Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

New components for use in plants for CO2 capture

Alternativ tittel: Nye komponenter til bruk i anlegg for CO2-fangst

Tildelt: kr 4,8 mill.

Prosjektnummer:

296428

Prosjektperiode:

2019 - 2022

Organisasjon:

Geografi:

CO2-fangst, -transport og -lagring (CCS) er viktig i kampen mot klimaendringer. Dette prosjektets overordnede mål er å bidra til rimeligere og/eller forbedrede komponenter til solvent-baserte anlegg for CO2-fangst. I CCS er over halvparten av kostnadene relatert til CO2-fangsten. Prosjektet vil bidra til å redusere disse kostnadene ved å forske på komponenter i polymermaterialer ("plast") og polymerbaserte komposittmaterialer. Dette CLIMP-prosjektet fokuserer på komponenter brukt i kolonner for CO2 absorpsjon og desorpsjon (slike komponenter kalles ofte "packing"), men materialene i prosjektet er også aktuelle for andre komponenter til CO2-fangst-anlegg. I absorpsjonskolonnen er packingen en passiv møteplass for røykgass med CO2 og solvent som skal absorbere CO2. Packingen skal ha stort overflateareal (for å få høy virkningsgrad for CO2-fangsten, men det er ikke bare overflatearealet til packingen som avgjør virkningsgraden), men samtidig lavt trykkfall (for å ha lave driftskostnader). I dagens anlegg for solvent-basert CO2-fangst er packingen typisk i rustfritt stål, men masseproduserte komponenter i polymerbaserte materialer kan gi lavere investeringskostnader for slike anlegg. Det finnes noen polymerbaserte materialer som er resistente mot solventene som brukes i dag, men det er publisert lite på dette. I tillegg tyder nyere forsknings på at bruk av komponenter i polymerbaserte materialer vil redusere nedbrytningen av dagens solventer i fangstprosessen, sammenliknet med komponenter i metall. Dessuten foregår det forskning på nye solventer, som er mindre kjemisk aggressive og mer miljøvennlige, og dette åpner også for bruk av rimelige komponenter masseprodusert i polymerbaserte materialer, noe som kan redusere kostnadene ifm CCS. I dette prosjektet forskes det på levetiden til polymerbaserte materialer når de eksponeres for etablerte og nye solventer. Videre jobbes det med optimalisering av packing-komponenters geometri og overflateegenskaper med tanke på økt virkningsgrad og/eller reduserte driftskostnader for CO2-fangsten. I 2020 er det gjort flere langtidseksponeringsforsøk i lab der termoplastmaterialer og herdeplastmaterialer/kompositter har blitt eksponert for to solventer med representative CO2-innhold ved to temperaturer. Vi har identifisert termoplastmaterialer med god kjemisk resistens som ikke er nevnt i publisert litteratur, samt bekreftet noen av dem som er nevnt i litteraturen. For sistnevnte har vi sammenliknet ulike typer og bl.a. funnet ut at materialer med høyere molekylvekt (lengre polymerkjeder) har lengre levetid i kontakt med solventer. Vi har også testet en del egenformulerte herdeplastmaterialer og noen av dem virker lovende. Når det gjelder studier av effekt av packing-geometri er vi i gang med numeriske simuleringer av trykkfall gjennom packing-elementer med alternative geometrier. Videre er det gjort fuktevinkelmålinger med vann på tre termoplastmaterialer med ulike overflateruheter. Med hydrofobe materialer kan den effektive fuktevinkelen reduseres noe v.h.a. overflateruhet.

FoU-prosjektets overordnede ide er å utvikle nye typer absorpsjonskomponenter ("packings") til anlegg for CO2-fangst. Slike anlegg brukes i flere sektorer og markedet vokser. En viktig drivkraft bak utviklingen av teknologi for CO2-fangst og påfølgende CO2-lagring ("CCS") er selvfølgelig klimautfordringene. I CCS er ca 70% av kostnadene relatert til CO2-fangsten. Ny teknologi for CO2-fangst, særlig nye "solventer" som er mindre aggressive og mer miljøvennlige, åpner for bruk av rimelige komponenter i plastmaterialer, noe som kan redusere kostnadene ifm CCS betraktelig. Biobe AS har i flere år produsert liknende komponenter til anlegg for SO2-rensing. Biobe AS har betydelig kompetanse på området og med dette som basis skal bedriften sammen med SINTEF forske fram og utvikle nye komponenter og systemløsninger til anlegg for CO2-fangst. Prosjektet skal ta for seg komponentenes utforming, overflatetopografi etc med tanke på optimalisering av virkningsgraden for CO2-fangst. Samtidig skal prosjektet sørge for at komponentene har en svært god miljøprofil. Det skal f.eks. ikke genereres mikroplastpartikler fra komponentene i deres levetid. Det vesentligste nyhetselementet i innovasjonen vil være et nytt og forbedret geometrisk design og et nøye uttestet materialvalg med tanke på miljøvennlighet. Designet (inklusive skreddersydd overflateruhet) skal optimaliseres for ledende nye CO2-fangst-teknologier; designet skal gir høy virkningsgrad for CO2-fangsten, lav kostnad og lang levetid.

Aktivitet:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering