Oppsiktsvekkende effektiv CO2-fangst med salt

project-news Hugo Ryvik
10. mai 2013

En ny prosess som bruker salt til å fange inn CO2 viser seg å være usedvanlig effektiv. I tillegg er den helt uten helse- og miljøfarer. (Prosjekt 199900)
 

​Absolutt all CO2 i røykgasser kan bli fanget inn i et saltsmeltesystem, og det uten at absorbenten blir degenerert i det hele tatt. Det viser forsøk som er utført ved Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB) på Ås.

Dessuten blir det mindre energitap enn i andre prosesser, og ingen som helst miljø- eller helsefarer. Metoden kan bli brukt til å fange inn CO2 fra røykgasser både før og etter forbrenning, og til og med fra luft.

Viktorija Tomkutè.jpg
 

Doktorgradstudent Viktorija Tomkutè tømmer en saltsmelte. Foto: UMB

Gjennombrudd ved årsskiftet

Espen Olsen ved UMB leder det fire år lange Climit-støttede prosjektet "Carbon Capture in Molten Salts", som nå går inn i sin sluttfase. I prosjektet blir det studert en ny prosess for selektivt å fange CO2 fra en gasstrøm i en saltsmelte med uorganisk salt (CaCl2) som inneholder metalloksidet CaO.

Prosessen er basert på prinsippet om at CO2 reagerer med metalloksidet og danner kalsiumkarbonat (CaCO3). Dette karbonatet dekomponerer og frigjør CO2 ved en høyere temperatur, og CaO blir regenerert.

Ved årsskiftet kom det et gjennombrudd i prosjektet.

– Det var først da vi fikk det til. Vi har i vinter kjørt ti sykluser i et laboratorieanlegg der røykgassen gikk gjennom en ti centimeter høy reaktor. Etter absorbering var det knapt noe CO2 igjen i røykgassen, og absorbenten viste ingen tegn til degenerering, sier Olsen.

Nå må må industrien inn på banen

Prosjektet er et av de nye, innovative fangstprosjektene som får støtte i CLIMIT FoU. Spesialrådgiver Åse Slagtern i Norges Forskningsråd peker på at det er oppnådd veldig spennende resultater.

– Det som er viktig framover er å få interesse fra industriens side, og avklare potensialet for prosessen i større skala, sier hun.

Basert på kjente prinsipper

Olsen forteller at det er kjent og enkel kjemi som blir benyttet, og beslektet med "kalsium looping", hvor CO2 blir fanget i en reaktor gjennom at CaO-partikler blir omdannet til CaCO3.

Det nye er at det blir gjort i en saltsmelte hvor aktive substanser blir løst opp i en væskefase i stedet for å virke i fast form.

Da skjer CO2-fangsten betydelig raskere og uten degradering av absorbenten, noe som skjer i faststoff-prosesser som "kalsium looping".

Espen Olsen.jpg
 

Espen Olsen ved UMB har tatt to patenter på teknologien. Her står han ved siden av reaktoren hvor forsøkene er gjort. Foto: UMB

Høyere temperatur

Saltsmelteprosessen absorberer CO2 ved 600-800 grader, og frigjør den i et separat kammer ved å øke temperauren ytterligere til 800-900 grader. Til sammenligning er temperaturen cirka 100 grader i aminprosesser, som i dag er mest aktuelle for CO2-fangst i stor skala.

Den høye temperaturen i saltsmelteprosessen kan bli utnyttet til å produsere mer elektrisk kraft fra avgassene. I aminprosesser er temperaturen så lav at varmen bare kan brukes til prosessvarme eller oppvarming av bygninger.

Det betyr at saltsmelteprosessen har potensial til å gi mindre energitap ved CO2-fangst.

Passer kun til nyanlegg

Ulempen er at den høye temperaturen stiller strenge krav til materialene i prosessutstyret.

Fangstprosessen kan heller ikke bli ettermontert i eksisterende kull eller gasskraftverk. Den er kun egnet for nybygg der den blir designet inn fra starten av.

Imidlertid kan den også bli brukt i prosessindustri.

Sterkt norsk teknologiområde

Saltsmelteteknologi er mye brukt i prosessindustri, blant annet til fremstilling av aluminium og magnesium. Dette er vi sterke på i Norge, og det er også spesialområdet til Espen Olsen.

Etter at Olsen fikk ideen om å studere bruken av saltsmelter til CO2-fangst, tok han ut to patenter. Dette skjedde i 2009 og 2010. Climit-støtten til prosjektet ble innvilget i desember 2009.

Målet med prosjektet var i utgangspunktet å finne ut om prosessen har noe for seg, og å utdanne en doktorgradstudent, Viktorija Tomkutè.

– Nå synes jeg det ser så lovende ut at jeg ikke ser noen grunn til ikke å gå videre. Jeg vil veldig gjerne ha med industri i det videre arbeidet, og har noen følere ute, sier Olsen.

Resultatene blir presentert i juni

Foreløpig er ingen resultater fra prosjektet publisert, men artikler er til fagfellevurdering i internasjonale tidsskrifter.

Olsen skal presentere resultatene for første gang under Trondheim CCS-konferanse i juni. Da håper han at interessen blir trigget hos industribedriftene.

FAKTA OM PROSJEKTET

Navn: Carbon Capture in Molten​ Salts
 

Prosjektleder: UMB

Periode: 2010-2013

Partner: SINTEF Materialer og Kjemi

Budsjett: 4,87 millioner kroner

CLIMIT-støtte: 90 % av budsjettet​

​​​

project-news


CLIMIT © 2017