BIGCCS Centre - International CCS Research Centre

Visjonen til BIGCCS Centre har vært å muliggjøre bærekraftig kraftproduksjon fra fossile drivstoff basert på kostnadseffektiv CO2-fangst, sikker transport, og underjordisk lagring av CO2. Senteret har utviklet ny kunnskap og teknologi som kreves for å akselerere implementeringen av storskala CCS, gjennom internasjonalt samarbeid. Forskning, utvikling, demonstrasjon, innovasjon og verdiskaping er gjort langs hele verdikjeden for CO2. CO2-fangst utgjør det største kostnadselementet i CCS; typisk 60-80% av de ekstra kostnadene. Derfor finnes det største potensialet for kostnadsreduksjoner også innenfor redusert energibruk i fangstprosesser. Fangstteknologier benytter et bredt spekter av prosesser som må bli mer energieffektive, bruker mindre og billigere materialer, og driftes med lavere energibruk. BIGCCS har fokusert på lovende fangstteknologier innenfor pre-combustion, post-combustion og oxy-fuel forbrenning. Betydelig fremgang er gjort innen: ? Direkte CO2-separasjon; absorpsjon med solventer og absorpsjon på faste materialer ? Høy-temperatur membraner; hydrogen og oksygen transportmembraner ? Hydrogenforbrenning; optimal drivstoffinnsprøyting og blanding med luft for økt sikkerhet ? Oxy-fuel forbrenning og røykgassresirkulering; designkriterier og designverktøy ? Muligheter i industri og offshore; vurdering av potensialer for CO2-fangst i andre næringer enn kraftproduksjon ? Integrering av teknologi; utforming av anlegg som benytter ulike typer fangstteknologier I CO2 transportrørledninger, er større brudd og alvorlige skader et potensielt problem. Når rørledninger blir trykkavlastet, kan det lavere trykket gi en betydelig avkjøling av røret. Hvis temperaturen blir lav nok, kan rørmaterialet bli sprøtt og forårsake sprekker og brudd. En kombinert (væske-struktur) bruddmodell er utviklet for sikker og kostnadseffektiv design og drift av CO2-rørledninger. CO2-lagring er det endelige målet med CCS. Uten sikker lagring, er fangst og transport av CO2 uinteressant. Anslag for nødvendig lagringskapasitet på verdensbasis varierer; beregninger fra IEA tyder imidlertid på at 1000 Gt lagringskapasitet vil være nødvendig innen 2100. CO2-lagring har derfor vært en sentral aktivitet i BIGCCS. Vesentlig fremgang er gjort innen: ? Overvåkning; kunnskap og simuleringsverktøy for bedre lagringssikkerhet er utviklet basert på lokalisering av CO2'en, kvantifisering av CO2-volumer og tidlig lekkasje deteksjon. ? Reservoir containment; kunnskap er utviklet for å muliggjøre lagring av CO2 i eldre og forlatte felter med EOR/EGR-drift og i store akvifere formasjoner gjennom omfattende geo-mekaniske eksperimentelle og numeriske/analytiske modeller. ? Brønnsikkerhet; CO2-lagringssikkerhet og kostnadseffektivitet er forbedret gjennom en mer detaljert forståelse av hvordan, når, hvorfor og hvor lekkasjer utvikler seg i og langs brønner gjennom CO2 lagringsreservoarer, med spesielt fokus på injeksjonsbrønner og forlatte letebrønner. ? Storskala CO2-lagring og EOR; forbedret forståelse av CO2-deponier med injeksjonsrater i Mt/år-størrelsen. Potensielle CO2 verdikjeder må identifiseres og vurderes med hensyn til tekniske, økonomiske og miljømessige aspekter, før storskala utrulling av CCS. Helse- og sikkerhetsrisiko knyttet til nye teknologier langs CO2-kjeden har vært i fokus. En konsekvent metodikk er utviklet for evaluering av CO2-kjeder knyttet til kilde-til-sluk-matching, infrastruktur og transportmetoder. Forståelsen av tilfredsstillende løsninger for å redusere og håndtere risiko i CCS er løftet til nye nivåer. De viktigste økonomiske og politiske faktorer som bestemmer potensiell bruk av CCS-teknologi er vurdert. I tillegg til det som er oppnådd under FoU-aktivitetene, har BIGCCS produsert en rekke verdifulle resultater, som vil være til nytte i fremtidige CCS FoU-aktiviteter: ? 26 doktorgrader, 8 Post.doc kandidater, og mer enn 50 M.Sc. kandidater som er tilgjengelige for industri og FoU-institusjoner. Effektiviteten i kandidatproduksjonen har vært enestående, med bare en PhD-kandidat som falt fra, og fem stipendiater som til sammen trengte 10 måneder ekstra tid. ? 31 nye FoU-prosjekter er igangsatt basert på BIGCO2-/BIGCCS-aktivitet. Dette er ni CLIMIT KPN-prosjekter integrert i BIGCCS, og 22 uavhengige spin-off-prosjekter. ? Betydelige investeringer i FoU infrastruktur med verdi både for BIGCCS og fremtidige FoU-prosjekter, samt i internasjonalt samarbeid (ECCSEL). ? Mer enn 600 registreringer i CRIStin-databasen. ? 29 innovasjoner dokumentert og rangert i henhold til TRL (teknologi beredskap nivå). ? En serie på 14 webinarer er gjennomført i løpet av våren 2016. Webinarer trakk nær 250 deltakere, nesten halvparten fra industripartnere. ? Dedikert og langvarig samarbeid mellom FoU- og industripartnere har etablert plattformer for framtidige felles aktiviteter. ? Deltakelse i aktiviteter i internasjonale nettverk, slik som IEA, EU, EERA, etc., har gitt innflytelse på forskningsagendaer langt u

Emphasis is put on advanced basic and applied research providing in-depth knowledge and methods pertaining to viable solutions for CO2 capture, CO2 transport, geological CO2 storage, and the integrated CO2 chain. SP1 CO2 Capture Task 1.1 CO2 separation: Development of precipitating solvent systems and high-temperature sorbents with improved capacity, minimum degradation and low environmental impact. Task 1.2 High temperature membranes: Hydrogen membranes were the challenge is to increase membrane area a nd develop methods for module sealing and assembly. Task 1.3 Hydrogen combustion: Low NOx combustors and fundamental reliability issues such as auto-ignition, flame flashback, and undesired flame stabilisation in the fuel-air mixer. Task 1.4 Oxy-fuel and FGR Combustion: Fundamental knowledge for combustors burning fuels in airless stratified atmospheres containing oxygen and CO2. Task 1.5 Application to industry and offshore: Define and select case studies of particular potential for exploration and innov ation. Task 1.6: Integrated assessment: Detailed unit design and modelling, systematic process design, and benchmarking. SP2 CO2 Transport.Task 2.1 CO2 pipeline integrity: will develop an analysis metho for rapid crack propagation and arrest in CO2 pipeli nes including phase transition from liquid to gas phase CO2. SP3 CO2 Storage. Task 3.1: Qualific of storage resources: Methods and procedures for qualification of identified pore volumes and seals for prospective storage sites. Task 3.2: Storage behavior: Improved understanding of basic mechanisms for CO2 migration and behaviour in porous media. Task 3.3: Monitoring, leakage and remediation: Improve CO2 storage safety by combining geophysi monit methods with reservoir fluid flow simulats. SP4 CO2 chain. Task 4.1: CO2 chain analysis: Methodology for CO2 chain analyses as basis for identifying cost-effective options, environ. impacts and safety. Task 4.2: Economic and policy incentives for the CO2 Chain