Canadisk virksomhed indfanger CO2 til en sjettedel af prisen | Ingeniøren
Canadisk virksomhed indfanger CO2 til en sjettedel af prisen
Illustration: Desconocido
For bare 100 dollars pr. ton – eller en sjettedel af, hvad det hidtil har kostet – kan CO2 trækkes ud af luften og omdannes til klimaneutralt brændstof.
11. jun 2018 kl. 16:23 42
Via en totrinsproces kan Carbon Engineering trække CO2 ud af luften og omdanne det til frit CO2. Prisen kan, afhængigt af omkostninger til driften, komme helt ned under 100 dollars pr. ton. Illustration: Carbon Engineering
Læs også: Gas fra olieplatforme bliver til dyrefoder og skåner klimaet
Grundlæggende er der ikke så svært at fjerne CO2 fra luften. De fleste husker måske den kamp, astronauterne i Apollo 13 kæmpede for at få CO2-filtrene fra kommandomodulet – som var af typen lithium hydroxide – til at passe i månelandingsmodulet, hvor de havde søgt tilflugt, så luftens indhold af den giftige luftart kunne reduceres.
Men selvom det relativt let kan lade sig gøre at fjerne CO2, så er omkostningen høj, hvis CO2-fjernelse skal op i industriel skala. Skal det faktisk få en betydning for klimaet, så skal prisen meget langt ned.
Todelt proces
Hidtil har standardprisen for at fjerne CO2 ligget på cirka 600 dollars pr. ton. Men Carbon Engineering mener, at det er muligt at gøre for helt ned til under 100 dollars pr. ton på industrielt niveau.
Processen går ud på først at binde CO2 i en vandig opløsning bestående af hydroxid (OH-), carbonat (CO3) og kalium (K). Derefter reagerer væsken med kalk (Ca) som binder CO3, der derefter kan frigøres til ren CO2. Hele processen kan foregå kontinuerligt og på industrielt niveau, hvilket virksomheden har vist gennem et treårigt udviklingsprojekt.
Det er naturligvis ikke gratis at holde sådan en fabrik kørende, og for hvert ton CO2, der indfanges og omdannes, skal der bruges 366 kWh eller 8,81 GJ naturgas. Alt efter energipriser forventer Carbon Engineering, at prisen pr. ton kan holdes i området fra 94 til 232 dollars.
Ud fra pilotanlægget, der har kørt siden 2015, har Carbon Engineering udviklet en række konfigurationer, som kan tilpasses markeder med forskellige muligheder, for eksempel lave elpriser, muligheden for at lagre CO2 eller i sidste ende bruge CO2'en i forbindelse med elektrolyse af el til at fremstille flydende brændsler.
Som jeg læser det er både input og output CO2. Hvad har jeg misforstået?
Det er jo rigtigt spændende nyt..
Men det er ikke helt klart hvad slags energi der skal bruges for at få den kemiske process til at køre? Varme, Elektricitet, andet?
Det er vel som det skal være. Man tager et gas-miks, der indeholder CO2 (f.eks. atmosfærisk luft) ind i den ene ende og får hhv. ren CO2 og luft uden CO2 ud i den anden ende.
Man kan så evt. bruge den oprensede CO2 i en ny proces.
Giftig luftart??
...til at passe i månelandingsmodulet, hvor de havde søgt tilflugt, så luftens indhold af den giftige luftart kunne reduceres
hvornår er CO2 blevet en giftig luftart??
Re: Hvad bruges der?
Man plejer at varme på CaCO3 for at udrive CO2. Nettoprocessen må være endoterm.
Ved du noget om hvilke temperature der er tale om, vil man kunne bruge solvarme evt. koncentreret solvarme?
CO2 fra Naturgas
hvad med CO2 fra naturgasforbruget? Den udgør vel omtrent et halvt ton hvis processen drives med naturgas. Bliver CO2 herfra også indfanget? Ellers er effekten jo kun halvt så stor eller prisen per netto ton CO2 dobbelt så høj.
Det ved jeg ikke præcist, men det er en del. Temperaturen kan jo komme meget højt op ved koncentreret solvarme, så det må være kunne lade sig gøre.
