– Så langt jeg vet, er TCM uovertruffen i verden når det gjelder testing av teknologier for karbonfangst. Uten TCM ville ikke ION hatt den modne teknologien vi har i dag. Vi er svært fornøyde med resultatene vi har oppnådd på Mongstad i løpet av vinteren.
Siden oktober i fjor har teknologidirektøren i ION Clean Energy, Erik Meuleman, sammen med selskapets forsknings- og utviklingsteam gjennomført en testkampanje på TCM. Med solventsystemet ICE-31. Nederlandske Meuleman begynte i ION i 2016. Samme år som ION som første amerikanske karbonfangstselskap testet på TCM. – Vi var forsøkskaniner, sier han med et smil. – ION la grunnlaget for at mange andre teknologier, støttet av amerikanske myndigheter og Department of Energy (DOE), kunne bli testet på TCM.
ION Clean Energy
ION er et dedikert selskap innen CO2-fangstteknologi med hovedkontor i Boulder, Colorado, ved foten av Rocky Mountains. – Vi har et team av topp-kvalitets kjemikere. Mange ingeniører med spesialiseringer innen prosesser, materialer, mekanikk, kontroll og automatisering. Samt sterk støtte innen bedrifts- og administrativt arbeid. For øyeblikket sysselsetter vi omtrent 25 fagpersoner. Og opplever organisk vekst, og fokuserer på utvikling av velfungerende team.
Teknologidirektør i ION Clean Energy, Erik Meuleman, har de siste månedene ledet selskapets testkampanje på amin-anlegget til TCM. – Vi er svært fornøyde med resultatene vi har oppnådd, sier han i dette intervjuet.
– På IONs nettside blir solventen deres omtalt som «Verdens beste fangstløsningsmiddel».
«Hvordan underbygger ION denne nokså ubeskjedne påstanden?
– Jeg vil fremheve de viktigste fordelene med ICE-31 (.pdf) i følgende tre punkter:
Uovertruffen løsningsmiddelstabilitet: ICE-31 viser enestående motstand mot oksidativ nedbrytning, noe som resulterer i en forlenget levetid for løsningsmidlet.
Fordelaktig utslippsprofil: Vi har gjennomført valideringstester på TCM for å bekrefte den bemerkelsesverdig lave og miljøvennlige utslippsprofilen.
Energieffektivitet: ICE-31 opprettholder høy fangsteffektivitet samtidig som den forbruker minimalt med energi.
– Tilbakemeldingene fra potensielle investorer og konkurrenter får oss til å tro at vi har utviklet noe virkelig eksepsjonelt – et av verdens fremste fangstløsningsmiddelsystemer, om ikke det beste. Vi ser frem til øyeblikket hvor uavhengige, autoritative tredjeparter bekrefter disse påstandene basert på våre nye resultater fra TCM.
– Hvilke spesifikke fordeler gir ICE-31-teknologien sammenlignet med konkurrerende teknologier?
– Den revolusjonerende egenskapen til ICE-31 er dens eksepsjonelle kjemiske stabilitet i oksidative miljøer. Tilbakemelding indikerer at våre utslipp er svært lave. Om ikke ultra-lave, for et høytytende amine-basert system. Dette muliggjør dyp dekarbonisering av prosesser med relativt lavt energiforbruk. Og utmerket kompatibilitet med materialer.
Video fra CEO Buz Browns siste besøk på TCM. Hør han fortelle fra IONs siste testkampanje.
For åtte år siden testet ION sin ICE-21 solvent på TCM. Nå har dere kommet tilbake med ICE-31. Med sikte på å avansere den fra TRL 6 til TRL 7 (nivå på teknologiens modenhet).
– Er ICE-21 blitt lagt på hyllen, eller er ICE-31 en forbedret versjon av ICE-21?
– ICE-21 er faktisk blitt utviklet på vellykket vis. ION designer fangstanlegg for å være tilpasningsdyktige til bruk av begge solventene. Valget mellom dem tas basert på en vurdering i hvert tilfelle.
– Hvorfor valgte dere å returnere til TCM for testing, og hvilke styrker ser dere ved TCM sammenlignet med andre testsentre?
– Vi valgte å returnere til TCM av flere overbevisende grunner. Blant disse skiller flere seg ut:
TCM’s dokumenterte suksess: TCM har en bemerkelsesverdig historie med vellykkede gjennomføringer av over 20 oppskaleringer, inkludert håndtering av svært konfidensielle data med aller høyeste pålitelighet.
Høykvalitetsdata: TCM utmerker seg i å levere data av høy kvalitet på grunn av sin grundige forståelse av hele prosessen, inkludert drift, hovedutstyr, online måleinstrumenter og laboratoriefasiliteter. Denne omfattende kunnskapen er avgjørende for å generere pålitelige resultater.
Troverdighet hos kunder: Resultatene fra TCM bærer betydelig vekt i våre interaksjoner med både eksisterende og potensielle kunder. Denne troverdigheten har til og med vekket interessen til anerkjente institusjoner som LLNL og LBNL, som ønsker å utforske dyp dekarbonisering og ultra-lave utslipp ved hjelp av innovative amine-baserte solventer.
Besøksvennlig miljø: TCM er utmerket når det gjelder å ønske besøkende velkommen, enten det er kunder, strategiske samarbeidspartnere eller investorer. Den imøtekommende og profesjonelle atmosfæren forbedrer våre interaksjoner og bidrar positivt til våre prosjekter.
Oppfyllelse av OECD-krav: OECD krever testresultater ved effektnivåer som overstiger 10 MW. Samarbeidet med TCM gjør at vi kan arbeide med de største og mest anerkjente fasilitetene, i samsvar med bransjestandarder og forventninger.
Og til slutt en personlig betraktning: Lunsjene som serveres i TCMs kantine er rett og slett førsteklasses, noe som gjør vår totale opplevelse enda mer behagelig.
. – Både for ION- og TCM-teamene har læringskurven vært bratt, men samarbeidet er upåklagelig.
– Hvordan vil du beskrive fremdriften i testingen ved TCM siden dere startet i oktober?
– Siden prosjektet startet i oktober med integrasjon av vår solvent i amin-anlegget til TCM. Har det vært betydelig fremgang. Både for ION- og TCM-teamene har læringskurven vært bratt. Derfor gitt verdifull innsikt i hverandres roller og bidrag innen dette samarbeidet. Spesielt har ION fordypet seg i de intrikate detaljene i amin-anleggets fleksible operasjoner. Mens TCM har utvidet sin forståelse av de unike egenskapene til ICE-31-solventen.
Samarbeidet har vært kjennetegnet av enestående teamwork. Vi har effektivt håndtert og løst utfordringer som har oppstått underveis, og vist våre kollektive evner til problemløsning. I prosessen går vi systematisk gjennom prosjektets arbeidspakker, hver av dem bringer oss nærmere målene våre.
En av de mest betydningsfulle milepælene vi har arbeidet mot, er å demonstrere fangsten av CO2 utover konsentrasjonen i omgivelsesluften, et område som har vært ukjent for oss. Resultatene vi har oppnådd virker svært lovende.
– Hvis dere som resultat av testingen ved TCM lykkes med å avansere ICE-31 fra TRL 6 til 7, hva vil være neste steg i å introdusere teknologien på markedet?
– ION er allerede aktivt engasjert i flere prosjekter. Merd det har vi vunnet tillit hos nøkkelaktører i bransjen som ønsker å inkorporere vårt design og teknologi. Denne interessen demonstreres ved besøkene til fremtredende selskaper på TCM under vår testkampanje. For eksempel har vi hatt besøk av Koch Engineered Solutions, Siemens Energy og Calpine. Alle disse selskapene er i ferd med å utvide sine CCS-tiltak (karbonfangst og lagring).
Videre vil jeg vurdere å argumentere for å avansere til TRL 8 for applikasjoner opptil 200 ktpa (tusen metriske tonn per år). Dette utvidede omfanget vil gjøre oss i stand til å adressere et bredere spekter av applikasjoner og markeder. Uansett TRL-nivå, er det viktig å understreke at testing i en skala større enn 10 MW, slik TCM gir adgang til. Er en forutsetning for å sikre kommersiell støtte fra det amerikanske energidepartementets Carbon Capture Demonstration Projects Program. Dette programmet har 2,5 milliarder dollar i finansiering for å hjelpe til med å akselerere demonstrasjonen og implementeringen av teknologier for karbonfangst.
– Hvordan opplever dere interessen i industrien i USA og potensielt i andre deler av verden for løsningene ION kan tilby for fullskala CO2-fangst?
– ION mottar et betydelig antall henvendelser hver uke. Noe som indikerer en betydelig interesse for teknologien vår. Spesielt er det pågående offentlige prosjekter som skrider frem på full kapasitet. Inkludert de med Calpine (Sutter Decarbonization Project og Delta Energy Center) og Tampa Electric (Polk Power Station).
Disse fangstanleggene er nøye designet for å fange karbondioksidutslipp. Hver av dem er i stand til å fange over 1 million metriske tonn per år (mtpa). Det største av disse prosjektene har en imponerende kapasitet på 3,7 mtpa, noe som understreker den betydelige skalaen og innvirkningen av våre initiativer.
– TCM har fungert som en testarena for et bredt spekter av teknologier, både modne og nye, siden oppstarten i 2012, og eierne har bestemt seg for å fortsette denne virksomheten.
Hvilken betydning har dette fra ditt perspektiv for CCS-bransjen i årene som kommer?
– Den fortsatte driften av TCM er av enorm betydning for CCS-bransjen fremover. Fasiliteter som TCM spiller en avgjørende rolle i å fremskynde utviklingen av nye teknologier, slik som vår. Så langt jeg vet, er TCM uovertruffen i sine evner, og jeg kan uten forbehold si at uten TCM ville ikke ION hatt muligheten til å utvikle seg til den modne teknologien vi er i dag.
Ved å tilby en solid plattform for testing og validering, akselererer TCM ikke bare utviklingen av CCS-teknologier, men sikrer også deres pålitelighet og effektivitet i virkelige anvendelser. Dette legger igjen grunnlaget for en bredere aksept av CCS-løsninger, og bidrar til slutt til å redusere utslipp av klimagasser og fremme bærekraftige praksiser i industrien.
– Takk for den informative samtalen. Vi ser frem til å se hvordan ION Clean Energy fortsetter utviklingen av CCS-teknologier. Lykke til med alle deres fremtidige prosjekter!
