Selskapet Removr skal utvikle en miljøvennlig teknologi som skal fjerne CO2 direkte fra lufta. Denne typen teknologi kan være helt avgjørende for at verden skal nå sine klimamål. Enova går inn med 36,3 millioner kroner i støtte til prosjektet.
– Brorparten av alle scenarier som beskriver veien til 1,5-gradersmålet, krever karbonfjerning. Det betyr at vi må utvikle teknologi som i stadig større grad fanger CO2 direkte fra lufta. Denne teknologiutviklingen må starte tidligst mulig for å gjøre teknologien klar og effektiv nok for oppskalering, sier Astrid Lilliestråle, markedsdirektør i Enova.
Bærekraftig fjerning av CO2
DAC, eller Direct Air Capture er å fange CO2 direkte fra atmosfæren. Removr gjør det ved å blåse store mengder luft gjennom et mikroporøst mineral som kalles zeolitt. Når zeolitten er mettet med CO2, varmes den opp og klimagassen frigjøres deretter slik at den kan hentes ut som en separat CO2-strøm. Fordelen ved å bruke zeolitt er at fangsten ikke involverer utslipp av kjemikalier. Removr benytter og videreutvikler en zeolitt-teknologi med partner Greencap Solutions i Stavanger. Det spesielle med teknologien er at den både fanger CO2 fra lufta og fra lav-konsentrasjons utslipp.
Vi må både redusere utslipp og fjerne CO2
For å redusere den globale oppvarmingen til maksimalt 1,5 grad, må utslippene reduseres raskt. For å holde den globale oppvarmingen under 1,5 grad må både redusere utslippene og fjerne CO2 fra atmosfæren. DAC er ikke et alternativ til å kutte CO2, men nødvendig dersom vi skal klare å bli netto null utslipps samfunn.
-Selv med maksimal innsats for å få utslippene ned, har vi allerede fylt atmosfæren med så store mengder klimagasser at drivhuseffekten vil fortsette å varme opp kloden selv om utslippene går til netto null. Det kan bli nødvendig også å sørge for å hente karbon ned fra lufta igjen. Vi trenger aktører som går foran og tester ut løsninger. Jeg berømmer Removr for deres initiativ som kan spille en viktig rolle i utviklingen av teknologi for karbonfjerning, sier klima- og miljøminister Espen Barth Eide (Ap).
Pilot skal testes på Mongstad
Removr skal sammenstille og teste en pilot på Technology Centre Mongstad (TCM) som er planlagt i 2024. Selskapet gjennomgår nå den formelle kvalifikasjonsprosessen hos TCM som en forberedelse til en avtaleinngåelse. Testenheten kan fange 300 tonn CO2 årlig. I neste trinn skal Removr installere en større fangstenhet på 2 000 tonn CO2 per år på Island med permanent lagring av klimagassen. 2 000 tonn CO2 tilsvarer det årlige utslippet fra 1 000 bensindrevne personbiler. Dette blir et kommersielt anlegg der Removrs storskalakonsept for DAC skal kvalifiseres med mål om å sikre kapital til å bygge flere storskalaanlegg.
– Støtten fra Enova er en anerkjennelse av Removr og teknologien og et viktig skritt videre i arbeidet med å fjerne CO2 i stor skala fra luften. Norge har omfattende erfaring fra karbonfangst og har nå muligheten til å ta en ledende posisjon innenfor karbonfjerning fra luft. Dette arbeidet haster og vi må skalere karbonfjerning raskt for å bidra til å nå 1,5-gradersmålet. Etter testing på Mongstad bygger vi vår første kommersielle pilot med oppstart i 2025. Målsettingen vår er å fjerne 1 million tonn CO2 årlig i 2030., sier Einar Tyssen, CEO i Removr.
– Vi synes det er svært gledelig at Enova har valgt å støtte Removr for å gjøre en slik testkampanje mulig på TCM. Demonstrasjon av teknologier og bidra til å modne de til et nivå hvor de kan lanseres i markedet er formålet til TCM, og her ligger forholdene til rette for DAC- testing med infrastruktur og kompetanse på karbonfangst som er unik i verdenssammenheng. Dette vil være vår første testkampanje med DAC og vi ser frem til å kunne samarbeide med nok en teknologileverandør som søker klimaløsninger med banebrytende teknologi, sier Muhammad Ismail Shah, administrerende direktør ved TCM.
– Vi tror at Removr vil kunne bli en sentral og foretrukket teknologipartner for strømmer med lave CO2-konsentrasjoner, både for fangst fra omgivelsesluft og prosessgass for eksempel fra aluminiumsverk. Enova støtter de som går foran og Removr sitt prosjekt er svært lovende i denne sammenhengen, avslutter Lilliestråle i Enova.
Removr is a Norwegian Direct Air Capture (DAC) company that aims to scale carbon removal to help reduce global warming. Leveraging the best available technology, unique Nordic advantages, and a world-class team and partners, Removr’s ambition is to build the world’s first 1-million-ton solid sorbent DAC plantto become a global leader in carbon removal.
Removr is owned by Vanir Green Industries (VGI), a Nordic business builder and GreenCap Solutions, a company controlled by the industry group BR Industries. In 2016, the VGI chair, Tore Ivar Slettemoen, founded Freyr Batteries and is still a major shareholder. Removr’s technology is based on Greencap Solutions’ proven and energy-efficient DAC technology. To learn more, please visit removr.no.
About Enova
Enova SF is owned by the Ministry of Climate and Environment. We contribute to reduce greenhouse gas emissions, development of energy and climate technology and a strengthened security of supply. Each year, Enova invests more than NOK 3 billion of public resources in solutions. These solutions help build a green Norway for tomorrow.
Stor bredde og interesse for CO₂-teknologitestingen på TCM
I alt har vi nå omtalt ni ulike publikasjoner som ble presentert under GHGT-16 i 2022. Det er mye å ta hensyn til på veien for en mer effektiv CO2-fangst.
Assessment of Erosion-Corrosion as Possible Failure Mechanism of Reboiler at Technology Centre Mongstad
– Det er ikke risikofritt å være først ute med å utvikle og teste teknologi. Etter en utstyrssvikt under en testkampanje gikk Teknologisenter Mongstad (TCM DA) sammen med spesialister fra avdeling for korrosjonsteknologi ved Institutt for energiteknikk på Kjeller for å finne årsaken til svikten. Etter en vellykket serie laboratorieeksperimenter ved IFE ble det konkludert med at det sannsynligvis var en mekanisme som involverte erosjonskorrosjon, som var årsaken. Dette var et verdifullt resultat med tanke på avbøtende tiltak, sier Attila Palencsár.
During a series of test campaigns for CO2 capture using monoethanolamine (MEA) at the Technology Centre Mongstad (TCM), a failure occurred in the reboiler of the amine plant caused by severe damage to the plate heat exchanger made of AISI 316L Stainless Steel. Considerable material loss (ca. 200-250 µm reduction in thickness) including two perforations led to leakage between the solvent and heating fluid sides. Preliminary investigations by TCM revealed that during a test period when oxygen scavenger was injected, a rise in the concentration of metal cations occurred; it was considered very likely that the failure was related to this “scavenger period”. A collaboration was subsequently started with the Institute for Energy Technology (IFE) to assess the failure mode of the reboiler plates. As reported earlier elsewhere, three plausible hypotheses were identified: the “erosion” hypothesis considers that erosion alone is sufficient to cause the failure by damaging the passive film from the stainless-steel surface and allowing corrosion attacks to develop even under normal operation conditions (or abrading the steel itself); the “erosion and enhanced corrosivity” hypothesis considers that erosion could remove passivity, but the specific chemistry in the scavenger period is also required to prevent rapid re-passivation and to sustain severe corrosion; the “enhanced corrosivity” hypothesis implies that the specific chemistry in the scavenger period can cause depassivation and sustain a considerably high corrosion rate, even in the absence of erosion. This paper presents the results of laboratory testing to validate the erosion and enhanced corrosivity hypothesis. An experimental setup based on the radial impeller concept was developed around a commercial glass autoclave. Experiments were conducted with used solvent from the TCM plant, simulating i.a. different plant conditions: anoxic rich MEA with an excess of oxygen scavenger and oxygenated rich MEA with scavenger and an excess of oxygen. Significant damage of the stainless-steel specimens occurred with erosive action in a used rich solvent with excess oxygen scavenger (i.e. anoxic conditions). The observations agree with damage of passive film, allowing activation of the corrosion process. The surface likely fails to re-passivate in an anoxic environment. The same mechanism is not sustained in an oxygenated environment where the surface can re-passivate. The results obtained suggest that the erosion and enhanced corrosivity hypothesis is valid and plausible. This mechanism may be the actual failure mode in the TCM reboiler.
Real-time monitoring of 2-amino-2-methylpropan-1-ol and piperazine emissions to air from TCM post combustion CO2 capture plant during treatment of RFCC flue gas
– Fjerning av CO2 fra industrielle røykgasser for å redusere klimaendringene bør ikke gå på bekostning av det lokale miljøet. Aminbasert fangst kan tilføre røykgassen forurensende sporstoffer som kan være skadelige hvis prosessen ikke holdes under tilstrekkelig kontroll. TCM har gjennom mange år jobbet med å vise at vi kan overvåke og begrense slik forurensning. I dette arbeidet viser vi at kommersielt tilgjengelig industrielt overvåkingsutstyr kan hjelpe fullskalaanlegg med å overvåke utslippene sine ned til lave ppb-nivåer (deler per milliard), sier Audun Dragset.
Monitoring and understanding the emissions of pollutants is vital for safe implementation of new industries. To ensure the safe adoption of amine-based post-combustion carbon capture to combat climate change, reliable and accurate monitoring technologies must be available for commercial projects to ensure they can monitor and control any new pollutants that might results from capturing CO2 from an industrial flue gas. As a test site for carbon capture technologies, Technology Centre Mongstad (TCM) monitors pollutants emitted in the flue gas via online sampling and analysis as per regulatory requirements. This work presents the first results from a newly installed ion-molecule reaction mass spectrometer (IMR-MS) that was employed during a test campaign with the amine solvent blend of 2-amino-2-methylpropan-1-ol (AMP) and piperazine (PZ) to monitor trace pollutants in the emitted flue gas. The primary pollutants were monitored and reported in real time in the range from 100 ppb (parts per billion) to 10 ppm (parts per million) and compared with extractive isokinetic sampling during a test campaign with an oil refinery cracker gas. The instrument allowed for real-time trending of the amine pollutants AMP and PZ in ppb range, which is the expected range required by regulators for some full-scale plants.
Development of process model of CESAR1 solvent system and validation with large pilot data
– Det var en glede å samarbeide med National Energy Technology Laboratory (NETL) om utvikling av en prosessmodell for CESAR 1-solvent for CO2-fangst. Dette arbeidet er avgjørende for at man skal kunne ta i bruk et ikke-proprietært CO2-fangstsystem med blandet solvent. Jeg vil gjerne takke NETL-teamet for deres store bidrag, sier Koteswara Rao Putta.
The United States (U.S.) Department of Energy (DOE)-sponsored Carbon Capture Simulation for Industry Impact (CCSI2) is collaborating with Norway’s Technology Centre Mongstad (TCM) on the development and validation of a process model of the CESAR1 solvent system for post-combustion carbon capture applications. The CESAR1 solvent, developed through the CO2 Enhanced Separation and Recovery (CESAR) project, is an aqueous blend of 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) and piperazine (PZ) with concentrations of approximately 3 M and 1.5 M, respectively. The process model, developed in the Aspen Plus® software platform, uses thermodynamic and kinetic models from the AMP-H2O-CO2 and PZ-H2O-CO2 system models distributed by Aspen Tech. Enhancements in this work include calibrating the interaction parameters for the AMP-PZ pair with thermodynamic data from the open literature for the AMP-PZ-H2O-CO2 system and updating the reaction kinetics parameters to ensure thermodynamic consistency with the chemical equilibria. The process model is validated with a set of seven steady-state test runs, collected over a wide range of operating conditions at the pilot plant at TCM (12 MWe scale) with natural gas-based combined cycle turbine flue gas (~ 3.5 vol% CO2). The integrated process model developed for the TCM pilot plant includes rate-based models for the CO2 absorption and solvent regeneration processes and predicts key output variables (e.g., CO2 capture percentage, specific reboiler duty) within ± 5% for the validation data set. This paper presents model development and validation work for an initial version of the CESAR1 process model along with discussion of future updates to be made to the model prior to its open-source release.
Mulig å effektivisere CO₂-fangstteknologien
To nye publikasjoner som ble publisert under GHGT-16 i 2022, er nå tilgjengelig online. De viser at det er muligheter for å gjøre noe med energiytelsen, redusere kostnadene og øke ytelsen i et fangstanlegg.
CO2 capture from SMR type flue gas using CESAR1 solvent at Technology Centre Mongstad
– Det var en glede å jobbe med alle medforfattere og lære mer om energiytelsen TCM oppnådde med CESAR1-solventen når vi varierte CO2-konsentrasjonen, absorberpakningshøyde og strømningshastigheter samtidig som vi opprettholdt 90 % CO2-fangst. Vi høstet også gode driftserfaringer med CESAR1-solventen, sier Sundus Akhter, CO2-teknolog ved TCM.
The Technology Centre Mongstad (TCM DA) in Norway has investigated the CO2 capture performance with the non-proprietary CESAR1 solvent for flue gases with CO2 concentration like that of a SMR (steam methane reforming) furnace. The basis for this investigation is Equinor’s SMR unit at Tjeldbergodden methanol plant. Specific reboiler duty (SRD) is reported for 90% CO2 capture from flue gases with 10 and 15 vol% (dry) CO2 content when using 12 and 18 m absorber packing height. Tests at 10 vol% (dry) CO2 content confirmed that SRD levels below 4 GJ/ton CO2 are achievable with only 12 m absorber packing height, but lower SRD values are achieved with 18 m absorber packing height. This illustrates that a more compact absorber will give lower CAPEX at the expense of a higher heat requirement for the CO2 stripper. During the tests, precipitation was observed in the absorber packing despite that the overall absorber condition were unfavorable for this to occur. Also, foaming in stripper was observed and mitigated by the use of anti-foam.
Multivariate data analysis of online-sensors and spectroscopic data for the prediction of solvent composition parameters for MEA
– Hensikten med dette prosjektet var å bygge og evaluere prediktive modeller for karbonfangstanlegget ved TCM. Hvis modellene lykkes, kan metodene som brukes, redusere driftskostnadene og øke ytelsen til karbonfangstanlegg. Modellene ble bygget ved hjelp av multivariat dataanalyse på tidligere registrerte data levert av TCM. Det ble funnet at noen komponenter kunne modelleres med tilgjengelige data, mens andre ville kreve at nye måleinstrumenter ble installert og lagt til modellene, sier Lars Williams, postgraduate ved Universitetet i Bergen (UiB).
Cost-effective operation of amine-based post-combustion CO2 capture facilities is important for successfully implementing the technology on a broad industrial scale to reach current climate objectives. Technology Centre Mongstad has benchmarked performance of such technologies in a generic amine plant since 2012. This work utilized historic plant process and laboratory data collected during a test campaign with 2-aminoethan-1-ol (MEA) in 2015. The aim of this work was to employ multivariate analysis to develop models to predict laboratory results for CO2 content (Total Inorganic Carbon) and amine functionalities (total alkalinity) in the amine solvent. Predictive models were made based on process variables alone, spectroscopic data alone and data fusion models. The process model could explain 99% of the variance for total inorganic carbon in the Lean solvent stream. The Rich solvent is more chemically complex and requires the use of spectroscopic data to explain 95-99% of the variance. In this work we demonstrated how multivariate data analysis can be employed to predict solvent parameters that can be reported in real time for improved control of the capture process.
TCMs GHGT-16 publikasjoner opplever stor oppmerksomhet
Mer 160 personer har lastet ned de to neste artiklene vi nå presenterer for dere lesere som ble delt under den 16ende Greenhouse Gas Control Technologies Conference 2022 i Lyon i Frankrike.
CESAR1 Solvent degradation and thermal reclaiming results from TCM testing
– Å forstå hvordan «solventer» nedbrytes og hvordan termisk gjenvinning vil kunne være viktig for alle fremtidige store CO2-fangstprosjekter har vært lærerikt for TCM. Jeg er veldig glad for å ha bidratt til denne artikkelen,» sier Matthew Campbell, teknologisjef i TCM.
The Technology Centre Mongstad (TCM DA) in Norway has investigated degradation and amine losses for the non[1]proprietary solvent CESAR1 which is a mixture of water, amino-2-methylpropanol (AMP) and piperazine (PZ). Results have been explored during the ALIGN CCUS testing campaign which utilized the combined cycle gas turbine (CCGT) based heat and power plant (CHP) flue gas with an inlet CO2 concentration around 3.7 vol%. It has been demonstrated that there is a significant impact on amine losses through degradation when the inlet NO2 concentration entering the CO2 absorber is increased. The increase in NO2 concentration in the flue gas resulted from Selective Catalytic Reduction (SCR) operation with no ammonia injection. Degradation results have also been shared for the residue fluid catalytic cracker (RFCC) flue gas from the Equinor refinery with an inlet CO2 concentration around 13.5 vol%. Due to the impurities in the RFCC flue gas higher amine losses through degradation are observed compared to CHP flue gas testing. Also, amine losses through degradation for CESAR1 solvent were compared against historical TCM results for monoethanolamine (MEA). The results indicate significantly lower amine losses for CESAR1 as compared to MEA for both CHP and RFCC flue gases. Thermal reclaiming has also been performed on the aged CESAR1 solvent and effective operation was achieved with acceptably low amine losses during semi-continuous reclaiming operation. Future testing at TCM in the laboratory and full-scale plant are planned to have a better understanding of the major causes for amine solvent degradation.
Development of CO2 capture process cost baseline for 555 MWe NGCC power plant using standard MEA solution
– Det var en fantastisk opplevelse å jobbe med AspenTech for å utvikle kostnadsbasislinje for CO2-fangstprosessen ved å bruke ikke-proprietært MEA-løsningsmiddel. Grundige diskusjoner og arbeidsøkter med AspenTech-eksperter sammen med 10 års praktisk operasjonell kunnskap ved TCM hjalp til med å formulere metodikken for kostnadestimering av CO2-fangstprosess som er nyttig for akademiske og industrielle fagfolk i å utvikle pålitelige prosjektkostnader. Jeg vil gjerne takke AspenTech for deres verdifulle bidrag, sier Koteswara Rao Putta, CO2-fangstteknologi ved TCM.
Carbon capture, utilization and storage (CCUS) is essential to achieve Net-zero emissions targets. The IEA sustainable development scenarios also emphasize the importance of CCUS. Post-combustion CO2 capture using amine solvents is the most mature technology among several options available and amine-based CO2 capture projects have been demonstrated at industrial scale. Several new vendors and technology developers are working on multiple innovative and advanced CO2 capture concepts. Industrial clients, project developers targeting the CO2 capture projects in their facilities require reliable and updated costing information using non-proprietary solvents to develop investment strategies, portfolios and evaluate the commercial project bids for CO2 capture. The CO2 project cost estimation depends on several factors like solvent used, amount of flue gas treated, accuracy of the simulation tool/model used for designing the CO2 capture plant, quality and size of experimental pilot data used for model validation, accurate representation of the capture facility while keeping the columns hydraulics suitable for practical operation, consideration of space requirements for column internals, design of plate heat exchangers and other packaged items like filter package and reclaiming units. Domain knowledge and practical operational experience are also crucial to perform the study. Selection of appropriate material of construction also plays a key role in accuracy of cost estimation. Technology Centre Mongstad’s 10 years of operational knowledge and experience together with AspenTech’s expert team worked together to perform a reliable and accurate costing exercise by considering all essential elements of CO2 capture process and project. The key finding from the current costing baseline study are columns material costs found to account for 63% of total CO2 capture process equipment material costs and absorber alone accounts for 45% of these total equipment material costs. The total capital expenditure for capturing 90% CO2 from 555 MWe Natural Gas Combined Cycle (NGCC) power plant using aq. 30 wt% MEA solvent is estimated to be around 326.6 Million USD. Annual total operating costs are estimated to be 47 Million USD. Assuming 25 years of plant life, the cost of CO2 capture is calculated to be 47 USD/ton.
Gerard Lombardo takker for seg
Gerard Lombardo har vært en nøkkelperson i driften til TCM siden testanlegget ble åpnet i 2012.
Den kunnskapsrike og imøtekommende franskmannen har gjennom årene funnet løsninger på et utall tekniske floker – en innsats både kunder, samarbeidspartnere og kollegaer har visst å benytte og sette pris på. Men nå blir han pensjonist, og ser frem til sin nye tilværelse.
Gerard Lombardo er trolig den i Norge som har størst kunnskap om fangst av CO2 og en nøkkelperson for TCM. Nå blir han pensjonist.
– Hva var bakgrunnen for at du fattet du interesse for fangst av CO2?
– Jeg har jobbet med kjemi og kjemiske prosesser i hele min karriere. I 2007 ble jeg leid inn som konsulent av Gassnova for å delta i prosjektet for CO2-fangst fra gasskraftverket på Kårstø, og ble ansatt i selskapet to år senere. Da var oppgaven planlegging av fangst i full skala i tilknytning til raffineriet på Mongstad. Disse prosjektene ble det som kjent ikke noe av, men jeg var likevel «bitt av basillen». Så da jeg ble spurt om å være prosessingeniør for teknologisenteret var det ikke vanskelig å takke ja.
– Hvordan var ditt første møte med TCM?
– Jeg kom til Mongstad første gang noen måneder etter åpningen av TCM i 2012, og ble imponert over det jeg fikk se. I de første par årene var jeg ukependler fra bostedet i Larvik. Oppgaven i første fase var å bistå Alstom i deres testkampanje på anlegget for kjølt ammoniakk, som ble krevende og lærerik. Deretter har jeg vært deltatt som rådgiver i planlegging og utførelse av kampanjene som er gjennomført på amin-anlegget, samt alle modifikasjoner på anlegget som har vært nødvendige underveis. Det har blitt mange lange dager med mye hodebry, men svært givende og interessant.
– Er det spesielle prosjekter eller hendelser fra arbeidet ditt på TCM du husker tilbake på med spesiell glede?
– Når jeg ser tilbake er det vår evne til fortløpende å løse alle tekniske problemer som har oppstått i forbindelse med testing av ulike solventer som har gitt meg størst glede. Fangst av CO2 er komplisert, og det oppstår ofte feil som krever dyp forståelse av røykgassenes beskaffenhet og hva som skal til for å gjennomføre prosesser innenfor strenge krav til utslipp, på en måte som gir teknologileverandørene den læringen og de resultatene de er ute etter. Når det inntreffer avvik, må årsakene analyseres og feilene rettes umiddelbart for at kampanjen skal kunne fortsette og bli avsluttet innenfor fastsatt tidsramme. De tilbakemeldingene vi får fra kundene viser at TCM-teamets evne til «hands on» problemløsning verdsettes svært høyt. Jeg tror vel ingen har forlatt Mongstad og vært skuffet over vår innsats.
Gerard Lombardo ble hyllet og takket for innsatsen på et arrangement for alle medarbeidere på TCM.
