Seksjonen forskning består av saker som er skrevet av ansatte i Forskningsrådet, Sintef, NTNU og UiO.

Bio-CCS

Fjerner CO2 fra naturens kretsløp

Karbonnegativ teknologi, eller Bio-CCS, er blitt en snakkis i teknologikretser. Her får du vite hvorfor.

  • Forskning

Det finnes en metode, eller teknologi som kan redusere CO2-nivået i atmosfæren:. 

I praksis går den ut på å fange CO2 som slippes ut fra såkalte klimanøytrale prosesser, som for eksempel forbrenning av organisk avfall, pellets eller flis, forklarer energiforsker og forbrenningsspesialist Mario Ditaranto ved SINTEF.  

Deretter må den lagres trygt under bakken for all evighet. Da har man faktisk redusert CO2-nivået som er i atmosfæren, gjennom å ta CO2 ut av det naturlige kretsløpet. Dette er den eneste metoden vi har som kan redusere det klimaproblematiske CO2-nivået. 

Teknologien kalles Bio-CCS, og den er ikke ny. Fram til nå har den hatt et noe brokete omdømme som ubetydelig, dyr og smal.

Men i lys av klimaendringene og COP21, har den blitt en snakkis i teknologimiljøene som jobber med klima.

Her hjemme har teknologien fått både Bellona, SINTEF og deler av norsk industri til å jobbe for et snarlig gjennombrudd. 

Klimafiksing

Dette er Bio-CCS

Biomasse – altså planter og trær – binder CO2 fra atmosfæren når de vokser. 

Når biomassen råtner eller forbrennes, slippes karbonet ut i atmosfæren. Dette er altså et karbon-nøytralt kretsløp.  

Om vi fanger, transporterer og lagre CO2-en som frigis når biomasse forbrennes og lagrer den i permanent under bakken, kan vi fjerne CO2 fra atmosfæren.  

Nå er metoden som kalles Bio-CCS, mer aktuell enn noen sinne på grunn av klimakrisen. 

Årsaken til  Bio-CCS' økende popularitet, er at den i ytterste konsekvens kan regnes som en svært mild og ufarlig  form for «geo-engineering», eller på norsk: Klimafiksing.

Målet med geo-engineering er å motvirke menneskeskapte klimaendringer med fysiske innretninger. Utplassering av solskjerming  i verdensrommet og sprøyting av svovel ut i atmosfæren for å redusere solstråling er noen av forslagene.

Dette har naturligvis skapt krass debatt om både etikk, og sikkerheten ved slike løsninger. For hva blir konsekvensene om vi «fikser» på feil måte?  

Mer enn 1000 beregninger samlet i den siste rapporten fra det internasjonale klimapanelet IPCC viser at selv en betydelig og gradvis stopp av CO2-utslipp ikke er nok om vi skal unngå en alvorlig klimakrise:  

Skal vi holde oss på rett side av to-gradersmålet, må vi i tillegg fjerne en del av den CO2-en som allerede befinner seg i atmosfæren. Og det er altså her Bio-CCS kommer inn i bildet.

Vi bør tenke negativt 

Grafens blå linje viser at vi må fjerne CO2 fra atmosfæren for å klare to-gradersmålet. Den røde linjen viser klimascenarioet vi møter om vi fortsetter å slippe ut CO2 som i dag.  
Grafens blå linje viser at vi må fjerne CO2 fra atmosfæren for å klare to-gradersmålet. Den røde linjen viser klimascenarioet vi møter om vi fortsetter å slippe ut CO2 som i dag.  

– Etter Paris er det enda tydeligere at nullutslipp ikke er nok. Om vi stoppet alle CO2-utslipp i morgen, ville jordkloden likevel ha et klimaproblem, sier Marika Andersen i Bellona.  

Hun er en av dem som nylig fulgte klimaforhandlingene i Paris på nært hold. Til daglig jobber hun ved Bellonas europakontor i Brussel med energi- og klimapolitikk. Hun har et særlig fokus på bioenergi, karbonfangst og -lagring.  

 – Vi kommer rett og slett ikke unna Bio-CCS, som er en løsning Bellona har jobbet for helt siden 2008. Nå ser vi at flere tenker karbon-negativt, og det er bra! For CO2-en henger igjen i atmosfæren, og det nivået må ned, sier Andersen. 

