Håndbok: «CCS for avfallsforbrenning»

Kapittel 2

Teknologier for CO2-fangst

Hvilken fangstteknologi er best egnet for avfallsbransjen og for kostnadseffektiv CO2-fangst? 

For å kunne svare på dette spørsmålet tas det først et overordnet blikk på metoder og teknologier. Dette vil inkludere metoder som ikke direkte kan brukes av eksisterende avfallsforbrenningsanlegg, men som allikevel kan være i «konkurranse» i et marked for CO2-utslipp. Det enkleste eksempel på karbonfangst er å plante eller beskytte skog og selv om denne metoden kan anses som uinteressant i sammenheng med avfallsforbrenning må det vurderes hva som er det mest fornuftige valget.

Å redusere CO2-utslipp er naturligvis ikke det samme som å faktisk ta CO2 ut av atmosfæren, men metodene har en viss overlapp. Avfallsforbrenning ligger i denne overlappen, på grunn av at materialene har både fossilt og biogent opphav. Reduksjon av CO2 i atmosfæren kan gjøres enten ved å fange der det brennes biogent material eller ved å ta det direkte fra luften. 

Mange metoder er kjent som tar CO2 fra luften og det er stor aktivitet rund forskning på teknologier og såkalt «geoengineering». For å unngå å gå for dypt inn i temaet (geoengineering) nevnes kun enkle eksempler; planting av trær, direct air capture, mineral weathering og biochar. Slike metoder har et enormt bredt skala av fordeler og ulemper som er vanskelig å kartlegge, i tillegg er effektene vanskelig å måle. Dessuten er de fleste metoder antatt til å være mindre effektiv enn fangst ved forbrenning, pga. den lave konsentrasjon av CO2 i atmosfæren i forhold til konsentrasjon av CO2 i røykgass. For å oppnå målene for temperaturstigning (1,5 ° C ihht. Parisavtale ) må verdenssamfunnet antageligvis bruke «alle verktøy i skuffen» som kan redusere CO2 i atmosfæren. For eksempel vil teknologi som fanger CO2 direkte fra luft (DAC) ikke utelukke behovet for CO2-fangst fra avfallsforbrenning. Allikevel kan det være nødvendig å gjøre prioriteringer, spesielt når det gjelder å gjøre investeringer. I dette tilfelle viser overordne vurderinger at fangst fra avfallsforbrenning er en meget effektiv måte å fange CO2 på, først og fremst på grunn av den høye konsentrasjon av CO2 i røykgassen (10 %) og på grunn av at de ofte er mye energi tilgjengelig, spesielt på sommerhalvåret.

På andre siden vil dagens marked for CO2-kvotehandel forsøke å finne det mest kostnadseffektive verktøyet, i hvert fall hvis avfallsforbrenning skal få lov til å selge sine «negative utslipp» i dette markedet. I den forstand vil de forskjellige måter og teknologier for CO2-fangst faktisk konkurrere mot hverandre. Denne type vurdering er ikke tatt med i denne leveransen L2 som sammenligner teknologier. Disse problemstillinger krever fortsatt globalt politisk samarbeid og håndboken vil gå litt dypere inn i dette i «Leveranse 6 Finansiering og forretningsmuligheter».

For alle CO2-fangstteknologier er det noen generelle utfordringer som går igjen: 

  • Energibehov (varme/strøm/kjøling)
  • Størrelse (fotavtrykk/volum)
  • Kostnader (capex/opex)
  • Miljøhensyn og verifisering av disse (utslipp til luft/utslipp til vann/støy)

Disse utfordringene er også konkurransefortrinn mellom teknologiene etter hvor godt utfordringene er løst. Etter hvert som teknologiene modnes forventes det at disse problemene blir håndtert bedre og bedre, og følgelig er fremstillingen nedenfor å regne som et bilde av status i dag. Det er stor utvikling på flere av teknologiene presentert nedenfor, så dette bildet er forventet å endre seg over tid.