Navn: Gerard Lombardo
Alder: 68
Utdanning: Sivilingeniør i kjemi, Universitetet i Lille
Sivil status: Gift, tre barn, to barnebarn
Arbeidsforhold på TCM: Prosessingeniør 2012 – 2023, utleid fra Gassnova
Nåværende stilling: Pensjonist fra 1. februar 2023
– Det er gjennom årene blitt gjennomført fire vitenskapelige MEA-kampanjer på TCM. Hvilken betydning har disse hatt for utvikling av prosjekter for fangst og lagring av CO2 i full skala?
– At TCM i tillegg til å utføre testkampanjer for leverandører av proprietære solventer også har hatt evne og ressurser til å gjennomføre åpne, vitenskapelige kampanjer, har vært svært viktig for utviklingen av CCS som virkemiddel i klimakampen. Dette fordi resultatene av forsøkene både med MEA og CESAR1, som er dokumentert og publisert, har gitt viktig læring og referanser for alle som er opptatt av å utvikle virkningsfulle og kostnadseffektive solventer for fangst av CO2. Vi har gjennom disse kampanjene erfart at både MEA og CESAR1 har sine klare svakheter og begrensninger, og derfor må både forskningsinstitusjoner og industrien jobbe hardt for å utvikle alternativer med større nytteverdi. Jeg vil også legge til at de eierfinansierte kampanjene også bidratt til å styrke TCMs internasjonale status og kredibilitet, og dermed bidratt til å øke tilfanget av leverandører som vil teste hos oss.
– Når du generelt ser tilbake på virksomheten til TCM siden starten i 2012, hva har de som har jobbet der og fortsatt jobber der grunn til å være mest stolte av?
– For meg som franskmann er det et paradoks og nesten et eventyr at Norge, en liten nasjon med relativt små utslippsproblemer, påtok seg å bygge verdens største og mest fleksible testanlegg i tilnærmet full skala. Det skulle jo ha skjedd i store land med mye industri basert på kullkraft. Men Jens Stoltenberg, og flere med ham, hadde en visjon, og de hadde tillit til at den industrielle og tekniske ekspertisen her i landet var i stand til å realisere bygging og drift av et teknologisenter med internasjonalt format. Risikoen for ikke å lykkes var meget høy. Men historien viser at vi har klart det – og alle involverte har grunn til å være stolte!
– I forbindelse med CCS blir fangst av CO2 ansett som den teknisk mest kompliserte og krevende delen av prosessen. I Norge blir det nå bygget to fangst-anlegg, i Brevik og på Klemetsrud i Oslo. Hvordan kan TCM hjelpe disse prosjekter til å lykkes?
– Teknologileverandørene, Aker Carbon Capture til Heidelberg Materials (Heidelberg Materials) i Brevik og Shell Cansolv til Hafslund Oslo Celsio, har begge testet på TCM, og jeg føler meg sikker på at prosjektene vil levere de fangstvolumene som forventes. Men som i alle prosjekter med ny teknologi vil det kunne bli innkjøringsproblemer. Husk at det er mennesker, og ikke maskiner som bygger, og da må det påregnes feil. TCM vil imidlertid kunne bidra med opplæring av personell som skal drifte anleggene og gi råd om modifikasjoner som kan vise seg nødvendige.
– CO2 fangst teknologi er moden nok til å tas i bruk, men det er fortsatt behov for betydelig kostnadsreduksjoner for at teknologien kan tas i bruk på bred basis. Hvordan kan TCM bidra til dette?
– Jeg nevnte de åpne og forskningsbaserte kampanjene TCM har utført med MEA. Disse testene har kort oppsummert vist at denne solvent kan egne seg for bruk i full skala, men er krevende både på grunn av virkningsgrad og kostnader. CCS-industrien trenger derfor en ny referanse-solvent for bruk i full skala fangstanlegg, som for eksempel CESAR1, og ingen står etter mitt skjønn nærmere til å utvikle og teste denne enn TCM.
– TCM har løst flere utfordringer knyttet til aminteknologi via MEA kampanjer, for eksempel amin-aerosol utslipp, kontinuerlig målinger av amin til luft, osv. Hvilke andre teknisk temaer mener du fortsatt mangler testing og gode løsninger, og hvordan kan TCM spille en viktig rolle i dette?
– Å gå fra test av en solvent på TCM til kontinuerlig drift på et fangstanlegg i full skala er krevende. CCS-industrien mangler et godt verktøy for å gjøre gode simuleringer av hvordan prosessen for fangst av CO2 fra et punktutslipp vil arte seg. Utvikling av et godt simuleringsverktøy er en av flere tekniske oppgaver TCM kan ta tak i.
– Du er kanskje den i Norge som har størst dybdekunnskap om faktorer av betydning for fangst av CO2. Hvor sterkt og godt rustet mener du det faglige miljøet er til å bidra med løsninger for de tekniske utfordringene som vil komme når full skala fangstanlegg blir satt i drift?
– Det er gjennom de siste 10–15 årene, mye takket være TCM, blitt utviklet anvendelige fangstteknologier basert på aminteknologi for bruk i full skala, noe prosjektene i Langskip er eksempler på. Det faglige miljøet, både i Norge og internasjonalt, har gode forutsetninger for å bidra med løsninger på de tekniske utfordringene som vil melde seg. Hovedutfordringen er at planlegging og realisering av fangst og lagring i full skala fortsatt går altfor sakte for at CCS skal fylle sin tiltenkte rolle i bekjempelsen av de altfor høye klimautslippene i verden. Det knytter seg etter mitt skjønn i hovedsak til byggekostnader. De langvarige prosessene forbundet med politisk diskusjon og vedtak, prosjektering og deretter bygging av anlegg, er i seg selv svært kostnadsdrivende. Hvis man hadde klart å få gjort det som nå tar minst fem år på tre år, ville det samlede kostnadsbildet blitt langt mer fordelaktig – og gitt industri med høye utslipp et incentiv til å komme i gang med tiltak mye raskere.
– Hva er ditt ønske for TCM i årene som kommer?
– Jeg har nevnt noen konkrete oppgaver av teknisk art som jeg håper TCM får anledning til å ta tak i. Så er jeg overbevist om at de som ser forretningsmuligheter i utvikling av teknologier for fangst av CO2, fortsatt vil ha behov for å gjennomføre tester. Det gjelder så vel forbedringer av modne teknologier som utvikling av helt nye – der TCM tilbyr førsteklasses fasiliteter på «Site for emerging technologies». Men alt dette forutsetter at norske myndigheter sammen med de industrielle eierne fortsatt viser vilje og mot til å gi TCM det økonomiske grunnlaget selskapet trenger til drift av virksomheten. Selv trekker jeg meg nå tilbake og blir pensjonist. Men hvis noen fra TCM ringer og ber om hjelp til et teknisk problem, skal jeg ikke la være å ta telefonen, sier Gerard Lombardo med et smil.
Resultater fra CESAR1-testing ved Teknologisentret (TCM)
Denne artikkelen ble publisert under 16th Greenhouse Gas Control Technologies Conference 2022 og er nå tilgjengelig online. Abstraktet har allerede 218 visninger og det er 37 nedlastinger av artikkelen.
«Resultater fra CESAR1-testing ved Teknologisenter Mongstad (TCM). Verifikasjon av baselineresultater fra Mongstad-cracker (RFCC)»
«I samarbeid med EPRI har TCM produsert denne siste oppføringen i en serie uavhengig verifiserte ytelsesbaselinjer fra TCM-aminanlegget. Denne nye grunnlinjen, som bruker det ikke-proprietære CESAR1-løsningsmidlet og RFCC-røykgassen fra naboraffineriet, kan brukes som en målestokk for fangstsystemytelse – nyttig for teknologiutviklere, forskere og akademia, sier Blair McMaster, assisterende teknologisjef ved TCM.
Blair McMaster, assisterende teknologisjef ved TCM.
Abstract
Technology Centre Mongstad (TCM DA) was established in 2012 to test, verify, and demonstrate different post-combustion capture (PCC) of carbon dioxide technologies. The company is a joint venture between Gassnova (on behalf of the Norwegian state), Equinor, Shell, and TotalEnergies with a common vision for testing and research and development of carbon capture for the deployment of large-scale carbon capture. The facility is located next to the Equinor refinery in Mongstad, Norway and is provided flue gas from a nearby combined cycle gas turbine-based heat-and-power (CHP) plant as well as residue fluid catalytic cracker (RFCC) flue gas from the refinery. The CESAR1 solvent, developed in the EU CESAR project, was utilized for the first time at TCM for the ALIGN CCUS (Accelerating Low Carbon Industrial Growth Through Carbon Capture Utilization and Storage) project test campaign in 2019.
CESAR1 solvent is a blend of 27% wt 2-amino-2-methylpropan-1-ol (AMP) and 13% wt piperazine (PZ). This solvent is considered a better solvent than monoethanolamine (MEA) in terms of thermal energy performance and stability (lower degradation) and has been proposed by the IEAGHG as their new benchmark solvent. TCM DA carried out baseline testing of CESAR1 solvent in June 2020 using flue gas from the CHP source, controlled at 5% CO2 to simulate state of the art gas turbine flue gas, and continued with additional testing that lasted into late 2020 using flue gas from the RFCC source that has higher CO2 concentration.
The main objectives of these campaigns were to produce knowledge and information that can be used to reduce the cost as well as technical, environmental, and financial risks of commercial-scale deployment of PCC using the CESAR1 solvent. This includes the establishment of an RFCC baseline performance with CESAR1 solvent. The Electric Power Research Institute, Inc. assessed the performance of the CESAR1 process using an independent verification protocol (IVP) previously developed for TCM DA during CHP baseline testing MEA solvent. The IVP was also previously updated for use with the RFCC flue gas as this gas contains 13–14% CO2 content whereas the CHP flue gas has ~3.5% CO2 content by volume.
The IVP provides a structured testing procedure for assessing the thermal and environmental performance of PCC processes under normal operating conditions. During the RFCC testing, TCM DA manually collected extractive samples from the depleted gas outlet and the product CO2 outlet throughout the testing period. As part of the IVP, EPRI also assessed plant critical instrumentation at TCM DA for accuracy and precision error based on a comparative analysis during testing operations and against calibration checks. The CESAR1 baseline process was evaluated during twelve individual test periods over three days in November 2020. During the tests, extractive samples were taken to measure process contaminants such as aldehydes, ketones, amines (AMP/PZ), and ammonia.
The extractive sampling and associated analysis techniques applied were consistent with the IVP recommendations. Sulfur oxides and nitrogen oxides were continuously monitored using Fourier transform infrared (FTIR) analyzers on the depleted flue gas and the product CO2 streams. Multiple measurements of the CO2 concentration (FTIR, non-destructive infra-red, and gas chromatography) are available at TCM allowing comparative confirmation of test period stability. The capture rate was calculated via four methods. CO2 recovery (mass balance) was evaluated, and the thermal performance (energy consumption) was assessed based on measured data taken during the tests.
The CO2 capture rate achieved during the testing was about 91%, providing specific reboiler duties (SRD) of 3.2–3.3 GJ/t-CO2 and the CO2 gas mass balance closures were close to 100%. These data and assessments, along with the results from TCM DA sampling during these tests, will be presented in this paper and provide a baseline case for CESAR1 solvent in higher concentration flue gas capture cases.
– Å være leder for TCM var en fin jobb
– Jeg hadde vært uten jobb i noen måneder da stillingen som administrerende direktør på TCM ble lyst ut. Mitt inntrykk var at virksomheten på teknologisenteret var interessant og svært meningsfull, og jeg ble veldig glad da jeg fikk tilbudet.
Forventningene jeg hadde da jeg startet ble innfridd. Å være leder for TCM var en fin jobb.
Roy Vardheim var TCMs administrerende direktør fra mars 2015 til august 2017. Deretter ble han direktør for TCM-avdelingen i Gassnova, og med det også selskapets styreleder, frem til han i februar 2021 ble administrerende direktør i Gassnova. Vardheim har bred ledererfaring fra flere selskaper, blant annet som administrerende direktør i Norske Skog Saugbrug og Borealis. Han har også internasjonal topplederfaring fra Borouge i Midtøsten og BIS i Skandinavia. Vardheim blir pensjonist i løpet av året som kommer.
Roy Vardheim var administrerende direktør i TCM 2015 – 2017 og deretter styreleder i selskapet frem til 2021.
– Hvordan var ditt første møte med TCM?
– Jeg hadde aldri vært på Mongstad før jeg ankom mandag 2. mars i 2015. Da følte jeg gleden ved å komme i jobb igjen og å bli kjent med mange trivelige kollegaer. Som ukependler skaffet jeg meg et greit sted å bo i Austrheim, og kunne tilbringe lange dager på jobb. Arbeidsfeltet var helt nytt for meg, og jeg brukte selvsagt noe tid på å sette meg inn i virksomheten. Rollen som øverste leder var jeg vant med, men den litt rare «butikken» i grenselandet mellom forskning og industri var ny og spennende. Arbeidet ga meg også innsikt i politiske prosesser og dialog med myndigheter som jeg senere har hatt god nytte av i arbeidet mitt i Gassnova.
– Er det spesielle prosjekter eller hendelser fra tiden på TCM du husker tilbake på med spesiell glede?
– Dette var en periode da vi måtte være oppfinnsomme og kreative for å holde jevn aktivitet på anlegget. Bjørn-Erik Haugan tiltrådte omtrent samtidig med meg som leder for forretningsutvikling, og innsatsen som ble gjort i forhold til det amerikanske energidepartementet (DoE) for å sikre finansiell bistand til amerikanske teknologiutviklere skulle vise seg å bli svært viktig for TCM. Det førte blant annet til at ION Clean Energy gjennomførte en testkampanje i 2016 – 2017. Selskapet ble ledet av Buz Brown, en herlig type som skrøt uhemmet av fasilitetene og ekspertisen til TCM. Det dro vi nytte av ved å produsere en video som stadig benyttes i markedsføringen på web-siden; tcmda.com.
– Så husker jeg også gleden vi i 2017 følte over å ha lykkes med å få Total inn som ny eier i TCM. Dermed fikk selskapet tre likestilte industrielle eiere; Equinor, Shell og Total, som absolutt har vært et pluss. Konfliktnivået mellom eierne hadde til tider vært ganske høyt og dermed krevende for oss som ledet selskapet, men i de senere årene har dette forholdet vært preget av langt større harmoni og konstruktivt samarbeid.
Navn: Roy Vardheim
Alder: 66
Utdanning: Sivilingeniør i industriell kjemi, NTNU
Sivil status: Gift
Arbeidsforhold på TCM: Adm. direktør mars 2015 – august 2017, utleid fra Gassnova
Nåværende stilling: Adm. direktør i Gassnova SF
– Du sluttet i jobben på TCM for å bli leder for TCM-avdelingen og senere administrerende direktør i Gassnova. Hva vil du trekke fram som de tre viktigste resultatene fra 10 års drift på TCM for Gassnova?
– For Gassnova er forvaltningen av det statlige eierskapet i TCM en hovedoppgave. Den synes jeg vi alt i alt har løst på en god måte. Vi har fått inn en ny industriell eier i tillegg til de to som var med fra starten, og har dermed bidratt til å befeste TCMs status og posisjon som et selskap der både staten og industrien tar ansvar for virksomhet og drift. Videre har vi lykkes med å få stadig flere eksterne teknologikunder til å benytte anlegget. Endelig vil jeg fremheve den strategisk viktige beslutningen om å etablere et eget testområde for nye fangstteknologier, «Site for emerging technologies», som vi nå ser tiltrekker seg utviklere av spennende teknologier, og som kan få stor betydning for fremtidige CCS-prosjekter.
– Når du generelt ser tilbake på 10 års virksomhet på TCM, hva har de som har jobbet der og fortsatt jobber der grunn til å være mest stolte av?
– Med den forhistorien etableringen av teknologisenteret hadde, var det slett ikke gitt at TCM skulle bli en suksess. Her i Norge kastet «månelandingen på Mongstad» lenge mørke skygger over virksomheten, og gjorde det vanskelig å forklare at testing av fangstteknologier er en forutsetning og verktøy for å lykkes med CCS. Men staben på TCM evnet imidlertid relativt raskt å skape positivitet om anlegget og egen kompetanse i fagmiljøene internasjonalt. For utenlandske leverandører er testing på Mongstad blitt et nødvendig «adelsmerke» i markedsføringen av sine teknologier, og etter hvert har også omdømmet til TCM blitt mye bedre her hjemme. Nå forstår de fleste at Langskip-prosjektet neppe hadde sett dagens lys i sin nåværende form dersom TCM ikke hadde eksistert. Den sittende regjeringen har da også vært svært tydelige på at TCM var en riktig investering på riktig tidspunkt. Alle som har vært involvert i driften har derfor mye å være stolte av.
– Hva er ditt ønske for TCM de neste ti årene?
– Den gjeldende driftsperioden for TCM avsluttes i desember neste år, og i Gassnova jobber vi nå intenst med å skape en felles forståelse mellom de industrielle eierne og Olje- og energidepartementet om grunnlaget for en ny avtale for drift av selskapet. Vi mener avgjort at det er behov for TCM også i årene som kommer. Men fordi dette delvis må avklares og avgjøres politisk, kan verken jeg eller andre i Gassnova forskuttere innholdet i en endelig beslutning. Det jeg kan si er at vi sammen med ledelsen i TCM gjør vårt beste for å forsyne myndighetene og de øvrige eierne med all den informasjonen de etterspør, og så får vi bare håpe på et godt resultat.
Roy Vardheim var med og feiret TCMs 10-årsdag. Her sammen med departementsråd i OED, Andreas Eriksen.
– Et løfterikt år for CCS
– 2022 har vært et begivenhetsrikt og løfterikt år, ikke bare for TCM – men for satsing på karbonfangst og -lagring som en viktig del av klimakampen i store deler av verden.
Vi tror året som kommer blir minst like utviklende og interessant, sier Muhammad Ismail Shah, administrerende direktør i Technology Centre Mongstad (TCM).
Han tok over som sjef i februar og har ledet selskapet gjennom et år preget av høy aktivitet på anlegget, hyppig deltakelse på konferanser og faglige arrangementer, samt feiring av TCMs 10 års jubileum.
– I 2022 har vi igjen kunnet møte kunder, samarbeidspartnere og myndighetspersoner ansikt til ansikt. Det har viktig, både for å redegjøre for hvilke planer vi har for utvikling på TCM og for å danne oss et inntrykk av hva industrien her hjemme og ute tenker og gjør for å redusere sine utslipp av klimagasser. Mitt overordnede inntrykk er at både evnen og viljen til å satse på CCS som en viktig del av klimaløsningen har økt betraktelig, samtidig som ønsket om og behovet for kostnadseffektive teknologier for å få dette til er meget stort. Det skal vi på TCM bidra til ved gjennomføring av en rekke kampanjer for testing og verifisering av så vel modne som helt nye teknologier for fangst av CO2.
TCM har i jubileumsåret hatt svært mange besøk fra både inn- og utland. Blant dem som er blitt orientert om virksomheten er Høyre-leder og tidligere statsminister Erna Solberg, her i samtale med Muhammad Ismail Shah.
70 CCS-prosjekter i Europa
TCM har i høst blant annet deltatt på den internasjonale CCS-konferansen i Bremen. Her kom det frem at det i Europa for tiden arbeides med 70 CCS-prosjekter i ulike faser – mer enn dobbelt så mange som året før. EUs innovasjonsfond investerer i elleve prosjekter, og i Storbritannia vil fire prosjekter, som forventes å fange og lagre 20–30 millioner tonn CO2 årlig, motta en milliard pund i støtte innen 2030. I USA har Joe Biden utvidet statsstøtten betraktelig, der mer enn 12 milliarder dollar er øremerket ulike programmer. Japan og Kina gir også omfattende støtte til selskaper som fremmer CCS-teknologi. Totalt har mer enn 20 land over hele verden CCS-prosjekter på gang.
Langskip viser vei
– Her hjemme pågår bygging av anlegg på Heidelberg Materials’ sementfabrikk i Brevik for fullt. Aker Carbon Capture leverer fangst-teknologi som er testet på TCM. Hafslund Oslo Celsio har begynne å bygge sitt karbonfangst-anlegg i tilknytning til avfalls- og varmegjenvinningsanlegget på Klemetsrud i Oslo, med fangst-teknologi fra Shell Cansolv som også er blitt testet hos oss på TCM. Langskip-prosjektet viser vei, også fordi det inkluderer banebrytende løsninger for transport og lagring av CO2 på norsk sokkel. At Yara i år har inngått avtale med Northern Lights om lagring av 800 000 tonn CO2 årlig fra fabrikk i Nederland på kommersielle vilkår – uten statlige subsidier – viser at man i industrien ikke bare er bevisst sitt klimaansvar, men også ser seg tjent med å satse på CCS fremfor å måtte betale dyrt for sine utslipp.
Shell Cansolv tester for tredje gang
Amerikanske RTI International avsluttet tidligere i høst en seks måneders test-kampanje på aminanlegget på Mongstad. Etter testen på TCM har selskapet inngått partnerskap med Schlumberger, som skal kommersialisere RTIs NAS teknologi. Nå forberedes en ny testkampanje på aminanlegget.
– Det er Shell Cansolv som for tredje gang kommer hit for å teste en ny solvent selskapet har utviklet. Testen starter på nyåret og kampanjen skal gå utover våren. Dette viser at leverandører av modne teknologier for anvendelse i nær forestående CCS-prosjekter fortsatt har behov for å kvalifisere slike teknologier for kommersielt bruk. Blant leverandørene er det hard konkurranse om å tilby solventer som gir størst mulig CO2-fangst, lavt utslipp og til lavest mulig pris, og for å dokumentere dette må de gjennomføre tester under tilnærmet fullskala betingelser med røykgass med CO2-innhold som kan justeres fra om lag 1 prosent til opp mot 20 prosent. På den måten blir testen tilpasset de betingelsene som teknologien er tenkt benyttet i, eksempelvis i forbindelse med produksjon av sement eller stål, eller for håndtering av utslipp ved forbrenning av avfall. Vi er i dialog med flere anerkjente teknologibedrifter der flere har det samme behovet som Shell Cansolv, og som ønsker å gjennomføre tester hos oss i løpet av året som kommer.
– Dette viser at TCM stadig er et nødvendig stoppested for utvikling av kommersielle løsninger for fangst av CO2. Vi tror ikke dette behovet blir mindre etter hvert som karbonfangst og -lagring nå blir industri i store deler av verden. Det vil kontinuerlig være rom for forbedringer av teknologiene basert på de erfaringene man gjør i prosjektene, og til det trenger leverandørene et stort test-anlegg som vårt og den kompetansen vi tilbyr for uforstyrret å kunne prøve ut hva som fungerer best.
Nye fangst-teknologier under oppseiling
Samtidig med raffineringen av «gryteklare» teknologier for fangst av CO2 fra store punktutslipp i industrien, pågår det stor aktivitet for å utvikle neste generasjons fangst-teknologier, blant annet med membraner og sorbenter.
– I år har TCM vært vertskap for to amerikanske selskaper, MTR og TDA Research, som har testet sine teknologier på vårt område for nye fangst-teknologier, forteller Shah. – I 2023 er planen å gjennomføre tester av teknologier som inngår i et forskningsprosjekt som finansieres av EU, med SINTEF Energi og TCM som medhjelpere. Vi får også innrykk fra selskapet InnoSepra, som utvikler en teknologi med støtte fra det amerikanske energidepartementet. Aktivitetsnivået blir med andre ord svært høyt på TCM, og det liker vi!
– Det finnes bare ett NASA – og kun ett TCM
– TCM besitter fasiliteter og kompetanse på fangst av CO2 som både vil være av stor betydning for det spranget industrien i Nordhordland nå tar inn i det grønne skiftet, og aller mest for Norges posisjon og omdømme som ledende i klimakampen.
Når amerikanerne skryter av at det finnes bare ett NASA, må vi med stolthet kunne si det samme om TCM.
Baste Tveito er daglig leder i Nordhordland Næringslag og Einar Vaage jobber i Industriutvikling Vest som leder for prosjektet Greenspot Mongstad. Organisasjonene samarbeider om å legge til rette for industriutvikling i Nordhordland, en region med syv kommuner og nær 50 000 innbyggere.
– I løpet av de siste 50 årene er det etablert et bredt industrielt miljø i regionen knyttet til olje og gass med Mongstad-raffineriet som naturlig midtpunkt. Folk er glade i industrien fordi den gir arbeid til svært mange og sikrer velferden for alle som bor her. I motsetning til mange andre industrimiljøer i Norge har konjunkturene for det vi driver med vært stabile og gode. Dermed har vi kunnet bygge «stein på stein» og gradvis utviklet bedriftene og samfunnet, påpeker Tveito.
– Når amerikanerne skryter av at det finnes bare ett NASA, må vi med stolthet kunne si det samme om TCM, mener Baste Tveito og Einar Vaage.
Klar for «vaskemaskinen»
– Men nå er det vår tur til en omgang i «vaskemaskinen», fremholder Vaage. – Å si at det vi står overfor er en revolusjon blir litt dramatisk, mens evolusjon blir litt for svakt. Noe midt imellom er mest dekkende. Det handler om at bedrifter med utslipp av betydning må omstilles, og at all ny virksomhet som skal etableres på Mongstad må fange og lagre sine utslipp av CO2. I dette arbeidet vil den spisskompetansen TCM representerer ha stor betydning.
TCM var blant initiativtakerne til Greenspot Mongstad. I prosjektet jobbes det målrettet for å gjøre området med Norges største forsyningsbase, travleste havn og største raffineri til en allsidig, grønn industripark. I området er det allerede ca. 60 bedrifter med 2 400 arbeidsplasser – og faller alle planlagte brikker på plass skal det bli mange flere.
Hydrogenfabrikk neste?
En viktig nøkkel blir realisering av prosjektet for bygging av et anlegg i Mongstad Industripark for produksjon av blått hydrogen som energi til skip og til industriell produksjon i området.
– Planene for storskala produksjon av blått hydrogen, vil gjøre det attraktivt for flere større industriselskaper som griper muligheten og etablerer seg i nærheten av den planlagte hydrogenfabrikken. Dialogene er startet, men er ennå i tidlig fase, sier Einar Vaage.
Varmtvann fra raffineriet skal utnyttes
Men det grønne skiftet på Mongstad omfatter langt mer enn produksjon av flytende hydrogen til energi. I dag går betydelige energiressurser til spille ved at varmtvann fra Equinors raffineri slippes ut i Fensfjorden. Ved at dette vannet istedenfor blir ledet i rør gjennom en tunnel til industriområdet kan blant annet eksisterende bygningsmasse få alternativ oppvarming, samtidig som det skapes muligheter for etablering av produksjon av biogass, fiskeoppdrett på land og produksjon av for basert på fiskeavfall. Vindmøller på asfalt inngår også i den mulighetsstudien som Equinor, Eviny, ABP og Alver kommune har utarbeidet.
– Disse prosjektene er allerede i prosess, og vil ikke medføre ytterligere naturinngrep enn de som gjort tidligere. Varmtvannet fra raffineriet omskapes til en energieffekt på 85 megawatt, som plasserer anlegget på listen for de ti største kraftverkene i Norge. På denne måten frigjøres også annen fornybar energi som bedriftene i området i dag benytter, til alternativ bruk.
Baste Tveito er daglig leder i Nordhordland Næringslag.
Einar Vage jobber i Industriutvikling Vest som leder for prosjektet Greenspot Mongstad.
Trenger kompetanse på karbonfangst
Baste Tveito og Einar Vaage understreker imidlertid at en viktig forutsetning for å lykkes med det grønne skiftet for industrien på Mongstad er kompetanse på fangst av CO2.
– Her er vi den heldige situasjonen at vi har TCM, som i over ti år har testet så vel modne som helt nye teknologier for teknologileverandører fra hele verden på anlegget på Mongstad. Dette miljøet har dermed de aller beste forutsetninger for også å kunne bistå industriutviklere lokalt når de skal treffe sine valg for å redusere og fjerne sine karbonutslipp. Virksomheten på teknologisenteret beveger seg i grenselandet mellom forskning og realisering av fullskala fangst-prosjekter, en ekspertise industrien selvsagt vil ønske å gjøre mer bruk av. Om nytteverdien av TCMs aktiviteter så langt har vært begrenset for industrien i Nordhordland, er det – med de planene som foreligger – åpenbart at deres kompetanse blir svært viktig fremover.
Viktig at TCM har gode rammevilkår
– Vi som fra sidelinjen har fulgt med TCM siden oppstarten i 2012 lar oss også imponere av hvordan selskapet har utviklet seg. Fra å drive med betydelig statlig støtte er virksomheten blitt tilpasset til en virkelighet som innebærer at aktører som kommer for å benytte anlegget må betale mye mer av kostnaden med å få testet og verifisert sine fangstteknologier. Dette er en riktig utvikling nå når CCS endelig er i ferd med å bli en industri som skal betjene et kommersielt marked.
– Samtidig må ikke politikerne bli så ivrige etter å spare penger at man skusler bort omdømmet TCM har fått internasjonalt som testsenter og fagmiljø med spisskompetanse på karbonfangst. Husk at i USA blir NASAs utforskning av verdensrommet støttet av føderale myndigheter med langt over 20 milliarder dollar årlig. Skal vi lykkes i den minst like viktige kampen mot global oppvarming vil både verden, Norge og vi i Nordhordland trenge TCM i mange år fremover, avslutter Baste Tveito og Einar Vaage.
– Et nødvendig stempel for troverdighet
– TCM har gjennom årene bygget et godt rykte basert på selskapets ekspertise og operasjonelle fortreffelighet, og er i dag det siste trinnet før kommersiell distribusjon av teknologier for karbonfangst.
Slik jeg ser det kreves “bestått” på TCM både for at leverandøren skal kunne dokumentere redusert risiko ved oppskalering av sin teknologi, og for å ha det nødvendige stempelet man trenger for å ha troverdighet i markedet.
Uttalelsen kommer fra Stephane Jouenne, som er R&D prosjekt koordinator for CO2-fangst i TotalEnergies. Dette selskapet er en av tre industrielle eiere av Technology Centre Mongstad (TCM), sammen med Shell og Equinor. I 2021 gikk Jouenne inn i TCMs tekniske komité og ble dens leder.
Stephane Jouenne er utdannet ingeniør i kjemiteknikk ved ENCIC i Nancy i Frankrike. Han tok doktorgrad ved ESPCI Paris – PSL i 2005 og har siden jobbet i TotalEnergies.
– Hvor viktig er arbeidet i komiteen for ditt eget arbeid som R&D prosjekt koordinator for CO2–fangst i TotalEnergies?
– Mine aktiviteter i TotalEnergies og i TC er helt komplementære og sammenkoblede. Som koordinator for forskning og utvikling må jeg følge med og være oppdatert med alle teknologier for fangst av CO2. Aminanlegget på TCM er testsenteret for modne og løsemiddelbaserte teknologier, mens Site for emerging technologies representerer krysningspunktet for nye og lovende teknologier. Du kan ikke forstå en teknologi bedre enn ved å følge implementeringen av piloter. Du får innsyn i ytelsene, betjeningsevnen, fordelene og de gjenværende hullene før en teknologi kan bli tatt i bruk.
– Hva kunne etter din oppfatning være den neste store og optimale testkampanjen på TCM basert på åpen, ikke-prorietær teknologi? Hvilke kunnskapshull trenger det globale CCS-samfunnet å lukke?
– I tillegg er tester som utføres på TCM ideelle, på grunn av størrelsen på aminenheten og de mulighetene man har for utvikling og validering av modeller for simuleringer. TCM har nylig utvidet konsentrasjonsområdet for CO2 i røykgassen, som nå kan opereres med mellom 4 (eller enda lavere) og 20 prosent CO2-innhold. En ny testkampanje som undersøker dette brede spekteret av CO2–innhold, og som viser fordelen med den nylig installerte intercooleren, og med ytterligere utslippsmålinger, vil fullføre utviklingen av denne åpne kildekode-solventen. Det vil i denne sammenheng være et pluss å undersøke andre gjenvinningsteknologier enn termisk gjenvinning.
– Hva er din vurdering av TCMs betydning for den norske satsingen på CCS gjennom Langskip-prosjektet?
– TCM har i høyeste grad bidratt til at karbonfangst nå blir gjennomført i full skala parallelt med transport og lagring. Ved at fangst-teknologienes robusthet og pålitelighet er blitt demonstrert gjennom testing på anlegget, er det skapt tillit i markedet til at flere teknologier er modne og klare til å bli tatt i bruk. I tillegg har TCM utviklet ekspertise som benyttes i utviklingen av fangstprosjektene i Langskip. TCM følger industrier som forbereder CCS-prosjekter, og vil også være parat til å gi støtte når disse settes i drift.
– Tror du norsk industri, med støtte fra myndighetene, kunne ha realisert dette fullskala fangst- og lagringsprosjektet dersom TCM ikke hadde eksistert?
– Utrulling av en teknologi krever en flertrinns tilnærming fra laboratoriet til den kommersielle distribusjonen for å løse viktige usikkerhetsmomenter og redusere risikoen i prosjektene. Med aminanlegget tilbyr TCM det største pilot-anlegget både i Europa og i verden for testing av solventer før disse benyttes i full skala. Hvis TCM ikke hadde eksistert, ville man i industrien vært mer motvillige til å bygge anlegg for fangst av CO2. Myndighetene hadde antakelig måttet støttet og betale mer på grunn mangelen på tillit og vilje til “learning by doing” blant sluttbrukerne.
– Hva er din vurdering av TCMs rolle i fremtiden?
– CCS-markedet kommer nå til å vokse raskt. Min forventning er at TCM fortsetter å dele sin ekspertise, tilby sine tjenester og utvikle ny kompetanse på grunnlag av operasjonelle tilbakemeldinger fra CO2-fangstanlegg i drift.
Stephan Jouenne fra TotalEnergies er leder for TCMs tekniske komité (TC).
– Tror du aminanlegget vil være relevant for ytterligere forbedringer av denne fangstteknologien, spesielt med tanke på reduksjon av kostnadene ved bruk av teknologien i fullskala anlegg?
– De to pilarene for reduksjon av de tekniske kostnadene er solvent- og prosessutvikling. Man søker å maksimere ytelsen når det gjelder fangst og bruk av energi, og å minimere kostnadene for både solventer og prosessen, i tillegg til å jobbe med utslipp, fotavtrykket og å begrense driftsproblemer. Å endre hele prosessen til amin-enheten er ikke tenkelig. Det er imidlertid fortsatt rom for forbedringer når det gjelder å evaluere effekten av enkelte prosessmodifikasjoner, som for eksempel mellomkjøling. Kommersielle fangstenheter vil, når de er bygget, måtte håndtere solvent-problemer som kan være OPEX-intensive, det vil si at driftskostnadene blir høyere enn forutsatt. Testing av innovative teknologier for forbehandling av røykgass og alternative gjenvinningsteknologier kan derfor få stor verdi. Endelig vil langsiktig testing av solventer gjøre det mulig å undersøke nedbrytning av disse, samt utslipp, under mer representative betingelser.
– En siste ting; forskning stopper ikke når en teknologi er i ferd med å bli moden. Driftsspørsmål skaper nye utfordringer og problematikk. Å takle disse gir grobunn for innovasjonene som kommer.
– Hvilke muligheter ser du for TCM når det gjelder testing av nye teknologier?
– Mulighetene er gode. TCM har allerede utført to vellykkede testkampanjer for MTR og TDA Research på det nye testområdet, Site for emerging technologies (3rd site). I tiden som kommer vil TCM utvikle spesifikk kunnskap og erfaring med drift av disse nye teknologiene. I tillegg vil TCM vise sine fortrinn når det gjelder til måling av utslipp, sikkerhet relatert til HMS, prosessmodifisering og teknisk assistanse.
– Bør TCM kunne utvide sitt tilbud for teknologiutvikling innen CCS, og i så fall hvordan?
– Site for emerging technologies er allerede tilrettelagt for testing av Direct Air Capture-teknologier (DAC). Ved å installere en biomassekjele vil det også være mulig å undersøke bioenergi med karbonfangst og -lagring (BECCS), det vil si prosesser for å utvinne bioenergi fra biomasse og fange og lagre karbonet, og dermed fjerne det fra atmosfæren. Dessuten, selv om det kanskje ikke har hovedfokus i den norske strategien, kan vi tenke på utnyttelse av CO2 (Utilization i CCUS). Å ha et område for testing av CO2-konverteringsteknologier (som vil kreve lagring av CO2 på stedet), eller til og med enheter som kombinerer både fangst og CO2-utnyttelse, bør være relevant i årene som kommer.
– Site for emerging technologies er dermed etter min oppfatning egnet for å teste et bredt utvalg av teknologier. Som generell regel, uansett teknologi, er det mye lettere å teste en pilotenhet på et definert og tilrettelagt område, med operatører og målsettinger som fokuserer på resultatene og suksessen til en testkampanje. Hvis derimot en pilot-kampanje blir utført på sluttbrukersiden, vil det være fare for manglende støtte fordi den daglige driften må prioriteres der.
De viktigste oppgavene for teknisk komité i TCM (TC).
– Komiteen gir teknisk støtte og veiledning til både ansatte på TCM og til deltakerne i Selskapsmøtet (styret i TCM), sier han, og fortsetter:
– En testkampanje på TCM følger en arbeidsprosess fra første kontakt med teknologileverandøren til gjennomføring og avslutning av kampanjen. På møter med TCM på ulike stadier og i en prosess med gjennomgang av rapporter, blir TC informert om teknologivurderingen, kampanjemålene, tidsplan, kostnader og risikoer, nødvendige prosessmodifikasjoner osv. TC er da i stand til, fra et industrielt og teknisk perspektiv, å evaluere interessen for teknologien. Samtidig bidrar TC til å sikre at alle HMS- og miljørisikoer er ivaretatt, og at planlagte tester er relevante for å demonstrere teknologiens fordeler. For dette formålet kan TC etter hvert gi råd om ytterligere tester. Når det skal tas beslutninger i Selskapsmøtet, spiller TC rollen som teknisk rådgiver og gir sine anbefalinger.
– Under og etter en testkampanje oppfordrer TC leverandørene til å få maksimalt ut av resultatene og dataene som er innhentet ved en gjennomgang av ukentlige, månedlige og endelige kampanjerapporter.
– I tillegg til leverandørkampanjer, forsøker TC å identifisere teknologiske hull og studier av interesse som kan undersøkes ved TCM. TC kan komme med forslag til forbedringer på anlegget eller i prosessene. Komiteen deltar også i å definere åpne kampanjer finansiert av eierne, som har som mål å maksimere læringen og holde TCM i forkant når det gjelder karbonfangst.
– Endelig hjelper TC til med å gjøre TCM anerkjent og synlig i CO2–fangst-verdenen ved å foreslå emner for publisering, og ved å delta i prosessen med utarbeidelse av vitenskapelige artikler. Til årets GHGT-16 konferanse ble det eksempelvis utarbeidet ni artikler, hvorav to var forfattet av medlemmer i TC.
