27.09.2023
CO₂-adsorpsjon: med potensial for å spare kostnader og klimaet
CO2-adsorpsjon er et lovende teknologialternativ for fangst av CO2. Noen av fordelene kan være lavere energiforbruk, redusert CO2-fotavtrykk og færre kostbare investeringer.
Adsorpsjonsteknologien er i en tidlig-fase når det gjelder CO2-fangst fra industrien, og har tekniske utfordringer som må løses. Derfor er det igangsatt et prosjekt i regi av SINTEF Industri og TotalEnergies Norge for å simulere prosessene i CO2-adsorpsjon. Totalbudsjett er på 24 millioner kroner, hvor CLIMIT støtter halvparten.
Hva er det unike med CO2-adsorpsjon?
Adsorpsjon refererer til prosessen der CO2-molekyler blir tiltrukket og bundet til overflaten av et fast stoff, som for eksempel aktivert karbon eller zeolitter. Dette skjer ved at CO2-molekylene interagerer med overflateatomene eller -gruppene på det faste materialet (sorbenten) gjennom svake kjemiske bindinger. Den foreløpig vanligste metoden for CO2-fangst er absorpsjon. Der blir CO2 fra røykgass oppløst i en tilpasset væske. Denne prosessen innebærer som regel at CO2-molekylene også reagerer med komponenter i væsken. Bindingsenergien for CO2 vil derfor være høyere ved absorpsjon enn ved adsorpsjon. Både for adsorpsjon og absorpsjon må det tilføres energi for å frigjøre CO2-molekylene igjen.
Hva er oppnådd?
«I prosjektet har vi jobbet med 6-7 ulike prosesser og vi jobber med å finne de mest effektive kombinasjonene med et utall av sorbenter (flere enn antall aminer som finnes på markedet i dag). Vi analyserer sorbentene og bruker de eksperimentelle dataene til å simulere hvor effektive og gode de forskjellige prosessene vil være. Håpet er å finne kombinasjoner som vil være bedre enn dagens amin-teknologi. Vi ser allerede store forskjeller mellom prosessene når det gjelder CO2-fotavtrykk», sier Richard Blom, SINTEF. Han nevner også at man har store forskjeller på hvilken måte prosessene bruker energien. «For eksempel er det vesentlig mer effektivt å flytte den faste sorbenten mellom kalde og varme seksjoner i prosessen enn å ha sorbenten fiksert i kolonnen og variere temperaturen på hele kolonnen, men en forutsetninger er at sorbenten tåler å bli flyttet», understreker Richard.
Det er også utfordrende for prosjektet da mange av de teknologiene som blir testet ut er på svært ulikt TRL-nivå, noe som gjør simuleringene ekstra krevende, og det å sette opp koding som gir sammenlignbare resultater. Det vil også være lokale forhold som spiller inn, slik som for eksempel tilgang på fast sorbent. Er den «kortreist» vil kostnadsbildet bli annerledes. Prosjektet har som mål å finne en adsorbent/prosess kombinasjon som på sikt kan egne seg for en pilot i industriell skala.
CO2-adsorpsjon – forbedre ytelsen
«Før det tas beslutninger om oppskalering, vil lab-pilotene hos SINTEF Industri brukes for å demonstrere gyldigheten av de oppnådde simuleringsresultatene, under forskjellige driftsbegrensninger», avslutter Svein Gunnar Bekken i CLIMIT. Som ser fram til å få sluttresultatene.
