Att fånga in koldioxid från förbränningsprocesser är en beprövad teknik som länge använts i kemiindustrin. Men det stora intresset för bio-CCS har gjort att fjärrvärmeföretagen fått damma av detta koncept i ny tappning när marknaden för negativa utsläpp nu snart tar fart. Totalt släpper fjärrvärmeföretagen årligen ut 15 miljoner ton koldioxid och minst 10 miljoner av detta kan fångas in och lagras till en kostnad på runt 1 000 kronor per ton, enligt en ny studie om bio-ccs som Energiforsk har tagit fram.
Grovt sett finns det tre metoder att fånga in koldioxiden: post-combustion (efter förbränning), pre-combustion (före förbränning) och oxyfuel (förbränning med hög syrgashalt).
– Det som främst är aktuellt i nuläget är post-combustion eftersom denna teknik kan kopplas på existerande anläggningar. Rökgasen skrubbas då med en kemisk lösning som binder koldioxiden, säger Filip Johnson, professor i energiteknik på Chalmers och en av forskarna bakom studien.
Energikrävande processer
Forskarna har analyserat två post-combustion-
metoder: MEA (monethanolamine) samt HPC (Hot potassisum carbonmate), vilket är den metod som Stockholm Exergi använder i sitt projekt. Båda metoderna kräver mycket energi för att trycksätta rökgaserna, vilket också utgör en stor del av kostnaden.
HPC-metoden – där varmt kalciumkarbonat används för att fånga in koldioxiden – drar betydligt mer el men å andra sidan uppstår restvärme som kan föras tillbaka till fjärrvärmen. I MEA används en stor del fjärrvärme för infångningsprocessen, men elbehovet är betydligt mindre i gengäld.
– Vilken metod som passar bäst beror på de lokala förutsättningarna och då speciellt hur värmeproduktionen värderas i förhållande till elproduktion, säger Filip Johnson.
Efter infångning komprimeras och förvätskas koldioxiden innan den transporteras till lämplig hamn för vidare transport till geologisk lagring. Transporten kan ske med tåg, lastbil och skepp. Liknande transporter görs redan exempelvis inom livsmedelsindustrin. I hamnen krävs ett mellanlager där koldioxiden kan lagras i väntan på transport till den slutliga lagringsplatsen.
Stort spann på kostnader
I studien har forskarna jämfört kostnader att avskilja koldioxid för alla stora kraft- och fjärrvärmeverk i Sverige. En investering i bio-CCS går på många hundra miljoner kronor, men utslaget per ton är det ett stort spann mellan lägsta och högsta kostnad bland verken: från 500 till 1 200 kronor per ton ton, exklusive transport från hamn till lagringsplats. Upp till 8 miljoner ton kan fångas in för en kostnad under 750 kronor per ton, enligt forskarnas beräkningar. (Utöver detta tillkommer kostnaden för transport och lagring på cirka 300–550 kronor per ton.)
– Det stora kostnadsspannet beror bland annat på storleken på anläggningen och avståndet till kusten där man kan transportera bort koldioxiden. Det blir dyrare för små anläggningar med långa transportvägar, konstaterar Filip Johnsson.
En viktig del för att kapa kostnader är att samarbeta – inte minst med andra industrigrenar. Därför ringar studien in fyra potentiella kluster där koldioxiden kan mellanlagras innan vidare transport till slutlagring: Västkusten, Skåne/Danmark, Ostkusten/Mälardalen och Gävle.
– Om man samlar aktörer på detta sätt går det att skicka ut större skepp och då blir det lägre kostnad per volymenhet. Hamnlagringen blir också billigare om fler aktörer samverkar. Göteborgs Hamn har kommit längst kring detta med sitt projekt Cinfracap, där fem industriella aktörer deltar, säger Jan Kjärstad, forskare på Chalmers som också deltagit i studien.
Slutligen har vi lagringen, den sista delen i kedjan, där de mest realistiska alternativen finns i akvifärer i Nordsjön utanför norska kusten. Norge har decennier av erfarenhet från CCS genom sin gas- och oljeverksamhet och har kommit en bra bit på väg. Northern Lights – ett samarbetsprojekt mellan Shell, Equinor och Total Energies – kommer ha ett färdigt koldioxidlager 2 600 meter under havsbotten med start 2024 och sälja transport och lagring som en tjänst.
– Det är många som bankat på dörren där. Närmast är det Stockholm Exergi och Preem där det totalt handlar om cirka 1,5 miljoner ton per år. Men det behövs fler brunnar för lagring och att borra en ny sådan i Nordsjön kostar drygt en miljard kronor, säger Jan Kjärstad.
Lagring i Sverige
Hur ser då möjligheterna ut att lagra koldioxid i svenska vatten? Enligt SGU (Sveriges geologiska undersökning) krävs det noggranna seismologiska undersökningar och testinjektioner innan det skulle kunna bli aktuellt, kanske någon gång in på 2030-talet. Därtill finns det legala hinder, till exempel Helsingforskonventionen som förbjuder lagring av koldioxid i Östersjön.
Men man skulle eventuellt kunna tänka sig lagring på land också. På Luleå Tekniska universitet forskar man, med stöd från Energimyndigheten, kring möjligheten att lagra koldioxiden i basalt, en vulkanisk bergart.
– Då reagerar koldioxiden med basalten och bildar mineraler. Om man skulle hitta ställen ute i ödemarken kanske det skulle finnas acceptans för detta, säger Jan Kjärstad.
Acceptansfrågan ska kanske inte underskattas. Det var en av frågorna som fällde de stora tyska CCS-projekten för 15 år sen. En annan utmaning rör EU:s nya taxonomi:
– För CCS krävs det att det maximala läckaget är 0,5 procent från infångning till injektion för att anses vara en hållbar investering enligt taxonomin – det är ett tufft krav, säger Jan Kjärstad.
Det tycks vara många utmaningar på vägen till bio-CCS-samhället, trots att det är en välkänd teknik:
– Allt är tekniskt genomförbart: infångning, kompression/förvätskning, transport och lagring, även om det inte än har genomförts för större sammansatta kedjor där flera anläggningar ingår. Osäkerheten ligger främst i finansieringen, konstaterar Jan Kjärstad.
Läs Mer: ”Bio-CCS i fjärrvärmesektorn – syntesrapport 2022:842” kan laddas hem på energiforsk.se
Johan Wickström
