Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

Innovative membrane systems for CO2 capture and storage at sea

Tildelt: kr 3,0 mill.

Utslipp av klimagasser fra skip anslås i dag til være 3% av de totale globale utslippene, og forventes å øke til 17% innen 2050. Dette er i strid med den globale handlingsplanen for COP21 Paris-avtalen som tar sikte på å begrense den globale oppvarmingen til godt under 2 ° C. For å adressere Paris-avtalen har FNs internasjonale sjøfartsorganisasjon (IMO) mål om å redusere innen 2050 de samlede årlige utslippene av drivhusgasser med minst 50% i forhold til 2008 samtidig med ytterligere tiltak for å oppnå null utslipp. I MemCCSea-prosjektet er ideen vår å fange opp karbondioksid (den viktigste drivhusgassen) fra skip og flytende fartøy OMBORD ved kombinasjon av membranteknologi, sjøvann spesielle kjemiske promotorer og avanserte materialer som keramikk, grafen og polymerere. For å oppnå dette skal vi lage et membransystem for å "rense" skipets utslipp, med 10 ganger mindre volum enn konvensjonelle skrubbesystemer. Vårt mål er å gjenvinne mer enn 90% av CO2-utslippene fra motoren med 25% lavere kostnader sammenlignet med tradisjonelle skrubbesystemer. Noen nøkkelresultat med tanke på anvendelse fra det første året av MemCCSea prosjektet er: a)En detaljert studie og modellering for ytelsen og operasjonskarakteristikken for CO2 fangst- og lagersystem om bord kommersielle skip. Den inkluderer parametere som f.eks. kraft- og varmekrav for CCS-systemet og CO2 lagringskapasitet (this means capacity, is that ok?) om bord i fartøyet. Det er blitt tatt spesielt hensyn til bruk av membran- mot «scrubber/stripper»-system, bruken av sjøvann i CCS-systemet, og potensiell marin forurensing. b)Testprotokoller for eksperimentell evaluering har blitt etablert og definert grensebetingelser for trykk og temperatur. En beregningsstrategi for en oppskalert modell av membranmodulen har blitt opprettet. c)Høy-ytelses keramisk porøse materialer og grafenbaserte hybridmaterialer for CO2 fangst separasjonssystemer har blitt fremstilt og karakterisert. Keramiske materialer har blitt behandlet med hydrofobiske/superhydrofobiske middel og «liquid entry pressure (LEP)» opp til 12 bar har blitt nådd. Grafenbaserte hybridmaterialer har blitt testet som additiver i polyvinylamin (PVA) membransystem for å øke permeabilitet og selektivitet. MemCCSea er et ACT ERAnet-prosjekt finansiert av GSRT (Hellas), FZJ / PtJ (Tyskland), RCN (Norge) og DoE (USA).

The MemCCSea proposal aims at developing hyper compact membrane systems for flexible operational and cost-effective post-combustion CO2 capture in maritime applications, including Liquefied Natural Gas (LNG) carrier ships and floating vessels (FSRU and FPSO) used by the offshore oil and gas industry. The ultimate goal of the project is to provide a feasible design and pilot demonstration capable to achieve higher than the state-of-the-art performance, meeting the following key targets: recovery of the main engine CO2 emissions greater than 90%, overall CO2 emissions reduction (including added emissions by the capture plant and utilities) greater than 50%, a-10 fold reduction of system volume and a reduction of operating costs greater than 25% compared to conventional amine-based scrubbing systems. The key technological challenge of the MemCCSea proposal is the development of customized compact carbon capture and separation membrane systems and potential CO2 storage options, taking into account the unique challenges posed by the maritime environment, stringent safety requirements and the need for energy efficiency. Two types of innovative membrane-based CO2 capture technologies will be investigated (Ceramic Gas-Liquid Membrane Contactors and Polymeric Mixed Matrix Membrane Permeators) and the developed systems will be evaluated and optimized in laboratory- and pilot-scale experimental facilities and through extensive modelling and simulation at component and system levels. At the end of the project both membrane technologies will attain the goal of TRL 5-6. Process simulation activities will evaluate the feasibility of these technologies at TRL 7, while model-based assessment will explore the applicability of the proposed solution at TRL 8-9. The MemCCSea project results will be fully transferable to other CO2 capture applications, will contribute to the fight against global warming and will enable the maritime transport sector to meet future stringent regulations.

Aktivitet:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering