Energi- og miljøteknologi på IFE

Like dokumenter
CO 2 som innsatsfaktor i industriproduksjon

CO 2 -utfordringen og mulige løsninger, hydrogenveien og produksjon av hydrogen

Teknologiutvikling - Norske muligheter og fortrinn

ZEG Power - gasskraftverk med integrert CO 2 -fangst

Fremtidens energiteknologi

Går vi mot teknologikonvergens? Hydrogen fremtidens drivstoff? BioZEG - mer energi og grønn industri

Oppsummering og vurdering av teknologier rundt CO 2 -fjerning

Fornybar energi og miljøforskning - kan nye energikilder stanse global oppvarming?

Mineralogisk binding av CO 2 Muligheter for kombinert verdiskaping og CO 2 -lagring

Gass og dens plass i et mangfoldig energilandskap

Zero Emission Gas - teknologien -- mer effektiv og lavere kostnad --

Fremtidens energikilder

Verdiskapning og Miljø hånd i hånd

14. Desember Direktør Bjørn-Erik Haugan

Verdiskaping knyttet til nye teknologier. Energiutvalget - Workshop Gardermoen 9. november 2011

HVORFOR HYDROGEN? Hydrogen som element finnes i store mengder bundet til oksygen (vann, organiske forbindelser)

Bellonas sektorvise klimagasskutt. - Slik kan Norges klimagassutslipp kuttes med 30 prosent innen Ledere av Energiavdelingen, Beate Kristiansen

STATUS FOR GASSKRAFTVERK MED CO 2 -HÅNDTERING

Bellonas sektorvise klimagasskutt. - Slik kan Norges klimagassutslipp kuttes med 30 prosent innen Christine Molland Karlsen

Hydrogensamfunnet. Løsningen - eller i hvert fall en del av den

Status for Hydrogenveien, - fordeler ved hydrogenbasert system

Biokraft Er teknologien effektiv nok?

Hydrogen Den neste norske suksesshistorien? Martin Kirkengen IFE

Sikker lagring av hydrogen

Hvorfor hydrogen? Bjørg Andresen Spesialrådgiver Institutt for energiteknikk

Produksjon, lagring og distribusjon av hydrogen (WP3)

Anvendt Prosessteknologi

Jordas energikilder. Tidevann. Solenergi Fossile. Vind Gass Vann Olje Bølger År

Meløyseminaret, 4. april 2017 Tomas Fiksdal

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

Mineraler og CO 2 -fangst

Hydrogen i Norge frem mot 2040

Fremtidige energibehov, energiformer og tiltak Raffineridirektør Tore Revå, Essoraffineriet på Slagentangen. Februar 2007

Fremtidens energibilde forskningens rolle

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

Når batteriet må lades

Trenger vi CO 2 -håndtering for å takle klimautfordringene?

Tid for miljøteknologisatsing Trondheim 16. januar. Anita Utseth - Statssekretær Olje- og Olje- og energidepartementet

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

Fremtiden skapes nå! Teknologi for et bedre samfunn

Når og hvordan bli klare for hydrogenbiler på Sørlandet? Klaus Schöffel Adm.dir.

Langsiktig kompetansebygging er et konkurransefortrinn. Energiforskningskonferansen 22. mai 2014

Anbefalinger fra NTNU og SINTEF til statsminister Jens Stoltenberg. 18. oktober 2007 en forutsetning for å nå nasjonale og internasjonale klimamål

Kraftgjenvinning fra industriell røykgass

Hvordan kan den norske petroleumsindustrien bidra til å nå klimamålene? Tore Killingland Norskehavskonferansen 2017

Det grønne skiftet er i gang. Martin Kirkengen, IFE 25/2 2014

CO 2 -håndtering har den en fremtid?

Fornybar Energi i en oljesmurt økonomi. 7-fjellskonferansen Bergen, 31.mars 2011 Inge K. Hansen

HVILKE LØSNINGER HAR POTENSIAL TIL Å MØTE SKIPSFARTENS KLIMAUTFORDRINGER?

