En av de åtgärder som identifierats som avgörande för att vi ska klara av att uppnå klimatmålen och inte har några nettoutsläpp av växthusgaser 2045 är infångning och lagring av koldioxid. Teknikerna för detta är flera och har olika mognadsgrad. Karin Pettersson, forskare inom energi- och miljösystemanalys och ansvarig för koordinering av RISE satsning på negativa utsläpp, reder ut de olika begreppen.
Sverige har sedan 2017 klimatmål som säger att vi till 2045 inte ska ha några nettoutsläpp av växthusgaser, för att därefter uppnå negativa utsläpp. Målet innebär att utsläppen av växthusgaser från svenskt territorium måste minska med 85 procent jämfört med 1990 års nivåer. Resterande utsläpp ned till noll, det vill säga 15 procent, kan uppnås genom så kallade kompletterande åtgärder.
Bio-CCS – banar vägen till negativa utsläpp
Bland dessa kompletterande åtgärder finns avskiljning och lagring av koldioxid av biogent ursprung, så kallat bio-CCS eller BECCS (Bio Energy with Carbon Capture and Storage), en teknik som har stor potential i Sverige, på grund av ett antal stora biogena punktutsläpp från framför allt förbränning av biobränslen i kraftvärmeverk och inom massa- och pappersindustrin.
– Ska vi klara av 1,5-gradersmålet är det absolut avgörande att vi får bort koldioxid från atmosfären, säger Karin Pettersson, forskare på RISE. Bio-CCS har pekats ut av regeringen som en nyckelteknik för att nå ner till och under noll. Av de ca 10,7 miljoner ton koldioxid som ska hanteras av kompletterande åtgärder kan bio-CCS komma att utgöra upp till 10 miljoner ton.
CCS – lagring med utmaningar
Också koldioxid med fossilt ursprung kan avskiljas och lagras. Tekniken, som då ofta benämns som bara CCS (Carbon Capture and Storage) skiljer sig från bio-CCS baserat på varifrån koldioxiden kommer. I fallet med bio-CCS har koldioxiden en icke-fossil ursprungskälla, och kommer från förbränning av biomassa, men koldioxid kan också ha ett fossilt ursprung, som exempelvis förbränning av kol och olja. Men oavsett källa kommer koldioxiden att behöva fångas in och lagras.
– Lagringen av koldioxid har sina utmaningar, det går inte att göra var som helst, säger Karin Pettersson. I Norge har man stora initiativ för lagring av koldioxid under havsbotten. Men kostnaderna för den lösningen ser än så länge ut att öka stadigt. Dessutom måste koldioxiden transporteras till lagringsplatsen.
Ska vi klara av 1,5-gradersmålet är det absolut avgörande att vi får bort koldioxid från atmosfären
CCU – så kan vi använda infångad koldioxid
Det finns också möjligheten att använda den infångade koldioxiden som en möjlig råvara vid framställningen av nya produkter, en teknik som brukar benämnas CCU (Carbon Capture Utilisation).
– Du kan använda infångad koldioxid på flera sätt, förklarar Karin Pettersson. Antingen direkt i exempelvis kolsyra eller i växthus, eller för att tillsammans med vätgas producera elektrobränslen. I takt med att tekniker för att använda infångad koldioxid utvecklas så kommer vi med största sannolikhet att se nya marknader för avskild biogen koldioxid, en konkurrens om CO2-molekylerna.
En viktig aspekt kring användning av infångad koldioxid är att det visserligen kan bidra till minskad klimatpåverkan genom att ersätta en fossil råvara, men det bidrar inte till negativa utsläpp på samma sätt som bio-CCS. Dessutom kräver produktionen av elektrobränslen stora mängder elektricitet.
Karbonatisering – koldioxidlagring som skapar värde
En teknik för att använda infångad koldioxid, med stor potential, kallas karbonatisering och går i princip ut på att binda in koldioxid i restprodukter innehållande alkalimetaller från industrin. Tack vare det skapas produkter som bland annat kan användas i betong eller som fyllnadsmedel i färgprodukter eller massa- och pappersprodukter.
– Karbonatisering är lovande, säger Karin Pettersson. Tekniken har lite sämre verkningsgrad, men samtidigt lägre kostnader. Den kan användas lokalt vilket resulterar i mindre transporter, och dessutom skapas nya produkter med ett värde på marknaden.
Så arbetar RISE med infångad koldioxid
RISE arbetar längs hela värdekedjan inom CCS/U-området; från avskiljning, rening och upparbetning samt omvandling av koldioxid till olika produkter, men vi täcker också in området på flera olika systemnivåer. I forskningsprojekt arbetar RISE exempelvis med att utveckla nya material och processer för avskiljning och lagring av koldioxid. Nästa år kommer flera testbäddar inom området att byggas som kan stötta näringsliv med utveckling och uppskalning av processer och teknik. Dessutom arbetar vi med systemanalys, inklusive teknoekonomiska beräkningar, livscykelanalyser och policy.
– Oavsett var man befinner sig i systemet eller i vilken industrigren man verkar så är frågan om minskade koldioxidutsläpp central, säger Karin Pettersson. Och oavsett vilken utmaning man står inför när det gäller detta finns vi på RISE tillgängliga för rådgivning och stöd.
