CO2 SOM RÅVARA

Cover page C&EN

Lothar Mennicken, seniorforskare på tyska Bundesministerium fȕr Bildung und Forschung, har märket ”I love CO₂” på kavajen. Alex Scott från tidskriften Chemical and Engineering News (C&EN) träffade honom och skrev sedan en lång artikel i C&EN November 16, 2015 med rubriken ”LEARNING TO LOVE CO₂”. Artikeln är den aktuellaste och mest informativa om dagsläget för CCU, Carbon Capture & Utilization (eller CCR, Carbon Capture & Recycling, som den världsberömde kemisten George Olah uttrycker det), som jag hittat.

Först några tänkvärda siffror och sedan en kort sammanfattning av artikeln :

·      Antal CCU-projekt på gång globalt >250.

·      CO₂ -baserad kemisk industri skulle idag kunna konsumera 300 miljoner ton CO₂/år.

·      Genom fossilbränning och cementproduktion år 2014 emitterades 35 miljarder ton CO₂.

·      Koleldade kraftverk stod år 2014 för 40 % av dessa emissioner eller 14 miljarder ton CO₂.

·      Tyskland satsar åren 2010-2016 på forskning & utveckling av CCU för $110 miljoner. 

”När jag började arbeta med CCU-projekt för fem år sedan, så mer eller mindre skrattade folk åt mig”, säger Mennicken.

CCU kan även spela en viktig roll som energilagring genom att tygla strandad förnybar energi, t ex från vind- & solkraft under blåsiga, soliga dagar och lagra den i form av kemikalier eller bränslen att användas vid vindstilla och solbrist.

Företag och akademier i Island, Danmark, Tyskland, Schweiz, Storbritannien och USA leder för närvarande utvecklingen av teknik för CCU. I Europa kommer avsevärda summor att spenderas på CCU via Horizon 2020, EUs försöks- och forskningsprogram som löper till 2020.

·      Hösten 2016 avser firman Covestro i Tyskland, öppna en fabrik i Dormagen, som ska producera upp till 5000 ton polyol om året. Räknat på vikt kommer ca 20 % av detta från CO₂ som tas från en intilliggande ammoniakfabrik. Covestro utvecklar också varianter av den CO₂ -konsumerande reaktionen för tillverkning av andra polymerer, inklusive material gjorda av polyeterkarbonat (PEC).

·      Processen Bosch-Meiser är snart hundra år. Den kombinerar CO₂ och ammoniak till urea. Årligen görs nu globalt ca 100 miljoner ton urea, som för sin tillverkning behöver ungefär lika mycket CO₂.

·      Den tyska utvecklinsfirman Sunfire ska lagra överskott av förnybar energi i form av kemikalier. Sunfire har utvecklat en Solide-Oxide Fuel Cell för att producera väte som man låter reagera med CO₂ och framställer syntetiska drivmedel. När det är ont om förnybar el som t ex mulna och vindstilla dagar, kan processen reverseras, så att bränslet omvandlas tillbaka till el.

·      Kostnaden att göra väte är kruxet i ekonomin för nystartade holländska CCU-företaget Antecy. Deras plan är att reagera emitterad CO₂ med väte från solelsdriven elektrolys av vatten och göra metanol. Om Antecy ska komma i närheten av att kunna konkurrera med priset på standard metanol, måste man skära ner elektrolyskostnaderna med en faktor två eller tre säger Timo Roestenberg, firmans chef för forskning och utveckling.

·      Islands CRI, Carbon Recycling International producerar CO₂ -baserad metanol. CRIs trick är att göra de 800 ton väte man behöver per år genom att driva sina tre elektrolysörer med Islands billiga geotermi. CRI har också utvecklat en effektiv lågtemperaturs katalysator som gör CO₂ +väte till metanol + vatten. Metanolen destilleras och vattnet recirkuleras. CRI vill nu etablera sig på Europeiska kontinenten. Som ett steg mot detta mål deltar CRI i ett konsortium som finansieras av forskningsprogrammet Horizon 2020 för att bygga en fabrik i Lȕnen, Tyskland som ska göra 400 ton metanol om året. Pilotanläggningen med planerad start 2017 kommer att få CO₂ och överskottsvärme från närbeläget kolkraftverk.

·      Nystartade Joule Unlimited i Bedford, Massachusetts har en radikalt annorlunda teknik. De gör bränslen och kemikalier baserade på fotosyntetiska cyanobakterier. Joules teknik innebär att pumpa in genmodifierade cyanobakterier i transparenta tuber av plast så de kan omvandla solljus, CO₂ och odrickbart vatten direkt till bränslen. Kees van der Kerk, chef för firmans affärsutveckling, kallar det för industrialiserad fotosyntes.

·      Det finns teknik för CCU som inte behöver väte. Det nya bolaget Carbon8 Aggregates i UK har redan kommersialiserat en metod att göra byggnadselement av infångad CO₂. Och det är ekonomiskt lönsamt enligt företagets vd Paula Carey. Carbon8 kombinerar CO₂ med avfall från kommunala förbränningsanläggningar och kraftverk. CO₂ absorberas snabbt och bildar kalciumkarbonat. Kalciumkarbonatet blandas sedan med utfyllnadsmaterial och bindemedel för produktion av pellets där mer CO₂ tillsätts för att karbonisera även bindemedlet. Dessa pelletter gjuts till block som sedan används i byggenskap och konstruktioner. Carbon8 konsumerar 2000 ton CO₂ per år i en anläggning i Brandon i England. CO₂ kommer från en sockerfabrik ca 30 km från Carbon8’s fabrik. Firman är i färd med att uppföra en dubbelt så stor fabrik nära Bristol. Carbon8 planerar för ytterligare tre ställen i UK under kommande två år. ”Vi har även rönt stort intresse utanför UK, inklusive från USA”, tillägger Carey.

Gynnsammare europeisk policy för CCU utkristalliserar sig förmodligen nästa år enligt Andreas Pilzecker, EU-kommissionens enhet för Transportation Policy. Om medlemsländer i FN samtycker till skärptare mål för reduktion av CO₂ vid klimatmötet COP21Paris, så skulle policy och investering som stöd för CCU kunna bli följden, säger Pilzecker. Oavsett vad som händer i Paris, så kommer en rad möjligheter för allmän och privat investering i CCU-teknik och -utveckling att finnas särskilt i USA och Europa.

Förutom traditionella sätt för investering i projekt, så erbjuder EU $2,3 miljoner till europeiska företag som kan demonstrera en ny CCU-teknik. Californa-baserade XPrize Foundation erbjuder en liknande tävlan med ett pris på $20 miljoner för teknik som kan fånga CO₂ och omvandla det till ekonomiskt konkurrenskraftig produkt.

Allmänhetens och även många forskares skepsis och okunskap inför CCU gör det viktigt att Mennicken har sitt märke kvar på kavajen och att det smittar av sig på andra.

J-G Hemming