CO2-Fangst

bodytextimage_CO2-fangst-fig.1.-1..jpg

Energiproduksjon utgjør nærmere 50 prosent av globale CO2-utslipp, mens transportsektoren står for rundt 20 prosent av CO2-utslippene (IEA, 2005). De resterende utslippene kommer fra industri og andre kilder. Det er mest praktisk og økonomisk å fange CO2 i forbindelse med store utslippskilder fra kraftverk og industri. Det er imidlertid vanskelig å fange CO2 fra kjøretøy, og det må derfor satses på å ta i bruk alternative drivstoff som ikke fører til CO2-utslipp. Aktuelle fremtidige energibærere i transportsektoren er elektrisitet og hydrogen. CO2 kan da fanges der hvor hydrogen og elektrisitet produseres.

Teknologier for CO2-fangst
Det finnes flere teknologier for CO2-fangst, og de fleste kan klassifiseres i tre hovedgrupper:

· Etterrensing av eksosgass

· Utskilling av CO2 før forbrenning

· Forbrenning ved bruk av eksakt mengde oksygen

Etterrensing av eksosgass
For å rense eksisterende utslipp kan etterrensing av eksosgass benyttes. I litteraturen brukes ofte det engelske navnet på prosessen; post-combustion CO2 capture.

Prosessen er basert på kjemisk absorpsjon, det vil si at eksosgassen bringes i kontakt med en kjemisk forbindelse (absorbent) som har stor evne til å knytte til seg CO2. Denne prosessen utføres i en absorpsjons­kolonne hvor eksosgass og vann med ren absorbent strømmer inn, se figur 1. Absorpsjonskolonnen er designet slik at det blir god kontakt mellom eksosgass og absorbent. CO2 vil da overføres fra eksosgassen til absorbenten, og strømmene ut av absorpsjons­kolonnen blir en gasstrøm med renset eksos og en væskestrøm med vann, absorbent og CO2. Typiske absorbenter er aminer og karbonater.

Etter absorpsjonsprosessen skilles absorbent og CO2 i en regenereringskolonne. Ved oppvarming reduseres absorbentens evne til å holde på CO2, og resultatet blir at absorbenten regenereres og kan brukes på nytt. I tillegg får man en gasstrøm med høyt innhold av CO2. Denne gassen kan sendes videre til CO2-deponi. Ved etterrensing av eksosgass vil typisk 80-90 prosent av CO2 i eksosgass fjernes.

bodytextimage_CO2-fangst-fig.jpg

Forbrenning av naturgass og ren oksygen gir høy materialbelastning i gasskraftverkts gass­turbin, og utvikling av nye materialer til turbinen er nødvendig før teknologien kan tas i bruk i stor skala. I kull­kraftverk unngår en denne utfordringen, da forbrenningen foregår i en kjel.
Dagens teknologi for produksjon av rent oksygen baseres primært på kryogenisk separasjon av luft, dvs. nedkjøling av luft til under kokepunktet før flytende oksygen, nitrogen og argon skilles. Dette medfører store energikostnader, og det forskes derfor på å utvikle membraner som effektivt kan separere oksygen fra luft.

Status for CO2 fangst
Foreløpig er det ikke realisert noen kraftverk med CO2-fangst. Årsaken til dette er manglende infrastruktur for både fangst, transport og lagring av CO2, i tillegg til at det er en stor finansiell risiko knyttet til investeringer i en slik infrastruktur.

Det forventes ikke noe paradigmeskifte i teknologien med det første. Utviklingen i nær fremtid forventes derfor å bli en videreutvikling av eksisterende teknologier som vil gi lavere fangstkostnader for CO2, høyere effektivitet for kraftverk med CO2-rensing, og større fleksibilitet med hensyn på kvalitet av brensel.

CO2-fangst får stadig høyere prioritet både i næringslivet og blant politikere. Regjeringen har som mål at gasskraftverket som bygges på Kårstø skal utvides med et renseanlegg for CO2 i løpet av 2009. I tillegg har Statoil og Shell konkrete planer om å bygge et gasskraftverk med CO2-rensing på Tjeldbergodden.

Referanser

International Energy Agency (IEA), World Energy Outlook 2004, OECD and International Energy Agency report, Paris, France, 2005.

Sanden, K. 2005. Presentasjon fra AkerKværner/GasTek på ”Gass- og energi­teknologi 2005” i Langesund, 08.06.2005

Thomas, D. C. (ed.) 2005. Carbon Dioxide Capture for Storage in Deep Geologic Formations – Results from the CO2 Capture Project. Elsevier, Oxford, UK.

Videre lesing:

International Panel on Climate Change (IPCC), “Carbon Dioxide Capture and Storage”,
http://www.ipcc.ch/activity/ccsspm.pdf

Bellona, ”CO2 til EOR på norsk sokkel”,
http://www.bellona.no/data/f/0/39/51/8_9811_0/CO2_rapport_ver_20_Master.pdf

Cicero, ”Teknologier for CO2 håndtering – Hvor er vi?”, http://www.cicero.uio.no/fulltext.asp?id=3925

CO2 Capture Project (CCP),
http://www.co2captureproject.com/index.htm

Gassnova, ”Gassnova og Aker Kværner lanserer samarbeid om ny teknologi for CO2 fangst”,
http://www.gassnova.no/sw1401.asp

Teknisk ukeblad, ”Flere veier til CO2 rensing" ,
http://www.tu.no/nyheter/miljo/article45455.ece

Teknisk ukeblad, ”Løser CO2-dilemmaet”,
http://www.tu.no/nyheter/energi/article29223.ece

Teknisk ukeblad, ”CO2-rensing eller hydrogen?”,
http://www.tu.no/nyheter/energi/article48093.ece

Alle eksterne lenker er gyldige pr 10. mars 2006. Endring i eksterne lenker etter denne dato er utenfor Bellonas kontroll.