Gass og dens plass i et mangfoldig energilandskap

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Gass og dens plass i et mangfoldig energilandskap"

Thoralf Viken
9 år siden
Visninger:

1 Gass og dens plass i et mangfoldig energilandskap Teknologiske muligheter og utfordringer Bjørg Andresen Forskningsdirektør Institutt for energiteknikk Pb 40, NO-2027 Kjeller Innhold: Kort om IFE Gass, hva snakker vi om Anvendelser

Forskningsdirektør Institutt for energiteknikk Pb 40,

2 Institutt for energiteknikk (IFE) Bredt energiteknologisk FoU-miljø Olje, gass, fornybar energi, miljø, klima, nukleær teknologi og kjernekraftsikkerhet Omfattende eksperimentell FoU-virksomhet Over 600 medarbeidere fra 30 land Internasjonalt rettet Samarbeider tett med ledende internasjonale fagmiljøer Utvikler teknologiske løsninger for kunder i land Omsetning: 600 mill.kr - 40% fra utlandet Fokus på teknologisk innovasjon JEEP II-reaktoren på Kjeller IFEs Flerfaselab Halden-reaktoren

rettet Samarbeider tett med ledende internasjonale fagmiljøer Utvikler teknologiske løsninger for kunder i 30-40 land

3 ENERGI- OG MILJØTEKNOLOGI ENERGISYSTEMER SOLENERGI MILJØTEKNOLOGI Energisystemanalyse Vindenergi Hydrogenteknologi Varmepumper Silisiumbasert solcelleteknologi Solmoduler Solenergisystemer Utdanning CO 2 -håndtering Isotopsystemer Avfallsteknologi NOWITEC Research Center for Offshore Wind Technology SOLAR UNITED The Norwegian Research Centre for Solar Cell Technology SUCCESS SUbsurface CO 2 storage Critical Elements and Superior Strategy

-håndtering Isotopsystemer Avfallsteknologi NOWITEC Research Center for Offshore Wind Technology SOLAR UNITED

4 Gass hva snakker vi om? Naturgass Finnes naturlig Dannet over millioner av år Består hovedsaklig av metan (CH 4 - >90%) Biogass Bakteriell nedbrytning av organisk materiale; CH 4, CO 2, H 2 S, andre ureinheter Hydrogen, H 2 Spalting av vann Reformering H-H H-H H-H H-H Syntese gass Gassifisering, termisk behandling av biomasse eller kull; CO, CO 2, H 2 FREVAR

>90%) Biogass Bakteriell nedbrytning av organisk materiale; CH 4, CO 2, H 2 S, andre

5 Den store forskjellen.. Ved forbrenning Ved Kull Olje Natur gass Hydrogen Hydrogen; dannes bare vann H 2 + 1/2O 2 = H 2 O Biogass; CO 2 som frigjøres tilsvarer den mengde CO 2 som biomassen har akkumulert fra atmosfæren Naturgass; CO 2 som frigjøres representerer et netto tilskudd av CO 2 til atmosfæren

vann H 2 + 1/2O 2 = H 2 O Biogass; CO 2 som frigjøres tilsvarer den mengde

6 Allikevel Fra Gassmagasinet En ny rapport viser at det ble brukt 2.4 TWh naturgass her i landet i Gassbruken ga en miljøgevinst på nærmere tonn CO 2, og en samfunnsgevinst ved reduksjon av lokale utslipp på 165 millioner kroner Naturgass erstatter energibærere med høyere utslipp av CO 2 Bruk Metallproduksjon Innenlands sjøtransport Veksthus Fjernvame

000 tonn CO 2, og en samfunnsgevinst ved reduksjon av lokale utslipp på 165 millioner kroner

