– Ikke mulig å nå CO₂-mål uten karbonfangst

På Klemetsrud, rett ved E6 i retning sør, ligger energigjenvinningsanlegget til Fortum Oslo Varme. Hit kommer søppel fra kommunene rundt Oslo, fra næringsliv og industrivirksomhet, samt sortert husholdningsavfall fra Storbritannia.

Det som ikke kan resirkuleres blir brent, og energien som skapes i forbrenningsprosessen blir gjenvunnet til fjernvarme og elektrisitet. Selv om røykgassen fra forbrenningsprosessen renses grundig for alle skadelige miljøkomponenter, er CO₂-utslippene fra avfallsforbrenningen betydelige.

Energigjenvinningsanlegget på Klemetsrud slipper i dag ut ca. 400.000 tonn CO₂ hvert år, og fossilandelen av dette tilsvarer omtrent 14 % av Oslos CO2-utslipp. Det er de største utslippene fra én enkeltaktør i hovedstaden – like store utslipp som 200.000 biler skaper årlig.

– Ikke mulig å nå CO₂-mål uten karbonfangst

I Norge ble det i 2016 produsert 11.4 millioner tonn avfall, ifølge SSB. Kun 74 prosent av dette gjenvinnes. Og avfallsmengdene i verden øker – i takt med velstandsutvikling og befolkningsvekst.

Det er her karbonfangstanlegg kommer inn i bildet. Ole Martin Moe, senior prosjektleder i COWI, har det siste året vært prosjektleder for karbonfangst-prosjektet på Klemetsrud forbrenningsanlegg.

– Karbonfangst er definert som en av de tingene vi faktisk må gjøre for å nå Norges målsettinger i Parisavtalen og FNs reviderte klimamål. Det vil ikke være mulig å nå disse målene uten at vi går i gang med karbonfangst i stor skala. De som jobber på klimasiden er enige om dette, men det er ennå ikke like stor enighet om dette på energiproduksjonssiden. Fortum ønsker med dette prosjektet å være med på utviklingen for å demonstrere at det er mulig. Videre vil de også kunne ta teknologien i bruk ved andre energianlegg som de opererer. Men det er ikke enkelt for partene med de største utslippene. Det skyldes i stor grad at det per i dag finnes få økonomiske insentiver til å satse på – og ta i bruk – teknologien, sier Moe.

Mer om de økonomiske motivene senere. For hvordan fungerer karbonfangst egentlig?

Slik fungerer karbonfangsten på Klemetsrud

Vi må tilbake til anlegget på Klemetsrud for å finne svaret. COWI har jobbet med anlegget siden konseptfasen høsten 2016 og videre gjennom forprosjektet som gikk i gang 15. august 2018.

Anlegget de har planlagt – og produsert en pilot for – arbeider på følgende måte:

1. Når søppelet i anlegget forbrennes, stiger røykgass rik på CO₂ opp. Røykgassen sendes inn i bunnen av en 40 meter høy sylinder.
2. Fra toppen av sylinderen blir en væske, amin, tilført. Når røykgassen stiger opp vil aminet binde seg til CO₂-molekylene. Aminløsningen med CO₂-molekyler vil da synke til bunnen av sylinderen. Rundt 95 prosent av CO₂-en i røykgassen blir fanget.
3. Væsken går videre i en destillasjonskolonne hvor den blir varmet opp og skiller aminet fra CO₂-molekylene. Man får da ren CO₂.
4. Aminet går tilbake til prosessen, mens CO₂-en transporteres. Den må da kjøles ned til -20 grader celsius og presses til et trykk på 15bar – ca. 15 ganger så høyt trykk som trykket i vår atmosfære.
5. I en parallell prosess blir aminet renset slik at anlegget overholder Miljødirektoratets krav til utslipp.
6. CO₂ finnes i flere former - både gass, flytende og som tørris. Vi må nå finne den riktige formen slik at den holder seg i flytende form og ikke går over til tørris. Når CO₂ først er flytende og i riktig trykk er den stabil.Den lagres så i et lite mellomlager på Klemetsrud før den fraktes ned til Oslo Havn med elektriske lasterbilder eller biogassdrevne kjøretøy. På Oslo Havn vil det være egne lastestasjoner hvor bilene fylles og tømmes under kontrollerte omgivelser.
7. Fra Oslo havn transporteres lasten med skip til Øygarden utenfor Bergen. Der pumpes CO₂-en ned med høyt trykk offshore, hvor den lagres i millioner av år i geologiske formasjoner 1-3 km under havbunnen .

Ser til Canada for inspirasjon

Referanseprosjektene innen karbonfangst er ikke mangtallige. I Norge har vi ingen fullskala anlegg i drift, foruten på fangst av CO₂ fra gassproduksjon, hvor Sleipner og Snøhvit-feltene i Norge er eksempler. Derimot pågår nå to forprosjekter på to ulike karbonfangstanlegg som drives av forskjellige teknologileverandører: Ett på Fortum Oslo Varme på Klemetsrud og ett på Norcem i Brevik. Gassnova er prosjekteier for de to pågående norske prosjektene, som begge finansieres av staten.

Fortum Oslo Varmes forbrenningsanlegg på Klemetsrud. CO₂-utslippene tilsvarer utslippene 200.000 biler skaper årlig Foto: Einar Aslaksen/ Fortum

I tillegg til prosjektene for fangst pågår et parallelt prosjekt i regi av Northern Lights (Equinor, Shell og Total) som skal ta hånd om transport og lagring av den fangede CO₂. Dette finansieres også av staten gjennom Gassnova.

Hvilket eller hvilke av de to fangstanleggene som vil gjennomføres i fullskala, avgjøres av resultatene fra forprosjektene som avsluttes 1. september i år.

Heller ikke internasjonalt er referanseprosjektene på karbonfangst mange. Canada har ett av to fullskalaanlegg tilknyttet et kullfyrt kraftanlegg. I Canada har de brukt samme teknologi som Fortum Oslo Varme nå utforsker, siden 2015. Ole Martin Moe i COWI sier at de har hatt nytte av erfaringene fra det canadiske anlegget.

– Vi har fått tilgang til operasjonsdata fra anlegget, og har blitt gjort oppmerksomme på noen utfordringer som vi kan lære av når vi planlegger vårt anlegg. Det gir oss trygghet å se at teknologien vi har valgt faktisk virker. Kunnskapsutvekslingen har vært nyttig og lærerik. Videre legger vi opp til at andre også vil kunne lære av vårt anlegg senere, sier Moe.

Skyhøye mål i Parisavtalen

I Parisavtalen er det satt et mål om at Norge skal redusere CO₂-utslippene med 40% fra 1990-nivå innen 2030. I løpet av de to årene som har gått etter at avtalen ble signert har vi ikke sett noen betydelige reduksjoner i utslippene.

Å komme dit vi skal vil krever ganske store omveltninger, forteller Moe.

– Det er en ganske ambisiøs målsetting. Vi skal gjennom et stort skifte før vi er omstilt til fornybare energikilder – fra olje, kull og gass til sol, vind og bølger. DNV-GL har i sin Energy Transition Outlook beregnet at vi i 2050 fortsatt vil ha behov for å dekke cirka 50 prosent av verdens energibehov fra fossile kilder med tilhørende CO₂ utslipp – og de er i sine analyser relativt optimistiske til omstillingen i energibransjen. Problemet er at vi ikke har mulighet til å utvikle fornybare energikilder raskt nok. Vi er derfor nødt til å gjøre noe med utslippene, sier Moe.

Lite land med store ressurser

Han mener at Norge kanskje har et særlig ansvar for å ligge et skritt foran.

– Norge er et lite land, og globalt sett betyr det ikke veldig mye hva vi gjør. På den annen side er Norge et veldig rikt land. Vi har alle ressursene vi trenger for å satse på karbonfangst og vi vet at en stor del av disse ressursene våre kommer fra oljen. Jeg synes da det er en riktig prioritering å bruke noen av disse ressursene på å investere i fremtiden.

Men hva om man ikke tror at klimaendringene er menneskeskapte? Eller desto verre – at endringene ikke er reelle? Moe har møtt noen klimaskeptikere på veien.

Fra innsiden: I denne ovnshallen foregår forbrenningen av Oslo og Akershus sitt søppel. Foto: Morten Brakestad/ Fortum

– Det kan man tro hva man vil om, men vi må uansett forholde oss til klimaavtalen. Jeg sier som Kåre Willoch sa en gang: "Du tror ikke at huset ditt skal brenne ned, men du har jo brannforsikring likevel". Det er litt det samme med klima.

Karbonfangst koster

Å slippe ut CO₂ koster – og det kan bli enda dyrere ettersom avgiftspolitikken er hovedvirkemidlet i norsk klimapolitikk.

For hvert tonn CO₂ som slippes ut i atmosfæren må de i kvotepliktig sektor betale en avgift gjennom kjøp av klimakvoter i EU, såkalt EU ETS. Den europeiske kvoteprisen for CO₂-utslipp er i dag noe over 20 euro/tonn.  Derimot er prisen for å fange og lagre den samme CO₂-en mange ganger høyere. I tillegg kommer kostnader for transport og lagring.

Den totale prislappen for fangst, lagring og transport av CO₂ for hel kjede for Fortum Oslo Varmes anlegg på Klemetsrud over en femårs periode er estimert til 11.8 milliarder NOK. Dette vil tilsvare en CO₂ kvote pris på 3000-5000 kr/tonn – som er 15-25 ganger europeisk kvotepris.

 Dette gjør det foreløpig ikke økonomisk lønnsomt å satse på karbonfangst.

Håper piloter vil krympe karbonfangstprisen

I dag finansierer staten mesteparten av karbonfangstanleggene som er under planlegging i Norge. Moe tror at karbonfangstens prislapp vil kunne reduseres betraktelig på sikt.

