Koldioxidinsamling koldioxidlagring och koldioxidanvändning

Ett sätt att minska utsläppen och förekomsten av koldioxid i atmosfären är att avskilja och lagra koldioxiden i berggrunden. Men man har även hittat sätt att inte bara lagra utan även binda och använda koldioxiden.

Det är den lokala geologin som ger förutsättningarna för ett koldioxidlager. I stora delar av Europa har man sedimentär berggrund, såsom sandsten och kalksten. I första hand väntas sedimentär berggrund som porösa sandstenar kunna användas för koldioxidlagring. I Sverige är berggrunden till största delen kristallin och består av bergarter som gnejs och granit medans utbredningen av sedimentära bergarter är begränsade till vissa delar av landet. Förutsättningar för koldioxidlager i Sverige finns främst i sydvästra Skåne och sydöstra Östersjön.

Det finns även forskningsprojekt där man undersöker möjligheterna att lagra koldioxid i sprickrik kristallin berggrund, till exempel “The CarbFix Project”  där man tittar på möjlighet att lagra koldioxid i isländsk basaltisk berggrund.

CCS-tekniken

Att lagra koldioxid i berggrunden innebär flera steg med samlingsnamnet CCS. CCS står för “carbon, capture and storage” och tekniken består av tre steg:
1) avskiljning, 2) transport och 3) lagring.

Avskiljning

Avskiljning är den process där koldioxiden skiljs från rökgaserna vid utsläppskällan.

Transport

Det kan vara stora avstånd mellan avskiljningsanläggningen och koldioxidlagret. Då måste koldioxiden transporteras. Detta kan till exempel ske i rörledningar eller med båt. För att kunna transportera och lagra koldioxid krävs att gasen omvandlas till ett så kallat superkritiskt tillstånd där den i praktiken är flytande.

Lagring

Koldioxiden kan lagras i berggrunden.  För att en reservoar  ska kunna utgöra ett koldioxidlager måste flera kriterier vara uppfyllda:

  • Sandavsnittens totala sträckning måste vara minst 15 meter.
  • Reservoaren måste ligga på minst 800 meters djup, för att säkerställa att trycket är så stort att koldioxiden är flytande.
  • Berggrunden måste också vara tillräckligt porös (innehålla mikroporer) och det ska finnas kontakt mellan porerna så att koldioxiden kan fylla upp utrymmet.
  • Det måste även finnas en tät bergart ovanför akviferen som kan fungera som ett “tak” så att koldioxiden stannar kvar i reservoaren.

En plats där man testat koldioxidlagring är norska Sleipnerfältet där koldioxiden pumpas ner i den porösa Utsiraformationen som täcks av tätande lager av skiffer och lera. I sin flytande form tränger inte koldioxiden upp till markytan genom den tätande bergarten. Andra typer av sedimentär berggrund som kan fungera som koldioxidlager är djupt liggande kollager.

Lagrens förmåga att hålla kvar koldioxiden under lång tid är beroende av såväl geologiska förhållanden som av tekniska lösningar för injicering, avveckling eller förslutning av brunnar. Med rätta förutsättningar bedöms risken för att koldioxiden ska läcka som minimal.

Med tiden kommer även en stor del av koldioxiden att ha gått i lösning och mineraliserats vilket gör att risken för läckage minskar med tiden. För att minska riskerna är det viktigt att det finns en kontinuerlig övervakning som följer hur den lagrade koldioxiden uppför sig i koldioxidlagret. Trots det så tar det hundratals år innan koldioxiden är oskadliggjord och det är svårt att garantera berggrundens stabilitet.

Andra exempel på försök att minska koldioxidförekomsten i atomsfären är s.k. Carbon capture and utilisation (CCU) där man också använder koldioxiden vid produktion. T.ex. så har företaget Corbon Clean Solutions omvandlat över 60 000 ton koldioxid till natriumkarbonat.

Man använder en patenterad kemikalie vars effekt påminner om de organiska koldioxidbindande aminernas. Kemikalien sprutas in som ett tunt dis i pannans skorsten och binder till koldioxiden i röken. Koldioxiden återförs sedan till kemikaliefabriken där den ingår i framställningen av natriumkarbonaten, som kan användas som jäsningsämne eller vid storproduktion av glas och tillverkning av sötningsmedel.

Det brittiska företaget Carbon8 utnyttjar koldioxid och rester från avfallsförbränning för att bilda kalksten. Genom att blanda in bindemedel, fyllnadsmaterial och ytterligare koldioxid formas massan till pellets som bland annat används till betongblock i byggbranschen.

Även företaget 10xBeta använder koldioxid t.ex. i gummisulan till sin sko “the shoe without a footprint”. Genom att blanda koldioxiden med en katalysator och kolväten bildas en polyol, en polymer som används för framställning av gummimaterialet polyuretan.

 

Geologisk lagring av koldioxid (CCS) anses kunna utgöra ett viktigt bidrag för att uppnå uppsatta klimatmål. Enligt det internationella energiorganet, IEA, behövs det en gradvis ökning av geologisk lagring av koldioxid fram mot år 2050 för att nå Parisavtalets mål om en maximal höjning av temperaturen på 2 grader (två-gradersmålet). IEA uppskattar att det år 2050 globalt behöver avskiljas och lagras uppemot 6000 miljoner ton koldioxid årligen. Enligt denna bedömning utgör CCS en andel på cirka 12 % av de samlade klimatåtgärderna som behövs för att uppnå Parisavtalets två-gradersmål.

IEA – Internationella energiorganet (nytt fönster)

År 2016 fanns det enligt det globala CCS-institutet (GCCSI) 22 fullskaliga CCS-projekt globalt som var operativa eller under uppbyggnad. Den totala mängd koldioxid som beräknas kunna avskiljas från de 22 projekten uppgår till cirka 40 miljoner ton årligen. Ytterligare koldioxidlagring sker i samband med pilot- och demonstrationsanläggningar, idag 21 operativa anläggningar runt om i världen.

GCCSI – Globala CCS-institutet (nytt fönster)

CCS-forskning och samarbeten

ENeRG – European Network for Research in Geo-Energy (nytt fönster)
STEMM-CCS – Strategies for Environmental Monitoring of Carbon Capture and Storage (nytt fönster)
ENOS – Enabling Onshore Co2-storage in Europe (nytt fönster) 
CO2GeoNet (nytt fönster)
EERA – European Energy Research Alliance (nytt fönster)
Zero Emissions Platform (nytt fönster)
Mustang project (nytt fönster)

Bli först med att kommentera

Skriv en kommentar

E-postadressen publiceras inte.


*