Annonssamarbete med Heidelberg Materials Cement Sverige AB

Så fungerar infångning och lagring av koldioxid (CCS)

Det låter som magi: Att fånga in fabrikens koldioxidutsläpp, skeppa i väg koldioxiden och lagra den djupt under havsbotten där den över tid omvandlas till sten. Men cementfabriken i Slite ska göra det på riktigt – tack vare tekniken CCS. Hur fungerar då tekniken? Finns det några risker? Och varför har man inte byggt CCS-anläggningar inom cementindustrin tidigare?

Foto: Heidelberg Materials Cement Sverige AB

Native2023-11-15 12:43
Detta är ett annonssamarbete.

Nyfiken på Slite CCS? Nu har vi skapat en plats där du kan läsa om hur vi ska nå bortom noll nettoutsläpp av koldioxid.

Den vita röken stiger från cementfabrikens 108 meter höga skorsten – ett landmärke i Slite – och skingras sakta över det gotländska havsbandet. Om några år ska den anrika skorstenen kapas vid cirka 40 meter och sluta släppa ut koldioxid.

– Vi tillverkar varje år 2,2 miljoner ton cement. Nu bygger vi om för att också fånga in 1,8 miljoner ton koldioxid. Vill man vara med och vända klimatförändringarna, då ska man jobba här. Vi planerar för att bygga en ny fabrik i fabriken, säger projektledaren Marcus Laurent.

Efter några år på ett byggföretag har Marcus återvänt till sin forna arbetsplats Slitefabriken för att få vara med om CCS-resan.

– Förutom att projektet är viktigt för Sveriges gröna omställning, är det spännande och lärorikt för mig personligen. Jag får samarbeta med otroligt duktiga experter som knyts till projektet.

undefined
Marcus Laurent, projektledare.

Marcus pekar ner mot Östra brottet – täkten inne på fabriksområdet där man började bryta kalksten 1919 när cementfabriken startade. Nu är täkten en lagringsplats; stenlagret där nere liknar en stor idrottshall och har en yta som motsvarar fem fotbollsplaner.

– Där lagras den krossade kalkstenen i väntan på att malas. På marken intill stenlagret ska vi bygga den nya anläggningen, förklarar Marcus.

– Den infångade koldioxiden kommer att mellanlagras i täkten innan den lastas ombord på fartyg i hamnen. Lagringsplatsen är optimal, för om det osannolika händer – ett läckage – så stannar gasen i täkten och riskerar inte att spridas.

Tekniken som suger upp koldioxid
Men hur fångar man in en osynlig gas?

Marcus Laurent berättar att koldioxid kan fångas in med olika tekniker. De lösningar som är mest tekniskt mogna innebär att man separerar koldioxiden från övrig gas och vattenånga i röken efter förbränningsprocessen – det kallas post combustion-teknik.

– Vi har utvärderat en handfull tekniker och landat i att den som är mest mogen och lämpad för Slitefabriken är en så kallad aminteknik. Tekniken är inte ny, utan väl beprövad sedan flera decennier. Det nya är hur tekniken ska anpassas till en stor cementfabrik – detta gör Slite banbrytande och sätter oss på världskartan.

Samma teknik används vid cementfabriken i Brevik. I Norge bygger Heidelberg Materials anläggningen Brevik CCS som driftsätts om något år. Men i Slite kommer man att kunna fånga in mer än fyra gånger så mycket koldioxid.

Skorstenen kapas och ett nytt torn ska resas
Fabrikens hamn kommer att få ett förändrat utseende med en ny pir för de fartyg som ska transportera koldioxiden – och fabriken får en ny silhuett:

– Skorstenen på 108 meter ska tas ned och blir knappt 40 meter. I stället för att släppa ut rökgaserna som bildas vid cementtillverkningen, leds röken iväg till den nya anläggningen som kan liknas vid en stor vattenkokare. Här skiljs koldioxiden ut i ett nytt torn cirka 100 meter högt. Sedan komprimeras gasen till vätska innan den lagras.

Över 160 CCS-anläggningar växer fram
Idag finns över 30 CCS-anläggningar inom andra industrier än cement, som fångar in koldioxid runtom i världen, enligt Global CCS Institute. Tillsammans har de kapacitet att fånga in ungefär 50 miljoner ton koldioxid varje år.

Och fler anläggningar växer fram. Mer än 160 är just nu under konstruktion eller utveckling, varav Slite CCS är en av de största globalt. Om samtliga anläggningar som idag planeras också driftsätts, beräknas de tillsammans kunna fånga in 308 miljoner ton koldioxid varje år. Det motsvarar nästan sju gånger så mycket som Sveriges totala årliga koldioxidutsläpp idag*.

*2022: 45,2 miljoner ton koldioxidekvivalenter

En internationell grupp med ett 20-tal forskare har för första gången gjort en samlad bedömning av hur långt världen kommit med tekniker för att fånga in koldioxid. I deras rapport från Oxford universitet, publicerad i januari 2023, efterlyser de ett mycket högre tempo och en massiv utrullning av CCS. De menar att till 2050 behövs 1 300 gånger mer teknisk infångning och lagring än vad som planeras för idag – för att förhindra en temperaturhöjning på över två grader.

undefined
Mathias Fridahl, docent vid Centrum för klimatpolitisk forskning vid Linköpings universitet, har studerat koldioxidinfångning i sin forskning.