Fangst etter forbrenning

På et overordnet nivå, finnes det fire grunnleggende ulike teknologier for karbonfangst etter forbrenning; absorbsjon, adsorpsjon, membraner og kryogen destillasjon, som vist i figuren nedenfor:

Figur: Oversikt over ulike karbonfangstteknologier for fangst etter forbrenning (Kilde: Norsk Energi).

Absorbering gjøres med et fangstmedie (oftest flytende) som absorberer CO2. Absorberingen kan enten være kjemisk (reaktiv) som saltdannelse i amin, eller ikke reaktiv (fysisk) som løselighet av CO₂ i vann. Etter fangstmediet er mettet med CO₂ i absorbsjonsdelen av prosessen endres likevekten ved å endre temperatur eller trykk for å fjerne CO2 fra fangstemediet i desorpsjonsprosessen. Denne prosessen gjentas ved sirkulasjon av fangstmediet mellom de to hoveddelene av prosessen.

Adsorbering har et stoff (oftest fast) som adsorberer CO2 i kontakt med røykgassen. Det vil si at CO2 fester seg mot overflaten til stoffet. Etterpå løsner man CO2 fra stoffet igjen. Dette gjøres med trykk eller temperatur. Typisk sirkulerer man faststoff i pulverform eller så sender man røykgassen gjennom tanker med faststoff som deretter utsettes for trykk/temperatur svingninger for å frigi CO2.

Membranteknologi fører røykgassen gjennom en membran som kun slipper gjennom mest CO2. Basert på permeabiliteten og partialtrykket til CO2 i røykgassen slippes CO2 gjennom i et 50:1 forhold typisk. Røykgassen trykkes opp til et høyere trykk og føres gjennom flere membraner for å oppnå riktig renslighet. Man kan slite med å få høy nok CO2-konsentrasjon med denne teknologien uten å ha for mange steg.

Kryogen destillasjon kjøler ned røykgassen til under duggpunktet til CO2 (-79 °C) for å kondensere ut CO2. Kjølingen er baser på Joule-Thomson effekten og er brukt i stor grad for å fremstille ren oksygen eller nitrogen. Man er avhengig av relativt høy CO2-konsentrasjon for å kunne benytte denne teknologien. En fordel er at man får flytende CO2 som et produkt og ikke i gassform.

Innenfor hver av disse teknologiene finnes det igjen flere ulike varianter. I tillegg kan man kombinere flere av teknologiene. Gunstige kombinasjoner er at både membranteknologi og trykkdrevet adsorbering kombineres med kryogen destillasjon, dette fordi sistnevnte har behov for høye CO2-konsentrasjoner og produserer flytende CO2 (som ofte er ønskelig) mens begge de to førstnevnte teknologiene sliter med å levere høye CO2-konsentrasjoner. I enkelte tilfeller ser man også at absorbsjon kombineres med membraner for økt renhet av CO2 til bruk i næringsmiddelindustri.

Absorbsjon

Absorbsjon er den mest utbredte teknologien for karbonfangst, det finnes flere solventer og fangstmedier. Et representativt utvalg av disse er presentert her.

Aminer

TRL 9 (det finnes varianter med forventede fordeler og lavere TRL)

Fangst ved bruk av aminer er den mest utbredte, og kan regnes som den mest modne av fangstteknologiene. 

Det finnes mange varianter av aminer og blandinger av disse, men den kjemisk enkleste av dem, Mono Etanol Amin (MEA), er ofte brukt som en base case som forskjellige teknologier måler seg mot. Aminen er løst i vann og kalles solvent.

