DEBATT: Avfallsforbrenning og CO2-rensing

Trenger ny teknologi for avfallsforbrenning

Avfall har blitt brent til alle tider. Forbrenningen har gitt mer og mer skadelig utslipp etter som mengdene har økt.

Søknaden fra forbrenningsanlegget på Klemetsrud, som gikk på å sette inn nok et rensetrinn for å fjerne CO2 fra store mengder forurenset nitrogen, ble avslått. Avslaget burde være et insitament til nytenkning på et høyere teknologisk nivå, skriver artikkelforfatteren.
Søknaden fra forbrenningsanlegget på Klemetsrud, som gikk på å sette inn nok et rensetrinn for å fjerne CO2 fra store mengder forurenset nitrogen, ble avslått. Avslaget burde være et insitament til nytenkning på et høyere teknologisk nivå, skriver artikkelforfatteren. (Foto: Eirik Helland Urke)

Avfall har blitt brent til alle tider. Forbrenningen har gitt mer og mer skadelig utslipp etter som mengdene har økt.

  • Debatt

Dette debattinnlegget gir uttrykk for skribentens meninger. Debattinnlegg kan sendes til nettdesk@tu.no

Prosessen har etter hvert blitt forbedret. Rensing har tvunget seg frem. Først fjerning av grovt partikulært støv. Det har blitt utviklet nye renseprosesser for ulike forurensningskomponenter etter hvert som de har blitt ansett skadelige og etter hvert som teknologi for å fjerne dem har blitt tilgjengelig. Hver forurensning fanges med eget rensetrinn. I et moderne avfallsforbrenningsanlegg består derfor hovedparten av bygningsvolumet av renseanlegg.

En mulighet er å henge nok et rensetrinn på en prosess som allerede i dag er overmoden for forenkling. De mest lovende metoder for å fjerne CO2 er i dag baser på aminforbindelser. De kan virke bra teknisk sett, men prosessen slik den fremstår i dag, krever så store ressurser at det er spørsmål om fjerning av CO2 på denne måten i avfallsforbrenningsanlegg kan kalles miljøvennlig? Er ikke avfallsforbrenningsanleggene utstyrt med mer enn nok renseanlegg allerede? Er det på tide med nytenkning istedenfor å fortsette som før?

Hydrogen blir dominerende

Mye tyder på at hydrogen vil bli en dominerende energibærer for tyngre transport og dessuten et sentralt reduksjonsmiddel i smelteindustrien slik at CO2-utslipp der kan unngås. Det trengs store kvanta. En fremstillingsmåte for hydrogen er elektrolyse av vann.

Statkraft har allerede bestilt anlegg for å produsere hydrogen fra spillkraft for et større marked. Elektrolyse av vann gir to volumdeler hydrogen og en volumdel oksygen som gass. Oksygen blir derved et billig bulkkjemikalium.

Oksygen for brenning av avfall kommer i dag fra vanlig luft hvor hovedbestanddelene er omtrent 20 % oksygen og 80 % nitrogen. Oksygenet reagerer med avfallet og gir CO2 og andre oksider. Det medfølgende nitrogen går etter omstendelig rensing ut i atmosfæren forurenset med CO2. Forbrenningsenergien gjenvinnes til elektrisitetsproduksjon og fjernvarme.

Mangler etterfølger til Langøya

Er det nødvendig å forurense store mengder nitrogen for å brenne avfall?

Asken utgjør en uønsket fast forurensning som krever sikker deponering. Ingen ønsker slike deponier i nabolaget. Vi har ennå ikke funnet en etterfølger til Langøya som deponeringssted.

I Japan, hvor det bor mange mennesker på et lite areal, er problemet enda mer akutt. Derfor har man måttet utvikle andre løsninger. Ekstra oksygen settes til forbrenningsluften. Dette gir høyere forbrenningstemperaturer som gjør at ikke brennbart materiale smelter og ender som inert slagg. Energiøkonomien blir samtidig bedre. Høyere temperatur krever videreutvikling av forbrennings og ovnsteknologi. Økes for eksempel oksygennivået til 33 prosent, halveres mengden nitrogen, som går gjennom ovnen og som må renses, for en gitt mengde avfall.

Les også

Vanskelig å forbrenne i rent oksygen

Går man videre med denne tanken og forutsetter brenning med rent oksygen, ville det i prinsippet medføre at forbrenningsgassen stort sett ville bestå av rent karbondioksid og vann.

I praksis er forbrenning i rent oksygen svært vanskelig da temperaturene ville bli for høye for utstyret. Alternativer kunne være å tynne ut oksygenet med resirkulert nedkjølt forbrenningsgass, spraye med vann eller begge deler. Uansett ville volumene og derved renseanleggene bli kraftig forminsket i forhold til i dag.

Partikulære forurensninger må fortsatt fjernes. Energien fra gassen må utnyttes og gassen må kjøles videre så vanndamp kondenseres. Mye av forurensningene vil følge vannfasen. Temperaturen burde kunne styres bedre så mengden dioksiner og lignende blir minimale. Den del av forbrenningsgassen som ikke resirkuleres vil måtte renses til et nivå som er akseptabelt.

Nesten ren CO2

Fra en slik prosess kommer det ut nesten ren CO2 forurenset med mindre mengder nitrogen, i motsetning til en stor mengde nitrogen forurenset med CO2 som i dag. Renseanleggene trenger derfor som nevnt bare å behandle små volumer gass.

Norge prøver å få på seg ledertrøya for fangst av CO2. Da er bare innovative løsninger godt nok. Søknaden fra forbrenningsanlegget på Klemetsrud, som gikk på å sette inn nok et rensetrinn for å fjerne CO2 fra store mengder forurenset nitrogen, ble avslått. Avslaget burde være et insitament til nytenkning på et høyere teknologisk nivå.

Innlegget ble først publisert i Teknisk Ukeblads månedsmagasin 2/2021.

Les også

Kommentarer (1)

Kommentarer (1)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå