IT-verktøy kan redusere farene ved CO2-utslipp

project-news; utslipp Hugo Ryvik
Det norske selskapet ComputIT har utviklet et avansert og nøyaktig simuleringsverktøy som beregner hvordan CO2-gass fra utslipp vil spre seg.
Illustrasjonen av utslipp fra en tank der CO2 er lagret ved et trykk på 155 bar.

​Illustrasjonen er hentet fra simuleringsverktøyet og viser et utslipp fra en tank der CO2 er lagret ved et trykk på 155 bar. Strømningen består av en blanding av CO2 i gassfase og som partikler.

ComputIT

Det nye IT-verktøyet setter industrien i stand til å beregne sikkerheten betydelig bedre og mer effektivt både i designfasen og under drift.

– Det er et avansert simuleringsverktøy som kan bli brukt på virkelige tilfeller under realistiske forhold i industrien, både planlagte utslipp og uhell, sier doktoringeniør Kjell Erik Rian, prosjektleder hos Computational Industry Technologies AS (ComputIT) i Trondheim.

Statoil har vært partner i utviklingsprosjektet, og er ifølge Rian svært fornøyd med både gjennomføringen og resultatene. Prosjektet har fått støtte fra CLIMIT-programmet.

Vanskelig å forutse spredning

Spredningen av CO2 ved utslipp er avhengig av mange faktorer. Gassen er tung, og følger derfor terrenget. Den samler seg i groper og daler og påvirkes av bygninger og utstyr.

Geometrien er derfor viktig for sikkerheten i og med at gassen kan være farlig for mennesker når konsentrasjonen blir høy.

Farligheten blir bestemt av gasskonsentrasjonen og eksponeringstiden. Ved å beregne hvor gassen vil legge seg under forskjellige værforhold når det skjer utslipp, kan bygninger, rørledninger og utstyr plasseres på en måte som gir bedre sikkerhet.

Komplekst utslippsbilde

Der hvor det er veldig store mengder samlet er det risiko for farlige utslipp. Transport og lagring av gassen blir gjort under høye trykk i væskeform eller superkritisk tilstand. Det gir et komplekst utslipp i nærområdet hvis det blir lekkasjer.

Det spesielle med CO2 er at den typisk går over fra stabil væsketilstand ved høyt trykk til en blanding av partikler og gass ved utslipp til omgivelsene ved atmosfærisk trykk.

– CO2-partikler og gass strømmer ut samtidig, og partiklene går etter hvert over til gassfase, noe som kompliserer simuleringen betydelig, sier Rian.

Simuleringsverktøyet som er utviklet, tar hensyn til alle disse faktorene, inkludert effekter av terreng og forskjellige værscenarier. Dermed kan industrien med stor treffsikkerhet beregne på forhånd konsekvensene av eventuelle utslipp, og hvordan de kan redusere risikoen under utslipp.

Blytunge beregninger

Det er uhyre tunge matematiske oppgaver som blir løst under simuleringene, og det tar naturlig nok en del tid. I prosjektet ble det gjort valideringssimuleringer der alt av informasjon og alle faktorer ble lagt inn. Beregningene tok da to uker.

– Avhengig av nøyaktigheten, tidsoppløsningen og geometrien kan det ta fra et par timer til et par uker, forteller Rian.

Blir kommersialisert

ComputIT lever av å utvikle dataverktøy og selge tjenester der verktøyene blir brukt. Tidligere har selskapet utviklet et kommersielt brannsimuleringsverktøy, "Kameleon FireEx KFX", som nå er ledende i verden i olje og gassindustrien.

Tanken er at de nye modellene for CO2-simulering skal inngå i den lisensierte versjonen av dette verktøyet. Foreløpig eksisterer de kun i en egen utviklingsversjon.

ComputIT har i startfasen tenkt å bruke det selv for å utføre industrioppdrag slik at de får mer erfaring fra praktisk bruk. Deretter blir det kommersialisert.

2014-02-17 KjellErikRian 410.jpgKjell Erik Rian har ledet prosjektet. Foto: Lasse Berre.

– Vi er i samtale med aktører om mulige oppdrag. Verktøyet blir sannsynligvis også presentert på en konferanse i Texas i oktober. Markedet i USA er trolig større enn i Europa nå, i og med at de i mange år har holdt på med injeksjon i reservoarer for å øke oljeutvinningen, sier Rian.

Overføres til andre gasser

Han peker på at det er gjort mye nyttig forskning og utvikling under prosjektet som også har høy overføringsverdi til andre ting selskapet gjør.

– Vi kan utnytte mye av arbeidet i forhold til andre tunge gasser, slik som propan, sier han.

Prosjektlederen understreker at støtten fra CLIMIT og medvirkningen fra Statoil ga tid og anledning til viktig sikkerhetsrelatert forskning og utvikling knyttet til CO2.

– Uten CLIMIT-støtten ville det blitt lagt på is.

Selskapet ComputIT springer ut fra NTNU- og SINTEF-miljøet, og ble etablert i 1999.

 

FAKTA OM PROSJEKTET

Prosjektnavn: Modelling of CO2 dispersion from vents and accidental releases


Prosjektleder: Dr.ing. Kjell Erik Rian, ComputIT


Partner: Statoil


Tidsrom: Januar 2012-desember 2013


Budsjett: 4 millioner kroner


CLIMIT-støtte: 2 millioner kroner

 

project-news; utslipp


CLIMIT © 2017