrosilisium-produsenten Elkem Rana starter nå – gjennom CCUS industrikonsortiet CO2 Hub Nord – det første pilotprosjekt i sitt slag. I seks måneder skal de benytte en mobil testenhet fra Aker Carbon Capture – et fullskala fangstanlegg i miniatyr.

Akers CO2-fangst teknologi skal testes ut på avgassene fra Elkem Rana og SMA Mineral hver for seg. Men prosjektet skal også teste ut CO2-rensing fra felles avgasser fra de to produsentene.

Dette siste alternativet åpner spennende perspektiver. Klarer man å samle strømmer av avgasser fra flere aktører, betyr det vesentlige kostnadsreduksjoner for den enkelte industribedrift.

Og dette er helt kritisk. For kostnadene må ned.