Tett samarbeid med USA

Et tett samarbeid med amerikanske selskaper (som Aspen Technology) gjennom støtte fra det amerikanske energidepartementet (DOE) har vært viktig i dette arbeidet med å se på kostnadsreduksjon. TCMs lange driftserfaring og samarbeidspartneres erfaring med å tolke tekniske resultater har gitt oss unike sammenligningsgrunnlag.

Leverandører og teknologiutviklere jobber med innovative og avanserte konsepter for CO₂-fangst. Industrielle kunder, prosjektutviklere som retter seg mot CO₂-fangstprosjektene i deres anlegg krever pålitelig og oppdatert kostnadsinformasjon ved bruk av ikke-proprietære løsemidler for å utvikle investeringsstrategier, porteføljer og evaluere kommersielle prosjekter for CO₂-fangst. Disse svarene er viktig for utrullingen av CCS i verden. 

Kostnadsestimatet for CO₂-prosjektet avhenger av flere faktorer

• Solventen som brukes
• Røykgassens sammensetning
• Nøyaktigheten til simuleringsverktøyet/modellen som brukes for å designe CO₂-fangstanlegget
• Kvaliteten og størrelsen på eksperimentelle pilotdata brukt til modellvalidering
• Plassbehov
• Design av anlegget
• Praktisk driftserfaring
• Konstruksjonsmaterialet

TCM har sammen med Aspen Technology ekspertteam jobbet for å utføre en pålitelig og nøyaktig kostnadsøvelse ved å vurdere alle essensielle elementer i CO₂-fangstprosessen som rapportert i 2022 publikasjonen under. Nøkkelfunnet fra denne kostnadsbasisstudien er at absorber alene står for 45 % av de totale utstyrsmaterialekostnadene. Kostnadsreduksjon er dermed mulig. Årlige totale driftskostnader er estimert til å være 47 millioner USD. Forutsatt 25 års levetid på anlegget, er kostnaden for CO₂-fangst beregnet til 47 USD/tonn.

Til nå er ni rapporter publisert innenfor dette fagområdet

• Development of CO₂ capture process cost baseline for 555 MWe NGCC power plant using standard MEA solution (2022)
• Development of process model of CESAR1 solvent system and validation with large pilot data (2022)
• 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)
• Documenting modes of operation with cost saving potential at the Technology Centre Mongstad (2018)
• Monitoring real time, in-line variations of noble gas concentrations during CO₂ capture operations by means of a portable mass spectrometer (2018)
• Dynamic Process Model Validation and Control of the Amine Plant at CO₂ Technology Centre Mongstad (2017)
• Dynamic process model development and validation with transient plant data collected from an MEA test campaign at the CO₂ Technology Center Mongstad (2016)

Mer enn 18 % kostnadsreduksjon

I 2017/18 drev Teknologisenteret Mongstad (TCM DA), en testkampanje for å fange CO₂ ved bruk av monoetanolamin (MEA) der anlegget fanget 80 til 200 tonn CO₂ per dag. Hovedmålet med forsøket var å gi eksperimentelt bevis for hvordan redusere drifts- og kapitalkostnader ved CO₂-fangst. Kostnadsvurderingen presenteres i forhold til to tidligere MEA-kampanjer ved TCM. En kostnadsreduksjon for unngått CO₂ opptil 18 % ble dokumentert under testingen, mens ytterligere forbedringer ble gjort i teoretiske studier.

I forsøket ble det gjort følgende tiltak

• Reduser fra 2 × 3 meter vaskeseksjon til 1 × 3 meter vaskeseksjon
• Reduser løsemiddelforbruket fra 1,6 kg/tonn CO₂ ned til 0,3 kg/tonn CO₂
• Øk CO₂-fangst fra 86 til 90 %
• Reduser dampforbruket for å oppnå SRD (Specific reboiler duty (varmen (GJ) som trengs for å fjerne 1 tonn CO₂) på 3,1 GJ/tonn CO₂ (andre løsemidler enn MEA)
• Øker CO₂-innholdet i røykgassen fra 4,2 til 5 %

Resultatene fra denne testingen har vært med å danne grunnlag for sammenligninger som er blitt gjort av teknologileverandører som er kommet med sin solvent til TCM. Skal leverandørene hevde seg i et raskt utviklende marked er det lurt å sjekke seg mot det som ligger åpent ute av denne type informasjon. TCM deler mer enn gjerne mer detaljer fra dette arbeidet.

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. Transient/regulerbar drift og prosesstyring

9. Korrosjon og materialer

10. CESAR 1-solvent

11. MEA-solvent

Siden 2010

Han har vært driftsingeniør på TCM siden 2010, og er den i organisasjonen med lengst erfaring fra planlegging og gjennomføring av operasjoner på de tre testfasilitetene. – I min rolle har jeg ansvar for anleggets integritet. Det vil si at både testkampanjer og jevnlige modifikasjoner til enhver tid utføres innenfor rammer som er trygge og hensiktsmessige i forhold til oppgavene som skal løses. Dette er «modus operandi» for alle 30 medarbeidere i vår driftsorganisasjon, understreker Hvidsten.

Det er Equinor som har ansvar for drift av testanleggene til TCM. Etter teknisk fagskole begynte Odd Arne Hvidsten i 1992 som lærling på raffineriet og avanserte med årene til driftsingeniør. I 2010 var byggingen av TCM sitt anlegg kommet godt i gang, og fristet av muligheten til nye utfordringer søkte han tilsvarende stilling hos den nye naboen på Mongstad.

Motivert til å drive nybrottsarbeid

– Jeg ble ansatt som nummer tre i driftsavdelingen, etter driftssjef og hans nestkommanderende. Fokuset var da å bygge opp en organisasjon som skulle besørge drift av et fullskala anlegg for fangst av CO₂. Slik gikk det som kjent ikke, men for min del lot jeg meg likevel motivere til å jobbe videre med drift av to ulike testanlegg, henholdsvis CAP (kjølt ammoniakk) og amin-anlegget. Det som drev meg, var å bidra til løsninger på teknisk kompliserte oppgaver som ingen hadde fasit på. Drift av fangstanlegg i tilnærmet full skala var nybrottsarbeid i ordets rette forstand.

Fremgang etter krevende oppstart

Med bakgrunn fra en veletablert drifts- og sikkerhetskultur ved raffineriet, var det nesten uunngåelig at diskusjonene med teknologi-ekspertisen på TCM til tider ble intense. At TCM i en periode etter åpningen i 2012 også fikk vansker med å fylle kapasiteten for test-kampanjer, bidro ikke til å gjøre arbeidsmiljøet bedre. – Det var nok ikke mange som på den tiden så for seg at det kom til å være drift på TCM i 2023, men det har vi jammen klart, kommenterer Hvidsten.

For etter hvert løsnet markedet for utførelse av proprietære testkampanjer på amin-anlegget, samtidig som eierselskapene og samarbeidspartnere investerte i åpne kampanjer for å bringe teknologiutviklingen for fangst av CO₂ fremover. Kunnskap og erfaring som ble opparbeidet i driften av kampanjene bidro til færre barnesykdommer, mer smidig gjennomføring og mye bedre samarbeid på tvers i TCM. 

– I sum har antallet uønskede hendelser knyttet til driften av anleggene vært svært få, takket være en sterk sikkerhetskultur og en stab som er meget dedikert for oppgavene. Anlegget er bemannet hele døgnet rundt med i alt 18 operatører som arbeider skift hele året, i tillegg til laboranter, vedlikeholds personell og ledelsen for avdelingen. Vårt primære ansvar er å ta hånd om kundene med tilmålte leveranser av strøm, gass, luft og damp, og å være «hands on» når ting ikke virker som planlagt. Det er sjelden kjedelig på Drift, sier han med et smil. 

Opptur med 3. site

Odd Arne Hvidsten fremholder at beslutningen om å utvide tilbudet på TCM med «Site for emerging technologies», også kalt 3. site, har vært svært viktig for den positive utviklingen for teknologisenteret.

– At vi de senere årene også er blitt en arena for testing av nye teknologier med lavere modenhet enn den etter hvert velprøvde amin-teknologien, gjør TCM relevant også i et helt nytt marked. Denne etableringen har også bidratt til jevnere drift, noe som også fra eiernes perspektiv har vært viktig.

Testkampanjene på 3.site har en annen rytme og dynamikk enn de som kjøres på amin-anlegget.

– For oss i Drift har dette vært en omstilling, men vi trives med utfordringene. Vi opplever at vår kompetanse fra drift av amin-anlegget også kommer til nytte når en kunde står fast i spørsmål om for eksempel riktig temperatur eller trykk i sine prosesser. De tilbakemeldingene vi får om den assistansen vi yter indikerer at kundenes etterlatte inntrykk er at profesjonaliteten i driften av TCM er høy. I tillegg kommer den rådgivningen vår tekniske ekspertise kan gi om blant annet design på utstyr som skal testes. Alt dette er viktig for «morgendagens» teknologileverandører som vurderer hvor i verden de kan få testet og verifisert at teknologier som tilsynelatende virker i et laboratorium, også gjør det i praksis i egnede omgivelser.

Fått venner for livet

Som driftsingeniør har Odd Arne Hvidsten tilhold på et lite kontor i umiddelbar nærhet til det store kontrollrommet i administrasjonsbygget til TCM. Dermed har han god oversikt over hvordan driften på anlegget forløper, og kan tilkalles hvis noe uventet inntreffer. Daglig har han en runde ute på site for å sjekke status. Og om anledningen byr seg, slår han gjerne av en prat med kunder som er på Mongstad og jobber med sine prosjekter.

– For en som er glad i å møte folk fra nær sagt hele verden, er TCM et eldorado. Ikke bare har vi en stab som er flernasjonal, men du møter også mange interessante mennesker som er her i perioder for å teste ut sine idéer og teknologier. Blant disse har jeg fått venner som har bodd i nærheten av meg, og som jeg senere har besøkt i deres hjemland i feriene sammen med familien. Den «bonusen» hadde jeg neppe fått hvis jeg ikke hadde jobbet her, sier TCM-veteranen.     

Navn: Odd Arne Hvidsten

Alder: 56

Utdanning: Ingeniør i elektro

Sivil status: Gift, fire barn

Arbeidsforhold på TCM: Driftsingeniør siden 2010, utleid fra Equinor

Fremme den maritime industrien

Dimitris Koutsaftis, Senior Scientific Consultant, fremhever ERMA FIRST sitt engasjement for å fremme den maritime industrien. I begynnelsen av 2022 lanserte selskapet et ambisiøst FoU-program dedikert til avkarbonisering. Dette programmet setter søkelys på utforskning av løsninger for karbonfangst og lagring (CCS) for kommersielle skip.

Dimitris Koutsaftis understreker det presserende behovet for karbonnøytral drift innen den maritime sektoren på grunn av stadig strengere miljøregler og økende bevissthet om klimaendringer. Han sier at selskapets mål er å være i forkant av denne transformative bevegelsen.» I denne streben verdsetter ERMA FIRST sitt samarbeid med Advisory Services i TCM som har vist seg å ha enorm verdi. 

– Hva er ERMA FIRST sin visjon for avkarbonisering?

– I ERMA FIRST er vern av miljøet dypt forankret i våre kjerneverdier og preger alle aspekter av vår virksomhet. Vår visjon er å opprettholde vår fremtredende rolle i skipsindustriens skifte mot bærekraft. Vi har som mål å oppnå dette ved å tilby et mangfold av innovative løsninger som aktivt bekjemper utfordringene knyttet til avkarbonisering og som er i samsvar med Den internasjonale maritime organisasjonens (IMO) sine mål for avkarbonisering.

– Hva er de viktigste suksessfaktorene for å lykkes med fangst av CO₂ i prosjektet?

– For oss defineres suksess av utviklingen av et system eller en rekke systemer som viser effektivitet og pålitelighet, som kontinuerlig leverer ønskede resultater og effektivt takler utfordringene knyttet til karbonfangst og lagring (CCS).

– Hvorfor valgte dere å samarbeide med TCM?

– TCM er den største testfasiliteten for CCS-teknologier globalt. Helt fra begynnelsen erkjente vi den avgjørende rollen som TCMs ekspertise og ressurser ville spille for å sikre vellykket gjennomføring av vårt prosjekt.

– På hvilken måte har TCM bidratt med ekstra verdi til prosjektet?

– TCM har fungert som en pålitelig prosjektrådgiver, og har delt uvurderlige innsikter i prinsippene for karbonfangst og har bidratt til den strategiske utformingen av veien som fører til vellykket utvikling og introduksjon av ERMA FIRST sin nye og innovative CCS-teknologi.

– Hva vil du fremheve som fordel av samarbeidet med TCM?

– Den mest betydningsfulle fordelen har vært den ubegrensede tilgangen til TCMs omfattende kunnskap og ekspertise, spesielt innen aminbasert CCS. Dybden i kunnskapsdeling har spilt en avgjørende rolle for den overordnede suksessen til prosjektet.

– Kan du fortelle litt om ERMA FIRST sitt veikart for å oppnå målene for avkarbonisering?

– De siste to årene har vi utvidet vår produktportefølje for å tilby et omfattende utvalg av løsninger. Løsninger som støtter miljøvern og styrker avkarboniseringsinitiativer. I CCS-prosjektet er vi for øyeblikket i ferd med å konstruere et pilotanlegg for CO₂-fangst. Det er planlagt for installasjon og testing på et kommersielt skip i første kvartal neste år. Deretter vil det følge en seks måneders testfase. Vi forventer at den kommersielle lanseringen av vårt CCS-produkt vil starte i 2025.

– Kan du også dele den primære utfordringen som holder deg engasjert og den spennende muligheten som motiverer deg?

– Utfordringen som kontinuerlig fanger vår oppmerksomhet er jakten på den ideelle løsningen og utviklingen av et produkt som innfrir våre høye standarder og utfører nøyaktig det vi har forestilt oss. Drivkraften er den spennende muligheten til å levere et betydelig bidrag til industriens skifte mot bærekraft og aktivt bidra til at den avkarboniseres.

– Takk skal du ha, og lykke til i arbeidet med et spennende prosjekt!

Vi trenger å forstå prosessene i og rundt et fangstanlegg

«TCM har erfart at det er viktig å sette seg inn i fangstprosessene, og vi som er på anlegget, må samarbeide på tvers av ansvarsområder. Slik får vi oversikt både over hva som skjer i anlegget, og hva som skjer i fangstprosessen, og da kommer målemulighetene og erfaringene her på TCM til nytte», sier Technology Manager Matthew Campbell.

Erfaringene fra mer enn ti års drift på TCM viser at det er helt nødvendig å ha full kontroll på hele fangstprosessen og på hva som skjer i nærområdet til fangstanlegget. Her kan man nesten ikke være nøye nok, viser TCMs erfaringer. Disse erfaringene er beskrevet i rapportene under.

Til nå er det publisert fem rapporter innenfor dette fagområdet:

• Solvent degradation and thermal reclaiming results from TCM testing (2022)
• Multivariate data analysis of online-sensors and spectroscopic data for the prediction of solvent composition parameters for MEA (2022)
• CO₂ capture with monoethanolamine: Solvent management and environmental impacts during long term operation at the Technology Centre Mongstad (TCM) (2019)
• Results from MEA Degradation and Reclaiming Processes at the CO₂ Technology Centre Mongstad (2016)
• Degradation and Emission Results of Amine Plant Operations from MEA Testing at the CO₂ Technology Centre Mongstad (2016)

Unike resultater er publisert; urenheter i røykgassen gir utfordringer

TCM har undersøkt nedbrytning og amintap fra det ikke-proprietære løsningsmidlet CESAR1, som er en blanding av vann, amino-2-metylpropanol (AMP) og piperazin (PZ). Resultatene har kommet under ALIGN CCUS-testkampanjen og ytterligere testing med CESAR 1-løsningsmiddel finansiert av TCMs eiere. Det ble brukt CO₂ fra to ulike kilder: kraftvarmeverket på Mongstad (CHP, 3,5-4,0 % CO₂) og crackeren til raffineriet (RFCC, 13,5-14 % CO₂). I denne testkampanjen fant vi at amintapet gjennom nedbrytning øker når NO₂-konsentrasjonen ved inngangen til absorberen økes.. På grunn av urenhetene i RFCC-røykgassen måler TCM høyere amintap gjennom nedbrytning med slik gass enn med CHP-røykgass. Amintap gjennom nedbrytning for CESAR1-solventen ble også sammenlignet med historiske TCM-resultater for monoetanolamin (MEA). Resultatene indikerer betydelig lavere amintap for CESAR1 enn for MEA for både CHP- og RFCC-røykgassen. 

Du kan lese mer om dette og flere andre tester som er gjennomført på vår nettside.

• CESAR 1
• MEA

Kontakt Muhammed Ismail Shah for mer detaljer.

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. Transient/regulerbar drift og prosesstyring

9. Korrosjon og materialer

10. CESAR 1-solvent

11. MEA-solvent

For et bedre klima 

Det tas prøver fra røykgasspipene på TCM for å sikre at utslippene er i tråd med gjeldende utslippstillatelser. Det er viktig under alle testkampanjer å påse at utslippene til luft er innenfor den tillatelsen som er gitt for testen. Derfor er man på TCM alltid veldig påpasselig med å ta ut prøver i alle deler av fangstprosessen. Det brukes vanligvis flere måleteknikker for å sikre konsistens og kvalitet på disse målingene. TCM har hatt et tett samarbeid med Universitet i Oslo, Klima- og miljøinstituttet NILU, CLIMIT-programmet . I tillegg til ulike teknologileverandører innenfor blant annet dette området. Da det ble påpekt at aminer kunne reagere fotokjemisk med frie radikaler og NOx i atmosfæren og danne nitrosaminer og nitraminer, reagerte norske miljømyndigheter raskt. Helt fra 2007 har de hatt utslipp av aminer høyt på dagsordenen – og her har TCM bidratt med sine erfaringer.

Gjennom dette arbeidet er det utgitt en rekke publikasjoner, som kan leses på nettsidene våre.

Det er til dags dato laget 14 rapporter

• 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 (2022)
• Atmospheric emissions of amino-methyl-propanol, piperazine and their degradation products during the 2019-20 ALIGN-CCUS campaign at the Technology Centre Mongstad (2021)
• Best practices for the measurement of 2-amino-2-methyl-1- propanol, piperazine and their degradation products in amine plant emissions (2021)
• A compact and easy-to-use mass spectrometer for online monitoring of amines in the flue gas of a post-combustion carbon capture plant (2018)
• Results from testing of a Brownian diffusion filter for reducing the aerosol concentration in a residual fluidized catalytic cracker flue gas at the Technology Centre Mongstad (2018)
• Ambient Measurements of Amines by PTR-QiTOF: Instrument Performance Assessment and Results from Field Measurements in the Vicinity of TCM, Mongstad (2016)
• Results from aerosol measurement in amine plant treating gas turbine and Residue Fluidized Catalytic Cracker flue gases at the CO₂ Technology Centre Mongstad (2016)
• Aerosol Measurement Technique: Demonstration at CO₂ Technology Centre Mongstad (2015)
• Controlling amine mist formation in CO₂ capture from Residual Catalytic Cracker (RCC) flue gas (2014)
• “Emission results of amine plant operations from MEA testing at the CO₂ Technology Centre Mongstad” (2014)
• Health risk analysis for emissions to air from CO₂ Technology Centre Mongstad (2013)
• Real-Time Monitoring of Emissions from Monoethanolamine-Based Industrial Scale Carbon Capture Facilities (2013)
• Establishment of Knowledge base for Emission Regulation for the CO₂ Technology Centre Mongstad (2012)
• Health and environmental impact of amine-based post combustion CO₂ capture (2012) 

Det å ha kontroll med egne utslipp

Overvåking og forståelse av utslipp til luft er avgjørende for en sikker implementering av CO₂-fangst i nye industrier. Hver enkelt eksoskilde har sine særegenheter, og disse er det viktig å finne ut av. For at aminteknologien skal kunne brukes på en sikker måte, må kommersielle prosjekter ha tilgang til pålitelige og nøyaktige overvåkingsteknologier. På TCM har man installert og demonstrert online prøvetaking, og det er utviklet gode analyser i henhold til regulatoriske krav. Det arbeidet som pågår på TCM, er også nyttig for myndighetene, som skal sette krav til de kommende fullskala CCS- anleggene. Man erfarer hva slags intervaller som er akseptable, og hvordan variasjonene er i løpet av en periode. Den erfaringen får TCM ved at man går inn i ulike deler av fangstprosessen og foretar målingen. Målingen skjer til ulike tider og med ulike røykgass-sammensetninger. Ved hjelp av disse testplanene klarer TCM å få fram et helhetlig bilde av fangstprosessen.

Aerosol-utslipp

Eksos- eller røykgasser fra visse industrisektorer som raffinerier eller kullkraftverk kan inneholde betydelige mengder partikler. Dette er partikler som kan danne aerosolbaserte utslippsutfordringer i aminkarbonfangstprosesser. Ved å kjøre testkampanjer med røykgassen fra Mongstad-raffineriet, har TCM økt forståelsen av dette fenomenet i ikke-proprietære testkampanjer. Disse kampanjene er finansiert av TCM-eierne, men også forskningsprosjekter som EU Aerosolve-prosjektet.

TCM har frembragt verdifull læring gjennom undersøkelse, måling og styring av aerosolbaserte utslipp ved et demonstrasjonsanlegg i industriell skala. Dette er verdifull læring for industrien som er oppsummert i TCM-publikasjonene om dette emnet.

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 baselineresultate
4. Utslipp – grenser, målinger og avbøtende tiltak
5. Aerosoler og tåkedannelse
6. Nedbrytning, håndtering og gjenvinning av solventer
7. Prosessmodellering, oppskalering og kostnadsreduksjon
8. Transient/regulerbar drift og prosesstyring
9. Korrosjon og materialer
10. CESAR 1-solvent
11. MEA-solvent

Planlegging og beslutningsprosesser tar tid og er krevende, men det som skjer er løfterikt og viser at vi er på god vei! Greenspot Mongstad har som ambisjon å være pådriver for mer diversifisert industri på Mongstad, øke grønne investeringer og oppmuntre til sirkulære industrielle prosesser.

En industriklynge i vekst

– I løpet av de siste årene har tallet på bedrifter økt til over 60 med i alt 3 000 ansatte. De er lokalisert i bygg med et samlet gulvareal på vel 105 mål. Raffineriet til Equinor er stadig størst og sentral «motor» for utviklingen, samtidig som vi har en av Europas største forsyningsbaser og den nest største havnen i Nord-Europa målt i tonnasje som skipes inn og ut. Men i tillegg til virksomheter som på ulik måte er relatert til petroleum, etableres også en rekke bedrifter med helt andre forretningsgrunnlag der bærekraft står i fokus. 

Einar Vaage fremholder at det på Mongstad er ubenyttede arealer på hele 4 900 mål som er ferdig regulert for næringsformål. – Vi har dermed fantastiske muligheter for å skape en enda større og sterkere industripark. Våre lokale politikere og administrative myndigheter i Alver og Austrheim kommune er kunnskapsrike fremoverlente, og jobber målbevisst for industriell utvikling på Mongstad.

Jobber mot felles mål

Generelt opplever Vaage en sterk bevissthet både politisk og hos aktørene på Mongstad om nødvendigheten av tiltak som bidrar til at nasjonale forpliktelser i henhold til Paris-avtalen blir nådd.

– I korthet handler det 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.

Prosjektporteføljen til Greenspot Mongstad for dekarbonisering og transformasjon av industrien er lang og innholdsrik:

• Energitunnel fra raffineriet på trappene

Det har lenge vært jobbet for å lede varmt vann fra raffineriet, som i dag slippes ut i Fensfjorden, i rør til industriområdet. Prosjektet til grunneier Asset Buyout Partners for bygging av energitunnel har en kostnadsramme 5 – 600 millioner kroner, og er nå i detaljplanlegging. Det er innhentet anbud fra entreprenører, og med en endelig investeringsbeslutning er målet at byggingen kan starte våren 2024.

– Hensikten er å sikre eksisterende bygningsmasse alternativ oppvarming til elektrisitet, og å skape grunnlag for helt nye virksomheter. Det mest aktuelle er etablering av landbasert anlegg for fiskeoppdrett, der søknad om konsesjon er til behandling hos myndighetene og valg av oppdretter er i prosess. Det arbeides blant annet også med et prosjekt for produksjon av biogass basert på fiskeavfall, og om produksjon av petroleumsprodukter basert på plastavfall.

• Vil etablere fem vindmøller

Det grønne skiftet krever større produksjon av fornybar energi. For Mongstad industripark vil produksjon av strøm fra vindmøller på området kunne gi økt konkurransekraft i forhold til andre industriklynger. Grunneier har på den bakgrunn prosjektert fem turbiner med kapasitet til produksjon av 8 GWh hver, og er i prosess med å sende dokumentasjon til kommunene for uttalelse før eventuell konsesjonsbehandling hos NVE.

• Fangst av CO₂ og produksjon av hydrogen

Raffineriet på Mongstad representerer det største industrielle punktet for utslipp av CO₂ i Norge med i underkant av 2 millioner tonn årlig. På den nylig avholdte Mongstad-konferansen presenterte Equinor en mulighetsstudie for CO₂-fangst og etablering av hydrogenfabrikk

– Jeg ser med spenning frem til de vurderingene Equinor skal gjøre med hensyn til fangst av CO₂ og produksjon av hydrogen. Blir prosjektene realisert, vil det være en «gamechanger» for Mongstad. Jeg vil uansett mene at TCM, med sin ekspertise på karbonfangst og nære relasjon til Equinor, vil kunne spille en viktig rolle som rådgiver i prosessen, sier Einar Vaage.

Krevende endringsprosess

Prosjektlederen i Greenspot Mongstad berømmer arbeidet TCM siden oppstarten i 2012 har gjort for å teste og verifisere teknologier for CO₂-fangst. – TCM har fasiliteter og ikke minst et personell som har vist seg uvurderlig for utvikling av CCS som industri. Det er gledelig å registrere at tilfanget av kunder stadig er voksende, senest avtalen med amerikanske ION Clean Energy

Men som de fleste andre virksomheter på Mongstad bør også TCM gjennomføre betydelige endringer, påpeker Vaage.

– Jeg tenker da på at eierne, både staten og de industrielle, fremover vil forutsette at selskapet klarer å stå på egne bein. Driften av TCM må med andre ord ytterligere strømlinjeformes og kommersialiseres, og det blir utfordrende i et marked som har vært vant til subsidierte vilkår. Mitt ønske og håp er at ledelsen lykkes i planlegging og gjennomføring av prosesser som gir TCM den finansielle styrken og konkurransekraften de trenger for fortsatt å være verdensledende på karbonfangst i mange år fremover. Det vil ikke bare tjene TCM, men hele den spennende industriklyngen på Mongstad.

I denne prosessen har FOEN inngått samarbeid med Advisory Services i TCM for å få støtte til å fastsette utslippsgrenser ved metoden for fangst av CO₂. Jürg Kurmann er vitenskapelig medarbeider med ansvar for arbeidet, og vi har bedt ham gi en kort oversikt over det som skjer.

Om FOEN

– Kjerneoppdraget til FOEN er dedikert til å sikre bærekraftig utnyttelse av naturressurser, inkludert jord, vann luft og skog. Vårt ansvar er å iverksette politiske beslutninger for beskyttelse mot naturskader, bevare miljøet og dermed sikre befolkningens helse mot uønskede påvirkninger. FOEN skal videre bidra til å bevare biologisk mangfold og forbedre landskapskvaliteten ved å delta i utforming av internasjonal miljøpolitikk.

– I Sveits har flere avfallsforbrenningsanlegg utarbeidet intensjoner om å redusere CO₂-utslippene ved å gjennomføre karbonfangst i forbindelse med forbrenningsprosessen. Fanget CO₂ kan deretter enten brukes til industrielle formål eller lagres trygt. I vår rolle som tilsynsmyndighet spiller vi sammen med myndigheter i kantonene en avgjørende rolle i å veilede selskapene i planleggings- og godkjennelsesfasene for slike initiativer. Dette innebærer at alle juridiske krav overholdes strengt, samt, når det er nødvendig, pålegg om spesifikke retningslinjer fra myndighetene for å redusere miljøskade som følge av forurensning.