Infrastruktur for biogass og hurtiglading av elektrisitet i Rogaland. Biogass33, Biogass100 og hurtiglading el

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

Den nye vannkraften. Ragnar Strandbakke og Einar Vøllestad, begge er postdoktor ved UiO, Senter for Materialvitenskap og Nanoteknologi

Krogstad Miljøpark AS. Energi- og klimaregnskap. Utgave: 1 Dato:

"Hydrogen for klima, miljø og verdiskaping" Steffen Møller-Holst Markedsdirektør. Norsk hydrogenforum Styreleder

Gass til industrielt bruk (mineraler)

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

Norsk energipolitikk i et langsiktig perspektiv

Elkem Thamshavn- Verdens mest energieffektive anlegg for Silisiumproduksjon

CO 2 -fri gasskraft. Hva er det?

Hydrogen & Brenselcelle biler Viktig for en miljøvennlig fremtid!

Klimatiltaket, Elkem Solar. Ressurseffektiv produksjon av solcellemetall ENOVA- støtte til økt ressursutnyttelse

Bør avfallsenergi erstatte EL til oppvarming?

BEDRIFTSMESSIGE KONSEKVENSER

Kjøpsveileder Solceller. Hjelp til deg som skal kjøpe solcelleanlegg.

Kostnader for ny kraftproduksjon ved ulike teknologier Energiforum EF Bergen

Mineralnæringens kunnskapsbehov i nordområdet Ross Wakelin Bodø 14 nov 2011

SYSTEMVIRKNINGER OG NÆRINGSPERSPEKTIVER VED HYDROGEN- Hydrogenkonferansen, mai Eivind Magnus, THEMA Consulting Group AS

TEKNOLOGI PÅ TESTBENKEN

HYDROGEN SOM ENERGIBÆRER

Bellonakonferansen FRA FOSSILT TIL SOL Norges bidrag i klimakampen

ELKEM TANA. Erfaringer og fremtidsplaner for vår gruvevirksomhet i Tana. Skaidi 27. Mai 2019 Rune Martinussen

Offshore vindkraft. Peter M. Haugan Norwegian Centre for Offshore Wind Energy (NORCOWE) og Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen

Norsk solenergiindustri - Renewable Energy Corporation En suksesshistorie. Efiks - oktober Alf Bjørseth

Seminar NTVA Teknologiforum 2012 Naturgass og norsk industri Trondheim 6. september Are Korneliussen 1, Richard Bialecki 2 og Ingar Walder 3

LOs prioriteringer på energi og klima

ENERGIX Batteri. Andreas Bratland

SESJON: NY FJERNVARME TIL NYE BYGG TERMISK SMARTNETT HVA SKJER PÅ FELTET?

18/ mai ZEG Power AS Curo AS. Klagenemnda for industrielle rettigheter sammensatt av følgende utvalg:

Ny teknologistrategi for norsk sokkel?

STATKRAFT 27. MAI 2019 ULF ERIKSEN, VP HYDROGEN, NEW BUSINESS

Forskningsdagene 2007 ved HiT : Kjernekraft basert på Thorium

Bruk av gass som energibærer i kollektivtrafikken i Oslo og Akershus. Pernille Aga, Prosjektleder, Ruter

Naturgass i et klimaperspektiv. Tom Sudmann Therkildsen StatoilHydro Naturgass Gasskonferansen i Bergen, 30. april 2009

Energibehov og energiforsyning -hvordan få dette til å henge sammen når målet er lavt CO 2 utslipp? Tore Wigenstad enova

Energiforskning lønner seg, men hvordan utnytter vi det store potensialet? Rune Volla Direktør, energiavdeling Forskningsrådet

"Hydrogen for regional verdiskapning, - konkrete eksempler på mulig produksjon og sluttbruk"

"Hydrogen for klima, miljø og verdiskaping"

Finansieringsmuligheter for FoU. Andreas Bratland, The Research Council of Norway

CO2-reduksjoner og virkemidler på norsk

Fra fossil til fornybar Opprinnelsesmerking av kraft.

Nano og bærekraftig energiteknologi muligheter og utfordringer

En vei mot et karbonnøytralt Skandinavia i 2050

Kjell Bendiksen Det norske energisystemet mot 2030

Hydrogensatsningen i Norge

Energi og vassdrag i et klimaperspektiv. EBL drivkraft i utviklingen av Norge som energinasjon

Cleantuesday. Hybrid Energy AS. Waste Heat Recovery: Technology and Opportunities. Hybrid Høytemperatur Varmepumpe. 11 Februar 2014.

Virkemidler for energieffektivisering

Lyses strategi for bruk av gass. Gasskonferansen i Bergen 2010

Solenergi. Alf Bjørseth Kraft i handling, NMBU 2017

Transkript:

Energi- og miljøteknologi på IFE Fornybar energi Solenergi Vind Varmepumper Hydrogen som energibærer Produksjon Elektrolyse, biogass, naturgass Lagring Systemanalyse CO 2 -håndtering Fangst Undergrunnsdeponering Industriell bruk

Verdikjede solenergi SiO 2 Dirty Si High Q. Si Ingot Wafer Solar Cell Module Energy System

Hovedaktiviteter på IFE Råmateriale Produksjon ultrarein silisium ved dekomponering av silan i forskjellige typer reaktorer Krystallisering Modellering av krystalliseringsprosesser Solceller Prosess utvikling Prosess optimalisering Karakterisering Modellering Sol-moduler Material karakterisering Design Sol energi systemer Energi system analyse Energi system testing Utdanning M.Sc./M.Tech., PhD, Post. Doc. UNIK 4450 Solceller Personell 10-12 personer, heltid

Solcelle laboratoriet Produksjon av silisium Industriell F&U prosesslinje for produksjon av krystallinske silisium baserte solceller Laboratorium for karakterisering av wafere og solceller Struktur Elektrisk Optisk Et PV - system laboratorium Samarbeidspartnere: Elkem Solar, REC, Norsun, Silansil, Metallkraft Utvider virksomheten planlegger nytt laboratoriebygg

Hydrogen som energibærer Utfordringer: Effektiv, billig produksjon av hydrogen Trygg, energi- og kostnadseffektiv lagring til stasjonær og mobil bruk

Hydrogensamfunnet 300 kg 4 kg H 2 Mg 2 NiH 4 LaNi 5 H 6 Liquid H 2 H 2 gas (200 bar) L. Schlapbach, A. Zuttel Nature 414 (2001) 353-358

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

Innovative løsninger basert på metallhydrider Første fase: Metallhydridkompressorer Solvarme Metallhydrid Andre fase: Hybridtanker (trykksatte metallhydrider) H 2 kjøling H 2 Mekanisk elkraft H 2 -produksjon H 2 -kompresjon H 2 -lagring og fylling H 2 -Sluttbruker (kjøretøyer)

Hydrogenproduksjon Fra naturgass med integrert CO 2 -fangst PRE combustion teknologi produksjon av hydrogen før energiproduksjon

Dampreformering (SMR) Mer enn 90% av all hydrogen produseres på denne måten. Prosessteg I Prosessteg II Prosessteg III Prosessteg VII Dampreformering CH 4 +H 2 O = CO+3H 2 Vannskiftreaksjon (høy T) Trinn I - HTS CO+H 2 O = CO 2 +H 2 Vannskiftreaksjon (lav T) Trinn II - LTS CO+H 2 O = CO 2 +H 2 Typisk gasssammensetning Høyere H 2 -renhet. Pressure Swing Adsorption (PSA) H 2 99,999% 98,2% H 2 P = 3-25 atm T = 700-850 o C Nikkelbasert katalysator Energi fra føldegass (opptil 20-25%) blandet med avgasser fra H 2 - rensesystemet Prosessvariant PSA (pressure swing adsorption) process, serie senger med Molekylsil eller aktivert kull. T = 350-455 o C Kromjernoksid katalysator 94% av CO blir konvertert T = 200-250 o C Kobber-sink katalysator Typisk gasssammensetning 87,3% H 2 10,7% CO 2 0,7% CO 1,3% CH 4 0,01% CO 2 0,3% CO 1,5% CH 4 Prosessteg IV (skrubber) CO 2 -fjerning Aminabsorpsjons- Prosess 40-60 o C Prosessteg V (stripper) Aminløsning regenereres ved dampstripping, 100-140 o C 98,2% H 2 1,8% CH 4 Spor av CO og CO 2 Prosessteg VI CO Ni-katalysator T = 300 o C Typisk gasssammensetning Metaniseringsreaktor CO 2 -deponi/bruk