Hans Kongelige Høyhet Kronprins Haakon skal besøke Technology Centre Mongstad (TCM) onsdag 6. mars. Med i følget er også USA sin Chargée D’Affaires a.i. i Norge, Sharon Hudson-Dean.
– Vi er beæret over at Kronprinsen ønsker å komme til TCM for å bli informert om arbeidet vi utfører, sier Muhammad Ismail Shah. Som er administrerende direktør på verdens største og mest fleksible testsenter for CO2-fangstteknologier. – Vi -gleder oss til å fortelle om utviklingen av teknologier for karbonfangst. Som er et viktig verktøy for industriens grønne omstilling. Og til å vise Kronprinsen og de øvrige gjestene rundt på anlegget.
H.K.H. Kronprins Haakon skal besøke Technology Centre Mongstad (TCM) onsdag 6. mars. Foto: Slottet
Kronprins Haakon
Kronprins Haakon er opptatt av næringsutvikling og innovasjon. Med særlig fokus på miljøspørsmål og det grønne skiftet. Han tror på at tekniske nyvinninger bærer miljøaspektet i seg. Og derfor vil bidra til å løse utfordringene verden står overfor. Nylig tilbragte han en dag i Bergen med havvind på programmet. Med besøk på forskningssenteret Bergen Offshore Wind ved Universitetet i Bergen, samt deltakelse på et seminar for næringsaktører i havvind-bransjen. Hans Kongelige Høyhet Kronprins Haakon reiser på offisielt besøk til vestkysten av USA i tidsrommet 15. til 18. april 2024. Formålet med besøket er å fremme næringssamarbeid innenfor grønn omstilling og digitalisering.
Samarbeid med USA
På TCM har det amerikanske karbonfangstselskapet ION Clean Energy (video) nettopp avsluttet sin andre testkampanje for selskapets amin-baserte fangst-teknologi, med svært god måloppnåelse. ION testet også på Mongstad i 2016, da som det første av en rekke amerikanske aktører som har benyttet TCM med delfinansiering fra det amerikanske energidepartementet (DoE). På TCMs område for nye teknologier driver InnoSepra test av sin teknologi lenke til web-sak.
– Vårt samarbeid med amerikanske myndigheter og teknologiutviklere har vært til stor gjensidig nytte, fremholder Muhammad Ismail Shah. – Vi ser derfor også frem til å fortelle om hvordan vi i praksis har bidratt til utvikling av teknologier som nå blir tatt i bruk i store prosjekter for karbonfangst og -lagring (CCS) i USA.
Testing på TCM gir internasjonale muligheter
I tillegg har flere andre store teknologiaktører vært og testet på TCM. For eksempel til Langskip, og da deres bruk av Aker Carbon Capture sin teknologi. Som de blant annet har utviklet her på TCM. Alle de syv store teknologileverandørene som har vært her hos oss på TCM gjennomfører nå prosjekter flere steder rundt om i verden.
Blant gjestene under Kronprinsens besøk er også Statsforvalter i Vestland, Liv Signe Navarsete, statssekretær Astrid Bergmål i Energidepartementet, ordfører i Alver kommune, Sara Hamre Sekkingstad, ordfører i Austrheim kommune, Morten Sognnes, og politimester i Vest politidistrikt, Kaare Songstad.
TCM-sjefen til ordførere i Nordhordland: «Yes, we can!»
– Verden trenger sårt kostnadseffektive teknologier for fangst av CO2. Kan vi i lille Norge spille en rolle i å fremskaffe disse? Kan vi bidra til å løse klimakrisen? Yes, we can!
«Yes, we can!», sa administrerende direktør Muhammad Ismail Shah.
Administrerende direktør på TCM, Muhammad Ismail Shah, benyttet valgkamp-slagordet til Barack Obama «Yes, we can» da han i møte med ordførerne i Alver, Austrheim, Gulen, Masfjorden og Modalen onsdag 21. februar redegjorde for virksomheten til TCM. Shah viste til at Det internasjonale energibyrået IEA har anslått at innen 2050 må 1,7 milliarder tonn CO2 fjernes direkte fra luft og vann og 6 milliarder tonn med konvensjonell karbonfangst og -lagring for å unngå overoppheting av jordkloden. Med de fangst-anleggene som hittil er satt i drift blir det fanget omtrent 50 millioner tonn.
Veien videre
– Vi har med andre ord en lang vei å gå, men Norge viser vei med Langskip-prosjektet, sa Shah. – Vi ser frem til at fangst-anlegget til Heidelberg Materials i Brevik settes i drift med mål om å fange 400 000 tonn CO2 årlig. Fangst-teknologien til Aker Carbon Capture er blitt testet her på TCM. Med transport til mottaksanlegget i Øygarden og deponering under havbunnen i Nordsjøen er vi i gang. Langskip og Northern Lights er bare starten på et nytt og stort industrielt kapittel i Norge. Internasjonalt er en rekke lovende CCS-initiativ på trappene, ikke minst i USA – stimulert av president Bidens gigantiske program for det grønne skiftet, Inflation Reduction Act.
God stemning på møte med lokale politikere på TCM. Fra venstre Einar Vaage, prosjektleder for Greenspot Mongstad, Bernt E. Tysseland, direktør i Equinor Refining Norway, Morten Fonnes, ordfører i Austrheim, Geir Egil Haugsvær, varaordfører i Masfjorden, Linda Neset, ordfører i Modalen, May-Lynn Osland, ordfører i Gulen, Sara Sekkingstad, ordfører i Alver og Muhammad Ismail Shah, administrerende direktør i TCM.
Mer enn 20 testkampanjer
Siden oppstarten i 2012 har TCM gjennomført over 20 testkampanjer på ulike teknologier for karbonfangst. I desember i fjor ble det inngått avtale som innebærer at den norske stat har redusert sitt eierskap i selskapet. til 34 prosent, mens eierandelene til Equinor, Shell og TotalEnergies er økt til 22 prosent hver. – Eierne har samlet utfordret meg og alle mine medarbeidere om at vi i løpet av 2024 og 2025 rigger selskapet for en fremtid der driften skal stå på egne bein, fortalte Muhammad Ismail Shah. – Det programmet vi iverksetter for å nå dette målet har vi kalt TCM 2.0. Kan vi lykkes? «Yes, we can!».
TCM-sjefen takket de fremmøtte ordførerne for den støtten og interessen selskapet i alle år er blitt møtt med i regionen. De kvitterte med å gratulere Shah og hans medarbeidere med den nye driftsavtalen, og ønske lykke til på veien videre. De fikk også høre interessante presentasjoner av den nye direktøren for Equinor Mongstad, Bernt E. Tysseland, og prosjektlederen for Greenspot Mongstad, Einar Våge, som redegjorde for planer for det grønne skiftet på Mongstad.
Gjestene fikk servert god lunsj før møtet i kantinen til TCM.
InnoSepra gjør fremskritt med effektive løsninger for karbonfangst
InnoSepra, ledet av Dr. Ravi Jain, har som mål å utvikle rene energiteknologier skreddersydd for ulike sluttbrukere.
Ekspertisen InnoSepra har innen ulike metoder for karbonfangst er omfattende. Og inkluderer direkte luftfangst og fangst fra industrielle kilder med varierende CO2-konsentrasjoner. Videre er InnoSepra en pioner innen innovative løsninger for røykgassrensing. Og CO2-komprimering, som kan anvendes på tvers av et bredt spekter av karbonfangstteknologier.
Etter å ha testet sin førstegenerasjons teknologi for karbonfangst etter forbrenning ved et NRG-anlegg i Delaware. Har InnoSepra begynt å teste sin andregenerasjons teknologi ved TCM på «Site for Emerging Technologies». Delvis finansiert av det amerikanske energidepartementet (DoE).
«Hvorfor valgte dere å komme helt til Norge og Mongstad for å teste teknologien deres?»
«Vi valgte TCM på grunn av de enestående fasilitetene og infrastrukturtilbudene,» forklarer selskapet. «Dessuten gir TCM en uvurderlig mulighet til uavhengig validering av ulike teknologier. Noe som er avgjørende for sluttbrukerne.»
Dr. Ravi Jain grunnla InnoSepra i 2007 og fungerer som selskapets administrerende direktør. Han har en doktorgrad i kjemiteknikk fra University of Michigan. Før han startet i InnoSepra, hadde han stillinger som seksjonsdirektør og teknologistipendiat hos BOC Group.
Gode resultater for InnoSepra
«På nettsidene deres står det at Andre generasjon InnoSepra Post Combustion Capture Technology kan redusere den absolutte parasittiske effekten for CO2-fangst til under 1,8 GJ/tonn. Dette innebærer at teknologien som nå testes ved TCM, kan redusere energiforbruket for CO2-fangst til under 1,8 GJ/tonn CO2. I tillegg skriver du at Teknologien har potensial til å redusere energitapet ved damputvinning med mer enn 70 % sammenlignet med MEA.
Kan du bekrefte om testresultatene som er oppnådd så langt, har bekreftet denne påstanden? «Vi har gjort betydelige fremskritt mot å nå dette målet, men ennå ikke med den foretrukne regenereringsmetoden. Ved hjelp av luftregenerering mener vi at vi kan nå målet om en parasitteffekt på under 1,8 GJ/tonn CO2 ved temperaturer under 110 °C, samtidig som vi oppfyller de forventede CO2-kapasitetene. Det var utfordrende å gjennomføre den foretrukne regenereringsmetoden, men vi er i ferd med å lykkes, og vi håper å demonstrere regenerering med den foretrukne metoden før prosjektet avsluttes.»
«Testkampanjen deres startet i november og vil fortsette frem til mars, etterfulgt av analyse og dokumentasjon av resultatene. Hva blir de neste stegene mot kommersialisering og markedsintroduksjon av karbonfangst?»
«Vi må øke skalaen betraktelig, fra 10 til 25 ganger størrelsen på denne testen, for å kunne tilby teknologien for CO2-fangst i stor skala. For mindre anlegg, som for eksempel kalk- og hydrogenproduksjon med en kapasitet på mindre enn 500 tonn per dag, planlegger vi å kombinere resultatene fra første og andre generasjons fangstteknologi med andre metoder for å tilby svært kostnadseffektive fangstløsninger innen to år. I tillegg har vi som mål å utvide omfanget av vår røykgassrensingsteknologi med 50 til 100 ganger, slik at den kan innlemmes som en essensiell del av løsningsmiddelbaserte fangstløsninger. Industrier vi samarbeider med inkluderer kalk-, sement- og hydrogensektoren. I noen tilfeller kan ytterligere oppskalering være unødvendig for å oppnå kostnadseffektive fangstløsninger.»