– Til slutt er det viktig å merke seg at den føderale regjeringen, i samarbeid med kantonale myndigheter, etablerer standarder for kontroll av luftforurensning i driften av disse forbrenningsanleggene. Tiltakene er på plass for å garantere både miljømessig bærekraft og offentlig sikkerhet.

– Hva førte til beslutningen om å samarbeide med TCM i dette arbeidet?

– Det var en av de deltakende kantonene som først startet engasjementet med TCM. Det ble tydelig for oss at TCM var i besittelse av betydelig ekspertise og erfaring på dette området. Samarbeidet med TCM har vist seg å være meget verdifullt.

– Hvordan har TCM bidratt til det arbeidet dere utfører?

– For det første har TCM kunnet vise at effektiv CO₂-fangst kan oppnås gjennom grundige tiltak for utslippskontroll. I tillegg spilte de en avgjørende rolle i å lette vår interaksjon med norske myndigheter, der vi har fått beskrevet deres strategier for etablering av rammer som setter grenser for utslipp.

– Hvilke fordeler vil du fremheve som følge som følge av samarbeidet dere har hatt med TCM?

– Vi vil spesielt fremheve den innledende redegjørelsen for kompleksiteten som følger av   -fangst med aminbaserte fangstmetoder. Den oppmerksomme støtten vi fikk i de innledende fasene av prosessen, viste seg å være nyttig.

– Kan du kort redegjøre for Sveits sin strategi for dekarbonisering?

– Denne strategien har flere milepæler. Det primære målet er å oppnå netto nullutslipp innen 2050, i tråd med forpliktelsene i Paris-avtalen. Befolkningen i Sveits godkjente dette hovedmålet i en føderal folkeavstemning i juni i år. For å bevege oss mot dette overordnede målet er det satt spesifikke delmål, inkluderte målet om å fange og lagre 100 000 tonn fra avfallsforbrenningsanlegg innen 2030. Det første prosjektet for CO₂-fangst ved et avfallsforbrenningsanlegg er planlagt å starte rundt 2027.

– Kan du også dele den viktigste utfordringen som bekymrer deg – og muligheten som inspirerer deg mest?

– Utfordring: Å fastsette en presis grenseverdi for nitrosaminer som gir sterk miljøbeskyttelse. Mulighet: Å bidra til vellykket implementering av en mulig transformativ teknologi, samtidig som vi sikrer at den har minimale uønskede effekter på miljøet.

– Tusen takk, og lykke til med det viktige arbeidet!

Prosjektdirektør Vaclav Hlavaty leder prosjektet

– Prosjektet består av en kombinasjon av et gasskraftverk (CCGPP), karbonfangst og lagring, hydrogenproduksjon og solkraftverk, der transport og lagring av CO₂ skal håndteres av en tredjepart. Målet er å fange ca. 500 000 tonn CO₂ årlig.

– Hvorfor valgte dere å samarbeide med TCM?

– Karbonfangst, spesielt fra gasskraftverk, er en relativt ny teknologi. Det var derfor viktig å finne en pålitelig partner som kunne hjelpe oss i prosjektutviklingen. Da vi undersøkte hvilke muligheter som forelå kom vi over TCM, som hadde den kunnskapen og erfaringen vi trengte.

– Hva er de viktigste suksessfaktorene for å lykkes med fangst av CO₂ i prosjektet?

– Fangst av CO₂ er både kompleks og kostbar. Prosjektet måtte derfor vurderes fra alle sider, der ikke minst valg av riktig teknologi og riktig industriell partner er avgjørende. Det er også viktig å finne ut hva man skal gjøre med CO₂ som fanges, og hvilke muligheter for lagring og bruk som er tilgjengelige. 

På hvilke måter har TCM gitt merverdi til prosjektet?

– TCM ga innledende parametere og sørget for at CO₂-fangstprosjektet er på rett spor. TCM ga oss også støtte til søknaden om innovasjonsfondet.

– Hva vil du nevne som den viktigste gevinsten av samarbeidet med TCM for prosjektet?

– Jeg vil fremheve at TCM har gitt oss den tryggheten vi trenger for gjennomføring av karbonfangst i prosjektet. 

– Hvilken strategi har Delta Energetika for dekarbonisering?

– I selskapet er vi dedikert til vårt prosjekt; Hybrid Power Plant Slavonski Brod. Fangst, transport og lagring av  er den måten vi produserer elektrisitet på. Det skaper stabilitet i energisystemet, med minimale utslipp av klimagasser til atmosfæren. Illustrasjonen under viser en modell av Hybrid Power Plan SB.

– Kan du si noen ord om det veikartet Delta Energetika følger for å realisere målene om dekarbonisering?

– Planen er å realisere vår Hybrid Power Plant i faser; CCGT innen 2027, samtidig som vi arbeider med forberedelse av lisenser og design for karbonfangst, hydrogen og solkraftverk, med mål om å ha bygget disse anleggene innen 2030. 

– Hva er den største utfordringen som holder deg våken, og hvilken mulighet er det som skaper størst entusiasme i prosjektet? 

– Den største utfordringen vil være å finne en endelig løsning for lagring av karbon. Muligheten som gjør meg entusiastisk, er hvordan vi kan benytte CO₂ som produkt og dra ekstra fordeler av dette.

Oversikt over rapporter med operasjonelle erfaringer

I denne serien med rapporter kan du lese om våre erfaringer med drift av karbonfangstanlegg med en rekke fangstteknologier og CO₂-konsentrasjoner. Disse erfaringene er basert på driften av aminanlegget (hovedsakelig med ikke-proprietære MEA- og CESAR1-løsningsmidler), Chilled Ammonia Process (CAP)-anlegget og den dedikerte Site for Emerging Technologies som tester neste generasjons fangstteknologier som membraner og sorbenter.

• Operasjonelle erfaringer og innledende resultater fra første testperiode ved Teknologisenter Mongstad
• Kjølt ammoniakk-prosess ved Teknologisenter Mongstad – de første resultatene
• Resultater av drift av aminanlegg fra testing av 30 og 40 vektprosent vannholdig MEA ved Teknologisenter Mongstad
• Resultater fra testing av Aker Solutions’ avanserte aminsolventer ved Teknologisenter Mongstad
• Feltdemonstrasjon av den avanserte solventen CDRMax ved det amerikanske National Carbon Capture Centre og ved Teknologisenter Mongstad DA
• Resultater fra ytelsestesting av 30 vektprosent MEA ved Teknologisenter Mongstad
• CO₂-produktkvalitet: vurdering av konsentrasjon av urenheter i CO₂-produktstrømmen fra testing av MEA ved Teknologisenter Mongstad (TCM)
• CO₂-fangst fra RFCC-røykgass med 30 vektprosent MEA ved Teknologisenter Mongstad, prosessoptimalisering og sammenligning av ytelse
• IONs seks måneder lange kampanje ved TCM med en fangstvæske med lavt vanninnhold som fjerner CO₂ fra røykgass fra naturgassfyrte anlegg og RFCC-krakkere
• Resultater fra den fjerde kampanjen ved Teknologisenter Mongstad: LVC-testing
• CO₂-fangst og prøvetaking fra arbeidsmiljø ved TCM – erfaringer
• De første prosessresultatene og operasjonelle erfaringene med solventen CESAR1 ved TCM med høye fangstrater (prosjektet ALIGN-CCUS)
• Viktig kunnskap når CO₂-intensive næringer skal ta i bruk aminbasert CO₂-fangst
• CO₂-fangst fra røykgass av SMR-typen ved bruk av CESAR1-solvent ved Teknologisenter Mongstad
• Testing i demoskala av et hybridsystem med membransorbent for fangst av CO₂ etter forbrenning (SSRN)
• Oppskaleringstesting av avansert CO₂-fangstteknologi med Polaris™-membran (SSRN)

Viktig kunnskap når CO₂-intensive næringer skal ta i bruk aminbasert CO₂-fangst

Denne rapporten er skrevet for å gi noen retningslinjer og anbefalinger for dekarbonisering for ulike CO₂-intensive industrielle bruksområder som sement, oljeraffinerier, energigjenvinning, stål, H₂-produksjon, aluminium og tremasse og papir. Det gis relevant informasjon for prosjekter der man ønsker å oppnå en betydelig reduksjon i CO₂-utslipp. Det pekes på betydningen av å karakterisere røykgassen og å bestemme hvilke typiske komponenter i røykgassen som skal måles, siden dette er viktig ved planlegging og design av et CO₂-fangstprosjekt. I tillegg pekes det, basert på Teknologisenter Mongstads erfaringer med både ren røykgass (CCGT) og mer forurenset røykgass (RFCC), på viktigheten av god solventhygiene og lave aminutslipp til skorsteinen og omgivelsene. Det er ventet at hver av de beskrevne industrielle bruksområdene vil ligge et sted mellom CCGT og RFCC når det gjelder røykgassens renhet. Det vises også at det kan gå ut over materialintegriteten til et CO₂-fangstanlegg hvis det ikke sørges for god solventhygiene. Videre vises det at materialintegritet og -valg kan ha en betydelig innvirkning på kostnadene og driftssikkerheten ved et CO₂-fangstanlegg.

Kontakt Muhammed Ismail Shah for eventuelle flere detaljer.

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. Transient/regulerbar drift og prosesstyring
9. Korrosjon og materialer
10. CESAR 1-solvent
11. MEA-solvent