Dampreformering med CO 2 -absorbent (SE-SMR) Prosessteg I Prosessteg II Dampreformering med CO 2 -absorbent Regenerering av CO 2 -absorbent CH 4 +2H 2 O+CaO CaCO 3 +4H 2 CaCO 3 CaO+CO 2 CO 2 -deponi/bruk P = 1 atm T = 450-650 o C Nikkelbasert katalysator Hydrogenutbytte mer enn 95% P = 1 atm T = 850 o C CO 2 -utbytte 100% Fordeler sammenlignet med SMR: Forenklet prosess > 95% H 2 oppnås i temperatur- intervallet 500-650ºC CO 2 separeres som integrert og nødvendig del av prosessen Ikke et fordyrende rensetrinn Rein CO 2 leveres i regenereringsprosessen

Gasskraftverk med CO 2 - håndtering A Zero Emission Gas power concept Vann NG H 2 CaCO Reformering 3 Kalsinering Reaktor 1 Reaktor 2 CO 2 Deponering, industriell bruk CaO CaO CaCO 3 H 2 NG Luft Spillvarme 1000 o C SOFC El Reaktor 1 (Reformering): CaO(s) + CH 4 (g) + 2H 2 O(g) CaCO 3 (s) + 4H 2 (g) Reaktor 2 (Kalsinering): CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g)

ZEG energi effektivitet ZEG CO 2 NG ZEG PROSESS El H 2 Elektrisk effektivitet = Netto elektrisitet ut Netto energi inn Total effektivitet = = E El 100% 80 % E NG E H2 E El + E H2 E NG 100% 90 %

ZEG-lab verifiseringsenhet 1 kw, SOFC stack modul 2 kw, H 2 -produksjon

System design ZEG 2 kw verifiseringsenhet RISAVIKA - 2007 H 2 -reaktor Kjølere Brensel celle Varme vekslere Kompressor

CO 2 - Verdikjeder CO 2 brukt til EOR CO 2 -utskillelse CO 2 som industrikjemikalie for verdiskaping i mineralindustrien VISJON: Ny norsk industri - basert på norske naturressurser, - og samtidig løse Norges CO 2 problem

Norge har mange unike forekomster av industri mineraler Olivin Eklogitt (rutil) Anortosit Redusere kostnadene for binding av CO 2 og øke verdien av mineral ressurser Forbedre kvalitet og utvinningsgrad av eksisterende produkter Utvikle nye verdiprodukter og redusere mengde avfall Sikker lagring av CO 2 Ilmenitt

Kretsløpsskisse Gruvedrift Naturgass CO 2 Prosesseringsanlegg UTFELT SILIKA Olivin Magnesitt (MgCO 3 ) MgCO 3 MgCO 3 Slurry / pressing av blokker

Silika kvarts SiO 2 Foredlingsverdi Eksempel på verdiøkning for kvarts, NOK pr. tonn Fyllmasse Smelteverk Pukk Glass Keramikk Solceller Halvledere Brudd Knusing Separasjon Finmaling Syrevasking Smart pros. 20 50 250 500 2.000 50.000 Kilde: North Cape Minerals, seminar IFE Kjeller 250903 Utfelt silika (6.000 nov. 06)

OLIVIN Nordfjord, Sunnmøre Mg 2 SiO 4 Dunitt ( > 90% olivin) Reserver > 2 milliarder tonn Årlig produksjon 2.5 millioner tonn 90% av verdens produksjon av olivin Potensial: Økonomisk storskala deponering Deponeringskapasitet: 10-20 mill. tonn CO 2 årlig i 50 til 100 år 8-16 Kårstø (3.5 TWh) kraftverk Mg 2 SiO 4 + 2CO 2 = 2MgCO 3 + SiO 2 1.9 + 1.2 = 2.3 + 0.8 (mill. tonn)

Ny norsk industri olivin og naturgass K R A F T P R O D U K S J O N Naturgass CH 4 Hydrogen H 2 Transport CO 2 Olivin Mg 2 SiO 4 Magnesitt MgCO 3 Silika SiO 2