VERDENS RENESTE: Med under 0,1 g/kWh utslipp av NOx og CO2 er det nye Isogo-kraftverket i Yokohama, Japan, blant de reneste kullkraftverkene i verden. (Bilde: J-POWER)
RENSER CO2: Mitsubishi Heavy Industries er en av kandidatene til å rense Kårstø. Teknologien er allerede i bruk på Kurosaki-anlegget i Sør-Japan, hvor 300 tonn CO2 blir produsert daglig til bruk i blant annet øl. (Bilde: Mitsubishi Heavy Industries)
RENSER CO2: Mitsubishi Heavy Industries er en av kandidatene til å rense Kårstø. Teknologien er allerede i bruk på Kurosaki-anlegget i Sør-Japan, hvor 300 tonn CO2 blir produsert daglig til bruk i blant annet øl. (Bilde: Mitsubishi Heavy Industries)
ETTERLYSER HANDLING: Japan dilter for mye etter USA i klimaspørsmålet, mener Masaki Iijima, prosjektleder for renseteknologier, og Ronald Mitchell, forretningsutvikler for CO2 hos Mitsubishi Heavy Industries. (Bilde: DANIEL REES)
DET SVARTE KULL: Kull fra Australia, Indonesia, Kina og USA dekker rundt 20 prosent av Japans energiforbruk. (Bilde: DANIEL REES)
MÅ REGULERE: Strenge reguleringer har løst problemet med SO2 og NOx, og pålagte utslippsbegrensninger er derfor veien å gå også for å få bukt med CO2-utslippene, mener Nobuhira Misawa i J-POWER. (Bilde: DANIEL REES)
SAMARBEID MED JAPAN: Norges fremste miljø på membranteknologi har et svært nært samarbeid med RITE i Japan. Her er prosjektleder May-Britt Hägg fra NTNU/SINTEF på en konferanse i Kyoto før jul, flankert av seniorforsker Shingo Kazama fra RITE, og professor Tetsuo Yazawa fra Hyogo-universitetet. (Bilde: DANIEL REES)

Japan på CO2-fangst

  • Kraft

Japan



  • – 128 millioner innbyggere
  • – Importerer over 90 prosent av energien fra Midt-Østen, Australia, Indonesia, USA og Kina
  • – 20 prosent av energi kommer fra kull
  • – Står for 22 prosent av verdens kullimport
  • – Bruker minst energi per BNP i verden


Mitsubishi Heavy Industries

  • – Grunnlagt i 1884
  • – 32,600 ansatte
  • – Hovedkvarter i Yokohama, Japan
  • – Et av fire selskaper som kjemper om kontrakten på Kårstø


J-POWER

  • – Også kjent som Electric Power Development Co. Ltd
  • – 8 kullkraftverk
  • – Årlig kullforbruk: 15 millioner tonn
  • – 7,8 GW kapasitet
  • – Privatisert i 2004


YOKOHAMA, JAPAN: Ggigantiske kullkraftverk står midt i byen Yokohama, litt lengre ut mot havet fra Tokyo.

Det er ikke mer enn tretti år siden luften var så forurenset at det var umulig å se noe som helst, for ikke å snakke om pusteproblemene for folk flest på gateplan.

Rene verk

Kraftverkene pumper ikke lenger ut svovel- og nitrogenoksider. For ingen steder i verden er kullkraftverkene renere enn i Japan.

Sammenliknet med USA slipper japanske kullkraftverk i snitt ut en tjuendedel av svoveldioksidene (SO 2) og en femtedel av nitrogenoksidene (NO x), og forskjellene er store også sammenlignet med land som Tyskland og Storbritannia. I fjor åpnet kullkraftverket Isogo nær sentrum av Yokohama, hvor utslippene er kuttet med ytterligere 90 prosent i forhold til det japanske gjennomsnittet.





Øverst på dagsordenen

Men hva skjer for å begrense CO 2-utslippene?

Ganske mye, skal vi tro Nobuhira Misawa, som leder arbeidet med karbonfangst hos kraftprodusenten J-Power. Med åtte kullkraftverk i Japan, inkludert det splitter nye Isogo-anlegget, svir selskapet av rundt 15 millioner tonn kull i året. Det blir mye CO 2, og kutt i klimautslippene står naturlig nok langt oppe på dagsordenen.

