CO2 kan transporteres i containere
Tidligere toppsjef i DNV foreslår å frakte CO2 som tørris i standard containere. – Billigere og enklere, sier Henrik O. Madsen.
Madsen forlot sjefsstolen og rollen som konsernsjef i DNV i 2016.
Etter den tid har han knapt satt seg ned i ro og mak uten å boble over av ideer som kan gjøre skipsfarten mer miljøvennlig, mer energieffektiv eller smartere.
– Jeg prøver å tenke utenfor boksen. Hvorfor skal vi alltid gjøre ting slik det er gjort før? Vi må utfordre gamle tankesett, sier Madsen.
Han er bosatt i København, men har mange jern i ilden som bringer ham til Norge rett som det er.
– Det er helt fantastisk det dere gjør med karbonfangst og lagring i Norge. Northern Lights viser at CCS er mulig, sier han.
Han er imidlertid ikke overbevist om at CO2-transport på spesialbygde tankskip er billigst og smartest.
Vanskelig og små skip
Dr. ing. Henrik O. Madsen var konsernsjef i DNV 2006-2015. Han er stadig i Norge og jobber med mange prosjekter for mer miljøvennlig skipsfart. Foto: Tore Stensvold
TU skrev tidligere om de tekniske utfordringene ved å bygge stadig større CO2-tanskip, spesielt med tanke på materialvalg og tankdesign.
For å frakte CO2 må gassen gjøres om til væske. Det er ikke like enkelt som for naturgass (LNG) eller petroleumsgasser (LPG). Det er foreløpig få skip som er bygget for det. Gjødselprodusenten Yara fikk i 2015 bygget om tre bulkskip og montert C-type tanker som tåler både trykk og kjøling. For Yara er CO2 et biprodukt som selges til blant annet næringsmiddelindustri, til drivhus samt øl- og brusproduksjon.
Yara-skipene, som driftes av Larvik Shipping, frakter 1.800 m3 CO2 med et trykk på 15 bar og – 25 grader Celsius.
7.500 tonn
Neste hopp opp i størrelse blir de to skipene til Northern Lights. De 130 meter lange skipene får en kapasitet på 7.500 tonn CO2 ved 15 bar og -26 grader C. Det foregår mye forskning og utvikling på skip og konsepter som kan ta enda større volum.
Yara er Europas største produsent av CO2 til matproduksjon, bryggerier og industrielt bruk. Yara Frøya er ett av tre CO2-frakteskip driftet av Larvik Shipping og som Yara benytter til å sende gassen i flytende form til kunder. Foto: Tore Stensvold
– Det vil helt klart være behov for spesialtankere, men for mange av CCS-prosjektene kan containere være et billig og enkelt alternativ, sier Madsen.
Han har snakket med ekspertise i inn og utland på CO2 og regnet og beregnet. CO2 er den eneste gassen som går over fra flytende til fast form ved en gitt temperatur.
– CO2 kjøles ned til det blir tørris. I fast form kan det fylles opp i helt vanlig 20-fots containere som isoleres med 25 cm. standard bygningsisolasjon på innsiden. Den vil ta 25 tonn CO2 som dermed kan fraktes på helt vanlige containerskip, sier Madsen.
– En annen stor fordel er at det ikke er samme krav til renhet, slik det er når det skal fraktes på tankskip. For nedpumping i reservoaret, gjør det ikke noe om det er urenheter, sier Madsen.
Kan være god ide
Administrerende direktør Bente Hetland i North Sea Container Line (NCL) sier til TU at ideen er helt ukjent for dem, men at det absolutt bør la seg gjøre.
Hun har imidlertid et par betenkninger.
– Vi må vite at det er het trygt, at det ikke er noen sikkerhetsutfordringer, sier Hetland til TU.
Hennes andre bekymring er at det blir en logostikkutfordring.
Det norske selskapet Northern Light har bestilt to skip fra Dalian Shipbuilding i Kina for frakt av flytende CO2. Hvert av dem er 130 meter lange og kan ta 7.500 kubikkmeter LCO2. Fra mottaksterminalen i Øygarden sendes den nedkjølte, flytende gassen i rør til en brønnramme og pumpes ned til permanent lagring 2.600 meter under havbunnen. Illustrasjon: Northern Lights
– Hvis containerne ikke kan brukes til noe annet, får vi en del tomme containere som skal returneres. Det er dårlig logistikk, sier Hetland, men legger til at perfekt balanse i containermarkedet ikke finnes.
Hun ser et potensial for løsningen.
– Hvis det er betalingsvilje, bør det være en kjempemulighet, sier Hetland til TU.
Ufarlig
Henrik O. Madsen sier at det er helt trygt og ufarlig å frakte CO2 i fast form. Tørris i seg selv er ikke giftig eller eksplosivt.
– Når tørris sakte varmes opp kan trykk bygge seg opp. Fordampingen vil kun være på 0,2 prosent.. Containeren vil ikke være 100 prosent. Dermed vil det ikke bygges opp farlig trykk, sier Madsen.