Hinder för CCS har plockats bort
Mathias Fridahl, docent vid Centrum för klimatpolitisk forskning vid Linköpings universitet, har studerat koldioxidinfångning i sin forskning.

Varför har man inte byggt CCS-anläggningar tidigare?
– I samband med klimatmötet i Köpenhamn 2009 var det en stor hajp kring CCS, och flera projekt för fullskaliga anläggningar startade, men misslyckades. En anledning var finansieringen. En annan var protester – både i lokalsamhällen och i miljörörelsen: för att tekniken använts för att utvinna mer olja ur sinande källor, och därför riskerade att förlänga den fossila eran.

Idag är klimatfrågan mer akut, och en rad regelmässiga hinder för CCS har plockats bort, berättar Fridahl.

– Vi har också längre erfarenhet av lagring av koldioxid i berggrunden. Inom EU är det dessutom mer reglerat vad som krävs i termer av övervakning, även ansvarsdelen är mer reglerad. Protesterna för tio år sedan gjorde att lagringen styrdes till under havsbotten där hälsoriskerna anses mindre. Att tekniken ger möjlighet till minusutsläpp har också bidragit till en mer positiv opinion. Debatten handlar i dag mer om ekonomiska förutsättningar för CCS än om tekniska risker.

Så ska koldioxidfångningen gå till – steg för steg

undefined
Så ska koldioxidfångningen gå till – steg för steg.

1. Koldioxid frigörs
När kalkstenen hettas upp frigörs en stor del av den koldioxid som varit bunden i stenen. Av koldioxiden som idag släpps ut genom skorstenen och når atmosfären kommer ungefär 60 procent från upphettningen av kalksten och 40 procent från bränslet som värmer ugnarna.

2. Rökgaserna tvättas
Rökgaserna som uppstår kyls och renas från svavel och kväve i skorstenens botten i ett reningsverk.

3. Koldioxiden avskiljs

  • Rökgaserna leds till ett torn (absorber) på cirka 100 meter i den nya anläggningen. Gaserna får stiga genom en aminlösning där aminerna suger upp koldioxiden. Amin reagerar nämligen ytterst lätt med kol.
  • Lösningen åker in i ett annat stort rör (desorber) där koldioxiden separeras, ”kokas bort”, från aminerna.
  • Ett rent flöde av koldioxid har fångats in och kan ledas i väg.
  • De kvarvarande rökgaserna släpps ut i luften – utan att påverka klimatet.

4. Från gas till vätska
Den koldioxid som fångats in komprimeras genom att övergå från gas till vätska. Volymen blir då 540 gånger mindre. Det sker genom att gasen utsätts för högt tryck och sedan kyls ner. Därefter lagras den i speciella containrar i den djupa täkten Östra brottet i väntan på transport.

5. Transport
Den flytande koldioxiden fraktas i slutna tankar till sin plats för permanent geologisk lagring. Från Slite hamn kommer detta att ske med fartyg som kan frakta stora mängder koldioxid på ett effektivt sätt.

6. Lagring
Flera lagringsplatser byggs upp i Nordsjön och kan vara aktuella för att lagra koldioxid från Slitefabriken 2030. Lagringen sker på kilometerdjup i berggrunden. Platserna för geologisk lagring är noggrant kartlagda och geologiskt undersökta under lång tid och själva lagringen övervakas löpande. Verksamheten kräver tillstånd och tillsyn från myndigheter.

7. Koldioxiden blir sten och en del av berget
Över tid omvandlas koldioxiden till mineral och blir en del av berget. Den koldioxid som en gång var bunden till kalkstenen, råvaran i cement, återgår alltså till att vara bunden i berg. Koldioxiden som bildats från bioenergi skapar en kolsänka när den lagras. Lagringstekniken är väl beprövad och har använts och utvärderats i flera decennier.

Därför är lagringen säker
Berggrunden vid en lagringsplats består av geologiska lager med olika egenskaper som gör att koldioxiden kan lagras där men inte riskerar att förflytta sig. Koldioxiden pumpas ner i ett djupare och mer poröst berglager – som sandsten – där den under tryck tränger in i det porösa berget. Ovanpå ligger ett tätt berglager – en så kallad cap rock, av till exempel skiffer eller lersten. Detta garanterar att koldioxiden stannar kvar och inte påverkar miljön runt omkring, som grundvattnet. Koldioxiden måste lagras på minst 800 meters djup. Man kan också lagra koldioxid i tömda olje- och gasreservoarer.

Nyfiken på Slite CCS? Nu har vi skapat en plats där du kan läsa om hur vi ska nå bortom noll nettoutsläpp av koldioxid.

Den här annonsen är producerad av en kommersiell skribent. Den är alltså inte skriven av någon av våra journalister.