7 Anvendelser av gass Energi Kraftproduksjon Varmeproduksjon Industriell bruk Energi Råstoff Transport Drivstoff

8 Gasskraft i Norge Kårstøkraftverket Utfordringer: Kostnader Gass Elektrisitet CO 2 -rensing

14 Industriell bruk

15 Industriell bruk - gassforedling Gass til plastråstoff og plast Katalyse Gass til energiprosesser og syntetiske drivstoff Syntetisk bensin, diesel, metanol Gass til materialer Reduksjonsmiddel ved produksjon av metall fra malm Kilde for reint karbon Gass til proteiner og andre næringsstoff

diesel, metanol Gass til materialer Reduksjonsmiddel ved produksjon av

16 Bioråstoff som energikilde Regionalt eller lokalt, hvor det er tilgjengelig tilstrekkelig med rimelig råstoff Bioenergi Kraft Varme Drivstoff Flytende, biogass, biohydrogen Bør utnyttes der det gir størst totalutbytte

råstoff Bioenergi Kraft Varme Drivstoff Flytende,

17 Går på kjøttdeig.. Kjøttdeigen til Gilde ender opp som biogass i Fredrikstad. Noe Fredrikstad-bussene kan nyte godt av Norges første anlegg for produksjon av biogass til bussdrift ligger i Fredrikstad, og ble åpnet den 18. desember FREVAR.

Noe Fredrikstad-bussene kan nyte godt av http://www.f-b.no/apps/pbcs.

18 Energiutnyttelse av avfall Biogassanlegg Middels høye investeringskostnader Biogass til energi- eller transportformål Mulig bruk av råtnerest Bioceller Svært lave investeringskostnader Biogass til energi- eller transportformål Mulig bruk av råtnerest Forbrenning Svært høye investeringskostnader Direkte energiutnyttelse Aske til farlig avfall-deponi Kilde: Lindum Ressurs og Gjenvinning

til energi- eller transportformål Mulig bruk av råtnerest Forbrenning Svært høye

19 Dagens biogassproduksjon + oppgradering av biogassen Produkter: 1. Metan (CH 4 ); kraft, varme, drivstoff, hydrogen 2. CO 2 ; deponi - salg av kvoter, veksthus, industriell utnyttelse

20 Biomasse gassifisering Indirect processes End use CHP Raw biomass Gasification Steam/oxygen Pressurised or athm. Direct or indirect Gas cleaning Particles Tars H 2 S/COS Inorganic removal Conditioning Reforming Shift CO 2 removal BIO H 2 Pre treatment Drying Grinding Pelletisation Pyrolysis CO 2 IEA, HIA 16B

Direct or indirect Gas cleaning Particles Tars H 2 S/COS Inorganic removal

21 Industriell gassifisering 155 anlegg verden over: global kapasitet 70 GW (innfyrt) innen 2010 Flere teknologier tilbys i markedet for ulike føder - inkl. biomasse & avfall

22 Norske Skog Dagens Næringsliv

23 Hydrogen, fremtidens energibærer

24 Vannelektrolyse H O (l)+ el (>1.44 V) H (g) + O (g) Atmosfærisk elektrolysør Hydrogenstasjon i Hamburg Høytrykkselektrolysør Hydrogenstasjon, Reykjavik Kilde: Norsk Hydro

25 Bruk av hydrogen H (g) + O (g) H O (g/l)+ el (<1.22 V) + varme Forbrenning i brenner varme Forbrenningsmotor Konvertering til mekanisk energi og vann Max 30% virkningsgrad Brenselcelle Direkte konvertering til vann og elektrisk energi 50-60% virkningsgrad

26 PEM-brenselceller Opp til flere 100 celler 5 celler per cm Aktivt celleareal: ca cm A >100 V 1kW/liter e - SIEMENS

27 Anvendelsesområder Transport Erstatning for batterier i bærbar elektronikk Stasjonær energiproduksjon

28 Lagring av hydrogen Komprimert gass Ståltank: 300 bar Komposittank: 700 bar Flytende (20 K, -253 C) Metallhydrider (MH) Tradisjonelle: 25 C 15 bar Avanserte: 400 C 400 bar

29 Nøytron diffraksjon - JEEP II reaktor, IFE JEEP-II PUS høy oppløselig pudder diffraktometer

30 HyNor Hydrogenveien i Norge

31 HyNor Lillestrøm, system-skisse Ø. Ulleberg

32 Takk for oppmerksomheten!

Like dokumenter

Hvorfor hydrogen? Bjørg Andresen Spesialrådgiver Institutt for energiteknikk

Hvorfor hydrogen? Bjørg Andresen Spesialrådgiver Institutt for energiteknikk www.ife.no Innhold Hva er hydrogen Produksjon Fra naturgass ZEG -konseptet Fra vann Sluttbruk Marked Grunnstoff med kjemisk