En detaljert beskrivelse av prosessen kan ses i kapittel 3.5.1. Kort fortalt sirkuleres solventen mellom to kolonner, mens røykgassen kjøles i direkte kontakt med vann til rundt 40 °C før den introduseres i prosessen. I den første kolonnen møtes solvent og røykgass motstrøms i direkte kontakt og CO2 absorberes i solventen i Absorberen. Solventen som nå er rik på CO2 pumpes deretter over i den andre kolonnen gjennom en kryssveksler og i den andre kolonnen kokes CO2-en av. Denne kolonnen kalles en Desorber eller Stripper. CO2-en som er kokt av sendes videre til kompresjon og flytendegjøring, mens solventen som nå er fattig på CO2 sendes tilbake til Absorber gjennom den samme varmeveksleren klar for ny runde med fangst. Denne varmeveksleren kalles en kryssveksler og kan kjennes igjen i de aller fleste CO2 fangstanlegg med flytende solventer. Denne sparer prosessen for mye energibehov. 

Det er behov for store mengder energi for å koke av CO2, og det er mange forskjellige tiltak som benyttes for å begrense dette energibehovet. Dette er også en av hovedutfordringene med aminteknologi. Andre amin-blandinger med lavere energibehov, flere kryssvekslere, kompressorer i prosessen, isolasjon, veksling av varme mellom fangst og kompresjon er noen av tiltakene som benyttes.

Andre utfordringer med aminprosessen er utslipp til luft av aminforbindelser, degradering av solvent og behov for regenerering av denne, korrosjon av rør og tanker og følgelig behov for dyrere utstyr, stort fotavtrykk og stort volum grunnet høye kolonner og generelt store kostnader i både kapital og drift. 

Alle disse utfordringene har blitt utbedret av mange leverandører og forskningsinstitusjoner over lang tid, og det pågår fortsatt mye arbeid på videre forbedring. Teknologien har kommet langt, mye er løst, men det er fortsatt mye igjen. Og siden det er vanskelig å omgå fysiske lover som tilsier stort energiforbruk osv. er det utviklet andre teknologier med fordelaktige aspekter sammenlignet med amin.

Leverandører

Air Liquide – Aker Carbon Capture – Baker Hughes – Compact Carbon Capture – Cansolv (Kanfa, Carbon Centric) – Honeywell – Fluor – Mitsubishi Heavy Industries (Drax) – m.fl.

Fordeler

Høy modenhet

Mange leverandører

Lav prosjektrisiko

Ulemper

Høyt varmebehov

Kjølt ammoniakk

TRL 7

Fangst med ammoniakk er prosessmessig ikke ulik amin prosessen, men har i tillegg en ekstra absorber og en ekstra desorber for å unngå ammoniakkutslipp. Den krever derimot mer kjøling av røykgass til temperaturer ned mot 2-10 °C, og drifter på en høyere temperatur og trykk i desorber. Prosessen har høyt strømforbruk sammenlignet med amin, men lavere varmeforbruk. Kjemikalieforbruket er vesentlig høyere enn for amin, men det trengs ingen separat reclaimer for å ta ut degraderingsprodukt. En utfordring som må håndteres med denne prosessen er avsetninger av faststoff. Ammoniakk er i tillegg et rimelig industrikjemikalie. Det produserer ammoniumsulfat som et biprodukt fra prosessen. Ammoniakk er giftig og brannfarlig som gass og vil ha strenge krav til håndtering. I motsetning til aminer vil det ikke slippes ut stoffer som potensielt kan danne kreftfremkallende stoffer. Prosessen beskrives til å være robust mot forurensninger i røykgassen, inkludert sure gasser som SO2 og NOx (Ola Augustsson, 2017). I KEA’s vurdering i 2016 av Aker Clean Carbons amin prosess (nå Aker Carbon Capture) og Alstoms CAP prosess (nå Baker Hughes) ble prosessene vurdert å være likeverdige. Resultatene fra testing på TCM ble vurdert som vellykkede, etter innledende problemer, iht. uttalelser fra nøkkelpersoner i Gassnova/TCM.

Leverandører

Baker Hughes 

Fordeler

Høy modenhet

Lavere energiforbruk enn amin

Rimelig fangstmedium

Ulemper

Høyere strømforbruk enn amin

Få leverandører

Høyt forbruk av fangstmedium

Giftig og brennbart fangstmedium

Kaliumkarbonat trykk

TRL 7

Kaliumkarbonat er et uorganisk materiale som har høy løselighet i vann. Ved absorbsjon bindes CO2 til kaliumkarbonat og vann og danner kaliumbikarbonat (2KHCO3). Ved oppvarming vil bikarbonatet dekomponere i kaliumkarbonat, CO2 og H2O igjen. Kaliumkarbonat har begrenset rate for absorbsjon av CO2 fra røykgassen. Det er derfor behov for å ha tilsetningsstoffer. Det er dette som skiller de forskjellige leverandørene, ved at det blir tilsatt forskjellige stoffer samt forskjeller i ønsket trykk i absorbsjonskolonne. 

HPC anses som TRL 6-7 på røykgass etter forbrenning av forfatterne grunnet manglende testing. 

Grunnet trykksetting av røykgassen er det også her større krav til støvreduksjon enn ved f.eks. amin, som kan bruke en mer robust vifteløsning. Trykksetting av røykgass har også et HMS perspektiv som skal vurderes. 

Leverandører

CO2 Capsol

Fordeler

Gode muligheter for å levere høy temperatur varme til fjernvarme.

Ulemper

Middels modenhet

Kaliumkarbonat Enzym (karbonsyre anhydrase)

TRL7

Saipem CO2-Solutions bruker en proprietær enzymbasert løsning i deres prosess. Enzymet, også kalt karbonsyre anhydrase finnes også i levende organismer og katalyserer overgangen mellom de forskjellige formene av uorganisk karbon: karbondioksid (CO2), hydrogenkarbonat (HCO3-, bikarbonat) og karbonsyre (H2CO3). Enzymet er meget effektivt (opptil 106 reaksjoner per sekund) og har en viktig funksjon i fotosyntese og respirasjon, samt det deltar i syre-base likevekt og pH-regulering i cellene. https://www.mn.uio.no/ibv/tjenester/kunnskap/plantefys/leksikon/k/karbon-anhydrase.html 

CO2-solutions har et kommersielt anlegg i Canada (Resolute, Saint-Fèlicien (Quebec) – massefabrikk (pulp mill)), som fanger ca. 20 tonn CO2/dag ved stabil drift, og er designet til 30t CO2/dag. Termisk energibruk i form av varmt vann er oppgitt til å være 2.4 GJth/ton CO2, og har ingen negativ effekt på prosessanlegget oppstrøms. Varmen er også oppgitt til å ha null-verdi. Kost for elektrisk energi er oppgitt til 7.35 CAD $/ton CO2 (CO2-Solutions, 2019), som ved en verdi på CAD $ 0.06/kWh (gjennomsnitt forbruker Quebec) gir elektrisk energiforbruk på 0.44GJel/ton CO2. Termisk energibruk på 2.4 GJ/t CO2 og elektrisk energibruk på 0.5 GJ/t CO2 er i størrelsesorden tilsvarende som hva som kan forventes av moderne aminløsninger. Med tanke på at denne enzymbaserte løsningen skal kreve lavere temperatur (40-70 °C) ved delvis vakuum. På Klemetsrud ble teknologien testet ved 85 °C.

Leverandører

Saipem CO2 Solutions

Fordeler

Lav temperatur gunstig for integrering med fjernvarme

Ulemper

Lav modenhet

Kilde: www.mn.uio.no

Calcium Looping Process 

TRL 6

Calcium Looping Process (CLP) fanger CO2 med en sirkulerende kalksteinbasert sorbent som blir utsatt for syklisk karboniserings-kalsinering reaksjoner. CaO utsettes for røykgassen ved ca. 600 °C.

Denne prosessen bruker to fluidised bed reaktorer der følgende reversible reaksjon finner sted:

CaO + CO2 <-> CaCO3

Den første reaksjonen kalles karbonisering og er eksoterm (ΔH=−178kJ/mol), hvor CO2 fanges opp på sorbenten og det faste stoffet transporteres til den andre reaktoren. En endoterm kalsinering (ΔH=+178kJ/mol) skjer i den andre reaktoren som avgir en ren strøm av CO2 som komprimeres og sendes til lagring. De to fluidised bed reaktorene er sammenkoblet for tilrettelegging av transport av faste stoffer. Syklonseparatorer brukes til å skille faste og gassformige massestrømmer. 