En måde at udnytte CO2'en på er til syntese af flydende brændstof sammen med H2. Der skal også bruges meget energi til produktion af H2 ved elektrolyse. Så spørgsmålet er om det er en god ide i forhold til andre måder at anvende energien - måske nogle nicher, måske hvis energien er billig.
glemte at se ordentligt på figuren
heraf fremgår at CO2 fra naturgas indfanges;-)
Hvis enten:
* CO2 koncentrationen er større end ca. 3%(koncentrationsbesvær)..6%(bevidstløs efter nogen tid)
* O2 koncentrationen er mindre end 10%(bevidstløs efter nogen tid)..16(koncentrationsbesvær)%
kvæles mennesker.
*Rebreather figur "Relation of physiological effects to carbon dioxide concentration and exposure period.[5]".
*CO2-scrubbers.
Molbo?
Er dette fake-news, svindel eller bare en molbohistorie hvor man fylder CO2 i gamle kulminer?
Ja, du var lige lidt hurtigere end mig.
CO2 er ikke giftig i sig selv; men koncentrationen af CO2 i lungerne styrer åndedrættet, og høj CO2 koncentration kan derfor medføre besvimelse og muligvis angst og paranoia - se https://dyk.dk/artikel/kuldioxid-–-den-onde-cirkel . Hvis luftforsyningen svigter i f.eks. en rumkapsel eller en ubåd, opstår problemet med for høj CO2 koncentration før problemet med for lavt O2 indhold.
Edit. Linken virker ikke direkte fra ing.dk (kun første del er blå), men her er essensen:
Har man (billig) CO2 kan man omdanne det til CO og O2. (O2 lukkes ud i atmosfæren)
H2O kan omdannes til H2 og O2. (O2 lukkes ud i atmosfæren)
Af CO og H2, også kaldet syntesegas, syngas, kan alle syntetiske brændstoffer laves: fx via Fischer-Tropsch-processen.
Syntetiske brændstoffer; fx kulbrinter og kulhydrater, kan gemmes i flere år i tanke (fx fra sommer til vinter)
Så forstår man hvorfor det er vigtigt at kunne trække CO2 billigt ud af atmosfæren.
Af CO og H2 kan alle syntetiske brændstoffer laves: fx via Fischer-Tropsch-processen.
Det koster energi og penge hele vejen, du kommer ikke langt for de $100, faktisk ikke længere end til at indsamle CO₂-en (ifølge deres best-case).
At det kan lade sig gøre at syntetisere brændstof fra CO₂ og H₂O er der ikke noget nyt i, men det er hamrende dyrt, og det er der ikke lavet om på.
Det var for 8 år siden:
30. jul 2010, ing.dk: Risø på vej med syntetisk benzin til 5,5 kroner per liter:
Og nøglen er den tidligere brændselscelle SOEC(Solid Oxide Electrolyser Cell).
Ved at øge spændingen mellem brændselscellens elektroder kan den hive ilten ud af en kombination af vanddampe og CO2. Ved den negative elektrode producerer cellen en syntetisk gas, der består af CO og H2, mens ilten bliver frigivet ved den positive. Tilbage står man altså med en syntetisk gas, der består af de samme grundstoffer som vores fossile brændstoffer.
De kan bruges til at lave syntetisk olie, benzin eller methan, der i modsætning til for eksempel brint kan bruges i det eksisterende naturgasnet.
Teknikken har nemlig været kendt siden starten 80'erne, men der var det alt for dyrt. Men nu forsøger Risø DTU at gøre processen til en god forretning på baggrund af de sidste årtiers forskning. Det gør de ved at optimere små dele i processen.
Han fortæller, at Risø regner med, at virkningsgraden kommer til at ligge omkring de 70-80 %. Det vil sige, at 80 % af energien, der bliver brugt til at fremstille den syntetiske gas, rent faktisk bliver lagret og udløst, når gassen bliver brændt af i en motor.
»Vi kan eftervise, at vi kan køre cellerne helt uden degradering i over 1000 timer ved middel belastninger, men ved meget høje elektriske belastninger holder cellerne ikke endnu. Det næste mål er at få cellerne til at holde til det, for så bliver syntesegassen endnu billigere,« siger Mogens Mogensen.
