11-12-2018 14:47:17

CO2 skal fryses ned til -120 grader og omdannes til brændstof

En ny metode til CO2-lagring baseret på lavtemperaturteknik lover at være dobbelt så energieffektiv som tidligere metoder. Et dansk projekt skal undersøge muligheden for at bruge den nye metode til ikke bare at lagre CO2’en, men også genbruge den som brændstof
Ajourført den 7. maj. 2018 Af Rene Pedersen - netværksredaktør
CO2 skal fryses ned til -120 grader og omdannes til brændstof

CO2-lagring - eller Carbon Capture Storage - er blandt både videnskabsfolk og i FN-regi regnet som en vigtig teknologi, hvis vi skal begrænse vores CO2-udledning. Alligevel har metoden et skæmmet ry, og en række planlagte europæiske projekter er i løbet af de seneste år blevet lukket ned.

Blandt skeptikerne er Greenpeace, der frygter, at CSS blot fungerer som en undskyldning for fortsat udledning. Andre modstandere er mere bekymrede for, at CO2’en slipper ud. Og en tredje anke har været, om metoden er energieffektiv nok til for alvor at flytte noget i den globale udledning af CO2. 

En ny metode, Cryogenic Carbon Capture™, der er baseret på lavtemperaturteknik, satser dog på at give CO2-lagring nyt liv. Metoden lover ikke bare at være dobbelt så energieffektiv, billigere i anlægsomkostninger og at bruge mindre vand. Den tilbyder også muligheden for at genbruge CO2’en som brændstof eller langtidslagring i materialer. Om den nye tilgang til at indfange CO2 har et potentiale i Danmark, skal et dansk projekt med Aalborg Universitet i spidsen undersøge.

Nordic Clean Energy Week

Søren Knudsen Kær holder oplæg om Cryogenic Carbon Capture™ under Nordic Clean Energy Week. Hør mere om Recycling of unavoidable CO2 emissions in electro-fuels 24. maj. 

Læs mere om arrangementet her

“Udgangspunktet i projektet er at fange CO2 fra industrielle processer og genbruge den i andre sammenhænge. Fx til at lave brændstof, men vi kigger også ind i andre muligheder. Det kunne være at indbinde den i beton, mineraler eller anden langtidslagring i materialer,” fortæller Søren Knudsen Kær, der er professor ved Institut for Energiteknik på Aalborg Universitet og står bag Cryogenic Carbon Capture and Use (C3U)

Køler CO2’en til -120 grader

I dag foregår CO2-lagring fra industrien typisk ved, at du har en amin-opløsning, som du “vasker røggassen med”. Opløsningen optager CO2, og så cirkulerer den sammen med den absorberede CO2 over i en anden kreds, hvor man opvarmer den, og den frigiver CO2 igen. På den måde kan du vaske CO2 ud af røggas. Udfordringen er dog, at det er meget energikrævende og er forbundet med miljømæssige konsekvenser knyttet til amine opløsningen.

Cryogenic Carbon Capture™, som er udviklet af det amerikanske firma Sustainable Energy Solutions (SES) fungerer anderledes. Først køler de røggassen ned til omkring minus 120-150 grader, hvilket gør det muligt at trække CO2 ud. Herefter er der primært nitrogen tilbage, som også er blevet nedkølet til minus 120 grader. Den kolde nitrogen kan så igen bruges til at køle næste etape af røggassen ned gennem en varmeveksler.

Det lyder umiddelbart ulogisk, at det er mere energieffektivt at køle ned til ekstreme minusgrader, men tricket er, at du ikke bare køler røggassen ned til minus 120 grader og mister den energi, du bruger til at køle ned til minus 120 grader. Ved at bruge et netværk af varmevekslere til termisk integration af processerne kan man bruge den ene strøm til at flytte energi over i den anden, så det samlede energiforbrug ikke bliver uoverkommeligt. (Læs mere detaljeret hvordan teknologien fungerer).
“Den kryogene teknik bruger mindre energi, og de kalkuler, der er lavet, peger også på, at den vil være billigere i anlægsinvestering. Så der er store teknologiske og økonomiske fordele i forhold til, hvad der ellers er “state of the art” teknologi i dag,” siger Søren Knudsen Kær. 

Teknologien er demonstreret, og processen er regnet igennem med samme simuleringsværktøjer, som bliver brugt til at regne traditionelle CO2-capture teknologier igennem. Og med udgangspunktet i det kan man se, at her skal vi kun bruge cirka den halve energi af de andre processer, forklarer Søren Knudsen Kær videre.

Nordjyske udledere

Det nordjyske projekt skal undersøge, om det vil give mening at benytte metoden på to af de store udledere af CO2 “nordenfjords”: Aalborg Portland og Nordjyllandsværket. Arbejdet startede i senforåret 2017 og løber til 2019, og når det er overstået skal projektet gerne vise, om der kan laves en business case for implementering af teknologien i dansk industri.

Søren Knudsen Kær kalder Cryogenic Carbon Capture and Use (C3U) for et “teknoøkonomisk feasibility studie”, hvor der bliver lavet beregninger af økonomien og de lovgivningsmæssige betingelser. Men projektet skal også se nærmere på hvilke muligheder der er for at fremstille brændstoffer ud af CO2’en, og hvordan kan det integreres med elektrolyse. Og som et sidste mål drømmer han om, at det i sidste ende kan munde i et forslag til et demonstrationsprojekt på fx Aalborg Portland.

“Hvis vi kan pege på, hvilken vej vi skal gå, og pege på de første small scale demoanlæg i Danmark, så har projektet opfyldt sit mål” siger han.

Skalering er den store hurdle

Søren Knudsen Kær peger på skalering og afprøvning som den store udfordring i forhold til for alvor at tage Cryogenic Carbon Capture™ i brug. Der er lavet mindre demonstrationsanlæg i USA, men der er ikke lavet anlæg, som er store nok til fx at kunne indfange alt CO2 fra et kraftværk.

Søren Knudsen Kær har svært ved at vurdere, hvor dyre anlæg, der er tale om, hvis fx Aalborg Portland skulle lave et anlæg. Men at der er tale om en milliardinvestering, er helt sikkert. Det er en kompliceret proces med store volumenstrømme, og store procesanlæg skal kunne køre i mange år uden voldsom udskiftning af centrale komponenter, og det kan ikke afskrives over en periode på fem-ti år.

“Udfordringen med CO2-lagringsteknologierne er, at det er så store investeringer, og prisen på CO2 er simpelthen ikke høj nok endnu til at der er en business case i det. Med mindre man kobler det sammen med noget andet,” siger Søren Knudsen Kær.

Derfor har det danske projekt fokus på ikke bare at lagre CO2 og holde den væk fra atmosfæren, men også at gøre CO2 til en ressource. Det kan fx være til brændstofproduktion, hvor man kan forestille sig, at CO2 kan få en værdi i form af, at man får en karbonkilde til at lave elektrofuels.

ORDIC CLEAN ENERGY WEEK

Søren Knudsen Kær holder oplæg om Cryogenic Carbon Capture™ under Nordic Clean Energy Week. Hør mere om Recycling of unavoidable CO2 emissions in electro-fuels 24. maj. 

Læs mere om arrangementet her


Deltag i debatten

luk
close