CO₂LOS IV

Bakgrunn
Brevik Engineering og SINTEF har samarbeidet om å utvikle gode og kostnadseffektive logistikkløsninger for transport av CO₂ på skip i en årrekke sammen med en rekke industripartnere. Dette prosjektet bygger på prosjektene CO₂LOS II (gjennomført 2018-2020) og CO₂LOS III (2021-2023). Det er flere av partnerne som har vært med i alle CO₂los prosjektene, og noen nye som har kommet til.

Hovedhensikten med CO₂LOS- prosjektene er å redusere kostnadene og usikkerhetene for CO₂ transport og dermed øke interessen og mulighetene industrien har for å bruke CCS som utslippsreduserende tiltak. Prosjektet undersøker hvordan CO₂ transport kan designes for å redusere kostnader og utslipp, og dermed også energi og materialbruk.

I CO₂LOS IV har vi fortsatt å utvikle kostnadsverktøyet vi lagde i CO₂los III og sett på realistisk caser for CCS håndtering. Vi har fokusere på 4 ulike caser, hver med særegenheter for å undersøke flest mulige utfordringer. I tillegg har vi undersøkt en rekke andre utfordringer som har kommet opp gjennom prosjektets workshoper og diskusjoner.

Målet
Prosjektets mål er å:
• utvikle kunnskap, erfaringer, verktøy og resultater som partnerne kan bruke i sine egne prosjekter,
• redusere risiko for investeringer i CCS prosjekter,
• forbedre beslutningsunderlaget for fremtidige CCS prosjekter,
• øke kompetanse utover prosjektpartnerne ifm. publikasjoner, konferanser og åpne rapporter
• Være en møteplass for ulik industri som har felles interesse rundt CO₂ transport for å øke kompetanse og diskutere løsninger

Vi har et sterkt internasjonalt partnerskap, med deltagere fra USA, Japan, Monaco, UK og Norge. CO₂ transport er et globalt segment- og det er viktig å forstå hvordan utviklingen går i de ulike landområdene spesielt med tanke på lagerutvikling. Med et sterkt konsortium får prosjektet innspill og erfaringer fra arbeid med både planer, pilot og fullskalaprosjekter som involverer en oppskalering og modifisering av eksisterende transportløsninger, hvor kostnadsreduksjon og gode transportløsninger er essensielt.

Aktiviteter
I CO₂LOS IV-prosjektet er det gjennomført en rekke analyser og case studier for å forstå hvordan CO₂ kan transporteres med skip på en sikker, kostnadseffektiv og klimamessig god måte.
Prosjektarbeidet startet med å definere og beskrive fire realistiske transportcase,2 av de basert på faktiske og planlagte CCS-prosjekter i Europa og Asia. Casene dekker både korte og lange transportavstander, flere utslippskilder, ulike lastestrategier og bruk av returfrakt. Disse casene har dannet grunnlaget for videre analyser i prosjektet.

Et sentralt arbeid i prosjektet har vært videreutvikling av CO₂LOS sitt kostnads – og utslippsverktøy. Verktøyet er utvidet til å beregne både kostnader og CO₂sutslipp for ulike transportløsninger, og har blitt brukt aktivt til å sammenligne skip og rørledninger, ulike trykknivåer, skipsstørrelser og logistikkoppsett. Verktøyet har også blitt brukt til følsomhetsanalyser for blant annet avstand, volum, prosjektlevetid og diskonteringsrente.

Case 1, som omhandler transport fra flere industrielle kilder i Østersjøområdet til lagring i Nordsjøen, er det gjennomført en strukturert screening av ulike transportalternativer. Basert på kostnader, regularitet, risiko og fleksibilitet ble én hovedløsning valgt og videre bearbeidet. Denne løsningen ble tatt videre til en mer detaljert analyse og beregning av et CO₂-injeksjonsskip, hvor blant annet skipsdesign, fremdrift, energibruk, laste- og injeksjonssystemer er vurdert på et overordnet nivå.

Case 2 er muligheten for returfrakt undersøkt, med fokus på kombinasjon av CO₂-transport og transport av steinaggregater. Her er det vurdert ulike skipskonsepter, kostnader, operasjonelle forhold og utslipp. Analysene viser at selv om returfrakt kan redusere utslipp per transportert tonn, innebærer løsningene økt kompleksitet og lavere teknologimodenhet.

Case 3, har hatt fokus på langdistansetransport av CO₂, med et eksempel fra Japan til Indonesia. Her er det gjennomført flere scenarioer for å vurdere egnede skipsstørrelser, antall skip, driftstrykk og seilingshastighet ved store avstander og varme klimaforhold. Studien gir viktig innsikt i skalerbarhet, kostnadsutvikling og tekniske utfordringer ved globale CO₂-transportkjeder.

Case 4 er samlasting (co-loading) og enkelttransport sammenlignet for ulike logistikkoppsett. Aktiviteten har bestått av kostnads- og utslippsanalyser, med særlig fokus på hvordan havnetid, skipstørrelse og terminalkapasitet påvirker totaløkonomien og driftsmessig kompleksitet.

I tillegg til case-studiene har prosjektet jobbet med flere tverrgående tekniske tema. Dette inkluderer utvikling av en metode for beregning av boil-off-rate for flytende CO₂ i trykktanker, vurdering av korrosjonsrisiko og behov for coating eller cladding i CO₂-tanker, samt kvalifisering av materialer for lave driftstemperaturer i henhold til gjeldende regelverk. Disse aktivitetene bidrar til å redusere teknisk usikkerhet og støtte videre design og klassing av CO₂-skip.

Prosjektet har vært aktiv med å presentere resultater og delta på workshops og konferanser. Flere bidrag ble presentert på GHGT- 17 konferansen i Canada i 2024. En oversikt over artikler og rapporter fra prosjektet kan finnes her https://www.sintef.no/en/projects/2019/CO₂los-CO₂-ship-transport-new-solutions/publications/#menu.

Resultater
CO₂LOS IV har sett på hvordan CO₂ kan fraktes med skip på en praktisk og kostnadseffektiv måte som del av fremtidige CCS-prosjekter. Gjennom prosjektet er det analysert flere realistiske transportløsninger blant annet fra industrielle utslippskilde i Europa til lagring i Nordsjøen, bruk av returfrakt, langtransport av CO₂ i Asia og ulike måter å samhandle om skipsløsninger for flere kilder.

Et viktig resultat er videreutviklingen av et verktøy som gjør det mulig å sammenligne kostnader og utslipp for ulike transportløsninger, både for skip og rørledninger. Analysene bekrefter at rørtransport ofte er billigst over korte avstander, mens skip gir større fleksibilitet og blir mer konkurransedyktig når avstandene øker. Prosjektet viser også at utslippene fra selve transporten er små sammenlignet med mengden CO₂ som lagres.

I tillegg har CO₂LOS IV jobbet med konkrete tekniske utfordringer, som håndtering av boil-off, materialvalg ved lave temperaturer og beskyttelse av CO₂-tanker mot korrosjon. Samlet sett gir prosjektet nyttig og praksisnært grunnlag for videre planlegging og realisering av CO₂-transport med skip.

Videre arbeid
Vi ser for oss at kostnads og utslippsverktøyet kan brukes videre i andre prosjekter for å evaluere ulike transport løsninger. Videre vil de detaljerte casene kunne være et godt utgangspunkt for å videreutvikle CCS prosjekter. Partnerne jobber sammen for å se på nye utfordringer- og vurdere om det er andre aktører som bør med i samarbeidet, og samarbeider også i andre prosjekter med nærliggende scope.