IFE kjører tester i sin nye CO2-loop på Kjeller

IFE åpner ny CO2-loop for å gjøre transport av CO2 sikrere.

«Månelandingsprosjekt» er ikke dødt. Ting tar bare litt lenger tid enn ventet. Slik det stort sett alltid er når det gjelder forskning og utvikling. I dag står fangstanlegget på Mongstad ferdig og store internasjonale selskaper tester ut sine teknologier for karbongangst der. Gjennom Gassnova og Climit-programmet pågår det en rekke store CCS-prosjekter og IFE er med på flere. Også i USA og Canada er det fremgang i CCS-arbeidet og flere pilotanlegg er nå operative.

Oljeselskapene og industrien viser stigende interesse. Hovedårsaken er økt oppmerksomhet om klimaspørsmål og at de nå tydeligere ser gode forretningsmuligheter. Equinor, Shell og Totals «Northern lights-prosjekt» er et meget spennende eksempel på dette. Norske myndigheter bidrar og ambisjonene om å realisere en kjede med CCS og ha et eller to fullskala fangstanlegg klare i løpet av noen år er fortsatt store. Det ventes en avklaring på dette i løpet av 2020-21.

CCS er avgjørende for at verden når klimamålene fra Paris-avtalen

For å nå målene i Paris-avtalen må de globale klimagassutslippene reduseres med 80-90% innen 2050. Det Internasjonale Energibyrået (IEA) påpeker at en stor del av dette må komme fra CCS-teknologi. Den globale utviklingen ser bare ut til å forsterke behovet for en satsing på CCS. I henhold til IEA økte verdens energibehov med 2,3% i 2018 og hele 70% veksten ble dekket med fossil energi. I Europa vil flere land foreta en overgang fra kull til gass. Enkelte land ser også på mulighetene for å ta i bruk hydrogen som en del av energisystemet. I begge tilfeller må det CCS-teknologi til for at disse løsningene skal bli bærekraftige.

IFE og CCS

IFE har en lang CCS-historie og flere avdelinger har vært involvert i rekke prosjekter siden slutten av 1990-tallet, både innen fangst, lagring og transport av CO2. Nedenfor omtales noen av de største CCS-prosjektene ved IFE. I tillegg pågår det andre mindre prosjekter som berører tilhørende problemstillinger:

CO2-lekkasje fra store CO2-lagre  

Dette Climit-prosjektet undersøker hvordan CO2-lekkasjer kan unngås fra store CO2 lagre i akviferer og reservoarer. CO2 er lettere enn vann, og den blir holdt på plass i reservoaret av tykke lag med tette sedimenter. Lekkasje gjennom disse tette sedimentene kan være mulig på grunn av dannelse av såkalte «chimney»- eller pipe-strukturer. Disse pipe-strukturene (chimneys) er i dag observert i de fleste sedimentbassenger på grunn av forbedringer av de seismiske observasjonene de siste årene. Det er viktig å forstå hvordan lekkasje gjennom pipe-strukturer kan unngås med hensyn til stabilitet og sikkerhet til et CO2 reservoar over en lang tidsperiode. Mye av mostanden mot CCS som et klimapolitisk virkemiddel er knyttet til sikkerhet og mulighetene for lekkasjer fra CO2-lagre. Spesielt på fastlandet i Europa har mostanden mot å lagre CO2 i tidligere gruver blitt skrinlagt på grunn av sterk motstand i lokalmiljøet.

Transport av CO2. Flow Assurance for rørtransport – fra flerfase olje-gass  til CO2-transport og injeksjon (CCS).

Ingeniør og konstruktøren av IFEs nye CO2-loop, Joar Amundsen gleder seg til å ta i bruk den nye loopen.

Mens flerfasetransport av olje og gass har vært gjenstand for forskning og utvikling gjennom flere ti-år gjenstår det mye forskning for å forstå hvordan CO2 oppfører seg i rørledninger til havs. Trykk og temperatur vil påvirke CO2 og CO2 kan f.eks gå fra veske til gass når den skal injiseres i et oljereservoar fordi trykket er lavere. CO2-veske kan også bli til is dersom trykket blir for lavt. I USA er CO2 transport i rør over lengre avstander i mange år, men det foregår på land med ren CO2 og ved relativt stabile temperaturer. Offshore er forholdene helt annerledes og det foreligger svært lite med eksperimentell data fra CO2-transport til havs. For å få mer kunnskap om CO2-transport til havs har IFE bygget en ny CO2-loop som kan simulere slike forhold. I et forskningsprosjekt finansiert av Equinor, Total Norge, Gassco og Schlumberger skal det nå kjøres eksperimenter i den nye CO2-loopen til IFE. Målet er å utarbeide gode beregningsmodeller som kan gjøre CO2-transport forutsigbar og sikker.

CO2-transport og korrosjon

I tillegg til strømningsproblematikk utgjør korrosjon også en stor utfordring for sikker transport av CO2. IFE er og har vært internasjonalt ledende på korrosjon i olje- og gassrørledninger gjennom flere ti-år. Denne ledende kompetansen anvendes nå på korrosjonsproblemer i forbindelse med CO2-transport. Urenheter i CO2 (f.eks vann, SO2 eller NOX) vil skape negative effekter på materialene i rørledninger, brønnmaterialer eller skip. Kunnskap om hvor mye urenheter som kan aksepteres før materialer begynner å korrodere er derfor kritisk. IFE har bygget et avansert laboratorium for studier av effekt av urenheter i CO2 på korrosjon. Dette brukes for å bestemme hvor mye som kan aksepteres av de forskjellige urenhetene i CO2 for å unngå korrosjon i rørledninger og brønnmaterialer.  To Climit-prosjekter på dette feltet foregår nå på IFE: KDC III, Korrosjon i CO2-transportledninger og skip og CO2WELLMAT, Korrosjon i brønnmaterialer for CO2-injeksjon i reservoarer. Prosjektene er støttet av Shell, Total, Equinor, Gassco og flere stålprodusenter i tillegg til Climit-finansiering.

Sveen, Johan Kristian

Strømningsteknikk,

Relaterte artikler