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.

Testkampanjer med stor betydning

Vi har et aktivt og fruktbart samspill med SINTEF. Som blant annet dekker samarbeid i forbindelse med MEA-kampanjer, CESAR-1-kampanje, AEROSOLV-kampanje og det kommende AURORA-prosjektet.

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:

  1. TCM – prosjektering og bygging
  2. Operasjonelle erfaringer og resultater
  3. TCM-verifiserte baselineresultater
  4. Utslipp – grenser, målinger og avbøtende tiltak
  5. Aerosoler og tåkedannelse
  6. Nedbrytning, håndtering og gjenvinning av solventer
  7. Prosessmodellering, oppskalering og kostnadsreduksjon
  8. Drifts- og prosesskontroll
  9. Korrosjon og materialer
  10. CESAR 1-solvent
  11. MEA-solvent

Arbeidsprosessene til TCM – fra A til Å

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.

Lytt til hvordan TCM forklarer arbeidsprosessene

De som vurderer en testkampanje på verdens største og mest fleksible testsenter for karbonfangstteknologi, kan lytte til en engelsk lydfil (opptak fra webinar om arbeidsprosessene til TCM).

– 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.

 

Opening slide deck used during the webinar. Illustration

– 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.

Industrial plant in front of a blue sky. A large tower on the right, two smaller towers in the middle and a pipe on the left. Photo.
Teknologisenter Mongstad (TCM). Foto: Eivind Senneset

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

Kilde: Evaluating performance during start-up and shut down of the TCM CO2 capture facility (2022)

CO2 produktkvalitet

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.

Kilde: CO2 product quality: assessment of the range and level of impurities in the CO2 product stream from MEA testing at the Technology Centre Mongstad (TCM) (2018.

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:

  1. TCM – prosjektering og bygging
  2. Operasjonelle erfaringer og resultater
  3. TCM-verifiserte baselineresultater
  4. Utslipp – grenser, målinger og avbøtende tiltak
  5. Aerosoler og tåkedannelse
  6. Nedbrytning, håndtering og gjenvinning av solventer
  7. Prosessmodellering, oppskalering og kostnadsreduksjon
  8. Drifts- og prosesskontroll
  9. Korrosjon og materialer
  10. CESAR 1-solvent
  11. MEA-solvent

TCM er sikret fortsatt drift med de samme eierne

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.

Kontaktpersoner:

Muhammad Ismail Shah, administrerende direktør TCM
Tlf. +47 974 95 393

Svein Ingar Semb, Gassnova, leder av selskapsmøtet (styret) i TCM
Tlf. +47 411 62 780

Bjørn Sundland, Equinor, medlem av selskapsmøtet (styret) i TCM
Tlf. +47 905 22 454

Nina Thowsen, Norske Shell, medlem av selskapsmøtet (styret) i TCM
Tlf. +47 977 04 703

Anne Brisset, TotalEnergies, medlem av selskapsmøtet (styret) i TCM
Tlf. +47 905 86 197

– Velkommen til 3. site

– Velkommen til 3. site! Ahmad Wakaa er prosjektkoordinator for tester som blir utført på TCMs anlegg for ny fangstteknologi. – De fullførte og pågående testkampanjene på 3. site er de første sidene i et spennende nytt kapittel for TCM, sier han.

I 2021 etablerte TCM en avansert testfasilitet for nye teknologier, kjent som «Site for emerging technologies». Ofte omtalt som «3. site». Denne fasiliteten er dedikert til testing av innovative teknologier. Noe som inkluderer membraner eller absorberende materialer som er designet for å fange CO2. Disse nye teknologiene er på et tidlig utviklingsstadium og gir spennende muligheter for teknologisk fremskritt.

Fem kampanjer

TDA Research var den første brukeren av TCMs modulære testanlegg for nye fangstteknologier. Etterfulgt av et annet amerikansk selskap, Membrane Technology and Research (MTR).

I løpet av våren i år gjennomførte TCM parallelt to betydningsfulle testkampanjer på dette stedet: MOF4AIR og ACCSESS. Prosjektet MOF4AIR er finansiert gjennom EUs forsknings- og innovasjonsprogram Horizon 2020. Mens ACCSESS er en del av EUs forpliktelse til å oppnå klimanøytralitet innen 2050. I høst har det amerikanske selskapet InnoSepra utført tester på sin innovative teknologi på samme sted.

Ahmad Wakaa jobber som TCMs koordinator for testaktiviteter på Site for emerging technologies. Han spiller en avgjørende rolle i rapporteringen til kunder om resultatene av disse testene.