Internasjonalt forskes det i dag langs tre ulike spor for å rense CO 2 fra fossil kraftproduksjon, og det samme er tilfelle i Japan. Utviklingen har kommet lengst innen kjemiske absorpsjonsanlegg, som skiller ut CO 2 fra eksosgassen i etterkant av forbrenningen (post-combustion). Men det jobbes også med å utvikle teknologi for å fjerne CO 2 før kullet blir brent (pre-combustion), og oxy-combustion, hvor forbrenningen skjer i rent oksygen i stedet for i luft, med tilnærmet ren CO 2 som eksos.

Les også:









Tror mest på pre-combustion

J-Power er involvert i prosjekter i alle tre retninger, men Nobuhira Misawa mener det største potensialet ligger i pre-combustion. I det såkalte Eagle-prosjektet har selskapet i samarbeid med den statlige energi- og teknologiutviklingsorganisasjonen NEDO utviklet teknologi for å omdanne kullet til gass. På denne måten kan et kraftverk produsere strøm ved hjelp av både gass- og dampturbiner (IGCC), og det gir også anledning til å skille ut CO 2 før forbrenningsprosessen.

I første fase av prosjektet har gassifiseringsteknologien blitt testet ut i et pilotanlegg i Watamatsu i Sør-Japan. Neste fase som ble innledet i fjor, innebærer også fjerning av CO 2. Resultatene så langt er svært lovende, ifølge selskapet.

– Fangst av CO 2 krever mye energi, men kraftverk basert på IGCC vil bøte på dette ved å utnytte mer av energien i kullet, sier Misawa.





Taper ikke kull

Rundt 20 prosent av kraftproduksjonen i Japan er basert på kull, som nesten utelukkende importeres fra utlandet til en stadig høyere pris. Siden mer enn 90 prosent av energien i Japan importeres fra utlandet, er det ingen land i verden som bruker energien mer effektivt enn Japan, og landet slipper også ut halvparten så mye CO 2 i forhold til produksjonen (BNP) som EU.Men samtidig er industrien også skeptisk til å innføre rensesystemer for CO 2 som vil medføre en økning av kullforbruket.

Kombinasjonen av gass- og dampturbiner vil etter planen kunne gi en virkningsgrad på 44-45 prosent, som ligger høyere enn dagens konvensjonelle kullkraftverk som typisk ligger på 42 prosent. Men de virkelig store gevinstene vil ligge i neste generasjon som i stedet tar i bruk brenselceller (IGFC). Her vil virkningsgraden ifølge J-Power kunne bli opp mot 52 prosent. Med et beregnet energitap på 10 prosent for fangst og lagring av CO 2, betyr dette at klimautslippene reduseres uten at det betyr større forbruk av kull.





Flere jern i ilden

Selv om Misawa og J-Power har størst tro på pre-combustion som løsning på lang sikt, regner de ikke med at gassifiseringsteknologien vil være klar til kommersiell bruk før tidligst i 2020. Løsninger for rensing av eksosgassene er derimot mye nærmere realisering, og her samarbeider selskapet blant annet med Mitsubishi Heavy Industries (MHI) om demonstrasjonsanlegget i Matsushima, også i Sør-Japan.

Prosjektleder for renseteknologier, Masaki Iijima, forteller stolt at MHI i 1990 var de første i verden som satset på å utvikle teknologi for å rense CO 2 på grunn av klimatrusselen. MHI har utviklet et egen patentert aminoppløsning (KS-1) som ifølge selskapet selv unngår problemene knyttet til korrosjon, i tillegg til at oppløsningen i svært liten grad forringes i prosessen.

– Vår teknologi er overmoden for å prøves ut i stor skala, forteller Masaki Iijima hos MHI.





Ingen fullskala i Japan

Den japanske industrigiganten MHI er ett av fire selskapene som skal konkurrere om kontrakten om å rense gasskraftverket på Kårstø, og Iijima skryter av at det norske prosjektet vil være et globalt utstillingsvindu for det selskapet som vinner kontrakten. Skrytet er nok imidlertid ikke bare smisk for å få kontrakten, for selv om kraftselskapene og forskningsinstitusjonene er svært langt fremme på forskningsfronten, eksisterer det foreløpig ingen planer om et fullskala renseanlegg på japansk jord.

