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

ENGLAND BALANSERAR VIND MED DIESEL

Engelsk humor i sammanhanget. Bilden från GWPF, 

The Global Warming Policy Forum.

Storbritanniens elnät har kommit i farligt trångt gap på endast 5 % mellan beräknad tillgång och efterfrågan på el denna vinter. Detta sedan gamla kolkraftverk ställts av och vindkraft byggts ut. Planerade kärnkraftverk kan inte komma online än på många år. Trots den hittills milda vintern är regeringen därför redo bevilja hundratals miljoner pund i understöd till företag och institutioner för anskaffning av reservel med dieseldrivna aggregat.

Man kommer osökt att tänka på olympiaden i Peking 2008. Kolkraftverk som påverkade Peking-luften negativt inför spelen stängdes då tillfälligt ner. Som ersättning sattes så mycket dieseldriven reservel in att raffinaderierna inte hann ställa om, utan oljepriset nådde det berömda all time high på $150/fat.

Nu är oljepriset nere på $ 45/fat, men det kan snabbt ändras om vädret skulle slå om till vindstilla, kalla dagar i januari-februari på norra halvklotet.

Ännu en faktor som kan ställa dagens billiga olja på huvudet är de nya svaveldirektiv som nu är i kraft i kustnära trakter av både Nordeuropa och Nordamerika.  Ytterst få fartyg har hunnit byggas om till nya miljövänligare bränslen istället för den svavelrika tjockoljan, alternativt förses med avgasrening. För de allra flesta återstår då övergång till MGO, Marine Gas Oil, det vill säga landtrafikens vanliga fossila diesel.

Om bara några år utvidgas svaveldirektivet globalt och då kommer det att röra sig om enorma kvantiteter diesel som sjöfarten kan behöva.

Den engelska lösningen kommer naturligtvis att debatteras i Paris om några veckor på COP 21. Stängda kolkraftverk är gott och väl från klimatsynpunkt. Men ersätts de med dieseldrivna reservelverk är nyttan tveksam, då elproduktion driven av fossil diesel emitterar nästan lika mycket CO₂ som koldriven.

J-G Hemming

SUCCESIV STRYPNING AV DEN SVENSKA KÄRNKRAFTEN

Oskarshamns kärnkraftverk. Foto TT

Vi har redan nu ett överskott på el på 22 TWh. Vi gör av med 135 TWh men vi producerar 157. Riksdagen beslutade i oktober 2015 att höja subventionerna till vindkraften, som kallas elcertifikat, med 60 % så att vindkraft-produktionen höjs från dagens 15 till 26,4 TWh 2020.

Subventionerna till vindkraften har formen av en kvotplikt för alla elleverantörer som i dagsläget måste köpa s.k. elcertifikat för 14,4 % av all producerad el. Enligt riksdagsbeslutet skall den andelen höjas till 23 %. Det är med andra ord i sista ändan Sveriges elkonsumenter som finansierar subventionerna till vindkraften.

Ett resultat av vår överflödiga el är att priset på el blivit så lågt att kärnkraftverket Oskarshamn 1, O1, skall stängas 2017 – 2019. O2 har under lång tid varit föremål för reparation för miljontals kronor men det saknas ekonomiska förutsättningar att driva O2 efter 2020. När det gäller Ringhals har ägarna uttalat att Ringhals 1 och Ringhals 2 skall tas ur drift 2020 resp. 2019.

Staten tar ut en effektskatt på kärnkraften som ingen annan betalar.

I år har man lagt ytterligare skatt på kärnkraften. Ser vi på elpriset hösten 2014 så var grundpriset 30 öre men vindkraften fick dessutom 20 öre i form av elcertifikat eller 50 öre per kWh. Kärnkraften betalade en effektskatt på 5 öre som ingen annan betalade och de fick med andra ord 25 öre eller hälften mot vad vindkraft-producenterna fick.

Tidningen Ny teknik skriver den 6 november 2015 att energibolagen får räkna med höjda avgifter till Kärnavfallsfonden. Medlen i fonden finansierar bl.a. kostnaderna för avfall och slutförvaringen. I dag är avgiften 4 öre per producerad kilowattimme. Den höjdes från 2 öre i december i fjol. Stängningen av kärnkraftverk i Oskarshamn och Ringhals får stor effekt på hela finansieringssystemet eftersom mängden producerad el som avgift-beräkningarna bygger på minskar framöver. Inbetalningarna till Kärnavfallsfonden skall täcka avfallskostnaderna för samtliga reaktorer.

I dag vilar systemet på en beräknad produktionstid som utgår från att varje reaktor är i drift i 40 år. De nya besluten i energibolagens styrelser om förtida stängning innebär totalt mellan 7 och 10 färre produktionsår. Vi anser att det finns goda grunder att ompröva avgiften för åren 2015 till 2017 skriver Annika Åström på Strålsäkerhetsmyndigheten i ett yttrande till regeringen.

Genom subventioner till vindkraften som skall höjas ytterligare sjunker priset på den el som inte är subventionerad. De låga elpriserna gör att kärnkraften då reducerar sin produktion och som en konsekvens av det får man ännu lägre ersättning för sin produktion eftersom man måste betala mer per kWh till kärnavfallsfonden. Som en konsekvens får man väl stänga fler kärnkraftverk osv.

Det vi ser är en successiv strypning av svensk kärnkraft. Vindkraften förutsätter en utbyggnad av elnäten och vi betalar i dag mer i nätavgifter än vad vi betalar för själva elen. Med en utbyggd vindkraft följer fortsatt utbyggda elnät och ännu högre nätkostnader. Vi får inte lägre elkostnader när vindkraften byggs ut. Kostnaderna för elnätet och elcertifikaten ökar.

Bengt Lindhé

__________________________________________________
Bengt Lindhé

Kvarnliden 5

532 31  SKARA

0511-16680

www.bengtlindhe.se