Karbonfangst. Den teknologiske utviklingen Polyteknisk forening 17/9 2014 Espen Olsen, 1.aman, energifysikk

Like dokumenter
Carbon Capture, Utilisation and Storage

Energy. Edgar Hertwich, NTNU. 21 May 2014, Oslo. Working Group III contribution to the IPCC Fifth Assessment Report. Ocean/Corbis

Bærekraftig utvikling og klimaforandringer. Foredrag i RE RK ved Eivald M.Q.Røren 4.nov Innholdsfortegnelse

Status aminer og miljø CLIMIT-prosjekter

Klimaendringer og klimarisiko. Borgar Aamaas For Naturviterne 10. november 2016

CO 2 rensing, status, teknikk og politikk

Kostnader for ny kraftproduksjon ved ulike teknologier Energiforum EF Bergen

Ressursforvaltningen i Norskehavet - ODs fire scenarier - hva er gjennomførbart?

Forskning og teknologi innen CO 2 håndtering

Karbonbudsjetter og klimamål. Bjørn H. Samset Forskningsleder, CICERO Senter for klimaforskning

Fra fossil til fornybar Opprinnelsesmerking av kraft.

Oppsummering og vurdering av teknologier rundt CO 2 -fjerning

Hvorfor går industrien inn i CO 2 -håndtering?

Å modellere fremtidens klima

10. August 2010: Månelandingen er ikke avlyst Kommunikasjonssjef Vegar Stokset. - catching our future

STATUS FOR GASSKRAFTVERK MED CO 2 -HÅNDTERING

CO 2 Fangst-Transport og Lagring State-of-the-art

Our Trees. Our Roots. Our Future.

Skog og miljø - En fremtidsskissekog og miljø - synspunkter bioenergi, arealbruk og verneprosesser" marius.holm@bellona.no

10. August 2010: Månelandingen er ikke avlyst Kommunikasjonssjef Vegar Stokset. - catching our future

Utfordringer for internasjonal bærekraft. Knut H. Alfsen Forskningssjef, Statistisk sentralbyrå

Christine Hung Consultant/Advisor MiSA Miljøsystemanalyse

CCS hvor sikre kan vi være på IEAs scenarie? Ole Røgeberg

CLIMIT prosjekter innen aminer og miljø

Biomassens rolle i fremtidens energisystemer

CLIMIT seminar om bioenergi og bio-ccs 28 november Introduksjon Tore Hatlen

Bedriftenes møteplass. Thina Margrethe Saltvedt, 02 April 2019

Vekstkonferansen: Vekst gjennom verdibaserte investeringer. Thina Margrethe Saltvedt, 09 April 2019

En helhetlig nasjonal plan for CO 2 -håndtering - starter med testing på Kårstø

Amoniakk karbonfritt drivstoff

Navn på programmet: Program for miljøvennlig gasskraftteknologi (CLIMIT)

Hvordan kan Europas energirevolusjon påvirke nordisk og norsk skogsektor?

Baltic Sea Region CCS Forum. Nordic energy cooperation perspectives

Veivalg for industriell forskning og utvikling Unni Steinsmo, PROSINKONFERANSEN 25. og 26 mai Teknologi for et bedre samfunn

14. Desember Direktør Bjørn-Erik Haugan

CO 2 -fri gasskraft. Hva er det?

Hvordan kan miljøet i Vestfold tjene på endringene? marius.holm@bellona.no

Skog som biomasseressurs: skog modeller. Rasmus Astrup

Verdiskapning og Miljø hånd i hånd

Scenarier for globale CO 2 -utslipp og tiltak for å redusere utslippene

Karbonfangst, transport og lagring

CO 2 -håndtering har den en fremtid?

Olav Bolland NTNU Institutt for Termisk energi og vannkraft

Vindparktilkopling til offshore installasjonar

TEMA-dag "Hydrogen. "Hydrogens rolle i framtidens energisystem" for utslippsfri transport" STFK, Statens Hus Trondheim 9.

Hva skjer i IEA? IEA delegatsamling 2012

Paris avtalen, klimapolitikk og klimapartnere Rogaland - Hvorfor er fokus på klima og miljø lønnsomt for Rogaland?

ZEPs anbefaling: Bygg demoprosjekt!

The building blocks of a biogas strategy

Trevirke brukt som bioenergi et bidrag til reduserte CO 2 -utslipp?

Elsertifikatmarkedets effekt på kraftmarkedet

Kjemikunnskap Middelet for å løse verdens miljøproblemer

CO 2 håndtering Offentlig satsing, forskning, utvikling og demonstrasjon

6 December 2011 DG CLIMA. Stakeholder meeting on LDV CO 2 emissions - Scene setter

Trenger vi CO 2 -håndtering for å takle klimautfordringene?