Ahmad Wakaa har travle dager som prosjektkoordinator for tester som utføres på TCMs modulære anlegg for nye fangstteknologier.

– Hvordan vil du, fra ditt perspektiv, oppsummere TCMs erfaringer med tre fullførte og to pågående testkampanjer på Site for emerging technologies?

– De fullførte og pågående testkampanjene på 3. site har vært de første sidene i et spennende nytt kapittel for TCM. Vi har testet ulike typer teknologier. Dette inkluderer membraner, sorbenter, ikke-aminbaserte løsningsmidler og roterende pakketårn allerede. Vi ser interesse fra andre teknologityper for fremtidige tester også. Testresultatene og driftserfaringen fra disse testkampanjene gir verdifull læring. Både for teknologiutviklere (TDA, MTR og Innosepra) og europeiske forskningsprosjekter (MOF4AIR og ACCSESS). Og for TCM og dets eierbedrifter. Testing på Site for emerging technologies er et verdifullt skritt i å bringe disse nye teknologiene til markedet. For å muliggjøre den nødvendige reduksjonen av utslipp som verden trenger for å nå sine klimamål. Trenger vi så mange verktøy i verktøykassen som mulig!

– På hvilken måte blir kunder som ønsker å bruke denne fasiliteten mottatt og veiledet av TCM for å oppnå de beste mulige testresultatene?

– Dette kan variere avhengig av prosjektet, men typisk begynner TCMs involvering tidlig med en teknologi vurderingsprosedyre som vi kaller vår Arbeidsprosess, som var temaet for TCMs nylige webinar. Vi vurderer modenheten til teknologien og hjelper utviklerne med å lukke eventuelle hull før testingen hos TCM. Testmodulene på Site for emerging technologies blir ofte spesielt bygget for testkampanjen hos TCM, og vi har gitt teknisk, HMS, operasjonell og kvalitetstesting input for teknologiutviklerne å ta hensyn til i deres design.

Etter det er TCMs driftserfaring ofte avgjørende for å hjelpe med igangkjøring og innledende feilsøking av enhetene. Dette gjelder spesielt for instrumentering og analysatorer som genererer verdifulle testdata. Testkampanjene driftes vanligvis av leverandøren, men operativ støtte fra TCM er alltid tilgjengelig. TCM var imidlertid operatør for ACCSESS-piloten og er for øyeblikket operatør for MOF4AIR. Teknologiteamet hos TCM, der jeg jobber, bidrar til å koordinere og optimalisere testkampanjen og analysere resultatene.

– Kan du med god samvittighet si at alle som hittil har testet ved anlegget har fått «valuta for pengene», i den forstand at testresultatene har lagt grunnlaget for en effektiv oppskalering av deres respektive teknologier?

– De teknologitypene som hittil har blitt testet på 3. site, har generelt vært mindre modne enn konvensjonelle aminbaserte karbonfangstsystemer. Imidlertid er en del av TCMs strategi å målrette for «modulære» teknologier på dette testområdet. Dette betyr at vi søker etter teknologier der oppskaleringstrategien er å kopiere en standard design for å øke kapasiteten. Denne oppskaleringstrategien betyr at testing, risikoreduksjon og demonstrasjon av en enkelt modul hos TCM, kan muliggjøre raskere utvikling av den modulære teknologien mot markedet til en lavere kostnad enn store pilottester, slik det vanligvis kreves for aminteknologier.

– Samarbeidet mellom en kunde og TCMs eksperter innebærer at dere får innsikt i karakteren av ulike teknologier, som ofte kan være proprietære. Hvordan sørger TCM for at hensynene til konfidensialitet blir opprettholdt?

­– TCM har omfattende erfaring med å håndtere testing av proprietære teknologier, selv med flere teknologier som testes samtidig, og vi benytter denne erfaringen på Site for emerging technologies. Data fra parallelltester lagres på ulike servere med strenge tilgangskontroller. Vi bruker også omfattende anonymiserte kjemiske navn for å beskytte proprietær informasjon samtidig som vi sørger for at stoffene fortsatt håndteres på en trygg måte i henhold til deres klassifisering.

– Har dere etter kampanjene som er fullført fått erfaringer og innsikt som vil være relevante for å forbedre organiseringen og styringen av fremtidige testkampanjer på 3. site?