Hun mener at det nå må jobbes aktivt med å finne partnere som ønsker å ta teknologien i bruk. Så får politikerne ta ansvar for at vi får på plass en infrastruktur som gjør det mulig for industrien å levere fra seg og transportere CO2 til trygge depot:  

– Det vil ha en pris, men den vil bli lavere enn å slukke brannen som klimaendringene vil medføre om vi ikke gjør det som må gjøres.

For dyrt og skummelt? 

Men er verden moden for å ta i bruk teknologien som går ut på å lagre CO2 i undergrunnen? 

Ja og nei, mener Mario Ditaranto i SINTEF. Han trekker fram to faktorer som gjør at teknologien enda ikke er blitt tatt i bruk i stor skala: 

Det første er kostnaden. Som all annen ny teknologi, må også Bio-CCS prises slik at den får en levedyktige plass i markedet.  Det koster å fange CO2 fra energiproduksjon eller industrielle prosesser.

Optimistiske estimater mener at energiproduksjon vil bli rundt sju prosent dyrere enn den er i dag, hvis man skal fange CO2 fra utslippene. Men kanskje vil den koste så mye som 10-15 prosent mer før teknologien blir fullt ut kommersialisert.  

I tillegg må man legge til investeringskostnadene med å sette opp fangstanlegget, og fordele disse på hele anleggets levetid. Det er en stor risiko å ta for en energileverandør i et uetablert marked for CO2-fri energi. 

– I praksis betyr det at samfunnet må kompensere for prisforskjellen mellom billig kull og ren energi med CO2-fangst. Det krever politiske beslutninger som koster både økonomisk og retorisk, sier forskeren. 

Det andre er menneskets frykt. Det som på fagspråket kalles for public acceptance, og som i stor grad handler om kollektiv psykologi og mangel på kunnskap.  

– Men vet vi at CO2-lagring under bakken er helt trygt?  

– Ingen har lagret CO2 under bakken i tusenvis år, slik at de kan si med 100 prosent sikkerhet at det er helt trygt. Men naturgassen som Norge er verdens tredje største eksportør av, har vært naturlig lagret i grunnen i flere millioner år, så jeg har ingen tvil om at dette er et helt trygt konsept, sier Ditaranto

– Teknisk sett finnes det garantert risikoer, akkurat som ved alle andre industrielle prosesser. Men disse er geo-fysikere og ingeniører i stand til å håndtere, mener han.

– Vi burde nok være mer redd for de klimaendringene vi vil få uten tiltak. Og de vil sprenge skalaen for det vi i dag kaller dyrt, legger Ditaranto til, og trekker fram et framtidsscenario som kan bli høyst aktuelt:  

– I dag ser vi hvor vanskelig det er økonomisk og politisk å håndtere flyktninger fra krigssoner som forhåpentligvis blir fredeligere etter hvert. Hvordan blir det når flyktningestrømmen øker fordi verden har fått ubeboelige klimasoner?

Ser på alle mulige løsninger

– Hva er forskjellene på "vanlig" CCS og Bio-CCS? 

– Prinsippene er de samme, men teknologien må justeres så den passer til hvert enkelt bruksområde og ikke minst prøves ut, svarer Mario Ditaranto. 

Han mener etanolproduksjon, som brukes som biodrivstoff for biler, og er storindustri i USA og Brasil, er et sted å starte. Når man produserer etanol fra biomasse er nemlig ren CO2 et biprodukt, noe som gjør at man sparer kostnadene til å fange inn klimagassen. 

– Men vi jobber med alle mulige løsninger, forteller forskeren. – Et viktig fokus for oss er å se på hvor det er mest lønnsomt både teknologisk, logistikkmessig og ikke minst med hensyn til bærekraft

Man må altså spørre seg hvor man kan gjøre mest mulig for klima og miljø for minst mulig innsats, og hva er de teknologiske utfordringene. Søppel som inneholder bio-råstoff krever for eksempel andre løsninger enn ved og flis.

Ditaranto forteller at de nordiske landene er ganske aktive på dette området: Nordic Energy Research tildelte nylig et forskningsprosjekt ledet av Chalmers University of Technology, hvor SINTEF er en del av konsortiet.

