KARBONFANGST KAN BIDRA TIL Å LØSE KLIMAKRISEN - MEN HVORDAN KOMMER VI DIT?

17.07.2019 / Ole Martin Moe

Med dagens teknologi og energikilder er vi ikke i nærheten av å nå klimamålene i Parisavtalen. I mellomtiden kan karbonfangst bli en viktig del av redningen. Her er et eksempel på hvordan det kan gjøres.

Tre år etter at Parisavtalen ble signert for å hindre at gjennomsnittstemperaturene i verden stiger mer enn to grader, er vi fortsatt på desperat jakt etter kostnadseffektive metoder for å redusere klimagassutslipp.

Selv med den store økningen i bruken av fornybar energi er det usannsynlig at verden vil klare seg uten at nye, avanserte teknologier blir utviklet og raskt tatt i bruk.

Karbonfangst er definert som en av de tingene vi faktisk må gjøre for å nå målsettingene i Parisavtalen og FNs reviderte klimamål. Grunntanken er å samle karbondioksidgass og lagre den under jorden, til havs.

Men hvordan kommer vi dit, og hva er de viktigste utfordringene?

Vellykket pilot fanget opp til 98 prosent CO₂

På Klemetsrud, rett ved E6 i retning sør, ligger energigjenvinningsanlegget til Fortum Oslo Varme. Hit kommer søppel fra kommunene rundt Oslo, fra næringsliv og industrivirksomhet, samt sortert husholdningsavfall fra Storbritannia.

Det som ikke kan resirkuleres, blir brent, og energien som skapes i forbrenningsprosessen, blir gjenvunnet til fjernvarme og elektrisitet. Selv om røykgassen fra forbrenningsprosessen renses grundig for alle skadelige miljøkomponenter, er CO₂-utslippene fra avfallsforbrenningen betydelige.

Energigjenvinningsanlegget på Klemetsrud slipper i dag ut ca. 400.000 tonn CO₂ hvert år, og fossilandelen av dette tilsvarer omtrent 14 prosent av Oslos CO₂-utslipp. Det er de største utslippene fra én enkeltaktør i hovedstaden – slike store utslipp som 200.000 biler skaper årlig.

Vi begynte å jobbe med et karbonfangstanlegg på Klemetsrud i 2016. I februar fanget den nyopprettede piloten sin første CO₂. Det har hatt stabil drift helt siden da og har fanget 90–98 prosent av CO₂-en. Det ser lovende ut!

Slik ser piloten av karbonfangstanlegget på Klemetsrud ut. De foreløpige resultatene er gode. Foto: Forum

Fortum ønsker med dette prosjektet å være med på utviklingen for å demonstrere at karbonfangst er mulig. Videre vil de også kunne ta teknologien i bruk ved andre energianlegg som de opererer. Men det er ikke enkelt for partene med de største utslippene. Det skyldes i stor grad at det per i dag finnes få økonomiske insentiver til å satse på – og ta i bruk – teknologien. 

Mer om de økonomiske motivene senere. For hvordan fungerer karbonfangst egentlig?

Fortum Oslo Varmes forbrenningsanlegg på Klemetsrud. CO₂-utslippene tilsvarer utslippene 200.000 biler skaper årlig. Foto: Einar Aslaksen/Fortum.

Slik fungerer karbonfangsteknologien

Vi må tilbake til anlegget på Klemetsrud for å finne svaret.

Anlegget fungerer på følgende måte:

1. Når søppelet i anlegget forbrennes, stiger røykgass rik på CO₂ opp. Røykgassen sendes inn i bunnen av en 40 meter høy sylinder.
2. Fra toppen av sylinderen blir en væske, amin, tilført. Når røykgassen stiger opp, vil aminet binde seg til CO₂-molekylene. Aminløsningen med CO₂-molekyler vil da synke til bunnen av sylinderen. Rundt 95 prosent av CO₂-en i røykgassen blir fanget inn.
3. Væsken går videre i en destillasjonskolonne hvor den blir varmet opp og skiller aminet fra CO₂-molekylene. Man får da ren CO₂.
4. Aminet går tilbake til prosessen, mens CO₂-en transporteres. Den må da kjøles ned til -20 grader Celsius og presses til et trykk på 15 bar – ca. 15 ganger så høyt som trykket i vår atmosfære.
5. I en parallell prosess blir aminet renset slik at anlegget overholder Miljødirektoratets krav til utslipp.
6. CO₂ finnes i flere former – både gass, flytende og som tørris. Vi må nå finne den riktige formen slik at den holder seg flytende og ikke går over til tørris. Når CO₂ først er flytende og i riktig trykk, er den stabil.
7. Den lagres så i et lite mellomlager på Klemetsrud før den fraktes ned til Oslo havn med elektriske lastebiler eller biogassdrevne kjøretøy. På Oslo havn vil det være egne lastestasjoner hvor bilene fylles og tømmes under kontrollerte omgivelser.
8. Fra Oslo havn transporteres lasten med skip til Øygarden utenfor Bergen. Der pumpes CO₂-en med høyt trykk offshore, hvor den lagres i millioner av år i geologiske formasjoner 1–3 kilometer under havbunnen.