«Takk, og lykke til med de siste fasene av testkampanjen hos TCM.»
Representanter fra InnoSepra ved sin testpilot på TCM.
TCM har en nøkkelrolle i AURORA-prosjektet
TCM deltar aktivt i et felles europeisk prosjekt for å utvikle CESAR1 som solvent (løsningsmiddel) for karbonfangst i industrien.
About AURORA
Om AURORA
AURORA er et samarbeidsprosjekt finansiert av EUs forsknings- og innovasjonsprogram HORIZON EUROPE. Hovedmålet er å optimalisere og kvalifisere den åpne, ikke-proprietære og løsningsmiddelbaserte teknologien for karbonfangst til kommersiell bruk.
Prosjektet startet i januar 2023. Med fokus på å demonstrere teknologien på teknologimodenhetsnivåer (TRL) 7–8 i minst tre CO2-intensive industrier: Som for eksempel raffinering, sement og materialgjenvinning. Disse sektorene er valgt på grunn av mangelen på funksjonelle alternativer for å oppnå klimanøytralitet.
AURORA-teamet.
Stor deltakelse fra industrien
I tillegg til TCM inkluderer AURORA-konsortiet åtte medlemmer fra ulike industrier og forskningsinstitusjoner over hele Europa. I begynnelsen av januar var prosjektdeltakerne samlet på universitetet i Cambridge i Storbritannia, med stimulerende brainstorming om på tekniske og innovative ideer for prosjektet.
Koteswara Rao Putta er teknisk tjenesteleder og prosjektkoordinator for forskning ved TCM, og representerer selskapet i konsortiet som driver prosjektet. Han forteller at TCM deltar aktivt i flere arbeidspakker relatert til modellutvikling, validering og teknologivurdering. – Vi planlegger også med en test av teknologien på TCM.
– Hva er de viktigste utfordringene for kommersiell implementering av CESAR1?
– Kommersiell implementering av CESAR1 står overfor flere utfordringer, hovedsakelig av operativ art. I den forbindelse bidrar TCM med verdifulle erfaringer fra vår test av CESAR1 som ble gjennomført for tre år siden. Prosjektet tar sikte på å håndtere disse utfordringene ved å demonstrere teknologiens levedyktighet i CO2-intensive industrier.
“The CESAR1 solvent was named after the FP7 CESAR project (2008-2011), in which the aqueous mixture of 2-Amino-2-Methyl-1-Propanol (AMP) and piperazine (PZ) was first studied. The CESAR1 solvent repeatedly outperformed the reference MEA solvent technology in pilot tests. CESAR1 has good energy performance, low degradation rates, can achieve very high capture rates and is easier to use in flexible modes. Like most solvent technologies, CESAR1 has the advantage of being easily adaptable to almost any flue gas source.” (Soure: https://aurora-heu.eu/the-project/#cesar-solvent)
– Hva blir de neste skrittene i prosjektet?
– Prosjektet vil fortsette å jobbe med modellutvikling, validering og teknologivurdering. Testing av CESAR1 på anlegget til TCM blir en kritisk milepæl i vurderingen av teknologiens egnethet for kommersiell implementering i ulike industrier.
Samarbeidet med SINTEF
TCM har i flere år hatt samarbeid med ulike forskningsinstitutter verden over. For å redusere teknisk risiko i karbonfangstteknologi, samt tette teknologisk gap.
Alle de gjennomførte kampanjene har gitt oss betydelig læring og resultatene er delt med omverdenen. Mer enn 20 publikasjoner er publisert.
Her er et lite utdrag
Results from MEA testing at the Technology Centre Mongstad. Verification of Residual Fluid Catalytic Cracker (RFCC) baseline results (2021)
Application of Sequential Design of Experiments (SDoE) to Large Pilot-Scale Solvent-Based CO2 Capture Process at Technology Centre Mongstad (TCM) (2021)
Cost Reduction Study for MEA based CCGT Post-Combustion CO2 Capture at Technology Center Mongstad (2021)
A Benchmark for Compact CO2 Capture Plant Designs by Monoethanolamine Solvent Testing at Technology Centre Mongstad (2021)
Demonstrating flexible operation of the Technology Centre Mongstad (TCM) CO2 capture plant (2019)
CO2 capture with monoethanolamine: Solvent management and environmental impacts during long term operation at the Technology Centre Mongstad (TCM) (2019)
Både MEA og CESAR-1-kampanjene har gitt TCM gode referanser og som nye teknologileverandører kan sammenligne seg mot.
SINTEF er en aktør vi har flere relasjoner til og vi er glade for videohilsenen fra forskningssjef Mona Mølnvik som vi nå kan dele med dere.
Fakta om SINTEF
«SINTEF er et av Europas største forskningsinstitutt, med flerfaglig spisskompetanse innenfor teknologi, naturvitenskap og samfunnsvitenskap. SINTEF er en uavhengig stiftelse som siden 1950 har skapt innovasjon gjennom utviklings- og forskningsoppdrag for næringsliv og offentlig sektor i inn- og utland» skriver SINTEF.