Prosjektet skal se på hvordan man kan bruke biomasse i en av de mest lovende CO2-fangstteknologier som heter Chemical Looping Combustion (CLC). (Se faktaboks)

CO2-fangsprosjekt med CLC

Prosjektet er basert på bruk av biomasse som brensel og Chemical Looping Combustion (CLC). CLC er en forbrenningsprosess hvor brenselet ikke er i direkte kontakt med luft. I stedet benyttes et metalloksid som frakter oksygenet fra en reaktor som inneholder luft til en annen reaktor som inneholder brenselet. De eneste forbrenningsproduktene blir vann og CO2, som lett kan separeres ved utkondensering av vannet.

Budsjettet er på 30 mill. nok, og prosjektet går i tidsperioden 2016 – 2019.

Søppelpionerene i Oslo 

Det finnes noen som er rede til å begynne i praksis allerede nå. Klemetsrud energigjenvinningsanlegg i Oslo, er ett eksempel. 3. juni i fjor besluttet nemlig Oslo Byråd å jobbe for å realisere et Bio-CCS-anlegg her. Denne uken åpnet de et testanlegg som skal samle CO2 fra deler av anlegget. 

Klemetsrud varmekraftverk og avfallsforbrenningsanlegg og det desidert største punktutslippet av CO2 i Oslo. Her produseres nesten 600 GWh fornybar fjernvarme, og rundt 160 GWh fornybar elektrisitet i året. 

Anlegget gjenvinner husholdnings- og næringslivsavfall fra Oslo, flere nabokommuner og fra England. Omtrent 60 prosent av avfallet er organisk. 

Anlegget har et potensiale for å fange omtrent 400 000 tonn CO2. Siden størsteparten av dette kommer fra såkalt bionøytrale kilder, kan dette kan bli verdens første karbonnegative energianlegg.  

Dette har fått Bellona til å juble, og teknisk direktør i Oslo Kommune, Johnny Stuen til å brette opp de grønne skjorteermene og jobbe for realisering av et fullskalaanlegg. 

– Vi er i full gang med en mulighetsstudie av fullskala CO2-håndtering på oppdrag fra Gassnova, sier han på telefon fra London, hvor han er for å holde et foredrag om nettopp planene på Klemetsrud. – Vi er en av tre aktører: Norcem sementfabrikk i Brevik og Yaras gjødselfabrikk i Porsgrunn, som alle ønsker å ta i bruk CCS i stor skala. 

Studie om CO2-håndtering

Olje- og energidepartementet vil ha det overordnede ansvaret for arbeidet med mulighetsstudiene og vil ta beslutningen om det skal realiseres et eller flere fullskala fangstanlegg på bakgrunn av disse. Gassnova vil ha ansvaret for å fange og lagre CO2-en, mens Gassco vil ha ansvaret for transporten. Staten har sagt at de vil finansiere, men olje- og energiminister Tord Lien har åpnet for «spleiselag». Planen er at anlegg(ene) skal være i drift innen utgangen av 2020.  

Formålet med mulighetsstudiene er å komme frem til minst én teknisk og økonomisk gjennomførbar CO2-håndteringskjede. Det skal blant annet lages et kostnadsestimat for bygging og drift med et usikkerhetsnivå på +/- 40 prosent. Arbeidet skal være ferdigstilt til sommeren, sier direktøren som er svært motivert for å komme i gang. ( Se faktaboks.)

Politikerne må på banen 

På Gløshaugen i Trondheim sitter Mario Ditaranto og ser ut over en snøfattig by. 

– Teknologisk henger vi litt etter fordi dette ikke har vært «den bredeste døra» når det gjelder CCS. Men nå er tiden inne for å fortelle verden at dette er den mest effektive metoden vi har for å gjøre noe med CO2-nivået i atmosfæren.

– Ved å ta i bruk Bio-CCS kan vi få fart på reduksjonen av CO2-utslippene våre, sier han. 

– Politikerne våre bør gi industri- og energileverandørene våre tydelige signaler på at samfunnet nå er klart til å ta ansvaret så vi kommer i gang, er forskerens oppfordring.

Kommentarer (12)

Kommentarer (12)