Som nevnt representerer Site for emerging technologies et nytt kapittel og en ny måte å arbeide på for TCM. Det har vært et vellykket kapittel så langt, men vi har lært mye underveis som kan gi forbedringer i fremtidige tester. Dette dekker et bredt spekter av emner – litt for mange til å liste opp i denne artikkelen! – men ett av dem ville være hvordan man best utstyrer testmoduler for å håndtere de kalde norske vintrene. Vi gjennomfører derfor en prosess med læring etter hver kampanje på en strukturert måte, med involvering fra alle avdelinger hos TCM.

Shahin takker TCM for god veiledning

– Som masterstudent ved Universitetet i Sørøst-Norge, hadde jeg stor nytte av fremragende veiledning fra TCM i løpet av studiene. Oppgaven min var sentrert rundt undersøkelser av den maksimale operative kapasiteten og begrensningene til TCM-anlegget», sier Shahin Haji Kermani.

For TCM inngår utvikling og spredning av kunnskap knyttet til karbonfangst som en svært viktig del av virksomheten. I løpet av årene har selskapet forfattet mer enn 60 vitenskapelige artikler basert på funn og innsikter hentet fra åpne testkampanjer som er gjennomført på anlegget. I tillegg holder TCM jevnlig presentasjoner på internasjonale CCS-konferanser.

TCM fungerer også som et knutepunkt for kunnskapsberikelse, og trekker til seg studenter og forskere til Mongstad som er engasjert i å håndtere spesifikke problemstillinger som grunnlag for mer effektive metoder for karbonfangst.

Shahin Haji Kermani

Shahin Haji Kermani (31), som er fra Iran, fullførte nylig sin mastergrad i kjemiteknikk ved Universitetet i Sørøst-Norge (USN) innen energi- og miljøteknologi. I den forbindelse jobbet han i tre måneder under veiledning av Dr. Koteswara Rao Putta på TCM, med fokus på å utforske anleggets maksimale driftskapasitet og begrensninger ved å simulere ulike konfigurasjoner.

– Jeg ble interessert i karbonfangst underveis i mine akademiske studier og prosjekter, spesielt etter samtaler med mine professorer ved USN, forklarer Shahin. – Det var min veileder for masteroppgaven, Professor Lars Erik Øi, som introduserte meg for TCM.

Shahin Haji Kermani (31) har vært masterstudent ved Universitetet i Sørøst-Norge (USN). Tidligere i år jobbet han i tre måneder under veiledning fra TCM, med fokus på å utforske anleggets maksimale driftskapasitet og begrensninger ved å simulere ulike konfigurasjoner.

– På hvilke måter har TCM gitt deg hjelp og veiledning i forskningen din, og hvordan har det hjulpet deg med å håndtere problemer som måtte løses underveis i arbeidet?

– Fra begynnelsen til avslutningen av prosjektet fikk jeg utmerket veiledning innen modellutvikling, feilsøking og sammensetning av ulike komponenter. I tillegg fikk jeg tilgang til essensielle ressurser for å utføre bakgrunnsstudier relatert til mitt tema.

– Er det personer på TCM du ønsker å fremheve som betydningsfulle veiledere for forskningsarbeidet ditt?

– Jeg vil gjerne uttrykke min takknemlighet til Dr. Koteswara Rao Putta for hans uvurderlige veiledning og tilgang til nødvendige ressurser.

­– Hva er din overordnede vurdering av ekspertisen til TCM innen utvikling av teknologi for karbonfangst?

– Generelt ble jeg svært imponert. TCM har en unik mulighet til å bidra betydelig til utviklingen av teknologi for karbonfangst. Virksomheten til teknologisenteret virker svært lovende og verdifull.

– Hvilke planer har du nå for å forfølge mastergraden din på ditt studiefelt?

– For øyeblikket anvender jeg kunnskapen jeg tilegnet meg under masterstudiet i stillingen som prosessingeniør i min faste jobb hos Aibel.

– Har de erfaringene du gjorde gjennom samarbeidet med TCM påvirket dine karriereambisjoner eller spesifikke prosjekter du planlegger å forfølge? Ville du vurdert å jobbe hos TCM hvis muligheten skulle by seg?

– Jeg har et sterkt ønske om å jobbe ved TCM i fremtiden. Mine erfaringer fra samarbeidet om masteroppgaven har i stor grad formet min faglige karriere så langt.

– Tusen takk, og lykke til videre i karrieren!

– Et ekstraordinært travelt og givende år

– For TCM har 2023 vært et ekstraordinært travelt og givende år. Aldri før siden åpningen av anlegget i 2012 har vi gjennomført så mange testkampanjer, og aldri før har vi tatt imot så mange gjester som ønsker å lære av våre erfaringer med fangst av CO2.

