karbonfangst og -lagring

(engelsk: post combustion capture)

Med denne metoden blir CO₂ skilt fra avgassen etter forbrenning, men metoden kan også brukes i prosessindustrien med store CO₂-utslipp. Avgassen, som i et gasskraftverk bare inneholder 3,5–4 prosent CO₂, sendes til et tårn der det meste av karbondioksidet binder seg kjemisk til aminer. Etter denne behandlingen vil avgassen inneholde cirka 0,6 prosent CO₂. Fra den CO₂-rike aminblandingen skilles ren CO₂ ut for videretransport og lagring. Aminene brukes deretter på nytt. Metoden har vært kjent og anvendt i små forbrenningsanlegg i lang tid. Å ta teknikken i bruk på store anlegg har vist seg å by på store tekniske og kostnadsmessige utfordringer, som knytter seg til nødvendig oppdimensjonering av anlegget som følge av de svært store gassmengdene som skal behandles.

(engelsk: pre-combustion)

En annen velkjent teknologi går ut på å reformere brenselet (gassifisert kull eller naturgass) før forbrenning finner sted. For eksempel kan en ved hjelp av dampreforming få dannet en syntesegass, som består av karbonmonoksid (CO) og hydrogen (H₂), og som i neste trinn blir endret til CO₂ og mer H₂. CO₂ kan da fanges inn fra en forholdsvis ren gasstrøm, hvorved hydrogenet kan benyttes i forbrenningsprosessen. Fordelen med denne metoden er at CO₂ kan fanges ved trykk, noe som gjør fangstanlegget mindre og billigere. Selve kraftverket med reformering av brenselet blir imidlertid dyrere enn et konvensjonelt gasskraftverk. En annen ulempe er at hydrogen brenner ved høy temperatur som bidrar til økt utslipp av nitrogenoksider. Bruk av denne metoden er særlig aktuell når anlegget skal utformes med tanke på en kombinert produksjon av elektrisk energi og hydrogen, for eksempel til transportformål.

(engelsk: oxy-fuel combustion)

Ulempen ved å skille ut CO₂ etter forbrenning er den lave konsentrasjonen av CO₂ i avgassen. Dette skyldes i stor grad at luft inneholder store mengder nitrogen. Ved å fjerne nitrogenet fra luften før den brukes til forbrenning, får man en avgass som i hovedsak består av karbondioksid og vanndamp. Dette forenkler utskillelsen av CO₂. Ved å kondensere ut vanndampen får man en nesten ren gass av karbondioksid som kan bli tatt hånd om og transportert til et egnet sted for lagring.

Ved siden av høye kostnader med å skille ut nitrogenet er ulempen med denne metoden at flammetemperaturen ved bruk av ren oksygen blir svært høy, og høyere enn det for eksempel en gassturbin tåler. I praksis må man derfor resirkulere avkjølt forbrenningsgass inn i forbrenningskammeret.

Langskip er et prosjekt for fangst, transport og lagring av CO₂ i Norge. Prosjektet ble presentert i en Stortingsmelding i 2020. I første omgang tar Regjeringen sikte på å støtte fangst av CO₂ ved Norcems sementfabrikk i Brevik og Fortum Oslo Varme sitt avfallshandteringsanlegg i Oslo. Transport- og lagringsprosjektet Northern Lights skal frakte flytende CO₂ med skip fra fangstanleggene til en mottaksterminal i Øygarden i Vestland. Derifra vil CO₂ bli pumpet gjennom rør til et lager under havbunnen.

Gassnova ble opprettet som et statsforetak i 2007. Foretaket skal bidra til å fremskaffe løsninger som gjør at teknologi for fangst og lagring av CO₂ tas i bruk og blir et effektivt klimatiltak. For eksempel har Gassnova det overordnede ansvaret for CLIMIT, som er det nasjonale programmet for forskning, utvikling og demonstrasjon av teknologi for CO₂-håndtering.

I 2016 leverte Gassnova inn en idé-studie med forslag til fullskala CO₂-fangst i Norge. Aktuelle kandidater er Norcem i Brevik, Yara i Porsgrunn og forbrenningsanlegget for avfall på Klemmetsrud i Oslo. Hvis dette blir realisert kan Norcem få verdens første CO₂-fangstanlegg på en sementfabrikk.

I tilknytning til raffinerianlegget på Mongstad ble det lagt fram planer om et fullskala-anlegg for CO₂-håndtering i et gasskraftverk, men dette arbeidet ble avsluttet høsten 2013. I stedet har myndighetene satset på å opprette et eget teknologisenter på Mongstad (TCM- Technology Centre Mongstad), som regnes for å være verdens største anlegg for testing og utvikling av teknologier for CO₂-fangst.

På gassfeltet Sleipner blir CO₂ separert fra produsert naturgass og injisert i en saltvannsakvifer, som ligger rundt 1000 meter under havbunnen. Dette har pågått siden 1996.

På gassfeltet Snøhvit blir utvunnet gass behandlet ved LNG-anlegget på land der CO₂ blir skilt ut, fraktet tilbake og deponert i en sandstein-formasjon i gassfeltet.

I Weyburn-Midale i Canada benyttes en gassifiseringsprosess som omder kull til en syntesegass. Rundt 2,8 megatonn CO₂ per år blir fanget inn, og brukt til økt oljeproduksjon (EOR – enhanced oil recovery) i oljefelt i provinsen Saskatchewan.

Boundary Dam er et kanadisk kraftverk basert på brunkull, med en samlet ytelse på 813 MWₑ. I ett av kraftverkets produksjonsenheter er det installert et renseanlegg for å redusere utslippet av SO₂, NOₓ og CO₂. Utslippet av CO₂ reduseres med 90 prosent samtidig som kraftproduksjonen fra enheten reduseres fra 139 MWₑ til 110 MWₑ. Anlegget ble offisielt åpnet i oktober 2014, og regnes som verdens første fullskalaanlegg for CO₂-håndtering av et kullkraftverk. Anlegget blir kommersielt drevet, der en bruker innfanget CO₂ til økt produksjon i nærliggende oljefelt. Med den valgte løsning blir bare halvparten av innfanget CO₂ lagret på en permanent måte. Resten slippes ut i atmosfæren.