Transcript CO2 -fangst og –lagring: Vet vi nok? - Professor Kjell Bratbergsengen

1
CO2 -fangst og –lagring:
Vet vi nok?
Professor Kjell Bratbergsengen ©
Institutt for datateknikk og informasjonsvitenskap
NTNU
Trondheim 6. desember, 2011
EHR
2
Bakgrunn
• Lekmann med realartium
Jeg fikk bare to
tilbakemeldinger:
Statssekretæren i
OED og Bellona
3
Problemet
• Hvert tonn olje, kull eller gass vi tar opp av jorda blir
grovt regnet 3 tonn CO2 når det forbrennes – dvs. når vi
henter ut energien
Atomvekter
• H
1
hydrogen
• C
12
karbon
• N
14
nitrogen
• O
16
oksygen
• Olje består stort sett av CxHy, der karbonet veier mest
• CO2 er 1 del karbon og 2 deler O, de veier omtrent like
mye, derfor denne enkle regel 1 til 3.
4
Forbruk av oksygen – et lite sidespor
• 1 kg bensin eller diesel forbruker 2 kg oksygen
• Luft inneholder 1/5 oksygen så vi bruker oksygenet i 10
kg luft
• Lufttrykket er ca 1 kg/cm2 - vi forbruker luft over en flate
på 10 cm2
• Ett tonn snauer 10 000 cm2 dvs. 1 kvadratmeter.
• Hver og en av oss bruker ca. 10 kvadratmeter per år.
5
Avfallet må vekk
• CO2 er en drivhusgass, den holder tilbake
langbølget stråling, den bidrar til at jorda
varmes opp
• Innholdet i atmosfæren må være passe mye
CO2, for mye blir for varmt, for lite blir kaldt
• Dessuten er fotosyntesen helt avhengig av CO2
• Avfallets masse er tre ganger utgangspunktets
6
Problemer og mangler med CCS
•
•
En fanger bare CO2 fra store punktutslipp
En fanger ikke CO2 der olje og gass – og særlig olje – har sine
største fordeler som energikilde, nemlig i mobile
sammenhenger
•
•
Vi kan bare fange CO2 ved å forbrenne mer C!
CCS er ikke en teknologi som kan reparere gamle synder når en
bruker olje, gass eller kull.
•
•
Ett lyspunkt:
Hvis en bruker biologisk innsamling kombinert med CCS, så
kan en redusere innholdet i atmosfæren.
Eksempel på biologisk innsamling: Fyring av kraftverk med ved
(biomasse)
•
7
CCS koster energi
• Hvor mye energi de forskjellige trinn koster
kunne det var interessant å få noe mer
innblikk i
– Kilder gir forskjellige tall på dette, det varierer fra 20 til 40
prosent
• Trinn i CCS
– Fangsten og effektiviteten av fangsten
– Transport til lagringsplass
– Plassering i lager
8
CO2 fangst
• Tekniske metoder ser ut til bare å kunne brukes ved
store punktutslipp
• Det er imidlertid beskrevet tekniske metoder som tar CO2
direkte ut av atmosfæren
• Havene tar opp en del av atmosfærens CO2, men det
fører til problemer med forsuring
• Fotosyntesen bruker CO2 i atmosfæren
–
1 kg tørr ved lagrer ca. 0,5 kg CO2
• Fotosyntesen reduserer atmosfærisk CO2, men …
–
Skal det vare, må treverk, gras, osv. lagres slik at det ikke brytes ned igjen
til CO2 gjennom for eksempel råtning eller forbrenning.
9
Fangst er komplisert også ved
punktutslipp
•
•
•
•
Forbrenning skjer i luft - 4 deler N og 1 del O
Må fjerne nitrogenet
Hvis ikke får vi en enda større avfallsmengde
Andre metoder:
– Fjerne nitrogen før forbrenning
10
Transport til lagerplass
• For lagring i gamle oljereservoarer kan det
bare skje gjennom transport i rør
• Krever energi å pumpe CO2 over lange
avstander
• Har erfaring fra Nordsjøen
– CO2 er brukt som ”stempel” for å presse ut mer olje
11
Plassering på lager (1)
• Flytende CO2 må presses inn i reservoaret
• Hvor mye energi trengs?
• Har erfaring fra Nordsjøen
– CO2 er brukt som ”stempel” for å presse ut mer olje
12
Plassering på lager (2)
• Lageret er flere hundre til flere tusen meter
nede i berggrunnen
• Trykket stiger omtrent med to atmosfærer for
hver 10 meter
• CO2 må presses inn i strukturene med flere
hundre kilos trykk
13
CCS er energikrevende
• Selv om vi raffinerer fangstfasen av CO2 vil
transport og lagring alltid koste mye energi
• Lagring i gamle oljereservoarer kan aldri bli
billig
• I det minste må gassen komprimeres til
væskeform
• Hvor lavt ned er det mulig å komme?
• Lagringssikkerheten – risiko for lekkasjer er et
eget problem – men kanskje ikke så stort.
14
Status
• Olje og gass er ikke fornybare ressurser
• Vi bruker dem i et høyt tempo
• Vi bruker olje og gass på den mest mulig
primitive måte, vi brenner dem opp
• Vi bruker dem opp enda fortere ved CCS
• Olje og gass er verdifulle råstoffer i andre
sammenhenger
–
–
–
–
Plast
Kjemikalier
Mat
…
15
Olje og gass kan også være mat
• På Tjeldbergodden ble det utviklet en fabrikk
for å lage protein av gass ved hjelp av
bakterier
• Den fungerte, men ble oppgitt pga. manglende
lønnsomhet
• Bildet kan endre seg
• En annen viktig norsk næring – oppdrett av
fisk er heller ikke bærekraftig i lengden
• Vi trenger alternative kilder for mat til fisken
16
Avveininger
• Tar vekk ressurser – både midler og mennesker til:
–
–
–
Utvikling av alternative energikilder
Andre metoder for å redusere CO2 –innholdet i atmosfæren
Utvikle infrastrukturer og løsninger som krever mindre energi
• CCS tar bremsen av forbruket av kull, olje og gass
• Må vi være den generasjon som bruker opp verdens
oljeressurser?
17
Retorikkens makt
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Norge skal være carbonnøytralt innen 2030 !
Men hva betyr det?
Carbonnøytral i forhold til vårt eget forbruk – ja
Men carbonnøytral i forhold vår totale virksomhet – nei
Hele vår levestandard avhenger av at vi kan fortsette å trekke
carbon opp til kontakt med atmosfæren
Vi kan kanskje bli carbonnøytrale hvis vi har sluttet å drive ut
olje og gass
Da kan vi også ha fått en så redusert levestandard at vi ikke
trenger så mye energi
Eller:
Til helvete på første klasse med god samvittighet?
18
Low tech CCS …
19
Takk for
oppmerksomheten!
Foto: Roger Midtstraum
Foto: Roger Midtstraum