Gjør CO₂-fangst enklere med ny teknologi

Klimateknologi: Røykgass fra industrien inneholder klimagassen CO₂ og i en fangstprosess økes konsentrasjonen av CO₂, som deretter kan brukes eller lagres.

CO₂-fangstteknologier er imidlertid avhengig av energi for å frigjøre CO₂ etter at den er fanget. Vanligvis brukes varme som energikilde til denne prosessen. Noen industrier kan utnytte tilgjengelig spillvarme, mens for andre kan CO₂-fangst kreve komplekse ettermonteringer, endringer i infrastrukturen, eller økte brenselskostnader.

Optimaliserer energibruken

Nå har forskere ved SINTEF utviklet en ny og enklere teknologi for fangst av karbon fra en industriell røykgass, kalt Continuous Swing Adsorption Reactor (CSAR). Teknologien er basert på effektiv bruk av strøm, en varmepumpe og en vakuumpumpe.

– Gjennom studier har vi vist at CSAR-teknologien er svært konkurransedyktig i forhold til teknologier som bruker varme. Dette gjelder spesielt når rimelig og fornybar elektrisitet er tilgjengelig.

Fordelen er at begge disse pumpene bare trenger en vanlig strømkilde. Det gjør den ideell til montering på eksisterende anlegg. Forsker ved SINTEF, Jan Hendrik Cloete, forklarer prosessen nærmere:

– CSAR-teknologien bruker to reaktorer i fangstprosessen. I den første reaktoren fanges CO₂ av en sorbent; et materiale som  binder CO₂ til sin overflate. Denne bindingen skjer ved lav temperatur og prosessen generer varme. Denne varmen overføres til den andre reaktoren, hvor den brukes for å frigjøre CO₂ fra sorbenten ved en høyere temperatur. Varmepumpen brukes til å overføre varmen mellom reaktorene og vakuumpumpen til å hjelpe til med frigjøringen av CO₂.

Sammen gjør pumpene overføringen av varmen veldig effektiv, og er årsaken til det lave energiforbruket ved teknologien.

Er svært konkurransedyktig

– Gjennom studier har vi vist at CSAR-teknologien er svært konkurransedyktig i forhold til teknologier som bruker varme. Dette gjelder spesielt når rimelig og fornybar elektrisitet er tilgjengelig, forteller Jan Hendrik Cloete.  

Lovende resultater: Dette er BIRs avfallsforbrenningsanlegg utenfor Bergen, hvor CSAR-teknologien er demonstrert. Foto: BIR VIS MER

I sommer ble teknologien demonstrert av SINTEF og det norske selskapet Caox ved avfallsforbrenningsanlegget BIR AS, utenfor Bergen. BIR håndterer rundt 220 000 tonn restavfall i året for å produsere strøm og fjernvarme, som resulterer i et CO₂-utslipp på 250 000 tonn. 

– Etter 100 timers drift så vi at vi kunne fange like mye CO₂ fra en reell røykgass som i laboratoriet. Dette var et viktig steg for å bekrefte at konseptet også fungerer industrielt, i tillegg til å få styrket tilliten til de økonomiske estimatene, sier SINTEF-forskeren.

Pilotreaktoren er designet for å kunne fange 100 kg CO₂ per dag. BIR arbeider for å få på plass et fangstanlegg for 100 000 tonn CO₂ pr. år innen 2030, ved bruk av kommersiell tilgjengelig teknologi. Parallelt vurderer de nye og mer effektive teknologier, som CSAR, for fangst av resterende CO_2.

Schalk Cloete opererer CSAR-piloten ved BIR. Foto: SINTEF VIS MER

Bidrar til utviklingen av CCS-teknologier

Resultatene fra BIR i Bergen baner vei for å kunne oppskalere teknologien for en rekke industrier. Pilotreaktoren blir nå returnert til SINTEFs flerfaselaboratoriet på Tiller, hvor den skal optimaliseres.

Etter dette er planen å montere piloten på en sementfabrikk i Spania, som del av det pågående EU-finansierte prosjektet CAPTUS, som ser på bærekraftige måter å fange og bruke CO₂ fra energiintensive industrier.