CO₂-fangerne på Klemetsrud

Det blir ikke mange CO₂-molekyler som slipper unna i dette fangstanlegget, forteller de to Tekna-medlemmene Jørgen Thomassen (33) og Marius Tednes (43). De har jobbet med karbonfangst i Fortum Oslo varme, på energigjenvinningsanlegget på Klemetsrud, i henholdsvis et halvt og halvannet år. Tekna Magasinet er langt fra de første besøkende på anlegget. Interessen for CO₂-fangst er stor, kan de bekrefte.

– Vi har hatt delegasjoner fra EU-systemet, fra Kinas ambassade, norske myndigheter, skoler og media, for å nevne noen.

I tillegg til sementproduksjonsanlegget til Heidelberg/Norcem i Brevik, ble Klemetsrudanlegget i fjor godkjent som en del av det nasjonale karbonfangstprosjektet som drives av Gassnova, den norske statens foretak for CO₂-håndtering.

Kinomodus Slå av kinomodus Minispiller

Tekna-medlemmene Jørgen Thomassen og Marius Tednes fanger tonnevis av CO₂ hver dag på Klemetsrud i Oslo.

Nå er det opp til norske politikere å beslutte om staten skal bevilge penger til et fullskalaprosjekt på begge disse punktutslippene der det legges opp til å fange 400 000 tonn CO₂ på hver av dem. Beslutningen ventes i 2020 eller 2021.

– Hvis det blir et ja til dette, kan et fullskala-anlegg være i drift på Klemetsrud i 2023/2024, opplyser Thomassen og Tednes.

«Catch and release»

Hele pilotanlegget er plassert i en blå stålcontainer. Her føres en strøm av røykgass fra forbrenningsanlegget inn og gjennomgår de ulike rensetrinnene som fører til at 90 prosent av CO₂-en fanges.

– Foreløpig driver vi med «catch and release», ler de to sivilingeniørene. Det vil si at den fangede CO₂-en slippes ut igjen. I et fullskala anlegg skal gassen lagres flytende i spesialbygde tanker. I og med at Klemetsrudanlegget ikke ligger ved kai, er planen at tankene skal fraktes med elektriske lastebiler til havn i Oslo.

Deretter skal de skipes til det som planlegges som mellomlagringsområde i Øygarden utenfor Bergen. Både Klemetsrud og Norcems anlegg i Brevik inngår i infrastrukturprosjektet som kalles Northern Light, et samarbeidsprosjekt mellom Equinor, Shell og Total. Equinor skal, så langt vi vet, starte prøveboring i år ned i Johansen-formasjonen der CO₂ skal lagres 1000-3000 meter under havbunnen. Kapasiteten der er beregnet til 300-800 millioner tonn.

– Med andre ord er det god plass, slår Thomassen og Tednes fast, både til norske utslipp og forhåpentligvis fra andre punktutslipp i Europa.

Lekestresser systemet

Etter et halvt års design og bygging, var piloten på Klemetsrud på plass i februar/mars.

– Det vi driver med nå er å skaffe oss mer kunnskap om teknologien. Vi bruker teknologien til Shell Cansolv som er basert på at CO₂ bindes til aminer. Hva disse aminene består av er så hemmelig at selv ikke vi vet det, sier Thomassen og Tednes. Alt vi driver med nå går på å lære systemet. Vi må kjenne til alle reaksjonene mellom vår røykgass og aminer. De siste månedene har vi testet i 2000 timer. De to kaller det «å leke» med systemet.

– Nå kan vi gjøre lure og ikke fullt så lure ting. Vi stresser systemet for å finne ut hva som kan bli krise og gå galt i et fullskala-anlegg. Hva skjer for eksempel hvis vi kutter ut et rensetrinn? Hvor galt går det da? Med piloten kan vi tillate oss å gjøre ting som vi aldri ville turt ellers. De siste 500 testtimene har inngått i standardiseringssystemet som DNV GL har levert for CO₂-fangst.

– Jeg har aldri vært borti noe som blir så nøye testet som dette systemet, sier Thomassen.

Måler: I en brakke ved siden av piloten står måleutstyret og tikker og går. – Her leser vi av alle testene, viser Jørgen Thomassen og Marius Tednes.

Holde aminet på plass i systemet

Pilotanlegget fanger cirka 3,5 tonn CO₂ per dag. Et fullskalaanlegg skal fange 400 000 tonn i året. Enkelt fortalt går teknologien ut på at røykgassen føres gjennom en aminløsning slik at CO₂-molekylene binder seg til aminene.

Denne blandingen varmes opp, og aminene slipper CO₂-molekylene igjen. Det gjelder å skape størst mulig kontaktflate mellom aminet og CO₂ ved gitte forhold, og samtidig beholde minst mulig trykkfall «i absorberen». I stripperen gjelder det å være mest mulig energieffektiv for å koke av CO₂.

– Vi jobber med å påse at aminene ikke følger røykgassen ut, men blir værende i systemet slik at de kan brukes om igjen og om igjen i fangstprosessen. Vi følger utslipp av amin veldig nøye, helt ned på PPB-nivå, det vil si på milliarddels nivå, for å holde oss godt innenfor de gitte rammene for utslipp.