– Det ville ikke vært mulig for en kommersiell aktør å gjennomføre dette prosjektet uten økonomisk støtte. Norge ønsker å finansiere disse prosjektene for å vise at karbonfangst er mulig og for å få i gang en prosess for at prisene på denne typen anlegg skal gå ned. Med en gang man lykkes med stordrift og repetisjon av anlegg vil prisen reduseres vesentlig. Man kommer nok ikke ned på samme prisnivå som klimakvotene, men kanskje kan vi klare det det dobbelte – altså rundt 40-50 euro/tonn for selve fangstanlegget, forteller Moe. 

Stortinget håper at økte avgifter på CO₂-utslipp vil stimulere til et skifte mot mer miljøvennlig teknologi. Dagens regjering har også som en hovedmålsetting at Norge skal kunne utvikle teknologi som skal kunne eksporteres ut i verden. Dette potensialet er særlig stort for forbrenningsanlegg, sier Moe.

– Det finnes 450 forbrenningsanlegg i Europa som ligner anlegget på Klemetsrud, så hvis vi lykkes vil det kunne høstes mye kunnskap herfra. Mange land har også fortsatt landfyllinger for søppel, noe man nå går vekk fra av miljø- og plasshensyn, hvilket betyr at antallet forbrenningsanlegg trolig vil kunne øke. Potensialet i teknologien er enormt, sier Moe.

Vellykket pilot i drift

Nylig har prosjektet på Klemetsrud rundet en av sine største milepæler: Torsdag 28. februar kl. 18.00 startet piloten av karbonfangstanlegget og fanget sin første CO₂. 

– Den har hatt stabil drift siden da og har fanget 90-98 prosent av CO₂-en i oppstartfasen. Det ser veldig lovende ut og vi puster litt lettere nå. Vi er ennå ikke helt i mål, men det ser veldig lovende ut. Dette har vært – og er – et prosjekt med høyt fokus hos oss, sier Moe.

Kompleks politisk gåte

Nå håper han at Norge og EU bruker de norske prosjektene som konstruktive eksempler mot det internasjonale markedet.

Foreløpig optimist: Med en vellykket pilot i drift og med håp for videreutviklingen av karbonfangstprosjektene i Norge, har prosjektleder Ole Martin Moe fortsatt troen. Foto Ragnhild Heggem Fagerheim

– Vi ønsker med prosjektet å finne en kommersiell formel for fanging av CO₂, inkludert en prisingsmekanisme som vil fungere i markedet. Man må finne en måte å prise CO₂-utslipp på som gjør lagring og fangst konkurransedyktig.

Klimastiftelsen Zero har blant annet pekt på innføring av avgift på forbrenning uten karbonfangst som ett mulig insentiv. De løfter også frem styrking av klimakravene i statlige og kommunale innkjøp.

Spørsmålet er politisk svært komplekst. Og vanskelig å gjennomføre nettopp fordi det vil kunne få konsekvenser som påvirker forbrukere direkte. Det har likevel ikke gjort Moe pessimistisk – ennå.

COWI rolle på Klemetsrud

• COWI har jobbet med anlegget fra konseptfasen høsten 2016 og til forprosjektet som gikk i gang 1. august 2018.
• Det er satt opp en integrert prosjektgruppe for å gjennomføre forprosjektet der COWI bidrar på følgende områder:
• Fundamentering, geofag, sprengning på tomt samt evaluering av transport fra Klemetsrud til Oslo Havn.
• Fundamentering, geofag og evaluering av kaiforhold på Oslo Havn.
• COWI har også hatt ansvar for alt myndighetsarbeid inklusive konsekvensutredninger, regulering av hele området, utslippstillatelser mm., for å legge til rette for utvidelse av selve forbrenningsanlegget i fremtiden.
• En pilot av anlegget ble satt i drift torsdag 28. februar kl. 18.00.
• COWI har også det lokale prosjektlederansvaret på Klemetsrud for forprosjektet
• Forprosjektrapporten for anlegget skal leveres 1. september 2019.

Hva sier klimamålene våre?

(Kilder: FN, Parisavtalen, Meld.St.1 2017-2018)

• Parisavtalen trådte i kraft 04.11.2016 og ble ratifisert av Norge 22.04.2016.
• Målet er at konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren skal stabiliseres på et nivå som forhindrer en farlig og negativ menneskeskapt påvirkning på klimasystemet.
• Alle land skal lage en nasjonal plan for hvordan de skal kutte i klimagassutslipp. Planen skal inneholde et mål for hvor mye landet skal kutte. Hvert land skal oppdatere disse hvert femte år fra 2020.
• Landene er enige om at temperaturen på kloden ikke må stige mer enn 2 grader sammenlignet med nivået i førindustriell tid før århundret er over.
• I tillegg skal landene gjøre alt de kan for at den ikke skal stige mer enn 1,5 grader.
• Norske utslipp av klimagasser var 53,4 mill. tonn CO₂-ekvivalenter i 2016, vel 3 pst. over nivået i 1990.
• I Perspektivmeldingen 2017 anslås de samlede utslippene å avta fremover, til 51,8 mill. tonn CO₂-ekvivalenter i 2020 og 48,3 mill. tonn i 2030. Noe av reduksjonen i framskrivingen vil være som følge av elektrifisering av kjøretøyparken, ny teknologi og et skifte mot bærekraftig