Mann med blå hjelm ser opp langs stålrør som stiger mange etasjer over ham.
SINTEF har forsket på fangst av klimagassen CO₂ i mange år. Her er forsker Lars Hovdal i sving. i laboratoriet på TIller utenfor Trondheim. Foto: Thor Nielsen

SINTEF hjelper Kina med CO2-fangst

«Chemical Looping Combustion» (CLC) er en teknologi som brukes til CO₂-fangst. Nå skal verdens største demoanlegg for teknologien bygges i Kina – med norske forskere på laget.

– At vi lykkes med CO₂-fangst er avgjørende for at vi skal nå klimamålene, sier energiforsker i SINTEF, Nils Erland Haugen, som er prosjektleder for satsingen.

Teknologien baner vei for avkarbonisering av industrier som står for en betydelig del av verdens CO₂-utslipp. Det kan åpne døra for mer kostnadseffektiv reduksjon av utslipp fra både biomasse og fossile brensler ved industrianlegg over hele verden, ifølge forskeren.

Prosjektet som nå skal bygge verdens største demonstrasjonsanlegg for CLC har fått navnet CHEERS, og er et kinesisk-europeisk konsortium som består av ledende forskningsinstitusjoner og industribedrifter.

Lager strøm av miljøsynder og fanger CO₂-en 

Anlegget blir et kraftverk som skal ligge i Deyang i Kina og ha en kapasitet på hele  3MW. Omgjort til strøm tilsvarer det snittforbruket til 1600 norske husholdninger.

Kraftverket skal bruke petroleumskoks som brennstoff. Dette er i utgangspunktet et avfallsprodukt fra oljeraffinering, som det er vanskelig å kvitte seg med på miljøvennlig måte, fordi det inneholder både svovel og tungmetaller. 

Men hva er egentlig «Chemical Looping Combustion»?

CLC er en metode for CO₂-fangst hvor forbrenningsprosessen skjer med bruk av oksygen og ikke med luft, som er det vanlige. Fordelen med dette er at avgassen ikke inneholder store mengder nitrogen som kommer med når vi forbrenner med luft. Det gjør at vi får ut en høy konsentrasjon av CO₂, og resten er i hovedsak vanndamp. Dette gjør det langt enklere å hente ut CO₂-en ved ganske enkelt å kondensere ut vanndampen.

– SINTEF har drevet CLC-aktivitet i mange år, og vi har blant annet bygd en stor CLC-rigg i Trondheim som vi har kjørt flere tester og prosjekt på, opplyser Haugen.

– I dag er det vanlig å produsere oksygenet ved bruk av kommersielle luftseparasjonsprosesser hvor lufta kjøles ned til den blir flytende ved rundt minus 170°C. Dette er en energikrevende prosess. Det vi gjør er å teste ut en mindre energikrevende metode, sier forskeren.

Interkontinentalt miljøprosjekt

I CLC-teknologien splittes forbrenningsprosessen i to ved hjelp av en luft- og en brenselsreaktor. (Se illustrasjon.) Mellom disse sirkulerer et metalloksid.

Figur som viser prinsippet for CLC, fangst av CO2.

Avgassen fra brenselsreaktoren består bare av CO₂ og vanndamp som lett kan separeres. CLC er blant CO₂-fangstteknologiene med høyest potensiale både med hensyn til energi- og kostnadsbesparelser.

– Det er fantastisk artig at vi kan bidra med et så viktig prosjekt for klimaet. Og spesielt at det har så stor skala og er et interkontinentalt prosjekt. CO₂-fangst har stort potensiale i Kina, siden de har mye industri som kan kutte sine utslipp med denne teknologien, sier prosjektleder Nils Erland L. Haugen i SINTEF. 

Prosjektet nådde en milepæl 2. februar i år, da TotalEnergies, Dongfang Boiler Group Co. (DBC), Tsinghua University og IFP Energies Nouvelles besluttet å bygge det 3MW store demonstrasjonsanlegget.

Anlegget har potensiale til å levere 4-5MW varme. Byggingen av anlegget skal validere de tekniske, økonomiske og miljømessige bruksaspektene av CLC-teknologien,

Den opprinnelige investeringen i demonstrasjonsanlegget i Deyang er til sammen på nesten 10 millioner euro. Dette kommer i tillegg til de 10 millionene som allerede har blitt investert i FoU-aktivitetene. Planlagt oppstart er i 2023. Prosjektet har blitt gjort mulig med støtte fra EU Horizon 2020 og det kinesiske MOST-programmet.