Samtidig måles hele tiden i hvilken grad aminene brytes ned. En egen enhet må skille ut det nedbrutte aminet. Vi har hatt Universitetet i Oslo inne med spesielt måleutstyr for å overvåke utslippene fra den rensede røykgassen. Hvor fort aminet blir nedbrutt har også en betydning for utformingen av utstyret.

Tilført energi koster

– Vi ser på hva som blir mest mulig optimal design av utstyr og hva driftskostnadene i et fullskalaanlegg kommer til å bli. Den største utfordringen er at prosessen krever en del energi. Her kommer det til å skje en utvikling fremover, sier de to. Den tilførte energien kan komme fra fornybare kilder. Alternativt kan det utvikles en teknologi som er enda bedre. Men per i dag er dette det beste vi har.

Thomassen og Tednes forteller at det allerede er et fullskalaanlegg i drift ved et kullkraftverk i Canada. Det fanger en million tonn CO₂ per år.

– Vi bruker mye av kunnskapen derfra, og slipper unna mange av spørsmålene som knytter seg til oppskalering. Røykgassen vår er litt annerledes. Vi tar ut CO₂ til slutt og har en veldig fin røykgass å jobbe med. Vi må også forholde oss til at norske myndighetskrav er enda strengere enn i Canada.

Importerer restavfall

Fortum Oslo Varme eies av det internasjonale selskapet Fortum og av Oslo kommune. Klemetsrudanlegget, er det største energigjenvinningsanlegget i Norge, og middels stort i europeisk sammenheng. Varmen fra avfallsforbrenningen gjenvinnes til elektrisk strøm og fjernvarme. 90-95 prosent av prosessene ved anlegget handler om å rense røykgassen for ulike miljøgifter. Gassen som skal gå inn i CO₂-fangstanlegget er allerede renset for andre miljøgifter.

Stort punktutslipp: Fra denne pipa på Klemetsrud kan det i fremtiden fanges rundt 400 000 tonn CO₂ hvis det nasjonale prosjektet med fangst, transport til vestkysten og lagring i havbunnen realiseres.

– Tommelfingerregelen, sier Thomassen og Tednes, er at en kilo søppel blir en kilo CO₂.

Energigjenvinningsanlegget på Klemetsrud tar imot og brenner tre ulike typer avfall. Det er restavfall, næringsavfall og importert avfall.

– Vi importerer faktisk en del husholdningsavfall fra England. Vi får betalt for å ta å ta det imot. Det betyr at vi eksporterer energiforbrenning, sier Thomassen og Tednes lurt.

Karbonnegativt for biologisk avfall

– Spesielt på Klemetsrud er at er at røykgassen inneholder cirka 50 prosent biogent CO₂ , fordi halvparten av avfallet er biologisk. Når CO₂ fra dette fanges, bidrar det med karbonnegativitet. Karbon tas altså ut av det naturlige kretsløpet.

De to sivilingeniørene er klare på at en kombinasjon av mange tiltak må til om FNs 2 eller 1,5 graders mål skal nå.

– Klemetsrudanlegget blir en dråpe i havet, men får du etablert mange slike anlegg rundt omkring i hele verden, kan det monne. I tillegg bør vi produsere mindre avfall. Det er langt igjen, men vi har mye å vinne på å gjøre noe på disse områdene, mener Thomassen og Tednes. De er helt klare på at å brenne søppel er mye bedre enn å deponere. Deponier utvikler metan som er en enda skumlere klimagass enn CO₂. På global basis er søppeldeponier dessuten et stort miljø- og helseproblem.

Tett samarbeid: Sivilingeniørene Jørgen Thomassen og Marius Tednes jobber tett sammen på CO₂-fangstanlegget på Oslo Fortum Varmes energigjenvinningsanlegg på Klemetsrud 10 kilometer utenfor Oslo sentrum.

Norge bør ta den første støyten

Jørgen Thomassen og Marius Tednes håper veldig på at tidsplanen om å være i gang med å drifte et fullskala-anlegg i 2023/2024 skal være realistisk. Investeringskostnader for den fulle verdikjeden er estimert til et sted mellom 9 og 15 milliarder kroner. Det inkluderer transport til vestkysten, mellomlagring der og videre transport og lagring i havbunnen.

– Vi har ikke noe innblikk i de politiske prosessene som pågår, men vet at det jobbes mye med hvor mye den norske stat skal dekke. Vårt bidrag som teknologer er å optimalisere prosessen, slik at vi kan få ned kostnadene så mye at det blir interessant for andre anlegg i Europa og verden å kunne satse på karbonfangst. Mye tror de avhenger av om prisen på å slippe ut CO₂ øker. Da kan fangst bli interessant for mange. De håper at prisen på anlegg går ned etter hvert som teknologien utvikler seg.

– Det anlegget vi bygger blir sannsynligvis det dyreste som blir etablert, men hvis ikke vi gjør det kommer det heller ikke flere i gang. Jørgen Thomassen og Marius Tednes er i hvert fall enige om at Norge bør gå foran og ta den første «støyten» med et fullskala-anlegg.