Vi viser hele verden hvordan karbonfangstteknologi fungerer i industriell sammenheng for å redusere klimautslippene.

Muhammad Ismail Shah (43) har i snart to år vært administrerende direktør på Teknologisenter Mongstad (TCM). Han begynte i selskapet i 2016, og før han ble toppleder var han teknisk sjef.

Kundene kommer tilbake til TCM

TCMs viktigste oppgave er å teste, verifisere og demonstrere forskjellige teknologier relatert til kostnadseffektiv og industriell CO2-fangst i full skala. I år var Shell Catalysts & Technologies først ute på amin-anlegget. Og frem til sommeren gjennomførte de en vellykket test av sin proprietære CANSOLV CO2-teknologi. Deretter kom ION Clean Energy for å forberede kommersialisering av den transformasjonsbaserte ICE-31-solventen. For Shell var dette tredje testkampanje i rekken på TCM, mens ION kom hit for andre gang.

– Dette understreker TCMs status som den foretrukne arenaen for selskaper som har jobbet målrettet med CCS i en årrekke. Og som ønsker å evaluere effektiviteten av sine innovative teknologier Det illustrerer også at modne amin-teknologier kontinuerlig kan forbedres. Det vil derfor stadig være behov for et testanlegg med den kapasiteten og kompetansen TCM er alene om å tilby.   

Muhammad Ismail Shah er TCMs administrerende direktør. Både for han og hele teamet på Mongstad har 2023 vært et arbeidskrevende og givende år. (Foto: Thomas Førde)

Testing av mindre utviklede teknologier på TCM

Men også på TCMs testområde for mindre utviklede fangst-teknologier, Site for emerging technologies, har 2023 vært et hektisk år. I vårmånedene ble det gjennomført to testkampanjer parallelt, MOF4AIR og ACCSESS, som begge inngår i EUs satsinger inn mot det grønne skiftet. For MOF4AIR ble det benyttet en ny klasse materialer, benevnt som metallorganiske rammeverk (MOFs) for å fange CO2. Formålet i ACCSESS-kampanjen var å teste konvensjonell og prosessintensiv fangstteknologi. Som muliggjør fangst etter forbrenning fra industrielle kilder med minimalt miljøavtrykk. I høst har amerikanske InnoSepra rådd grunnen. Med tanke på klargjøring for testing av sin proprietære teknologi.

Har gjort en kjempejobb

– Planlegging og gjennomføring av i alt fem testkampanjer har stilt store krav til alle medarbeidere på TCM, sier Shah. ­– Jeg er imponert over innsatsen som er lagt ned for å løse tekniske utfordringer. Og for drifte anleggene på en måte som gjør at kundene reiser fra Mongstad med resultater som har verdi for videre utvikling og kommersialisering av sine respektive teknologier.

– Så vil jeg også fremholde at vi i tillegg til et intensivt testprogram også i år har kunnet yte rådgivningstjenester til prosjekteiere og teknologiutviklere. Basert på kunnskap og læring fra tidligere års åpne testkampanjer på TCM. Hensikten er å støtte vellykket distribusjon av CCS-teknologi. Vår rolle er å gjøre kunden i stand til å stille de riktige spørsmålene til mulige leverandører og å velge den teknologien som er best tilpasset deres behov.

Har hatt nær 1 000 besøkende

At frekvensen på møter med interessenter i inn- og utland har vært stor, dokumenteres i en gjestebok med nesten 1 000 navn. – Under pandemien hadde vi store begrensninger på fysiske besøk på anlegget, men i år har det knapt gått en dag uten at vi har ønsket inviterte gjester velkommen. Det bekrefter den sterke posisjonen TCM har som kompetansesenter for karbonfangst.

Selv har TCM-sjefen og hans kollegaer i ledergruppen i løpet av året gitt presentasjoner på en rekke internasjonale seminarer og konferanser. På disse arenaene har man knyttet kontakter som kan komme til nytte i årene som kommer.

– Vårt mål er todelt; å informere om TCMs tilbud til teknologileverandører og å ta del i kunnskapsutviklingen med utviklere og forskere verden over. For oss har det særlig betydning at samarbeidet med Department of Energy (DoE) i USA er blitt forsterket, men også at vi har utviklet gode relasjoner til viktige miljøer i EU. Den brede tilliten og respekten TCM nyter i det internasjonale CCS-samfunnet blir viktig for vår fortsatte vekst og utvikling, avslutter Muhammad Ismail Shah.