Smakebiter på noe av det SINTEF forsker på, får du ved å høre på deres podkast Smart forklart.
TCM-rapport; Korrosjon og materialer
TCM har erfart at man må ta hensyn til alle deler av fangstprosessen. Noe som er lett å glemme. Er hvordan fangstkjemikaliene og CO2en i seg selv påvirker ulike byggematerialer.
Store materielle kostnader
Det er ikke lett å tenke på alle mulige scenarier for hva som kan skje i et CO2-fangstanlegg. Hos TCM erfarer vi at fangstkjemikalier, biprodukter og CO2 kan degradere materialene som brukes i anlegget. Og hvis man ikke tar høyde for dette, kan det bli svært dyrt.
TCMs omfattende erfaring med fangsttesting med reelle løsemidler og røykgasser har økt forståelsen for korrosjon og materialvalg. Bruk av korrosjonsprøvetaking på flere steder i TCMs aminanlegg gjør det mulig å teste mange materialer samtidig under ulike prosessforhold.
Gjennom mer enn 10 års drift har vi i ulike testkampanjer sett anlegget reagerer ulikt og derfor kan det være kostnadsbesparende og snakke med oss i TCM om du planlegger et fangstanlegg for CO2. – Vi deler gjerne våre erfaringer med det å håndtere CO2 i et fangstanlegg, tillegger vår administrerende direktør Ismail Shah.
Tre rapporter er publisert under korrosjon og materialer
Assessment of Erosion-Corrosion as Possible Failure Mechanism of Reboiler at Technology Centre Mongstad (2022)
Assessment of Material Selection for the CO2 Absorption Process with Aqueous MEA Solution based on Results from Corrosion Monitoring at Technology Centre Mongstad (2019)
Results from MEA amine plant corrosion processes at the CO2 Technology Centre Mongstad (2016)
Hva kan skje?
Under en testkampanjer her på TCM med bruk av monoetanolamin (MEA) oppsto det en feil i etterkokeren (Reboiler) til aminanlegget noe som var forårsaket av en alvorlig skade på platevarmeveksleren (laget av AISI 316L rustfritt stål). Resultatet ble et betydelig materialtap (ca. 200-250 µm reduksjon i tykkelse), samt en lekkasje mellom solventen- og varmeveksleren. En detaljert undersøkelse, inkludert laboratoriestudier av effekten av kjemiske tilsetningsstoffer, er oppsummert i 2022-publikasjonen.
TCM erfarte at det i løpet av en testperiode kan oppstå kritiske ting ved anlegget. Som kan få konsekvenser både for selve fangstprosessen og omgivelsene. Dette viser at det er hensiktsmessig å teste ting i litt mindre skala før man bygger et fullskala CCS-anlegg, ettersom materialvalg har stor innvirkning på risiko- og kostnadsprofilen.
Fra testing av korrosjonskuponger under en MEA-kampanje i 2015 fikk TCM blant annet følgende erfaringer:
Korrosjonshastigheten for karbonstål, S235, er beregnet til å være over eller lik 1,4 mm/år.
Korrosjonshastigheten var langt under 0,1 mm/år for legering 304L, 316L og 22 Cr dupleks rustfritt stål.
Videre arbeid med korrosjonstemaet med det ikke-proprietære CESAR1-løsningsmidlet er planlagt publisert i 2024, og de siste oppdateringene er tilgjengelige via denne nettsiden og i våre sosiale medier.
Her er en oversikt over rapporter som er publisert av TCM sammen med ulike samarbeidspartnere:
TCM – prosjektering og bygging
Operasjonelle erfaringer og resultater
TCM-verifiserte baselineresultater
Utslipp – grenser, målinger og avbøtende tiltak
Aerosoler og tåkedannelse
Nedbrytning, håndtering og gjenvinning av solventer
Prosessmodellering, oppskalering og kostnadsreduksjon
TCM har utviklet en detaljert prosedyre for arbeidsprosessene i testkampanjer på amin-anlegget og på testområdet for nye teknologier (Site for Emerging Technologies).
– Ved at vi konsekvent følger disse prosedyrene. Sikrer vi høy kvalitet i alle stadier av en kampanje, sier Rouzbeh Jafari, rådgiver i TCM med doktorgrad i kjemiteknikk med CO2-fangst som spesialfelt.
Prosedyren beskriver alle stadier i en testkampanje. Planlegging, forberedelser, gjennomføring og kontinuerlig rapportering av resultater til oppdragsgiver.
– Vi tror denne gjennomgangen av arbeidsprosessene vil være svært nyttig for teknologiutviklere. Selv om den kanskje ikke gir svar på alle mulige spørsmål knyttet til en vellykket testkampanje. Derfor er selvsagt både TCMs administrasjon og våre tekniske eksperter alltid tilgjengelige for å svare på spørsmål og yte råd og veiledning, understreker Jafari.
– Hva vil du fremheve som særlige kjennetegn ved TCM for dem som ikke har spesifikk kunnskap om virksomheten?
– TCM utmerker seg i simulering av virkeligheten. Og tilbyr et testmiljø som gir svar på hvordan en teknologi faktisk vil fungere. Med over elleve års operasjonell erfaring. Har vi skaffet oss unik kunnskap som gjør kundene våre i stand til å gjennomføre fangstprosjekter i full skala med suksess. Våre operasjoner bygger på en ubetinget forpliktelse til helse, sikkerhet og miljøstandarder. Som vi opprettholder med største dedikasjon. Vi opererer under en utslippskonsesjon og besitter enestående ekspertise innen monitorering av utslipp.