En dag kan vi køre hen til en vindmølle, solcelleanlæg - eller fusionsværk og tappe brændstof til bilen, flyet, skibet... Hovsa - der blev verdens transportsektor lige CO2-neutral! Spin-off: Resten af energisektoren blev også CO2-neutral i processen!
Og danskerne er ikke alene om at prøve at finde/lave den "hellige energilager gral".
Her fandt man frem til, at mindre end en fjerdedel af produktionsprisen for syntesegassen (H2 + CO) vil komme fra elektrolyseanlægget. Langt den største del vil være prisen på elektricitet fra vindmøllerne. Med en kWh pris på 20 øre skønner forskerne, at energiindholdet i syntesegassen vil have en pris, der svarer til en råoliepris på 75 dollar
18 Oct 2012, telegraph.co.uk: British engineers produce amazing 'petrol from air' technology:
The “petrol from air” technology involves taking sodium hydroxide and mixing it with carbon dioxide [fra luften] before "electrolysing" the sodium carbonate that it produces to form pure carbon dioxide
University of Delaware. (2014, January 31). New catalyst to convert greenhouse gases into chemicals. ScienceDaily:
Researchers have developed a highly selective catalyst capable of electrochemically converting carbon dioxide -- a greenhouse gas -- to carbon monoxide with 92 percent efficiency. The carbon monoxide then can be used to develop useful chemicals.
landmænd og skovdyrkere gør det gratis
Tænk en gang. Landmænd og skovdyrkere verden over gør det gratis og leverer fødevarer, byggematerialer og brændstof. De forlanger intet for at binde CO2. Med en lille investering i kunstvanding i ellers frugtbare områder kan man stoppe ørkendannelse og binde masser af CO2. Det kræver meget lidt teknologi som pumper, rør og sprinklere eller drypslanger. Jeg er overbevist om at der er masser af potentiale i at binde CO2 med den vel-annerkendte fotosyntese som en vis herre skabte for..... mange år siden. Der er tørre områder nok i verden som kan gøres frugtbare med vand. Tænk en gang den tanke at man leder Nilens vand ud i Sahara. Pumperne kunne drives af solceller og vindmøller. Ørkendannelse er et globalt problem som skal tages alvorligt da det ændrer frugtbar jord til ørken og frigiver CO2 eller rettere sagt kulstof til gasform som er det store problem. Verden har den samme mængde kul som for 1000 år siden, men formen det befinder sig på har ændret sig fra fast form til gas form og befinder sig i atmosfæren for en del af det. Det kan bindes med simpel fotosyntese og balancen kan genoprettes
Den alternative løsning er at sætte sætte CO2-scrubbere på alle brændstofmotorers udstødninger?
Vi skal have opfanget CO2 fra atmosfæren - eller holde op med at sende CO2 ud i atmosfæren.
@Uffe Jeg tror du refererer til diagrammet med boxen "direct air capture" ?
Der indgår 1 ton CO2 fra luften. Derudover indgår energi, 8,81GJ (fra naturgas) hvilket producerer 500 kg CO2 ved afbrænding. Derved skulle regnskabet stemme mht CO2.
Jo, CO2 er skam ligeså giftig som vand.
En sammenligning...!
Jeg mener, at et kulkraftværk udleder ca. 800 g CO2 pr produceret kWh.
Forudsætninger: dampkul indeholder 70% kulstof, brændværdi: 25 GJ/ton, og el-virkningsgrad: 40 %.
Hvis det er OK, og hvis CO2 nu kan fjernes for 100 dollar/ton CO2, så må kernekraft i stedet for kul gerne koste 100 dollars = 632 kr for 1250 kWh el. (1000.000/800 = 1250).
Det giver 5,0 kr/kWh.
Og den højeste pris, jeg kender, for strøm fra kernekraft er 85 øre/kWh, som altså er ca. 6 gange billigere end den billigste CO2-rensede elektricitet.
Ret mig, hvis der er fejl i regnestykket.
Jo, CO2 er skam ligeså giftig som vand
- og salt! :)
To trins processen?
Den omtalte to trins proces indbefatter at at først bindes CO₂ med KOH og der dannes K₂CO₃ som derefter konverteres til CaCO₃ med Ca(OH)₂. Og til sidst drives CO₂ ud af det dannede kalk, formentlig ved en termisk proces.