Madsen er skuffet over lav respons fra shippingkretser.
– Jeg har fortalt flere rederier om ideen, men de har alle valgt å gå nedover den «trygge» veien med dyre CO2-gasstankere. De har ikke vist noen interesse for noe som kan forstyrre utviklingsprosjektene deres fundamentalt, sier Madsen med skuffelse i stemmen.
Madsen sier at heller ikke hans gamle arbeidsgiver har kommet ham jublende i møte.
North Sea Container Line (NCL) seiler med containere langs norskekysten og til og fra havner i Nord-Europa. NCL Avrøy har plass til 886 TEU og er utstyrt med to kraner på 45 tonn hver. til lasting og lossing Foto: NCL
Utelukker ikke
Overfor TU er DNV litt mer åpen.
Leder for forretningsutvikling innen CO2-skip i DNV, Johan Petter Tutturen, sier til TU at transport av CO2 som tørris isolert sett kan bli billigere, men at DNV ikke har studert konseptet og derfor ikke kan si noe mer konkret.
– Personlig synes jeg det er en besnærende idé, og i en tidlig fase med frakt av CO2 for permanent lagring, som vi er i nå, skal vi ikke utelukke noen muligheter og ideer bare fordi de ikke er «main stream», sier Tutturen i en epost til TU.
Han påpeker imidlertid at tørris-prosjektet må sees i et helhetlig perspektiv.
– Man må en nok ta en «holistic approach» på dette. Det å gjøre CO2 til tørr-is, krever ikke ny eller innovativ teknologi. Frakt-delen blir sikkert vesentlig billigere og mer håndterbart enn å frakte CO2 nedkjølt og under trykk. Lagringsdelen derimot bør en kikke nærmere på, skriver Tutturen.
Kontrollert oppvarming
Henrik O. Madsen har tenkt på begge deler. Hvis CO2 er fanget med kryogen teknologi, er den allerede i fast form. Det vanligste i dag er å fange CO2 med en kjemisk teknologi ved hjelp av aminer og så bringe det over i flytende form ved avkjøling og trykksetting, for eksempel 15 bar og minus 28 grader Celsius.
– Fjerner man trykket på den flytende CO2, skjer det en adiabatisk prosess, det vil si der ingen energi utveksles med omgivelsene, hvor omtrent halvparten av CO2-en blir til tørris og resten til CO2-gass. CO2-gassen må da gjennom en ny prosess hvor den blir flytende. Dette krever litt energi – i størrelsesorden 10 euro per tonn CO2. Jeg er imidlertid overbevist om at dette tjenes inn flere ganger lenger ned i verdikjeden på grunn av den enkle transporten, sier Madsen.
Skal vaske CO2 fra eksos med scrubber
Han viser til at det finnes flere tørrismaskiner med ulik kapasitet kommersielt tilgjengelig. Men hvordan få tørrisen over i en isolert container og hva skjer i mottakshavnen?
– Det er også løsbart å få tørris inn i containere, men presis hvordan har jeg ikke svar på nå. På mottaksstedet, som for eksempel Øygarden, kan tørris overføres til tanker for sakte fordamping. Det beste vil være å ha det i horisontale rør der man lar trykket bygge seg langsomt og kontrollert opp, sier Madsen.
Han mener at man for eksempel kan bruke 20 rør på 25 meters lengde med en diameter på 40 cm. Da står det og fordamper til et trykk på 130 bar, enten ved å la det være god plass rundt rørene og bare bruke omgivelsestemperatur, eventuelt med varmeveksler eller bruk av overskuddsvarme om det er tilgjengelig. Når tørrisen er gått over i flytende CO2, går det inn i rørledningen som fører det ned i reservoaret, akkurat som om det kom med tankskip.
5 milliarder tonn
Det internasjonale energibyrået, IEA, har anslått CO2-lagringsbehov på 5 milliarder tonn per år i 2050.
Madsen sier at det kan sammenlignes med dagens kulltransport med bulkskip. I en dekarbonisert verden er det ikke behov for kulltransport, men heller CO2-transport.
Shippingindustrien trenger ikke fortvile av den grunn.
– Selv om bare en del fanget CO2 skal fraktes sjøveien, kan det bli en stor ny last, i hvert fall på nivå med dagens kulltransport. I stedet for bulkskip for kull, er det behov for containerskip, lektere og andre typer som kan ta med containere, sier Madsen.
For verftsindustrien mener Madsen at det kan være en fordel.
– Det er ikke kapasitet til å bygge nok tankskip i den størrelsesorden det etter hvert vil bli behov for, sier Madsen.
Larviks Shipping har mange års erfaring med å drifte CO2-skip. Rederiet har fått japanske MOL inn på eiersiden. Sammen utvikler de større skip som skal kunne veksle mellom LCO2 og ammoniakk. Illustrasjon: Larvik Shipping/MOL