Rouzbeh understreker at TCM har opparbeidet et internasjonalt omdømme. Gjennom kombinasjonen av åpen og tilgjengelig forskning. Eller leverandørstyrte proprietære tester, og rekruttering av en særdeles kvalifisert arbeidsstyrke med spesialisert ekspertise på CO2-fangst.
– Derfor inviterer interesserte til å ta kontakt. Vi er her for å støtte teknologileverandører verden over på deres reise, og ser frem til fruktbare samarbeid basert på vår grundige arbeidsmetodikk.
TCM-rapport; CO₂-fangst – drifts- og prosesskontroll
Forståelse og kontroll av CO2-fangstprosesser under stabil drift, oppstart, nedstengninger og lastendringer er avgjørende for å muliggjøre fullskala bruk og drift av CCS.
Gjennom mer enn 10 år med teknologitestingskampanjer med 24/7 drift, har TCM utviklet betydelig læring og erfaring på dette området. Hovedsakelig på det fleksible aminanlegget, men også på andre TCM-teststeder.
Lang erfaring med CO2-fangst
TCM har over 20 000 timer med testdata med de ikke-proprietære aminløsningsmidlene MEA og CESAR 1. På TCM har man i denne sammenheng undersøkt og dokumentert ulike nivåer i fangstprosessen. En rekke løsemiddelsystemer, røykgass-sammensetninger, prosessparametere, driftsstrategier og analyseteknikker er testet for å forbedre forståelsen, forbedre ytelsen og redusere risiko og kostnader forbundet med CO2-fangst. Det er utgitt seks forskjellige publikasjoner. – Vi er stolte over erfaringen vi har fått og ser at testresultatene våre nå blir tatt i bruk av stadig flere fullskalaaktører. Og vi deler mer enn gjerne vår ekspertise, avslutter Ismail Shah, administrerende direktør.
Mer enn 10 års erfaring med CO2-fangst
Anlegget blir påvirket av opp- og nedstenging
Verdien av å ha fleksible CCS-anlegg som håndterer ulik tilgang på kraft blir større med høyere innslag av fornybart (f. eks. solenergi og vind) i energitilførselen. Oppstarts- og nedstengningssykluser av kraftverk med CCS blir stadig hyppigere, noe som mulig kan øke flyktige utslipp. Mens oppstart og nedstengning av kraftverk har blitt karakterisert, er effekten av oppstart og nedstengning på CCS-anlegg fortsatt uklar. TCM har sammen med ulike samarbeidspartnere blant annet sett på dette.
Kvantifisere resterende CO2-utslipp, energibehov og tidskrav ved oppstart og nedstengning i aminbaserte CO2-fangstanlegg
Det ble utført en serie oppstarts- og nedstengningstester i mars, juni og november 2020 ved teknologisenteret Mongstad (TCM). I disse testene ble det brukt CESAR-1 for å fange opp CO2 fra røykgass (~4 mol% CO2) som kommer ut fra det naturgassfyrte CCGT (combined cycle gas turbine) kombinert med røykgass fra varme- og kraftanlegg (CHP). Disse testene gir verdifull innsikt i hvordan nøkkelprosess-parametere og driftsstrategier kan bidra til å minimere forstyrrelser (f. eks. tids- og energibehov) og CO2-utslipp under oppstart og nedstenging av CO2-fangstanlegg.
Ytelsesforbedring kan oppnås gjennom å:
Optimalisere oppløsningsmiddelvolumet
Tidspunktet for strømtilgjengelighet
Nøkkelprosessparametere som CO2-belastning av løsemiddel eller aminkonsentrasjon
Kvaliteten på CO2-produktstrømmen som produseres av fangstprosessen, inkludert nivåene og typene av urenheter som er til stede, er et stadig viktigere tema på grunn av innvirkningen på CO2-transport og -lagring. Dette har blitt reflektert i CO2-spesifikasjoner satt av prosjekter som for eksempel Northern Lights. I 2018 publiserte TCM en fullstendig karakterisering av CO2-produktstrømmen med hjelp av analyser i regi av Airborne Labs med støtte fra TCMs online instrumentering. Dette inkluderte også testing av effekten av solventnedbrytning og visse prosessparametere som gjelder kvaliteten på CO2-produktstrømmen.
De seks rapportene som er publisert innenfor dette fagområdet
Evaluating performance during start-up and shut down of the TCM CO2 capture facility (2022)
Start-up and Shutdown Protocol for Natural Gas-fired Power Stations with CO2 Capture (2022)
Demonstrating flexible operation of the Technology Centre Mongstad (TCM) CO2 capture plant (2020)
Demonstration of non-linear model predictive control of post-combustion CO2 capture processes (2019)
Experimental results of transient testing at the amine plant at Technology Centre Mongstad: Open-loop responses and performance of decentralized control structures for load changes (2018)
Scale-up and Transient Operation of CO2 Capture Plants at CO2 Technology Centre Mongstad (2014)
Her er en oversikt over rapporter som er publisert av TCM sammen med ulike samarbeidspartnere:
TCM – prosjektering og bygging
Operasjonelle erfaringer og resultater
TCM-verifiserte baselineresultater
Utslipp – grenser, målinger og avbøtende tiltak
Aerosoler og tåkedannelse
Nedbrytning, håndtering og gjenvinning av solventer
Prosessmodellering, oppskalering og kostnadsreduksjon
Eierne av Teknologisenter Mongstad DA (TCM); den norske stat gjennom Gassnova SF, Equinor, Shell og TotalEnergies, har inngått avtale om eierskap og drift av selskapet for perioden 2024 – 2025.