Denne omtalte metode er god hvis man ser bort fra den sidste termiske proces med at drive CO₂ ud af kalken igen. Og metoden er god til langtids lagering af CO₂ da CaCO₃ er en rimelig termisk stabil forbindelse. Det kræver en temperatur på måske 1000 til 1200 K at drive CO₂ ud af kalken igen.
Ønsker man at anvende CO₂ til en industriel proces er det en omvej at gå at konverterer K₂CO₃ til CaCO₃. K₂CO₃ som også kaldes potaske er kendt som bagepulver og K₂CO₃ er langt mere termisk ustabilt end CaCO₃. Det kræver en temperatur på måske 400 til 500 K at drive CO₂ ud af K₂CO₃.
Re: To trins processen?
Før du kan fjerne CO₂ fra K₂CO₃ må du fjerne vandet. Hvor meget energi koster det?
Kaliumcarbonat skal faktisk op på en højere temperatur for at dekomponere. Formentlig omkring 1100 til 1200 K. Beklager overstående angivet temperatur interval. Til gengæld har K₂CO₃ stor opløselighed i vand, 112 g / 100 mL ved 20 ºC og 156 g / 100 mL ved 100 ºC .
Vands fordampningsvarme er 2257 kJ/kg og en kWh er 3600 kJ dvs. det koster 0,63 kWh at fordampe 1 kg vand. Ved fordampning af vand får man jo dampen som er en fin proces energi.
1 kg vand ved 100 ºC opløser 1560 g K₂CO₃ som bærer knap 500 g CO₂.
Re: En sammenligning...!
"Hvis det er OK, og hvis CO2 nu kan fjernes for 100 dollar/ton CO2, så må kernekraft i stedet for kul gerne koste 100 dollars = 632 kr for 1250 kWh el. (1000.000/800 = 1250).
Det giver 5,0 kr/kWh."
Regner du ikke en størrelseorden forkert?
632 kr./1250 kWh = 0,51 kr./kWh
Re: Molbo?
Du følger bare ikke med. Jeg har skrevet om det i årevis, med links til dokumentation.
I mange år er på industriel basis uddraget ca. 120 Megaton/år af den udledte CO2 til fornuftige formål (gødning, kunstlim, litiumbatterier, medicin, osv.).
Processen hertil har været kendt i Tyskland (Fischer-Tropschs syntese) siden 1923. US patent no. 1,746,464, indgivet 1926, offentliggjort 1930, benyttet intensivt i Tyskland under anden verdenskrig til fremstilling af brændstof til køretøjer og fly.
En ny (2016) katalysator består af kobber-nanopartikler, kulstof og nitrogen, og da forskerne satte strøm gennem den, kunne den omdanne CO2 opløst i vand til ethanol med et udbytte på 63 procent af det omsatte CO2. Den omdanner CO2 til ethanol og resultatet er ifølge forskerne overraskende, fordi der kun skulle bruges en ganske lille elektrisk spænding, og fordi udbyttet var langt højere end forventet.
Endnu nyere god CO2-neutral energilagringsnyhed:
20. feb 2018, ing.dk: DTU-forskere omdanner biogas direkte til naturgas:
»Vi bruger en teknologi som kaldes for Co-elektrolyse, hvor hele processen sker under højt tryk og temperatur og i et hug uden at have brinten som mellemled,« siger han. Den nye metode er netop nu ved at blive patenteret.
Den nye reaktionsligning hedder: 2H2O + CO2 -> CH4 + 2O2
2015, orbit.dtu.dk: Fastoxid elektrolyseceller: Store muligheder for integration med fremtidens energisamfund.
Fejl- beklager...!
Peter: Jeg svarede hurtigt, at jeg havde regnet en faktor 10 forkert - og beklagede.
Men men min bekendelse er væk!
Jeg ændrede konklusionen til, at a-kraft i stedet for kulkraft koster omtrent det samme som den MEGET optimistiske pris for optagelse af CO2- fra atmosfæren.
Og så spurgte jeg, om det ikke er langt mere effektivt at opsamle CO2 fra røggassen, der jo indeholder ca. 100 gange mere CO2 end atmosfæren. - Altså CCS.
Glenn M-H: Du nævner processen: 2H2O + CO2 -> CH4 + 2O2.
Det er præcis samme proces som alm. forbrænding af naturgas/metan - blot modsat!
Derfor skal der tilføres præcis lige så megen energi, som blir frigivet, når man forbrænder naturgas!
Men du kan jo forsvare det med, at vi har masser af energi, hvis vi bygger tilstrækkelig mange vindmøller!
Du kan også fylde kulminerne op igen med processen: CO2 => C + O2, og du kan producere olie-produkter (=kulbrinter) med: n(CO2) + m(H2O) => nC + CnHm + (n+m)O2 .
Og fortsætter du med processerne til atmosfærens CO2-indhold igen er 0,03 %, så får vi igen de gammeldags isvintre, hvor vi kan bygge snehuler og spadsere til Sverige. Ren nostalgi!
Desværre er det langt simplere at afbrænde brændsler end at syntetisere brændsler!
Du skriver bl.a. ”Desværre er det langt simplere at afbrænde brændsler end at syntetisere brændsler! ”
Vi taler om at syntetisere kulbrinter ud fra CO₂ og enten brint eller vand. Tilsvarende kulbrinter som i dag fremstilles af råolie. Den metode man anvender i dag med raffinering af råolie er ikke særlig energi effektiv. Opstiller man følgende energibalance for raffinerings processen:
Energi i råolien + proces energi = energi i produkter + energitab
er der måske kun omkring 60% energien tilbage i produkterne (benzin, dielsel, osv.).
Så det kan godt være at syntetiske kulbrinter kan fremstilles billigere (mere energieffektivt)?
Du skal som REO mand jo heller ikke være blind for at strøm fra kernekraft er lige så god til fremstilling af syntetiske kulbrinter som vindmøllestrøm er.
Det hedder også CO2-neutral energilagring.
Ja, energien kan fx komme fra vindmøller, solcelleanlæg - eller fusionsværker.
Muligt fusionsværk:
Kig fx også på dette nye aneutroniske fusionsreaktorforslag:
14 DEC 2017, newsroom.unsw.edu.au: Laser-boron fusion now ‘leading contender’ for energy, backup.
Artikel bag paywall:
Volume 35, Issue 4 December 2017, Road map to clean energy using laser beam ignition of boron-hydrogen fusion, alternativ:
To prove the above ideas, our simulations show for example that 14 milligram HB11 can produce 300 kWh energy if all achieved results are combined for the design of an absolutely clean power reactor producing low-cost energy.
Wikipedia: Aneutronisk fusion.
12/27/2017, laserfocusworld.com: Laser-initiated hydrogen-boron fusion now 'leading contender' for energy source:
Hydrogen-boron fusion produces no neutrons [eksempel på aneutronisk fusion] and, therefore, no radioactivity in its primary reaction.
Peter: Du skriver:
1: "Vi taler om at syntetisere kulbrinter ud fra CO₂ og enten brint eller vand. Tilsvarende kulbrinter som i dag fremstilles af råolie."
2. "Den metode man anvender i dag med raffinering af råolie er ikke særlig energi effektiv. "
Jeg fastholder, at afbrænding af både kul, olieprodukter og gas er ulige meget simplere end at syntetisere brændsler.
ad 1: Råolie består jo af kulbrinter, som før i tiden blot skulle adskilles ved destillation/raffinering, men senere desuden blev tilført brint (hydrogenering).
ad 2: - ikke særlig energi-effektiv. - Mig bekendt er der meget små tab ved raffinering. Og rent logisk skal der tilføres betydelige mængder energi til syntetisering, hvor du omdanner simple produkter til "højere" kvalitet/brændværdi.
Sagt lidt folkeligt, skal du køre op ad bakke - i stedet for ned!
Men fint, at du tør nævne, at varme og el fra kernekraft kan være med til at levere flydende brændsler til skibe og især fly, hvor eldrift kun er mulig på korte ruter.
Fordele ved syntetisk brændstoffer
Husk at du skovler penge til udlandet, når du køber udenlandske fossile brændstoffer.
Vi kan med stor fordel fjerne afgifter på syntetisk brændstoffer i DK, hvis vi laver det hjemme; fx syntetisk benzin og DME. Betalingsbalancen vil få det meget bedre med hjemmelavede syntetisk brændstoffer. Syntetiske brændstoffer brænder renere end fossile brændstoffer. Syntetiske brændstoffer indeholder fx ikke svovl og PAH.
...til at passe i månelandingsmodulet, hvor de havde søgt tilflugt, så luftens indhold af den giftige luftart kunne reducereshvornår er CO2 blevet en giftig luftart??
CO2 er skam giftig, dvs. den fortrænger ilt. Man devøver svin før slagtning ved at lade dem passere en grav med CO2. (de hænger med hovedet nedad).
Problemerne på rumskibet var vistnok iltmangel.
Derfro skulle de vel fjerne CO2 fra udåndingen for at kunne genbruge ilten.
En molbohistorie?
"Via en totrinsproces kan Carbon Engineering trække CO2 ud af luften og omdanne det til frit CO2".
Hvad er pointen her? Man trækker gasarten ud og ondanner den til en gasart?
Bortset fra det så lyder det da spændende, men rent faktuelt er der ikke så meget at komme efter, CO2 drivhuseffekt er stærkt faldende. Faktisk har den kun ca. 2% effekt tilbage, sammenlignet med de første 20 ppm.
Man kan desværre ikke opfange de første 20 ppm, men må nøjes med de sidste.
I følge gaia-teorien er Joden en levende organisme, der sørger for at kloden tilpasser sig ændrede forhold. Plantes for meget skov, så stiger iltprocenten i luften, hvilket giver flere skovbrande.
Problemet er, at overbefolkningen har drevet rovdrifgt på klodens ressourcer, man har plukket de lavest hængende frugt, den billige fossile energi.
I stedet for at hente CO2 ned fra luften, kunne man med fordel erstatte den fossile brændsel med andre energikilder. Containe- og transportskibe kunne drives med reaktorer som de, der anvendes i hangarskibe. Udviklingen af små modulære reaktorer kunne anvendes alle steder, væk med fjernvarme der kun kan anvendes af en eksklusiv del af befolkningen, i stedet kunne varmeforsyningen overtages af det almindelige ledningsnet til el-varme, billig oig effektiv.
Naturen sørger for at der er balance over tid. Mere skov binder CO2 - kortvarigt - derefter frigøres CO2 igen ved træets omdannelse. Ingeniøren skrev engang, at klodens termitter udsendte 2-3 gange så meget CO2 end homo sapiens!
Løsningen er selvfølgelig ikke at man bekæmper termitterne, men man kan se, at problemer ikke løses ved at plante mere skov.
Der er andre klimafaktorer end CO2, men den viden er ikke helt sendt rund til hverken politikere eller skolebørn.
John Sixten 7 måneder siden
man kan se, at problemer ikke løses ved at plante mere skov.
Ganske rigtigt. Et græsareal eller et areal af Vadehavet forbruger en del mere CO2 end samme areal beplantet med træer. Den højt besungne regnskov i Kalmebæltet er i balance, producerer og forbruger il,t og forbruger og producerer CO2, med et nettoresultat på nul.
Ganske rigtigt. Problemet er kendt af militære kampsvømmedykkere (frømænd), som bruger iltapparater under aktioner, for ikke at røbe sig pga. luftbobler (fra de velkendte luftapparater. Det er livsvigtigt at man monterer nye "kali"patroner før man dykker.
Per - Vrøvl! har du været på et svineslagteri?
Man har en patenoster med 2-3 gondoler. -
15-20 svin ledes ind i en gondol stille og roligt uden et skrig - svin er flokdyr. Gondolen sænkes ned i fordybningen/ kælderen, der er fyldt op med CO2. så går der 1-2 minutter hvor efter svinene sætter og lægger sig. Efter 4-5 minutter hæves gondolen, svinene bliver hængt op i bagbenene og stukket. Altsammen meget stille og rolig - tror det har noget at gøre med at svinene inde på slagtegangene ikke lugter blod og hører andre grise skrige.
Hvis ikke de blev stukket efter have været i CO2, ville de vågne op igen
Lige et link til ovennævnte: http://infolink2003.elbo.dk/DVT/dokumenter...