FREMTIDENS ETTERSPØRSEL ETTER BIOMASSE

INNOVASJON I LOKALE RESSURSER

Miljøvennlig gasskraft

Tiger Tre på tanken! Saltsmeltepyrolyse av biomasse.

Økonomiske studier av lønnsomhet for CCS: En gjennomgang av CREE-arbeider

Our Trees. Our Roots. Our Future.

Vil CCS erobre verden? Rolf Golombek CREE brukerseminar 1 desember 2011

Har karbonfangst en fremtid i kraftsektoren?

Fra fossilt til fornybart. BKKs konferanse 26. januar 2011 Anders Bjartnes

Alternativer for en miljøvennlig utvikling av energisystemet i Norden

Hva betyr CO 2 -fangst for mur- og betongbransjen?

Erfaringer fra Interregprosjekter. teknologisk forskningsinstitutt. Sted: Lanseringskonferansen for Interreg Thon Hotel Lillestrøm

Biokraft Er teknologien effektiv nok?

Bellonakonferansen FRA FOSSILT TIL SOL Norges bidrag i klimakampen

CO2-HÅNDTERING I EN KLIMAVITENSKAPELIG SETTING

Perpetuum (im)mobile

BioCarb+ NFR KPN prosjekt MNOK. Enabling the biocarbon value chain for energy

2052 En global prognose for neste førti år

Bjørn H. Samset kollokvium.no

Skogbrann og klimautfordringen. Jon Olav Brunvatne, Landbruks- og matdepartementet

Næringsutvikling/sysselsetting i Energibransjen, Medvirkningsuka klima og energi, ENERGI, TK/STFK, 13.november 2015

Om brenselceller, gassturbiner og CO 2. -fangst Eksempel på et forskningsprosjekt

Konsekvenser for vannkraftsystemet

FNs klimakonferanse i København. Marianne Karlsen Seniorrådgiver

Elkem Thamshavn- Verdens mest energieffektive anlegg for Silisiumproduksjon

Gassteknisk Senter NTNU SINTEF Satsning på gasskraftverk med CO 2 -innfanging

Erfaringer med energiledelse sertifisering i norsk industri

Industriutvikling i Grenland

Solenergi og energisystemer Viken møte 16 januar 2019

Statoil- status og noen tanker om fremtidens energiforskning. Dialogmøte Oslo, 28. september 2011

Et kritisk & konstruktivt blikk på Energi21s strategiske anbefalinger - ut fra et miljøperspektiv. Frederic Hauge Leder, Miljøstiftelsen Bellona

NO X -chemistry modeling for coal/biomass CFD

The benefits and effects of cross-border transmissions

EnergiRike HAUGESUND 10/ Bjørn-Erik Haugan

Presentasjonen: 1. Evaluering av norsk deltakelse i IEA Implementing Agreements gjennomført i 2007 av XERGIA og ECON

Energi og bærekraft. Thina Margrethe Saltvedt, Sjefanalytiker Makro/Olje (Ph.

Behov for (elektrisk) energilagring

FOU for en bærekraftig fremtid. Nils Eivind Kamfjord FOU og Teknologi Elkem Salten

EU og klima

IPCC WGIII AR5: Perspektiver & AFOLU

Fornybar energi: Politikk, rollefordeling, fortjeneste

KROPPEN LEDER STRØM. Sett en finger på hvert av kontaktpunktene på modellen. Da får du et lydsignal.

Høringssvar Program for konsekvensutredning for det tidligere omstridte området i Barentshavet sør

CO 2 håndtering i 7FP

Ocean/Corbis. Working Group III contribution to the IPCC Fifth Assessment Report

Transkript:

Karbonfangst Den teknologiske utviklingen Polyteknisk forening 17/9 2014 Espen Olsen, 1.aman, energifysikk Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 2

Struktur Historikk for CO 2 -fangst fra fortynnede avgasser Konkrete prosjekter Aktuelle konsepter Kjemisk/fysiske prinsipper Teknisk/økonomiske vurderinger Nye konsepter Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 3

Historikk Enhanced Oil Recovery (EOR) siden 1970-tallet aminbasert fangst Icon2.com Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 4

1996 - Sleipner Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 5

TCM Test Center Mongstad Kilde: TCM Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 6

Boundary Dam 2014 (2015) (CA) Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 7

Boundary Dam Kilde: Zero Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 8

3 hovedkonsepter Pre-combustion Fangst før forbrenning (avkarbonisering) Oxy-fuel Forbrenning i ren oksygen Post-combustion Ta ut CO 2 fra fortynnet avgass Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 9

Pre combustion Gassifisering Kull H 2 O SO 2 CO 2 Biomasse fuel Gassifisering/ Reformering/+shift Rensing Ekstraksjon CO 2 Reformering Fossilgass Luft/O 2 aske H 2 Gassturbin/ Brenselcelle el Biogass H 2 O/N 2 Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 10

