Oxyfuelförbränning av svartlut i svenska sodapannor

För att begränsa den globala uppvärmningen till max 1,5 °C krävs åtgärder i form av negativa nettoutsläpp av koldioxid (CO₂). Med negativa utsläpp avses avskiljning och permanent lagring av CO₂ med biogent ursprung, förkortat BECCS (bio-energy with carbon capture and storage). I Sverige finns ca sjuttio större anläggningar som vardera släpper ut över 100 000 ton biogen CO₂ årligen. Tillsammans bidrar de med över 30 miljoner ton CO₂ till atmosfären, varav de största utsläppskällorna återfinns inom pappers- och massaindustrin. Sverige har därmed särskilt goda förutsättningar för att skapa negativa nettoutsläpp av CO₂ vid dessa stora punktutsläppskällor genom att implementera BECCS. Förbränning av svartlut inom svensk massa- och pappersindustrin släpper årligen ut ca 20 miljoner ton biogen CO₂ till atmosfären. Genom att implementera oxyfuelförbränning i befintliga sodapannor skulle det vara möjligt att skapa negativa nettoutsläpp av CO₂ vid dessa stora punktutsläppskällor.

Oxyfuelförbränning, som innebär att förbränningsluften ersätts med syrgas spädd med recirkulerade rökgaser, medför en ström av lättillgänglig CO₂. Under senare år har oxyfuelförbränning fått stort intresse tack vare förbättrade möjligheter till enkel och billig CCS. En fördel med tekniken är att den går att implementera i befintliga pannor. Efter konventionell rökgasrening och kondensation av vattenånga återstår endast en högkoncentrerad ström av CO₂ som är möjlig att komprimera direkt utan ytterligare rening för vidare permanent lagring. Oxyfuelförbränning innebär därmed att komplicerade, dyra och energiintensiva CO₂-infångningssteg helt kan undvikas.

Genom detta projekt skapas förutsättningar för att implementera nya industriella lösningar inom massa- och pappersindustrin, som på sikt kan resultera i betydande tekniksprång mot kraftigt reducerade svenska utsläpp av växthusgaser. Projektets målsättning är att ta fram väsentlig kunskap för framtida implementering. Eftersom smältakemin i sodapannan påverkar hela brukets kemikalieåtervinning, så innebär projektet att öka förståelsen kring viktiga kemitekniska utmaningar och möjligheter som behöver beaktas inför konvertering till oxyfuelförbränning. Några av projektets konkreta mål är att:

• Genomföra omfattande experimentella tester med svartlut under varierande oxyfuelbetingelser 
• Ta fram en modell som beskriver den komplexa kemin i sodapannan under olika oxyfuelbetingelser
• Uppskatta kostnader för framtida implementering av oxyfuelkonceptet vid en befintlig svensk sodapanna och beräkna potentialen för CO₂-reduktion från densamma, förutsatt en bibehållen ångproduktion
• Tillgängliggöra lärdomarna genom vetenskapliga publikationer