Nå er den norske CO₂-fangst-teknologien klar til å tas i bruk offshore

CO₂-fangst fra gassturbiner på olje- og gassinstallasjoner er en mulighet for å fjerne utslipp fra sokkelen, som et av få alternativer til kraft fra land. Så langt er det ikke en løsning som er tatt i bruk, men stadig flere tar til orde for CO₂-fangst som et alternativ til for eksempel kraft fra land.

Det er nå gått fire år siden Aker startet arbeidet med å se på muligheten for å bruke sin CO₂-fangstteknologi på oljeplattformer og flytende produksjonsskip. Siden den gang har de modnet frem løsningen, for å sikre at den tåler påkjenningene på sokkelen.

Nå har de sammen med DNV kvalifisert løsningen for bruk offshore.

– Etter hvert som alle industriaktører må jobbe tøffere for å nå sine mål for dekarbonisering vil det tvinge seg frem behov for denne typen løsninger, sier Jim Stian Olsen, teknologidirektør i Aker Carbon Capture, til TU.

Alternativ til kraft fra land

I Norge står olje- og gassanlegg på sokkelen for i underkant av en fjerdedel av de totale norske utslippene. Flere av de største utslippspunktene i Norge er dessuten olje- og gassfelt. Gassturbiner står for den største andelen utslipp offshore.

Innen 2030 skal oljenæringen ha redusert utslippene sine med 50 prosent. Det største enkelttiltaket for å redusere utslipp er i dag elektrifisering av anleggene med kraft fra land, og her er det en rekke prosjekter på gang. Områdeløsningen for Utsirahøyden kom i drift på slutten av fjoråret, elektrifisering av Troll og Oseberg er vedtatt, og det ble levert planer for elektrifisering av Melkøya LNG-anlegg, tilknyttet Snøhvit-feltet, for Draugen og Njord og for det helt nye Yggdrasil-feltet like før jul.

Ny kraft fra land vil kreve 1300 MW de neste årene, ifølge Statnett. Men høye strømpriser og et mulig kraftunderskudd i Norge om bare få år, har gjort løsningen kontroversiell.

En annen løsning er havvind. I november startet kraftproduksjonen på Hywind Tampen, Norges første havvindpark, som skal forsyne olje- og gassfeltene Gullfaks og Sleipner med fornybar kraft. Dette så man også på i Ekofisk-området, men planene ble lagt bort i fjor høst, fordi kostnadene i prosjektet ble for høye.

Men CO₂-fangst fra gassturbinene er også et alternativ som får stadig mer oppmerksomhet. Blant annet Bellona har tatt til orde for bruk av CO₂-fangst på sokkelen, og Venstre foreslo tidligere i år å utrede muligheten for CO₂-fangst og -lagring fra gasskraftverk offshore.

Equinor vurderte også CO₂-fangst fra gassturbiner på Wisting-feltet, men konkluderte blant annet med at det var vanskelig å finne et egnet reservoar i nærheten til å deponere CO₂-en. Siden har feltet blitt utsatt med fire år.

Plass og vekt

Det modulære fangstanlegget «Just catch» bygger på teknologien som først Aker Solutions og deretter Aker Carbon Capture har testet gjennom flere år, blant annet i det industriskala fangstanlegget på Mongstad (TCM) og i deres eget mobile testanlegg, som har vært i drift siden 2008. Ifølge Olsen har de nå mer enn 50.000 timer med operativ erfaring med teknologien.

Det består av et standardisert, modulært og kompakt system, med begrenset kapasitet, men som skal ha konkret leveringstid og kjent kostnad – et hyllevareprodukt.

Produktet skal kunne installeres direkte på industrianleggene. Det eneste som kreves er plass og et betongfundament til å plassere fangstanlegget på. Hovedmålgruppen er industrianlegg på land som ikke har andre måter å oppfylle klimamålene på enn ved karbonfangst og -lagring.

Olsen påpeker likevel at han håper offshore-løsningen kan bli en betydelig del av det selskapet driver med.

For å kunne fange CO₂ fra gassturbiner på sokkelen er det plass og vektkapasitet som er de største utfordringene. I tillegg må det finnes en løsning for CO₂-en etter at den er fanget.

Må tåle bevegelse

Siden 2018, da konseptet ble lansert, har de jobbet mer med standardisering, med nye måter å kombinere modulene på, og tilpasninger til utslippsbehovet på en offshoremodul.

Fra før har konseptet vært gjennom flere kvalifiseringer på land. Når de nå har gjort et arbeid sammen med DNV for å kvalifisere teknologien også for bruk på sokkelen, handler det om å sikre seg at den vil tåle de dynamiske påkjenningene som oppstår i et offshoremiljø, forklarer Olsen.

– Derfor har vi gjort en analyse, sammen med leverandørkjeden vår, for å verifisere at systemet tåler bevegelser, slik at væskedistribusjonen fortsatt er effektiv for å fange CO₂.

Han påpeker at det er gjort noen få justeringer, men selve prosessen er ikke endret.

Det er blant annet gjort noen designendringer på systemet, for å tilpasse anlegget til bruk på plattformer og flytende produksjonsskip. De kan for eksempel ikke ha like høye kolonner, og må dele opp i flere moduler, for å redusere høyden.

– Så må man ofte hente røykgass fra flere turbiner offshore, så vi har utviklet løsninger som kan håndtere det på en god måte, sier Olsen.

Nybygg

Ettersom det er et anlegg som tar opp en del plass er det nybygg som er mest aktuelt for CO₂-fangstløsningen. I utgangspunktet kan det installeres på alle typer enheter, men de ser mest interesse fra markedet for flytende produksjonsskip.

– Der er det en god del plass, og kanskje færre begrensninger på vekt som gjør at det blir mer attraktivt, sier Olsen.

Han forklarer at de er i dialog med flere interesserte kunder, og påpeker at de har nedslagsfelt i hele verden. Om det så langt er interesse fra norske aktører, vil han ikke si noe om.

Når det første CO₂-fangstanlegget kan være installert offshore, kommer an på hvor lang tid det tar å få kunder på plass. Selve leveringstiden for anlegget er på 20–24 måneder.

Kjemisk reaksjon

CO₂-fangsten skjer ved aminteknologi, som er en kjemisk reaksjon for å skille ut CO₂-en fra røykgassen.

Selve systemet består av fire standard, blå konteinere, hvorav tre er prosesskonteinere og én inneholder elektro, instrumenter og en lokal kontrollmodul. I tillegg er det tre tårn, en vifte og en reboiler.

Anlegget er automatisert og vil til vanlig kunne operere ubemannet.

Prosessen foregår ved at gassen først blir vasket. Den kjøles ned til rundt 30–40 grader med vann tilsatt lut, som dermed også fjerner svovel og NOx.

Deretter kommer gassen inn i det største tårnet, hvor en blanding av amin og vann pumpes inn. Og det er her reaksjonen som fanger CO₂-en skjer. CO₂-en absorberes i væsken som renner ned til bunnen, mens gassen, som nå er renset for CO₂, slippes fri fra toppen av tårnet.

Deretter pumpes væsken videre til neste tårn, hvor den varmes opp til cirka 120 grader ved hjelp av damp. Det som skjer da, er at man «koker ut» CO₂, som kommer konsentrert ut på toppen. Den kan da sendes komprimert ut til bruker eller gjøres om til væske for videre transport.