Sementproduksjonen utgjør 5 prosent av CO2-utslippene i verden, og Aker Solutions kan gjerne tenke seg å levere utstyr hvis gode kommersielle muligheter byr seg. Nå tester de ut rensing på Norcems sementfabrikk i Brevik. (Foto: Aker Solutions)

FANGST OG LAGRING AV CO2

Aker Solutions: CO2-fangsten hos Norcem har gått «over all forventning»

Forlenger testingen.

TESTING AV CO2-FANGST PÅ NORCEM BREVIK

  • Fire teknologier for CO2-fangst skal testes ved sementfabrikken Norcem Brevik:
  • Aminteknologi (Aker Solutions), membranteknologi (DNV GL, NTNU og Yodfat Engineers), faststoff absorsjonsteknologi (RTI Research Triangle Institue) og Kalsiumsyklus (Alstom Power).
  • Testingen vil kunne pågå frem til 2017.
  • Prosjektet har en kostnadsramme på 93 millioner kroner.
  • Prosjektet omfatter kun fangst av CO2, ikke lagring. Det som blir fanget inn, blir derfor sluppet ut igjen.
  • Gassnova bidrar med finansiell støtte på 70 millioner kroner.
  • Norcem Brevik har en årsproduksjon på om lag 1,2 millioner tonn sement og har ca. 180 ansatte.

Kilde: Norsk Industri

To år etter oppstarten avsluttet Aker Solutions i sommer testingen av CO2-fangst med aminteknologi på TCM Mongstad. Shell Cansolv har nå tatt over leieavtalen av TCMs aminanlegg.

Aker Solutions fortsetter imidlertid testingen av sin fangstteknologi på sementfabrikken Norcem Brevik i Telemark, og der går det så bra at den er forlenget til høsten 2015.

– Over all forventning

– Dette er veldig spennende, fordi vi tester på en helt annen type røykgass enn det vi har testet på Mongstad og andre steder. Vi kjenner ikke til tilsvarende tester ved andre sementfabrikker i verden, så dette kan kalles pionerarbeid, sier teknologileder Oscar Graff i Aker Solutions til Teknisk Ukeblad.

To tredeler av CO2-utslippene fra sementproduksjon kommer fra den kjemiske sementprosessen som driver CO2 ut av kalksteinen.

Kalkstein er den viktigste råvaren i sementproduksjon. Resten av CO2-utslippene kommer fra fossile brensler som brukes til oppvarming av sementovnen.

Les også: Åpner for nye millioner til Mongstad

Aminene Aker Solutions har brukt i testingen av CO2-fangst på Norcems sementfabrikk i Brevik, har vist seg å fungere hele ti ganger bedre enn standardaminet MEA. Aker Solutions

Høyt CO2-innhold

Røykgassen Aker Solutions testet på Mongstad, kom fra Statoils gasskraftverk og krakker. Disse kildene leverte røykgass som skulle tilsvare gassen fra standard kull- og gasskraftverk, med et CO2-innhold på henholdsvis 12 og 3,5 volum i prosent.

Røykgassen på Norcem Brevik inneholder 18 prosent CO2, mens den i andre sementfabrikker kan komme opp i hele 22 prosent.

– Den høye CO2-konsentrasjonen gjør at fangstanlegget blir mer kompakt, mindre energikrevende og dermed billigere enn for kull- og gasskraft. Sementproduksjonen utgjør fem prosent av CO2-utslippene i verden, så det er potensial for en betydelig utslippsreduksjon, sier Graff.

Les også: Her er kullkraftverket som kan få norsk statstøtte

Robust amin

I Brevik benyttes en del avfall i forbrenningen, og Aker Solutions var derfor usikker på hvordan enkelte forbrenningsprodukter ville påvirke fangstprosessen.

– Men det har gått veldig bra. Den solventmiksen vi har valgt på Brevik har fungert spesielt bra. Vi har valgt en robust utgave for å kunne tåle røykgassen. Det har gått over all forventning, sier han.

Aminblandingen har fungert hele ti ganger bedre enn det mest kjente standardaminet i markedet, monoetanolamin (MEA).

Det innebærer at det tar ti ganger lenger tid før aminet brytes ned (degraderes) sammenlignet med MEA. Dermed trenger man mindre etterfylling av ny amin, noe som fører til mindre avfall og lavere utslipp.

Mindre korrosjon

Degraderingsproduktene kan dessuten være korrosive, og metallioner fra korrosjon til aminvæsken kan føre til raskere nedbrytning av amin. Et robust amin gir dermed en dobbeleffekt, mindre korrosjon og redusert nedbrytning.

Akers Solutions’ testing i Brevik startet i mai. Egentlig var planen å kjøre en renseprosess (kalt «reclaiming») av brukt amin etter noen få måneder.

– Men fordi aminen er så stabil og degraderer svært lite, ser vi nå for oss at behovet for «reclaiming» ikke kommer før mot sommeren. Derfor var Norcem interessert i å forlenge testen for å få langtidsdriftserfaring, sier han.

Les også: Teknologisenteret på Mongstad slapp ut 9 ganger for mye ammoniakk

Den høye CO2-konsentrasjonen gjør at fangstanlegg ved sementfabrikker blir mer kompakt, mindre energikrevende og dermed billigere enn for kull- og gasskraft, ifølge teknologileder Oscar Graff i Aker Solutions. Han utelukker imidlertid ikke at selskapet vil komme tilbake for ny testing ved TCM Mongstad (i bakgrunnen). Øyvind Lie

Screener aminer

– Hvordan har dere klart å komme fram til et så godt amin?

– I forskningsprogrammet vårt Solvit, som vi gjør sammen med Sintef og NTNU, har vi screenet ca. 90 ulike «cocktailer». De består av vann og som regel to forskjellige aminer. Det ene aminet avgjør reaksjonshastigheten, altså hvor fort man greier å fange opp CO2en, mens det andre påvirker hvor mye CO2 man kan holde i blandingen. Under testingen i Trondheim oppdaget vi tidlig at noen aminer faller ut. De kan gi veldig stor korrosjon eller være ustabile. Det vi jobber med er derfor å lete etter den optimale blandingen og konsentrasjonen av aminer for den gitte røykgassen. For testene ved Norcem har vi valgt spesielle «grønne» aminer som er mer miljøvennlige og gir svært lave utslipp til luft.

Les også: Slik kan CO2 fanges i fremtiden

– 

Spennende initiativ

– Hvis man først skal fange og lagre CO2, er det kanskje i sementbransjen man først bør begynne?

– Skal man nå FNs klimamål må de fleste CO2-utslipp reduseres. Sementindustrien er en interessant kandidat. Først og fremst fordi det er veldig mange sementfabrikker i verden som har restvarme fra prosessen, som vi kan utnytte i aminanlegget til å koke ut CO2 fra blandingen. Den spillvarmen får man nærmest gratis.

– Betyr det at Aker Solutions nå satser spesielt på sement?

– Slik markedet er nå, må vi satse bredt for å prøve ut de mulighetene som er. Men det er klart at initiativet Norcem har tatt, er veldig spennende. Men vi satser også på CO2-fangst fra kull- og gasskraftverk, og det kan hende vi kommer tilbake til Mongstad for å fortsette testingen av aminteknologien på et senere tidspunkt. Dersom gode kommersielle markedsmuligheter skulle dukke opp, vil Aker Solutions være interessert i å levere teknologi for karbonfangst, sier Graff.

Etterlyser klynge

Rådgiver Sirin Engen i miljøstiftelsen Bellona er glad for de gode resultatene.

– Det er meget bra at industrien leverer når regjeringen svikter i klimakampen, sier hun til Teknisk Ukeblad.

Hun mener arbeidet på Norcem bør utvides til andre industribedrifter i Grenlandsområdet slik at det kan skapes en klynge for CO2-fangst der. CO2 derfra bør ifølge Engen etter hvert kunne fraktes til Kårstø for å lagres i Nordsjøen.

–  Arbeidet som er gjort på Norcem, viser også betydningen av å teste teknologien på spesifikke anlegg for å sørge for best læringsutbytte. Nå er det viktig at regjeringen kjenner sin besøkelsestid og videreutvikler dette gode arbeidet som har skjedd på CCS for industri i sin CCS-satsing slik at vi kan nå forpliktelsen om fullskalaanlegg innen 2020, sier Engen.

Les også:

Verdens første fullskala CO2-renseanlegg er i gang

Sintef: – Vi jobber som besatt med karbonfangst

– Oljeindustrien kan tape 3500 milliarder kroner på forsinket karbonfangst