Ser til Canada for inspirasjon

Referanseprosjektene innen karbonfangst er ikke mangetallige. I Norge har vi ingen fullskala anlegg i drift, foruten på fangst av CO₂ fra gassproduksjon, hvor Sleipner- og Snøhvit-feltene i Norge er eksempler. Derimot pågår nå to forprosjekter på to ulike karbonfangstanlegg som drives av forskjellige teknologileverandører: Ett på Fortum Oslo Varme på Klemetsrud og ett på Norcem i Brevik. assnova er prosjekteier for de to pågående norske prosjektene, som begge finansieres av staten.

I tillegg til prosjektene for fangst pågår et parallelt prosjekt i regi Northern Lights som skal ta hånd om transport og lagring av den fangede CO₂. Dette finansieres også av staten gjennom Gassnova. 

Hvilket eller hvilke av de to fangstanleggene som vil gjennomføres i fullskala, avgjøres av resultatene fra forprosjektene som avsluttes 1. september i år.

Heller ikke internasjonalt er referanseprosjektene på karbonfangst mange. Canada har ett av to fullskalaanlegg tilknyttet et kullfyrt kraftanlegg. I Canada har de brukt samme teknologi som Fortum Oslo Varme nå utforsker, siden 2016. I COWI har vi hatt nytte av erfaringene fra det canadiske anlegget.

Vi har fått tilgang til operasjonsdata fra anlegget og har blitt gjort oppmerksomme på noen utfordringer som vi kan lære av når vi planlegger vårt anlegg. Det gir oss trygghet å se at teknologien vi har valgt, faktisk virker. Kunnskapsutvekslingen har vært nyttig og lærerik. Videre legger vi opp til at andre også vil kunne lære av vårt anlegg.

– Vi skal gjennom et stort skifte før vi er omstilt til fornybare energikilder. Vi er derfor nødt til å gjøre noe med utslippene, sier Ole Martin Moe, prosjektleder fra COWI for karbonfangst-prosjektet på Klemetsrud. Foto: Ragnhild Heggem Fagerheim

Den største hindringen: prislappen

CO₂-utslipp koster. 

For hvert tonn CO₂ som slippes ut i atmosfæren, må de i kvotepliktig sektor betale en avgift gjennom kjøp av klimakvoter i EU, såkalt EU ETS. Den europeiske kvoteprisen for CO₂-utslipp er i dag noe over 20 euro/tonn. Derimot er prisen for å fange og lagre den samme CO₂-en mange ganger høyere. I tillegg kommer kostnader for transport og lagring.

Den totale prislappen for fangst, lagring og transport av CO₂ for hele kjeden for Forum Oslo Varmes anlegg på Klemetsrud over en femårs periode er estimert til 11,8 milliarder NOK. Dette vil tilsvare en CO₂-pris på 3000–5000 kr/tonn – som er 15–25 ganger europeisk kvotepris.

Det gjør det foreløpig ikke økonomisk lønnsomt å satse på karbonfangst.

Håper piloter vil krympe karbonfangstprisen

I dag finansierer staten mesteparten av karbonfangstanleggene som er under planlegging i Norge. Jeg tror at karbonfangstens prislapp vil kunne reduseres betraktelig på sikt. Det ville ikke vært mulig for en kommersiell aktør å gjennomføre dette prosjektet uten økonomisk støtte. Norge ønsker å finansiere disse prosjektene for å vise at karbonfangst er mulig og for å få i gang en prosess for at prisene på denne typen anlegg skal gå ned. Med en gang man lykkes med stordrift og repetisjon av anlegg, vil prisen reduseres vesentlig. Man kommer nok ikke ned på samme prisnivå som klimakvotene, men kanskje vi klarer det dobbelte – altså rundt 40–50 euro/tonn for selve fangstanlegget.

Fra innsiden: I denne ovnshallen foregår forbrenningen av Oslos og Akershus’ søppel. Foto: Morten Brakestad/Fortum

Potensialet i teknologien er enormt. Det finnes 450 forbrenningsanlegg i Europa som ligner anlegget på Klemetsrud, så hvis vi lykkes, vil det kunne høstes mye kunnskap derfra. Mange land har også fortsatt landfyllinger for søppel, noe man nå går vekk fra av miljø- og plasshensyn, hvilket betyr at antallet forbrenningsanlegg trolig til kunne øke.

Jeg er vel for så vidt optimist. Dette er en fin mulighet for Norge til å gå foran. Så vi må bare fortsette å jobbe videre med det og tenke langsiktig. Det vil bedre vår miljøprofil fra oljen som har gitt oss vår velstand. Vi kan bøte på skaden vi allerede har gjort og gjøre vårt for at teknologien skal være tilgjengelig for flere.