Grafen visar de många åtgärder vi måste vidta för att minska utsläppen till ett minimum under åren fram till 2050. Kredit:Net Zero by 2050, A Roadmap for the Global Energy Sector, International Energy Agency, 2021
Vi släpper ut mer och mer CO2 in i atmosfären. Nu måste vi hitta teknik som kan ta bort det som redan har släppts ut – förutom att dramatiskt minska utsläppen. Tar bort befintlig CO2 från atmosfären, känd som historisk CO2 , kommer att vara en nödvändig lösning om vi ska nå klimatmålen, enligt FN:s mellanstatliga panel för klimatförändringar.
Om vi lyckas skapa en stor industri baserad på CO2 fånga, även kallad "klimatpositiv teknologi", kan Norge ta en ledande roll.
"Värdekedjan kommer att kunna skapa nya jobb, förutom att få stora ringeffekter i de stadsdelar där anläggningarna är etablerade. Vi behöver få till ramarna så vi kan utveckla detta på ett sätt som värnar hållbarhetsmålen i FN, säger Einar Tyssen, vd för industriföretaget Removr.
I samarbete med SINTEF som forskningspartner och teknikpartnern GreenCap Solutions sätter Removr nu på plats en storskalig CO2 fånga anläggning från luft.
Lösningen under utveckling kallas Direct Air Capture (DAC)-teknik. Enligt partnerna kan Norge ta en världsledande roll inom DAC genom att använda förnybara energikällor i kombination med kostnadseffektiv fångstteknik.
Pilot på Island
Removr håller redan på att utveckla en pilot för DAC-teknik på Island.
Idag leder Island vägen på CO2 fånga från luft. Landet använder sina naturligt goda förhållanden relaterade till ren energi och lagring i basaltformationerna i underytan.
"På Island får vi tillgång till både förnybar kraft och lagring som gör det möjligt att snabbt demonstrera tekniken. För närvarande är det bara på Island som kan realisera en full värdekedja. Det betyder att landet har blivit världens skyltfönster för kolavskiljning från luft", säger Tyssen.
Zeolit som kärnteknik
Kärnan i DAC-tekniken är materialet zeoliter. Zeoliter är porösa och drar till sig koldioxid från gasblandningar i materialets små porer. På detta sätt kan CO2 molekyler separeras ur luften.
SINTEF har många års erfarenhet av zeoliter och utveckling av teknologier som använder mikroporösa absorbenter.
"Zeoliter finns naturligt som mineraler, men för användning i industrin produceras de oftast syntetiskt", säger Jasmina Hafizovic Cavka, forskningsledare på SINTEF.
"Materialet används i flera separationsprocesser, såsom rening av vatten och separering av syre från luft för användning på sjukhus. Inom ramen för DAC-tekniken är den omfattande användningen av zeoliter positivt genom att materialen inte är giftiga och att de är kommersiellt tillgängliga i stor skala, vilket är avgörande för implementeringen av DAC-teknik", säger Cavka.
Dammsuga luften
Med DAC, CO2 "dammsugas" direkt från atmosfären, så att CO2 koncentration och växthuseffekt minskar. Men CO2 koncentrationen i luften är bara runt 0,04 procent. Det är cirka 300 gånger lägre än vad som kommer från avgaserna i ett koleldat kraftverk.
Med andra ord, koncentrationen av CO2 måste höjas till mer än 95 procent. Dessutom ska växthusgasen lagras under jord. Detta kommer att göras genom att blanda CO2 med vatten och sedan lagra det i det geologiska lagret under ön:basalformationer. Efter 1-2 år kommer blandningen att mineraliseras, som omvandlas till sten.
"Vi bygger fångstanläggningar som blåser stora mängder torkad och kyld luft genom ett mikroporöst material som fångar upp CO2 molekyl i porerna. Men eftersom CO2 koncentrationen i luften är låg måste växterna vara stora innan de kommer att ha en betydande effekt. Vårt mål är att nå en kapacitet på 1 miljon ton CO2 per år", säger Einar Tyssen.
Storskaliga fördelar avgörande för ekonomin
Att DAC-anläggningar måste behandla stora mängder luft kräver mycket ren energi och stora anläggningar. Den största utmaningen i dagens DAC-teknologier är därför höga investerings- och driftskostnader.
"För att minska energibehovet och fotavtrycket behövs mer forskning, både på CO2 fångstmaterial och optimering av själva fångstprocessen. Dessutom är standardiserade livscykelanalyser och teknoekonomiska analyser avgörande, säger Jasmina Cavka.
Modellering av fullskaliga riggar
Forskargruppen ska nu börja modellera den fångstprocess som ska ligga till grund för utformningen av en fullskalig fångstanläggning. Mer kunskap om dimensioner, mängden zeolit och energiförbrukningen behövs särskilt. + Utforska vidare