− Målet er at fangstkostnaden skal utgjøre mindre enn seks prosentpoeng energitap i forhold til det som er standard for kraftproduksjon med fossile brensler i dag, sier seniorforsker Mona J. Mølnvik ved Sintef Energiforskning.

For å oppnå et slikt mål må teknologien i anleggene bli mye bedre enn i dag.

− Utvikling innen disse områdene vil påvirke både energieffektiviteten, investeringskostnadene og driftskostnadene ganske kraftig, sier hun.

− Vi må for eksempel ha mer effektive og miljøvennlige absorbenter, adsorbenter som degraderes sakte, membraner som kan produseres i større skala og gassturbiner som effektivt utnytter de nye gassblandingene i disse prosessene.

Forskningssenter

Det nye forskningssenteret for miljøvennlig energi, BIGCCS, med hovedkvarter i Trondheim ser på hvordan fangstprosessen kan bli langt mer effektiv ved å bruke mindre og billigere materialer, forbedre prosessen og bruke mindre energi.

Senteret som ledes av Sintef Energiforskning, forsker for eksempel på videreutvikling av aminer (nitrogenholdige organiske baser).

CO2-fangst med aminer regnes som den mest lovende metoden for å komme i gang med rensing av CO2 raskt.

Aminene inngår i prosessen med å trekke ut CO2 fra avgassene, og mens CO2 blir deponert, blir aminene resirkulert. Noen aminer vil imidlertid slippe ut i atmosfæren.

Senteret undersøker også helt andre absorbsjonsmaterialer som ammonium og karbonatløsninger.

BIGCCS utvikler også membraner som kan skille ut CO2 fra røykgassen.

Parallellkjøring

Veien mot målet krever mange parallelle løp. Sintef og NTNU jobber derfor med utvikling og forbedring av ulike fangstteknologier, og utvikler samtidig metoder for å undersøke hvordan disse påvirker og påvirkes av prosessene de er en del av.

− Hvis du skal se på hele CO2-verdikjeden har du ikke løst oppgaven før du har lagret CO2-en for siste gang, og den blir der, sier Mølnvik.

− Derfor er CO2-transport og -lagring også forskningstemaer for BIGCCS. I tillegg er vi opptatt av å utvikle metoder for å analysere miljøkonsekvensene og kostnadene for hele CO2-kjeden.

− Det vil være flere alternative løsninger for CO2 fangst. Teknologiske gjennombrudd er ikke lett å planlegge for, men får vi et gjennombrudd innen for eksempel membranforskning eller gassturbinteknologi, vil det kunne bli et skifte, sier hun.

Mølnvik advarer mot å tro at aminer er den enkleste løsningen for å fange CO2.

- Det er ikke så enkelt som mange vil ha det til. Det er flere utfordringer knyttet til avfallet. Vi som forskere kan ikke bare løse én del av problemet og skape et nytt miljøproblem, sier hun.

Energibehovet redusert med en tredel

For få år siden krevde fjerning av CO2 fra naturgass en energimengde på 4,1 Gigajoule (GJ) per tonn fanget CO2 i en MEA-prosess. MEA (monoetanolamin) er det mest brukte aminet til CO2-fangst.

− Over hele verden forskes det nå intenst på å komme fram til forbedrede absorbenter. Forbedringene går på reduksjon i energibruk, bedret stabilitet og lavere utslipp til atmosfæren, sier hun.

− Samtidig gjøres det prosessforbedringer slik at i dag kan de beste aminblandingene og prosessene komme ned på 2,5-2,8 GJ per tonn CO2, sier professor Hallvard Fjøsne Svendsen ved Institutt for kjemisk prosessteknologi på NTNU.

Dette er vist ved pilotkjøringer hos leverandører som Mitsubishi (MHI) og FLUOR, men ikke prøvd i demonstrasjonsskala.

− Samtidig har prosessene blitt forbedret slik at både utslipp til atmosfæren og produksjon av avfall faktisk er innen akseptable grenser. Det er imidlertid helt klart mer å gå på når det gjelder forbedringer, både når det gjelder miljø og energibruk.

− Jeg mener at vi med dagens teknologiske nivå bør sette i gang og ikke vente. Vi kan vente oss blå, men vi må virkelig gjøre noe med problemet nå slik at et marked for renseteknologi skapes, og industrien får noe å strekke seg etter og konkurrere med, sier Svendsen.

«Flaggstang» på Tiller

I januar 2010 vil forskerne få et nyttig verktøy til å teste fangstprosessene i praksis. Et absorbsjonstårn som er like høyt som i et industrielt anlegg, men mye tynnere, er under bygging på Tiller.

Tiller har en lang historie som en verdifull nasjonal forskningsarena. Flerfasetransport av olje, gass og vann i Nordsjøen ble gjort mulig takket være forskningen i flerfaseanlegget her.

Forskere og doktorgradsstipendiater ved Sintef og NTNU skal bruke det nye anlegget til å finne den optimale utformingen og prosessen i tårnet i post combustion-anlegget, og dermed redusere kostnadene for CO2-fangst med aminer.

− På Tiller kan vi teste hva som skjer både i absorbsjons- og desorbsjonsprosessene. Anlegget blir rimelig å drive, men har tilnærmet de samme egenskapene som et industrielt anlegg, blant annet når det gjelder konsentrasjonen av CO2 i de ulike fangsttrinnene, sier Svendsen.