Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

Enabling Bio CO2 Capture Technologies in the Energy from Waste Sector

Alternativ tittel: CO2 fangst i energigjenvinning sektoren

Tildelt: kr 8,0 mill.

Klimaendringer og avfallsproblemer er to høyt prioriterte samfunnsmessige utfordringer med klare globale mål om avfallshåndtering og lavkarbonøkonomi. Fangst av karbondioksid (CO2) fra avfallsforbrenning er et industrielt initiativ som adresserer begge disse utfordringene, og som i tillegg har et ekstra potensial ved å være karbonnegativt, dvs. å fjerne CO2 fra atmosfæren. Behovet for et nytt energigjenvinningsanlegg på Haraldrud i Oslo, og Oslo kommune's mål om å være CO2-nøytral innen 2030, tvinger anleggseieren EGE Oslo Kommune til å bruke CO2-fangstteknologi på det nye anlegget. Konseptet passer også godt inn i planene for fullskala CO2-håndtering i Norge innen 2022 med offshore CO2-lagring i Smeaheia-området. CAPEWASTE studerer utfordringene knyttet til en fangstteknologi basert på oxy-fuel forbrenning, der oksygen brukes i stedet for luft i avfallsforbrenningsprosessen. Røykgassen i en slik prosess består bare av CO2 og vanndamp, noe som gjør CO2 lett å separere ved enkel kondensering av vann. Det er en svært innovativ løsning, og ingen slike anlegg har noen gang blitt bygd. FoU-samarbeidspartneren SINTEF Energi vil studere eksperimentelt hvordan man effektivt brenner husholdningsavfall i en oxy-fuel forbrenningsatmosfære og deretter skalere opp teknologien ved hjelp av numerisk simulering. Gjennom et tett internasjonalt samarbeid med partnere i et assosiert prosjekt (NuCA) i Tyskland vil teknologien videre bli testet i pilotskala. Ved utgangen av det tre år lange prosjektet vil CAPEWASTE gi anleggets eier grunnlag for å ta en kunnskapsbasert avgjørelse om muligheten og potensialet for å benytte oxy-fuel fangstteknologien for det fremtidige energigjenvinningsanlegget på Haraldrud. En dedikert lab-skala reaktor for oxy-fuel forbrenning av biomasse og avfallsfraksjoner (MSW ? Municipal Solid Waste) er designet og bygget, og tester med modell MSW startet i 2020. Samtidig, ble pyrolysetester med ulike avfallsfraksjoner i både nitrogen og CO2 atmosfære gjennomført, og resultatene ble oppsummert i en rapportAlle prosjektdeltagerne har samarbeidet og bidratt med data for å definere grensebetingelser til et MSW-fyrt oxy-anlegg som skal studeres ved bruk av prosessimuleringer Når man bruker ren oksygen og resirkulert røykgass som oksidant i stedet for luft, medfører dette endringer i flammetemperatur, gasskonsentrasjoner og transport av strålingsvarme i brennkammeret. Submodeller som er implementert i CFD-verktøy (Computational Fluid Dynamics) som ANSYS Fluent, er utviklet for luftfyrte forhold, og antagelsene de er basert kan være ugyldige i CO2-rik atmosfære. Relevante CFD-studier, med hovedvekt på modeller som er mest påvirket av oksidant/atmosfære, er gjennomgått, og valg av modeller for de planlagte CapeWaste simuleringene er basert på dette. Hovedaktiviteter og -resultater for 2021 kan oppsummeres som følger: - Den eksperimentelle kampanjen for forbrenning av modell-MSW-pellets med ulike O2 konsentrasjoner (21-30 vol%), fortynnet med både med N2 og CO2, er gjennomført. Resultatene er lovende, og det er ikke avdekket spesifikke ting som setter en stopper for oxy-fuel forbrenning av MSW. Resultatene er publisert i en åpent tilgjengelig fagfellevurdert journal publikasjon. - Et oppsett for modellering og optimalisering av hele energigjenvinningsanlegget, basert på oxy-fuel forbrenning, er bygget, og resultatene vil bli brukt som grunnlag for dimensjonering av en ny oxy-fuel ristfyrt ovn. Ovnprodusenten Martin GmbH har deltatt i diskusjonen gjennom det tyske søsterprosjektet NuCA. - Data fra pilot eksperimenter i en 240kW ristfyrt ovn ved Universitetet i Stuttgart er mottatt og vil bli brukt som sammenligningsgrunnlag og for validering av numeriske simuleringer av Oxy-fuel forbrenning av MSW.

-

Climate change and waste management are two high priority societal challenges setting clear targets on waste management and low-carbon economy for the future. CO2 capture from the waste sector is an industrial initiative that addresses both challenges with the added potential for being carbon negative. The need for a new Waste-to-Energy plant at the Haraldrud site and the City of Oslo's goal to be CO2 neutral by 2030, force the owner EGE Oslo Kommune to plan for a plant with CCS. Implementation of CCS in that new plant is strongly supported by the positive results of the recent full-scale CCS feasibility study conducted by Gassnova as well as the infrastructure to transport CO2 to the Oslo harbour and further storage in the offshore Smeaheia site which are scheduled to be operational by 2022. The CAPEWASTE project addresses the challenges of the oxy-fuel capture technology which has good potential for being integrated into a WtE plant. It is a highly innovative solution in that no such plant has been erected despite the successful demonstration of the oxy-fuel technology in the coal fired power sector. The realisation plan being in the timeframe 2025-2030, lessons must be learned at a scale that benefits the industrial deployment. The R&D partner SINTEF will first provide the missing experimental data on the oxy-combustion of MSW, upscale and optimize the novel full scale oxy-fuel furnace by using advanced combustion modeling. CAPEWASTE will collaborate tightly with a twin project led by Univ. Stuttgart (applied for in Germany), that will give access to a pilot furnace and a demo plant owned by a furnace manufacturer. Based on the knowledge built during the 3 years project, CAPEWASTE will give the plant owner the basis for making a knowledge based decision on the feasibility and pertinence of the oxy-fuel capture technology for the future Haraldrud WtE plant.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering