Japan har fått øynene opp for CO2-fangst

  • nettarkiv

YOKOHAMA, JAPAN: Solen skinner over Yokohama, som ligger i forlengelsen av Tokyo litt lenger ut mot havet. Fra skyskraperne kan man se utover endeløse industriområder og det enormt havneområde, men utsikten har ikke alltid vært slik. Det er ikke mer enn tretti år siden luften var så forurenset at det var umulig å se noe som helst, for å ikke snakke om pusteproblemene på gateplan.

Fremdeles står de gigantiske kullkraftverkene midt i byen, men nå pumper de 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 (SO2), og en femtedel av nitrogenoksidene (NOx), og forskjellene er store også sammenliknet med land som Tyskland og Storbritannia. I fjor åpnet kullkraftverket Isogo midt i Yokohama, hvor utslippene er kutttet med ytterligere 90 prosent i forhold til det japanske gjennomsnittet.

Men hva skjer for å begrense CO2-utslippene?

Øverst på dagsorden

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 CO2, og kutt i klimautslippene står naturlig nok langt oppe på dagsorden.

Internasjonalt forskes det i dag langs tre ulike spor for å rense CO2 fra fossil kraftproduksjon, og det samme er tilfelle i Japan. Utviklingen har kommet lengst innen kjemiske absorpsjonsanlegg, som skiller ut CO2 fra eksosgassen i etterkant av forbrenningen (”post-combustion”). Men det jobbes også med å utvikle teknologi for å fjerne CO2 før kullet blir brent (”pre-combustion”), og oxy-combustion, hvor forbrenningen skjer i rent oksygen i stedet for i luft, med tilnærmet ren CO2 som eksos.

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 CO2 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 CO2. Resultatene så langt er svært lovende, i følge selskapet.

– Fangst av CO2 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 CO2 i forhold til produksjonen (BNP) enn EU. Men samtidig er industrien også skeptisk til å innføre rensesystemer for CO2 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 brenselsceller (IGFC). Her vil virkningsgraden i følge J-POWER kunne bli opp mot 52 prosent. Med et beregnet energitap på 10 prosent for fangst og lagring av CO2, 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 CO2 på grunn av klimatrusselen. MHI har utviklet et egen patentert aminoppløsning (KS-1) som i følge 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 stor skala, forteller Masaki Iijima hos MHI.

Ingen fullskala i Japan

Den japanske industrigiganten MHI er ett av fire selskaper 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 CO2 til bruk for kjemisk industri som gjødsel- og næringsmiddelproduksjon.

– Fordelen er at vi vet at det er ren CO2 som kommer ut av prosessen, siden teknologien blant annet brukes til å tilsette kullsyre til øl, gliser Iijima.

Global utfordring

Men hvorfor er utslippene av SO2 og NOx nærmest er fjernet fra japanske kraftverk, mens myndighetene har en så avventende holdning i forhold til CO2? Mye av forklaringen ligger i det faktum at det er enkelt å peke på synderen bak lokal forurensing, mens den globale naturen til klimaproblemene gjør det lettere for kraftselskaper og politikere å fraskrive seg ansvaret.

I Japan er det lokale myndigheter som setter utslippskrav til kraftverk. Når 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.

Trenger regulering

– Japan dilter for mye etter USA i klimaspørsmålet, og jeg tror dessverre at lite kommer til å skje i Japan før amerikanerne engasjerer seg mer, mener Iijima i Mitsubishi Heavy Industries.

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. I Japan har myndighetene ennå ikke bestemt om landet skal knytte seg til et internasjonalt kvotemarked, eller om landet skal innføre en CO2-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 CO2. Før kraftindustrien blir pålagt rensing, trengs det derfor en infrastruktur på plass for å håndtere og eventuelt eksportere CO2 til egnede land og områder.

Dette gjør at japansk industri er veldig opptatt av at CO2- fangst og lagring skal inkluderes i Den grønne utviklingsmekanismen (CDM). Både Mitsubishi Heavy Industries, J-POWER og andre japanske aktører har øynene rettet mot Kina, hvor forholdene ligger mye bedre til rette for lagring av CO2.

Myndighetene på gli

Tegn tyder imidlertid på at den japanske regjeringen 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 dagsorden. ”Cool Earth 50”-initiativet setter fokus på utvikling av mer miljøvennlig energiproduksjon for å løse klimaproblemene, og det industridepartementet METI har pekt ut rene kullkraftverk som et av satsningsområdene.

Foreløpig har industrien stilt seg avventende, for det er ennå uklart hvor mye nye forskningsmidlene som kommer, og hva de skal gå til. Men med det store fokuset på klima de siste årene, gjør at også japanske myndigheter tvinges til å handle. Og Japan har vist at de er i stand til å kutte både energiforbruk og utslipp fra kraftverk, gjennom et tett samarbeid mellom industrien og myndighetene.