Miljøvennlig CO2-håndtering? Prosjekt Environmental Decision Support for Innovative EcoDesign for CCS (EDecIDe)

Transkript

1 Miljøvennlig CO2-håndtering? Prosjekt Environmental Decision Support for Innovative EcoDesign for CCS (EDecIDe) Andreas Brekke CLIMIT-dagene, 13. oktober 2010

2 Innhold Prosjektdeltakere Bakgrunn Prosjektmål Arbeidspakker WP1 Toksiske effekter WP2 Vekting WP3 Benchmarking

3 Prosjektdeltakere

4 Prosjektorganisering EDecIDe pågår fra første januar 2010 til 31. desember Totalt budsjett på 8.5 millioner NOK. Finansiert av Forskningsrådet (80%), Statoil (10%) og Statkraft (10%). Hoveddelen av arbeidet skal utføres av Østfoldforskning med viktige bidrag fra prosjektpartnere.

5 Bakgrunn: LCA av gasskraft med CCS Reference scenario (59%) Scenario CCS-1 (45%) Scenario CCS-2 (45%) Scenario CCS-3 (50%) 832 MW Electricity 789 MW 43 MW Reduced electricity production 86 MW 20 MW 23 MW 30,2 kg gas/sec 1408 MW Exhaust, including 82 kg CO2/sec. MEA Steam 301 MW Exhaust, including NO 2, MEA, NH 3 and CO 2 (8 kg/sec). 74 kg CO 2 /sec. Gas production offshore at Heidrun Gas transport: Haltenpipe Gas terminal Electricity production at CCGT Tjeldbergodden Post-combustion CO 2 capture plant Compression and pipeline transport of CO 2 Injection and storage of CO 2 Exhaust Reclaimer waste 8 kg gas/sec 354 MW 139 kg steam/sec 301 MW Biofuel production Transport 74,5 kg biofuel/sec 354 MW Steam production

6 Relative impacts Miljøbelastninger i ulike kategorier Reference scenario Scenario CCS-1 Gas boiler Scenario CCS-2a Biofuel boiler Scenario CCS-2b Biofuel boiler Scenario CCS-2c Biofuel boiler Scenario CCS-2d Biofuel boiler Scenario CCS-3 Process integration Relative impacts of the CCS scenarios in relation to the reference scenario Global warming potential Acidification potential Eutrophication potential Photochemical ozone creation potential Cumulative energy demand

7 Pt Pt Pt Vekting Store forskjeller mellom metoder Alle gir riktignok best resultat for alt. 3 Tar de hensyn til norsk natur/kultur? Reference scenario EPS 2000 (willingness to pay for avoiding damage) Scenario CCS-1 Gas boiler Scenario CCS-2a Biofuel boiler Scenario CCS-2d Biofuel boiler Scenario CCS-3 Process integration Species Extinction Depletion of reserves Prod. Cap. Drinking water Prod. Cap. Irrigation Water Soil Acidification Fish and Meat production Wood Growth Capacity Crop Growth Capacity Nuisance Severe Nuisance Morbidity Severe Morbidity Life Expectancy Reference scenario Reference scenario Scenario CCS-1 Gas boiler Scenario CCS-1 Gas boiler EDIP/UMIP 96 (distance to target) Scenario CCS-2a Biofuel boiler IMPACT (damage in monetary units ) Scenario CCS-2a Biofuel boiler Scenario CCS-2d Biofuel boiler Scenario CCS-2d Biofuel boiler Scenario CCS-3 Process integration Scenario CCS-3 Process integration Resources (all) Slags/ashes Radioactive waste Hazardous waste Bulk waste Human toxicity soil Human toxicity water Human toxicity air Ecotoxicity soil chronic Ecotoxicity water acute Ecotoxicity water chronic Photochemical smog Eutrophication Acidification Ozone depletion Global warming (GWP 100) Mineral extraction Non-renewable energy Global warming Aquatic eutrophication Aquatic acidification Land occupation Terrestrial acid/nutri Terrestrial ecotoxicity Aquatic ecotoxicity Respiratory organics Ozone layer depletion Ionizing radiation

8 Overordnede prosjektmål Økt kunnskap om miljøbelastninger og fordeler knyttet til CCS. Tilrettelegge for utvikling og valg av mest miljøvennlig løsning for CCS. Bidrag til aksept og effektivitet for slik teknologi som løsning for klimagassutslippsreduksjoner. Oppnå dette gjennom kunnskap om flere miljøbelastninger i et totalt livsløpsperspektiv for CCSsystemer.

9 Arbeidspakker Arbeidet er organisert i tre arbeidspakker: WP1 om toksiske effekter, WP2 om vekting, og WP3 om sammenligning av ulike energiteknologier.

10 Arbeidspakke 1: Toksiske effekter Inkludere human- og økotoksikologiske effekter fra CCS (med spesielt fokus på post combustion basert på aminer) i eksisterende LCA modeller. Utslippskomponenter, spredningsmodeller og toksisitetsforsøk. Østfoldforskning ansvarlig for å innarbeide i LCAmodell. NILU, HiT og Tel-Tek ansvarlige for å bidra med data og informasjon om aminer og degraderingsprodukter. Testing og verifisering av modell av prosjektpartnere og andre eksperter gjennom workshoper og diskusjoner.

11 Arbeidspakke 2: Vekting Utvikle en vektingsmodell med vektingsfaktorer som er utviklet for norske forhold. Vekting kan ta utgangspunkt i naturkvaliteter eller kulturdimensjoner. Østfoldforskning ansvarlig for å utarbeide og presentere kvanititativ rangering mellom ulike miljøbelastninger. Testing og verifisering av prosjektpartnere. PhD-kandidat ansatt for å undersøke detaljer relatert til vekting (knyttet til CCS og norske forhold). Ansatt ved Østfoldforskning og tatt opp på Universitetet i Aalborgs PhD-program.

12 Arbeidspakke 3: Sammenligning med andre energiteknologier Gasskraft med aminbasert CCS skal sammenlignes med: andre energiteknologier (f.eks. vindkraft, kullkraft) andre post combustion CO 2 -fangstteknologier (f.eks. nye solventer, adsorpsjon, membraner) Miljøeffekter i livsløpsperspektiv, inkludert sensitivetets- og usikkerhetsanalyser. Østfoldforskning ansvarlig for å utføre sammenligning og bidra med data for ulike energiteknologier med hjelp fra samarbeidspartnere.

13 Grenser og begrensninger Prosjektet har post combustion karbonfangst som fokus Utgangspunktet er gassfyrt kraftverk med aminbasert fangstteknologi. Monoetanolamin (MEA) som aktivt amin Likevel: Andre aminer må undersøkes (i hvert fall i WP1) Transport og lagring må undersøkes (i hvert fall i WP2) Andre applikasjoner av karbonfangst må tas hensyn til (i hvert fall i WP3)

14 Foreløpige resultater Toksisitetsmodeller for aminer begynt å legges inn i LCA-modell. Sammenligning av spredningsmodeller i og utenfor LCA påbegynt. Stipendiat ansatt 1. september. Workshop om sprednings- og toksisitetsmodeller i løpet av året. Workshop om vekting i første halvår 2011.