Så langt er de større anleggene som bruker teknologien plassert i utlandet, som i Malaysia og India. Her produserer de imidlertid CO 2 til bruk for kjemisk industri som gjødsel- og næringsmiddelproduksjon.

– Fordelen er at vi vet at det er ren CO 2 som kommer ut av prosessen, siden teknologien blant annet brukes for å produsere kullsyre til øl, gliser Iijima.





Global utfordring

Men hvorfor er utslippene av SO 2 og NO x nærmest fjernet fra japanske kraftverk, mens myndighetene har en så avventende holdning i forhold til CO 2? Mye av forklaringen ligger i det faktum at det er enkelt å peke på synderen bak lokal forurensing. I Japan er det lokale myndigheter som setter utslippskrav til kraftverk.

Da J-Power for eksempel ønsket å bygge Isogo-kraftverket som nevnt ovenfor, fikk de klar beskjed fra myndighetene i Yokohama at det kun var aktuelt dersom utslippene ble dramatisk redusert i forhold til tidligere anlegg. De strenge utslippskravene gjorde anlegget 10-15 prosent dyrere i forhold til tidligere anlegg. Den globale naturen til klimaproblemene gjør det lettere for kraftselskaper og politikere å fraskrive seg ansvaret. Men nå etterlyser industrien handling på nasjonalt plan.

Trenger regulering

– Japan dilter for mye etter USA i klimaspørsmålet. Dessverre tror jeg at lite kommer til å skje i Japan før amerikanerne engasjerer seg mer, mener Iijima i MHI. Han skryter av EU som har gjort alvor av å bygge opp et internasjonalt kvotemarked. For at kraftselskaper skal kjøpe renseanleggene, er det avgjørende at de har langsiktige rammebetingelser å forholde seg til. I Japan har myndighetene ennå ikke bestemt om landet skal knytte seg til et internasjonalt kvotemarked, eller om landet skal innføre en CO 2-avgift, slik som i Norge.

Misawa i J-Power er skeptisk til at handel med utslippskvoter virkelig skal redusere utslippene, siden det vil være mulig å kjøpe seg fri fra forpliktelser.

– Strenge reguleringer har vært selve drivkraften som har gjort at de japanske kullkraftverkene har blitt så miljøvennlige. Vi kan løse de fleste tekniske utfordringer, men da trengs det strenge regler som gjelder for alle, sier Misawa.

Inn i CDM

I tillegg til manglende politisk handling, sliter imidlertid japanske kraftverk med et industrielt problem. På øya hvor jordskjelv registreres nesten hver dag, er det svært få passende områder for å lagre CO 2. Før kraftindustrien blir pålagt rensing, trengs det derfor en infrastruktur for å håndtere og eventuelt eksportere CO 2 til egnete land og områder. Dette gjør at japansk industri er veldig opptatt av at CO 2-fangst og lagring skal inkluderes i den grønne utviklingsmekanismen (CDM). Både MHI, J-POWER og andre japanske aktører har øynene rettet mot Kina, hvor forholdene ligger mye bedre til rette for lagring av CO 2.

Myndighetene på gli

Tegn tyder likevel på at den japanske regjeringen nå er i ferd med å engasjere seg tyngre i klimaspørsmålet. Statsminister Yasuo Fukuda er vert for G8-møtet på Hokkaido i juli, hvor klima igjen vil stå øverst på dagsordenen. Regjeringens «Cool Earth 50»-initiativ fokuserer på utvikling av mer miljøvennlig energiproduksjon for å løse klimaproblemene, og industridepartementet METI har pekt ut rene kullkraftverk som et av satsingsområdene.

Foreløpig har industrien stilt seg avventende, for det er ennå uklart hvor mye nye forskningspenger som faktisk kommer, og hvem de skal gå til. Men det store fokuset på klima de siste årene har ført til et sterkt press på myndighetene. Japan har vist tidligere at de er i stand til å kutte dramatisk i miljøskadelige utslipp gjennom et tett samarbeid mellom industrien og myndighetene. Verden bør følge spent med på om det skjer igjen.

Nordens største elbilkonferanse
Få med deg «Nordic EV Summit 2017» tirsdag 7. februar.
Union Scene, Drammen, Norway.