Pathway for new test capacity on impurities in CO₂

Bakgrunn
Karbonfangst og lagring (CCS) innebærer å fange CO₂ fra industristeder, transportere det og lagre det under jorden for å redusere utslipp. Imidlertid inneholder tettfase-CO₂ fra industrielle kilder kjemiske urenheter. Disse er hovedsakelig vann (H₂O), som ofte er oppløst. Andre urenheter som oksygen (O₂), svoveloksider (SOₓ), nitrogenoksider (NOₓ), karbonmonoksid (CO) og hydrogensulfid (H₂S) kan akselerere korrosjon. I tillegg kan kjemiske reaksjoner mellom H₂S, O₂, SO₂ og NO₂ generere vann, noe som fører til dannelse av svovelsyre (H₂SO₄) og salpetersyre (HNO₃). Dette er syrer som kan føre til alvorlig korrosjon av karbonstål.

Det finnes et begrenset antall fasiliteter verden over for å studere kjemiske reaksjoner under urenhetsinjeksjon i CO₂ fordi disse systemene er kostbare og komplekse å drive. Fremveksten av CCS-industrien skaper etterspørsel etter høyere kapasitet for testing for å sikre trygg transport og lagring av CO₂. Siden bransjen forventes å operere med små marginer, kan en tilgjengelig og kostnadseffektiv oppsett for testing være avgjørende for utviklingen av nye prosjekter.

Mål
Dette prosjektet har som mål å besvare sentrale spørsmål knyttet til det ingeniøroppsettet som trengs for å evaluere materialintegritet i CCS-systemer, inkludert:
– Hvilket oppsett kreves fra et ingeniørperspektiv som effektivt kan støtte bransjen?
– Hva er kostnadene ved å bygge og drive dette oppsettet?
– Hvilke relevante data kan genereres for å sikre sikker og pålitelig drift av CCS-infrastrukturen?

Ved å utforske disse aspektene vil prosjektet bidra til å optimalisere eksperimentelle design samtidig som det balanserer kostnad, gjennomførbarhet og nøyaktighet i vurdering av materialytelse i CCS-miljøer.

Aktiviteter
Litteraturgjennomgang og benchmarking – Vurder eksisterende studier, fasiliteter og eksperimentelle oppsett for CCS-materialintegritetstesting.

Markedsundersøkelse og -undersøkelse – Intervju CCS-operatører for å forstå bransjens behov og relevansen av mulig forenklet utstyr.

Ingeniørdesign – Definer nødvendig oppsett, inkludert testbetingelser, utstyr og metoder for urenhetsinjeksjon.

Kostnadsanalyse – Estimert kostnadene ved bygging og drift av anlegget.

Risikovurdering – Vurder begrensningene og usikkerhetene ved det foreslåtte oppsettet.

Resultater
Estimert investering for et slikt oppsett er omtrent 3,5–4,0 MNOK, noe som reflekterer kompleksiteten i høytrykks- og lavtemperaturtestmiljøer. Samarbeid med bransjeaktører gjennom felles industriprosjekter (JIP) understreker nødvendigheten av å etablere standardiserte CCS-spesifikke protokoller. Økonomiske begrensninger ved bygging av denne typen fasiliteter kan hindre slike prosjekter i å starte.

Utvikling av dedikerte CCS-testmetoder er avgjørende for å redusere korrosjonsrisiko, validere materialytelse og støtte sikker, langsiktig drift av CO₂-transport- og lagringssystemer.

Videre arbeid
Definer og etabler testoppsettet. Fremtidige tiltak bør fokusere på å forbedre testprotokoller, validere prediktive modeller og integrere sanntidsovervåking for å øke påliteligheten og redusere residual risiko.