Oxy-fuel Forbrenning med ren oksygen Unngår fortynning CO 2 Fuel (C/CH 4 ) Fyrkjel/Gassturbin Kondensasjon O 2 Luftseparasjon H 2 O N 2 Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 11

Post combustion Fjerning av CO 2 fra fortynnede gassblandinger Kraftproduksjon Industriavgasser SO 2 N 2 /H 2 O fuel Fyrkjel/Gassturbin Rensing Ekstraksjon CO 2 luft aske CO 2 Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 12

Aminabsorpsjon Aktive stoffer: Etylaminer, MEA, DEA Kompleks kjemi CO 2 + NRH 2 RH 2 +NCOO - RH 2 +NCOO - + NRH 2 Utviklet på 70-tallet Fluor/Cansolv/Shell Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 13

Aminabsorpsjon Konsept T=800-1500 C T=500-1000 C T=500-1000 C T=40 C T=120 C 14 Energi i Norge/SINTEF Energiforskning AS Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 14

Aminabsorpsjon Status Kilde: Zero Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 15

NH 3 chilled ammonia Aktivt stoff: NH 3 løst i H 2 O Kompleks kjemi Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 16

NH 3 chilled ammonia 8-10 C 100-200 C p~100bar Energy Environ. Sci., 2013, 6, 25-40 Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 17

NH 3 chilled ammonia Aktør: Alstom Status: Testes på TCM Kilde: Zero Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 18

KOH/K 2 CO 3 - løsning (Sargas) Benfield-prosessen (1963) Aktive stoffer: KOH løst i vann + DEA (aktivering) Trykk: 50 bar R 2 NH (DEA) + CO 2 = R 2 NCOOH (fasegrense) R 2 NCOOH + K 2 CO 3 + H 2 O = 2KHCO 3 + R 2 NH (i bulk) Total: K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O = 2KHCO 3 Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 19

KOH/K 2 CO 3 - løsning (Sargas) Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 20

KOH/K 2 CO 3 - løsning (Sargas) Status: Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 21

Ca-looping (karbonatlooping) Høytemperaturprosess (700-900 C) Aktive stoffer: CaO(s) + CaCO 3 (s) 60 40 ΔG 0 /kj mol -1 20 0-20 -40-60 0 500 1000 1500 T/ºC 2000 Mg Ca Sr Ba < 900 C CaO(s) + CO 2 = CaCO 3 (s) > 900 C ΔG [kj/mol] Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 22

Ca-looping (karbonatlooping) Prinsipp Gassblanding u/co 2 CO 2 ~700 C CaCO 3 ~940 C CaO + CO 2 CaCO 3 CaCO 3 CaO + CO 2 CaO Gassblanding m/co 2 Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 23

Ca-looping (karbonatlooping) Status Kilde: lne.es Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 24

Økonomisk læringskurve 50 Alle fakta kjent Kostnad/tonn CO 2? Hva det faktisk kostet 10 Hva man trodde det kostet Tid Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 25

Nye, norske konsepter ZEG-Power Pre-combustion Ca-looping + brenselcelle Kilde: ZEG-Power Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 26

Nye, norske konsepter Fangst i saltsmelter (Climit/NFR-prosjekt) Ca-looping i flytende tilstand CaCO 3 -enriched molten salt N 2. H 2 O etc heat CO 2 920 C CaO CaCO 3 + CO 2 CaCO 3 CaO+ CO 2 800 C Flue gas N 2, CO 2, etc heat CaO- enriched molten salt Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 27

Konklusjon En rekke konsepter forfølges Stor usikkerhet rundt full-skala kostnad En stadig viktigere premiss for at 2-3 -scenariet skal være mulig Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 28

September 2009: Steven Chu Nobelprisvinner i fysikk 1997 US Secretary of Energy 2009-13 foto: US DOE Overwhelming scientific evidence shows that CO 2 emissions from fossil fuels have caused the climate to change, and a dramatic reduction of these emissions is essential to reduce the risk of future devastating effects. On the other hand, access to energy is the basis of much of the current and future prosperity of the world. Eighty percent of this energy is derived from fossil fuel. The world has abundant fossil fuel reserves, particularly coal. The United States possesses one-quarter of the known coal supply, and the United States, Russia, China, and India account for two-thirds of the reserves. Coal accounts for roughly 25% of the world energy supply and 40% of the carbon emissions. It is highly unlikely that any of these countries will turn their back on coal any time soon, and for this reason, the capture and storage of CO 2 emissions from fossil fuel power plants must be aggressively pursued. Chu, S.; Carbon Capture and Sequestration. Science, 2009, 325, 1599. Karbonfangst den teknologiske utviklingen Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 29