Grete Tveit (Equinor), statsråd Terje Aasland (Olje- og energidepartementet), Michel-Ziad Hajjar (TotalEnergies) and Marianne Olsnes (Shell). Foto: MOED
Teknologisenter Mongstad (TCM) er verdens største og mest fleksible testsenter for verifisering av teknologier for CO2-fangst og et ledende kompetansesenter på dette fagområdet. Siden oppstarten i 2012 har TCM utført i alt 23 test-kampanjer av ulike fangst-teknologier på sine anlegg. Og har på den måten vært sentral i utviklingen og kommersialisering av teknologier som muliggjør fangst og lagring av CO2 verden over. Fangst-teknologien som skal benyttes i det norske Langskip-prosjektet har blitt testet på TCM.
– Uten den teknologiutviklingen vi har hatt på teknologisenteret ville ikke Langskip latt seg realisere. Vi er stolte av TCMs viktige bidrag til å utvikle CO2-fangst og -lagring som en viktig klimateknologi de siste 11 årene og at dette vil fortsette med styrket industrieierskap. Senteret opplever stor internasjonal oppmerksomhet med store selskaper som kommer til Norge for å teste sin teknologi, noe som er viktig for utbredelsen av CCS-teknologi i verden, sier olje- og energiminister Terje Aasland.
Avtalen innebærer at eierandelen til hver av de industrielle eierne øker fra 8,7 prosent til 22,0 prosent, mens den statlige eierandelen reduseres fra 73,9 prosent til 34,0 prosent. Eierne er samtidig enige om en plan for å utvikle fremtidens forretningsmodell for TCM.
Muhammad Ismail Shah startet på TCM i 2016 og har vært administrerende direktør siden januar 2022. – Vi er svært glade for at våre eiere har lagt rammer som gir oss mulighet til å fortsette vårt viktige arbeid for å bidra til utvikling av teknologier som reduserer klimautslipp i industrien.
Glede blant medarbeiderne
– Vi er svært glade for at våre eiere har lagt rammer som gir oss mulighet til å fortsette vårt viktige arbeid med å bidra til utvikling av teknologier som reduserer klimagassutslipp i industrien, sier administrerende direktør Muhammad Ismail Shah. Vi er klar til å bygge videre på vårt suksessfulle teknologisenter her på Mongstad.
Staten er tilfreds
Styreleder Svein Ingar Semb, som representerer Gassnova, er meget tilfreds med avtalen. – For staten har det vært naturlig å redusere sitt engasjement i TCM som følge av at vilkårene for kommersiell drift er innen rekkevidde. Industrien viser økende interesse for å ta TCM videre og vi skal nå ta fatt på å videreutvikle TCM etter 2026.
Strategisk viktig
Equinor har vært medeier i TCM siden starten og har også ansvar for driften av testanleggene. Styremedlem Bjørn Sundland, som er prosjektleder for lavkarbon-løsninger i Equinor, sier at eierskapet har strategisk betydning for kompetanseutvikling og for Equinors lavkarbon satsing. – Samarbeidet med TCM byr også på muligheter for teknologiutvikling som er verdifull for våre CO2 transport-, og lagringsprosjekter. Som driftsansvarlig har dessuten Equinor opparbeidet seg unik erfaring og kompetanse hvordan å drifte et slikt CO2-fangstanlegg.
Nyter godt av spisskompetansen
Shell har i likhet med Equinor vært medeier i TCM siden den første avtalen ble inngått i 2009. – Gjennom årene har mange av våre ansatte arbeidet på Teknologisenteret, og på den måten tilegnet seg spissekspertise innen karbonfangst. Denne kompetansen benytter vi aktivt i prosjekter som komplimenterer vårt mål om å være et energiselskap med netto-null utslipp innen 2050, sier styremedlem Nina Thowsen, Asset Manager i Norske Shell. – Momentum for karbonfangst og -lagring fortsetter å vokse, noe som gir TCM muligheten til å ytterligere forsterke sin posisjon og sitt kommersielle mulighetsrom, legger hun til.
Katalysator for industrielle fangstanlegg
TotalEnergies har vært medeier i TCM siden 2017. Styremedlem Anne Brisset, som er leder for Stavanger Research Centre til TotalEnergies, sier at TCM siden starten har vært en katalysator for fremvekst av anlegg for fangst av CO2. – En slik struktur, som kombinerer prosess i stor skala med forskning og utvikling, har vært en forutsetning for å skape kommersielle foretak som vil hjelpe industrien med å nå sine mål for dekarbonisering. Vårt mål er at TCM med en ny forretningsmodell kan fortsette som et nøytralt testanlegg som hjelper leverandører med å modne sine teknologier, sier Anne Brisset.