Kilde: www.sciencedirect.com

“Process integration of Calcium Looping with industrial plants for monetizing CO2 into value-added products”

Adsorpsjon

Pressure Swing Adsorption

TRL 5

Pressure Swing Adsorption (PSA) baserer seg på det fenomenet at gasser under høyt trykk tenderer mot å adsorbere seg på overflater til faststoffer. Røykgassen trykkes opp og passerer gjennom en tank fylt med adsorbenten, CO2 fester seg til adsorbenten, og når den er mettet lukkes røykgasstilførselen og trykket senkes som slipper fri CO2. Trykkene er typisk opp mot 6 bar (g) og bruker kun strøm (ikke varme). 

PSA fungerer på lave CO2-konsentrasjoner, men gir vanskelig renheter over 60-70% CO2, PSA bruker kun strøm (ikke varme). PSA+kryogen er en kombinasjon som kan gi lovende resultater. 

PSA er på et forskningsstadium, noe som betyr at det er langt fra et ferdig produkt.

Leverandører

Ingen kjente kommersielle leverandører

Fordeler

Ingen kjente skadelige utslipp

Ulemper

Lav modenhet

Prosess med faststoff kan være krevende

Temperature Swing Adsorption

TRL 4-5

Temperature Swing Adsorption (TSA) baserer seg på fenomenet at adsorbenter tenderer til å adsorbere mer ved lavere temperaturer. Røykgassen er typisk sendt gjennom en CO2 adsorbent ved lavere temperaturer. Når adsorbenten er mettet stenges røykgasstilførselen av, temperaturen heves, noe som frigir store deler av CO2-gassen. Deretter kjøles adsorbenten ned igjen til en relativ lav temperatur og gjenbrukes i prosessen. For gjenvinning av ca. 90% av CO2, bør adsorbenten varmes til ca. 250 °C. Adsorbenten kan adsorbere CO2 ved omgivelsestemperaturer på ca. 30 °C. 

Leverandører

Svante

Fordeler

Ingen kjente skadelige utslipp

Ulemper

Lav modenhet

Prosess med faststoff kan være krevende

Kryogen destillasjon

TRL 7

Kryogen destillasjon er som navnet indikerer en destillasjonsprosess ved lave temperaturer. Ved å kjøle ned røykgassen til rundt -50 °C kondenserer CO2 til væske. Andre flyktige gassforbindelser som nitrogen og oksygen forblir gass ved disse temperaturer, og CO2 kan dermed relativt enkelt fjernes som væske. Produktet fra denne fangstprosessen er altså flytende CO2, så flytendegjøring er inkludert i fangstprosessen. Det er også mulig å senke temperaturen ytterligere og få ut CO2 som faststoff, også kjent som tørris, men dette er antatt å sjelden være lønnsomt på energibruk og kostnad. 

Kryogen destillasjon skiller ikke ut 100 % av CO2, og er ikke egnet på lave CO2-konsentrasjoner. Desto høyere konsentrasjon av CO2, desto mer egnet er denne metoden til fangst. Prosessen egner seg altså dårlig til fangst fra en gassturbin (3-5% CO2) og bedre til fangst fra sementindustri (20% CO2), mens avfallsforbrenning ligger et sted midt imellom. Prosessen egner seg også godt i kombinasjon med membraner eller PSA, da gjerne som siste steg etter membransteg med 1:50 eller altså ca. 80% CO2. På denne måten kan man klare seg med et steg membran og ende med ferdig flytendegjort CO2 med høy renhet. 

Kjøling kan gjøres med konvensjonell kjølekrets som gjerne er drevet av elektrisitet i kompresjonen av kjølemediet. Det er altså et betydelig behov for elektrisitet, men derimot ikke noe behov for damp eller varme. 

Leverandører

Air liquide

Fordeler

Ikke behov for damp/varme

Tilgjengelig spillvarme

Ulemper

Lav modenhet

Høyt strømforbruk

Membraner

TRL 7 

Membranteknologier til karbonfangstanlegg er ofte polyetylenoksid basert, for anlegg av denne typen består det gjerne av flere steg. Hver membran må ha en drivende trykkforskjell over seg. Denne teknologien har ikke varmebehov, kun et strømbehov. Det kan være utfordrende å oppnå riktig CO2 konsentrasjon i et membrananlegg. Dette kan være lurt å undersøke for fangstanlegg som ikke har damp eller hetvann tilgjengelig, men tilgang på billig strøm. Returkraft i Kristiansand tester ut en pilot med denne teknologien.

Membraner separerer CO2 fra røykgass gjennom et tett membranfilmskikt. Fluksen av CO2 gjennom membranet er summen av permeabilitet og løselighet av CO2 i membranfilmen som typisk er basert på polyetylenoksyd. Membranene skiller ikke 100 % ut andre bestanddeler av røykgassen, men separeringen er typisk 1:50. Altså 1 del Nitrogen og 50 deler CO2. For å oppnå tilstrekkelig konsentrasjon av CO2 brukes typisk 2 trinn med membran for å nå en renhet på over 95%. Alternativt kan det brukes i kombinasjon med andre teknologier som for eksempel kryogen destillasjon. 

Drivkraften for å drive CO2 gjennom membranet er trykkforskjell, og utføres helst på relativt beskjedne trykk og temperaturer. Typisk noen 100 mBar pluss minus atmosfærisk og 30-50 °C 

Sammenlignet med absorbsjon med aminer er modenheten til membranteknologi lav. Når det er sagt er det store fremskritt og noen større piloter er allerede testet med lovende resultater. Det er stor pågang fra markedet, og teknologien skiller seg ikke særlig stor grad fra andre industrielle bruksområder som for eksempel reversibel osmosefiltrering av sjøvann til ferskvann. Hovedutfordringen virker å være mangelen på stor skala produksjon av selve membranfilmen som igjen vil kunne redusere kostnadene. 

Leverandører

Air Products – Air Liquide – Honeywell – Membrane Technology Reserarch – Compact Membrane Systems – Cool Planet Technologies – Aqualung Carbon Capture – OOYOO Ltd. – CoorsTek Membrane

Fordeler

Lavt energiforbruk

Ikke behov for damp/varme

Arealeffektivt (og volumeffektivt siden det ikke er behov for høye absorbsjon/desobsjonstårn)

Ulemper

Lav modenhet

Høyt strømforbruk

Fangst før forbrenning

Fangst før forbrenning går i stor grad ut på å endre forbrenningsprosessen for å få en renere røykgass som stort sett bare inneholder CO2. De følgende delkapitlene gir forklaring på noen fangstteknologier før forbrenning.

Fangst før forbrenning ved gassifisering

Ved gassifisering kan man fjerne CO2 fra brensel før forbrenningen er fullført. Det er en kjent teknologi innen kullkraftverk, men for forbrenning av restavfall er det lite utbredt. Derimot er det en økende mengde aktører som ser på denne type teknologi, spesielt i sammenheng med produksjon av syntetiske drivstoff som metanol.

I gassifiseringsprosesser blir et råstoff delvis oksidert i damp og oksygen/luft under høy temperatur og trykk for å danne syntesegass. Denne syntesegassen er en blanding av hydrogen, CO, CO2 og mindre mengder av andre gassformige komponenter, som metan. Syngassen kan deretter gjennomgå vann-gass-skiftreaksjonen for å omdanne CO og vann (H2O) til H2 og CO2, dette produserer en H2- og CO2-rik gassblanding. Konsentrasjonen av CO2 i denne blandingen kan variere fra 15-50%. CO2 kan deretter fanges og separeres, transporteres til sluttlager mens det H2-rike drivstoffet forbrennes til vann (H2O).

Sammenlignet med teknologi som fanger etter forbrenning er syntesegassen rik på CO2 og ved høyere trykk, noe som muliggjør lettere fjerning før H2 er forbrent. På grunn av den mer konsentrerte CO2 er fangst før forbrenning vanligvis mer effektiv, men kapitalkostnadene ved basisforgassingsprosessen er ofte høyere.

Leverandører

HTW – High Temperature Winkler technology – GIDARA Energy (gidara-energy.com)

Nitrogenfri forbrenning (Oxyfuel combustion) I nitrogenfri forbrenning separeres oksygen fra nitrogen i en separasjonsenhet slik at forbrenning kan gjøres med ren oksygen. Resultatet av dette er at man får ut CO2 og vann etter forbrenningen som kan gå rett til videre prosessering og lagring. 

Det er noen utfordringer med dette. 

  1. Forbrenning med rent oksygen resulterer i svært høy temperatur som gjør det vanskelig å bygge brennkammer i konvensjonelle materialer. Dette mitigeres ved å sirkulere forbrenningsluften og dermed begrense temperaturen.

2. Det krever betydelig energi å separere oksygen fra nitrogen.

3. Det egner seg dårlig for retrofit da selve forbrenningskammeret må modifiseres.

Chemical Looping Combustion

Chemical looping Combustion (CLC) ligner mye på Nitrogenfri forbrenning og er et samlebegrep på prosesser der oksygen fra forbrenningsluften blir tilsatt forbrenningen i en reaktor ved hjelp av oksygenbærere. Disse oksygenbærerne er ofte metalloksider. På den måten får man skilt ut Nitrogenet i luften før forbrenningen og man står igjen med CO2 og vann etter forbrenning. Også denne prosessen foregår med sirkulering mellom to reaktorer. I den ene fanger oksygenbærerne oksygen fra luften, og i den andre brukes oksygenet opp i forbrenningen/oksidasjonsprosessen sammen med brenselet.

Denne prosessen har til nå hatt utfordringer med at oksygenbærerne av metall har satt seg fast på forskjellige deler av prosessutstyret. Når disse praktiske utfordringene er løst virker det som en lovende prosess med lavere energiforbruk enn konvensjonell nitrogenfri forbrenning.

Alternative nevneverdige fangstmetoder

Fangstmetodene presentert her er ikke direkte relevante for installasjon på et avfallsforbrenningsanlegg. De representerer derimot en viktig referanse i denne benchmarkstudien. 

Direct Air Capture

Direct Air Capture (DAC) er et samlebegrep for alle teknologier som brukes til å fange CO₂ direkte fra luften. Det er altså et delvis teknologinøytralt begrep, men det er tydelige fellestrekk. Å fange CO2 fra luften er mer energikrevende og derfor kostbart enn å fange den fra en punktkilde. Dette er fordi CO2 i atmosfæren er mye mer fortynnet enn for eksempel i røykgassen fra et kraftverk eller et sementverk. Dette bidrar til det høyere energibehovet og kostnadene ved DAC i forhold til andre CO2-fangstteknologier og -applikasjoner.

Direct Air Capture – Analysis – IEA.

Planting av skog

Ikke direkte relevant for punktutslipp, men en svært effektiv metode for CO2-fangst over tid og dermed relevant for en benchmarkstudie. 

Total lagring i vegetasjon over bakken, vegetasjon under bakken og i jordsmonnet er i snitt i løpet av første 100 år fastslått til 2,4 tonn karbon per år per hektar. De første årene er mer effektive enn de siste. Sammenlignet med totalkostnaden til industriell fangst, kompresjon og lagring er kostnaden lav. Kostnaden har derimot stor variasjon så det er vanskelig å stedfeste med ett tall, men ser ut til å kunne ligge et sted mellom 5-100 USD per tonn CO2. Kilde: www.nature.com