Industrien står for en femdel av alle CO2-utslippene i verden, ifølge det internasjonale energibyrået IEA.

Typiske store, industrielle utslippskilder er sementproduksjon, jern- og stålverk, kjemisk industri og raffinerier. CO2-utslippene fra slik industri er ventet å øke i de neste tiårene, hvis ikke klimagassen tas hånd om.

Industriell CO2-fangst kan derfor bli et viktig bidrag i klimakampen.

Forskning både i Norge og andre land viser at klimagassutslipp fra industrien kan kuttes betydelig ved å etablere CO2-fangst ved fabrikkene. I Norge er Norcems sementfabrikk i Brevik og Hydros aluminiumsfabrikk på Sunndalsøra gode eksempler på det.

De samme fangstmetodene som utvikles for gass- og kullkraftverk, kan brukes til CO2-fangst i industrien. Mens dette teknisk sett lar dette seg gjøre i kraftintensiv industri, viser forskning, så er hovedutfordringen økonomisk. 

Kostnaden på CO2-fangst må ned, og prisen på utslipp må opp.

Fanger CO2 fra sementrøyk

Ved Norcems fabrikk i Brevik i Telemark er flere teknologier testet for å se hvilken som egner seg best for å fange CO2 fra røykgass fra sementfabrikker. Prosjektet er en del av forskningsprogrammet Climit (se faktaboks).

Tre testanlegg har stått i Brevik siden våren 2014 og har behandlet røykgass direkte fra sementproduksjonen. Røykgassen inneholder 17 til 20 prosent CO2, pluss SO2, NOx, støv og vanndamp.

Den mest vanlige måten å fange CO2 på, er å bruke såkalte aminer til å absorbere CO2-gassen. Aker Solutions har i Brevik gjort en serie nye tester, som tidligere er benyttet på røykgass fra kullkraftverk i Storbritannia og USA, og på Mongstad.

Resultatene i Brevik betegnes så langt som lovende, med blant annet dokumentert reduksjon i energiforbruket.

Ulike metoder

En annen teknologi som testes i Brevik, kommer fra Research Triangle Institute (RTI) i USA. De har utviklet en absorbent i fast form.

Instituttet har testet denne ved flere kullkraftverk i USA, men aldri tidligere på en sementfabrikk. Siden starten av testene i Brevik har anlegget til RTI vist at det er i stand til å fange CO2 i betydelig grad fra røykgass fra sementproduksjon. Neste år går teknologien over til fase to av testingen.

Det er også et tredje og fjerde testanlegg, som bruker henholdsvis membraner og kalkstein til å fange CO2. 

 – Dette får vi til

CO2-fangst krever store mengder energi. I en sementfabrikk kan varmeenergien hentes fra produksjonsprosessen.

På Norcems sementfabrikk kan 24 megawatt spillvarme gjøres tilgjengelig. Beregninger har vist at med denne energimengden kan man fange 30 til 40 prosent av CO2-en i røykgassen på Norcem.

Dette vil innebære en reduksjon i utslipp på 300 000 til 400 000 tonn CO2 årlig.

– Debatten i Norge dreier seg om å få bygd et fullskala demonstrasjonsanlegg. Men siden energibehovet er så stort, kan det tenkes at et anlegg i mindre skala er mer realistisk. La oss heller fange 400.000 tonn og få masse kunnskap og erfaring som kan være til nytte for andre, sier prosjektleder Liv Bjerge i HeidelbergCement Norcem.

Testresultatene fra Brevik analyseres nå, og resultatene vil offentliggjøres neste år. Bjerge sier fremgangen i prosjektet er god.

– Allerede nå ser vi at vi kommer til å få til fangst av CO2 fra sementproduksjonen, sier Bjerge.

Kostbar prosess

Også Hydros aluminiumsfabrikk på Sunndalsøra er brukt som et eksempelanlegg.

Målinger her har vist at 60 prosent av CO2-innholdet i prosessgassen kan fjernes ved å bruke spillvarme fra produksjonsprosessen. Dersom en større andel CO2 skal fjernes, må det tilføres energi utenfra, noe som vil være kostbart.

Prosessgassen inneholder bare én prosent CO2 og består ellers av 99 prosent luft. Beregninger viser at kostnaden vil reduseres vesentlig dersom konsentrasjonen av CO2 i røykgassen heves til minst tre eller fire prosent.

– Vårt anlegg er utformet for å kjøle ned cellene med luft. Hvis vi tynner avgassen i mindre grad, slik at CO2-konsentrasjonen økes, vil avgassen fra vårt anlegg være på linje med avgass fra et gasskraftverk, sier Gunn Iren Müller ved Hydros forskningssenter i Porsgrunn.

En slik omlegging vil kreve store endringer i elektrolysehallen. Det økonomiske regnestykket vil også påvirkes av hvordan all energien som kreves for å fange CO2 skal produseres.

– Et verdifullt resultat av prosjektet har vært å vise hvordan vi kan utnytte spillvarme til CO2-fangst ved å bruke varmevekslere i avgassen. I dag har vi ikke utstyr for dette, og spillvarmen vil ikke kunne fjerne alt. Men vi må ikke la det beste være det godes fiende. Hvis vi kan fjerne 60 prosent, er det kanskje godt nok. Man må ta en diskusjon på hvilket nivå vi skal legge oss på, sier Müller.

Karbonprisen må opp

Lederen for prosjektet Industrial CCS, Hans Aksel Haugen, mener at dersom CO2-fangst fra industrien i stor skala skal bli en realitet, må neste trekk komme fra politisk hold. I første rekke må prisen på utslipp bli høyere.

– Politisk evne og handling må til. Klimaproblemet er ikke blitt mindre. Videre teknologisk utvikling er også nødvendig. Teknologien for CO2-fangst er i sin spede industrielle begynnelse. Når den utvikles, vil kostnadene drives nedover, sier Haugen.