Verification and demonstration of an advanced adsorption reactor for cost effective CO₂ capture

Bakgrunn og hensikt med prosjektet?
Med nylige CO₂-priser over 80 €/tonn i Europa, er det et økende økonomisk press for å avkarbonisere eksisterende industrielle prosesser via ettermontering av karbonfangstanlegg. Slike ettermonteringer er komplekse og kostbare, spesielt hvis industri-prosessen ikke har store mengder spillvarme tilgjengelig for å drive fangstprosessen. Formålet med dette prosjektet er å demonstrere en ny post-combustion CO₂-fangstteknologi som løser denne utfordringen via «plug-and-play» CO₂-fangst fra industri ved bruk av kun elektrisk energi. Et slikt konsept bruker en synergetisk kombinasjon av varme- og vakuumpumper for å redusere energibehovet og kostnadene ved adsorpsjonsbasert teknologi sammenlignet med benchmark for absorpsjonsbasert fangst (aminteknologi).

Hva er målet til prosjektet?
Hovedmålet med dette prosjektet er å demonstrere et innovativt, kostnadseffektivt, adsorpsjonsbasert konsept kalt CSAR (Continuous Swing Adsorption Reactor) for fangst av CO₂ fra «hard-to-abate» CO₂-intensive industrier (f.eks. avfall-til-energi og sement). Hovedresultatene av prosjektet vil være verifiseringen av CSAR-teknologiens gjennomførbarhet for fangst av CO₂ fra reelle industrielle røykgasser ved BIR’s avfallsforbrenningsanlegg (WtE; avfall-til-energi) i Bergen, samt bekreftelse av potensialet for kostnadsreduksjoner som estimert ved de foreløpige teknoøkonomiske vurderingene. WtE er en god førsteapplikasjon for CSAR fordi den kjører på elektrisk energi og vil derfor ikke forbruke primærproduktet (varmen) til anlegget som i konvensjonelle CO₂-fangstløsninger.

Hva skal prosjektet gjøre i form av aktiviteter?
CSAR-piloten skal demonstreres for kontinuerlig CO₂-fangst fra reelle industrielle røykgasser. Først vi valideringstester bli fullført i laboratoriet med mål om å undersøke alle funksjonene til konseptet og kartlegge ytelsen over et bredt spekter av driftsforhold. Riggen vil deretter bli flyttet til BIR WtE-anlegget i Bergen for videre testing under reelle industrielle forhold. Ved å fullføre de industrielle testene vil CSAR-teknologien nå TRL 6 (EU; 1 – 9).

Kommersialiseringsaktivitetene ledes av Captico2, mens SINTEF skal fullføre detaljstudiene om optimalisering og validering gjennom pilotforsøk, reaktormodellering (både for design og oppskalering), teknoøkonomiske vurderinger samt lede demonstrasjonsaktivitetene i WtE-anlegget. BIR vil delta under denne industrielle demonstrasjonen av teknologien. En oppskaleringsstrategi for demonstrasjon av en CSAR-enhet i pre-kommersiell skala med en kapasitet på 5 T-CO₂/dag vil også bli fullført.

Fremtidige planer?
Etter en vellykket demonstrasjon på TRL 6 og eksplisitt bevis på kostnadsreduksjonspotensialet, vil CSAR-konseptet kunne oppskaleres til flere tonn CO₂-fangst per dag for WtE-applikasjoner og andre industrisektorer (sement, kull, kjemikalier, metallurgi, etc.).