Debat: Ny kraftværksteknologi skal med i energiaftale

DEBAT: Med ny teknologi kan vi opfange CO2 fra atmosfæren. Alene med landbrugets restprodukter som overskudshalm og husdyrgødning kan den kompensere for hele landbrugets udledning, svarende til en femtedel af den danske CO2-udledning, skriver Henrik Have.

Af Henrik Have
Fhv. professor, dr.agro., Landbohøjskolen

Biomasse har været anset for at være nogenlunde CO2-udledningsneutral.

Den er derfor blevet prioriteret i klima-omstillingen, og der investeres betydeligt i omlægning og nybygning af kraftvarmeværker. Nu er der imidlertid opfundet en ny kraftværksteknologi, som anvendt til biomasse kan trække CO2 ud af atmosfæren uden ekstra omkostninger.

Revolutionerende teknologi
Derfor er der udsigt til, at biomasseressourserne kan få en langt stærkere rolle i klima-omstillingen, og risiko for, at de traditionelle biomassekraftværker kan blive disruptet.

Det nye, revolutionerende kraftværkskoncept, 'the Allam Power Cycle', anvender ren ilt til forbrændingen.

Afgangsprodukterne består derfor alene af vand og kuldioxid (CO2). Anlægget er endda så genialt indrettet, at den dannede CO2 afgår i flydende form og under tryk, klar til at blive pumpet til deponi.

Da der ikke kommer kvælstof fra atmosfæren ind i forbrændingskammeret, er der ingen problemer med NOx-forurening og ikke behov for en skorsten.

Konceptet afprøves nu i begyndelsen af 2018 med et 50 MW-demonstrationsanlæg, der er udviklet og opført i Texas af et konsortium af solide virksomheder med stor erfaring i forskellige aspekter af kraftværksteknologi.  

Et fuldskala-anlæg på 300 MW til kul er sideløbende under projektering, og ventes klar i 2020.

Teknologien er på plads
Resultater fra afprøvningen af demonstrationsanlægget er endnu ikke tilgængelige, men modelberegninger udført i forbindelse med værkets design viser, at det kan levere strøm til konkurrencedygtig pris i forhold til traditionelle kraftværker drevet på kul eller naturgas.

Dette skyldes, at det nye værk er langt enklere, har meget mindre dimensioner, lavere etableringsomkostninger, høj energieffektivitet og ingen forurenende udslip.

Det nye Allam-kraftværk er i udgangspunktet designet til gasformige brændstoffer. Faste brændsler som kul og biomasse må derfor omdannes til brændbar gas, før de kan benyttes. Teknologi til dette formål findes allerede.

Ti millioner tons CO2
Våd biomasse som husdyrgødning kan som bekendt omsættes ved biologisk forgasning.

Staten fremmer produktion af biogas gennem tilskud, som betales til de kraftværker eller virksomheder, der anvender biogas i stedet for naturgas. Derfor findes der allerede mange biogasanlæg i drift.

Tør biomasse, som halm og træ, kan tilsvarende forgasses ved termisk forgasning. Denne teknologi er velkendt og anvendt til kul.  

Men til biomasse er udviklingen endnu kun nået lidt ud over demonstrationsstadiet, da den ikke som biologisk forgasning fremmes ved tilskud. Der er behov for videre udvikling og opskalering (se også link og link).

Mængden af rest- og biprodukter (overskudshalm, husdyrgødning med mere) fra dansk landbrug er opgjort til omkring ni millioner tons tørstof per år. Af dette anvendes næsten fire mio. tons allerede i energiforsyningen.  

Forestiller man sig, at seks millioner tons af denne ressource vil kunne udnyttes via Allam-kraftværker, vil der skønsmæssigt kunne fjernes omkring ti millioner tons CO2 fra atmosfæren.

Denne mængde svarer nogenlunde til landbrugets årlige udledning, eller til en femtedel af den samlede danske udledning.

Gem CO2 under Nordsøen
En forudsætning for at bruge det nye Allam-koncept er naturligvis, at den opsamlede CO2 kan lagres sikkert og permanent, men der synes at være mange muligheder.

For det første efterspørger olieselskaberne CO2 til injektion i oliebrønde, hvor det kan opløse og frigøre store mængder olie, som ellers ikke kan udvindes.

Ved denne proces bliver en del CO2 tilbageholdt i undergrunden. En anden del kommer tilbage til overfladen sammen med olien, men bliver genanvendt. Der er endnu meget betydelige olie- og gasressourcer i Nordsøen, og regeringen ønsker disse ressourcer udnyttet.

Et vigtigt middel hertil kan være CO2. Olieselskaberne i Nordsøen kan derfor måske blive aftagere.

For det andet kan der også lagres store mængder CO2 i porøse lag eller hulrum i undergrunden, og der er fundet masser af egnede steder.

Lokaliteter på land vil måske være vanskelige at få accepteret på grund af folkelig modstand, men der er også store muligheder under Nordsøen.

En engelsk-norsk undersøgelse har vist, at hele Europas CO2-udledning fra en 600-årig periode kan gemmes sikkert der (se også link). Denne løsning er måske økonomisk overkommelig, hvis der alligevel skal føres en CO2-rørledning ud til oliefelterne.

Fra drivhusgas til guldgrube
Allam-kraftværker behøver ikke gas af naturgaskvalitet. Derfor kan rensning af gassen fra et direkte koblet forgasningsanlæg spares.

Men skal gassen transporteres via naturgasnettet, må den opgraderes. Hvis dette realiseres, kan der opnås stor fleksibilitet. Forgasningsanlæggene kan placeres optimalt i forhold til forekomster af biomasse, aftagere af spildvarme og afstand til naturgasnettet.  

Tilsvarende kan Allam-kraftværker placeres uafhængigt af forekomsterne, og alene under hensyn til adgangen til naturgasnettet, elnettet og CO2-aftagere/-lagre.

På denne måde kan det også sikres, at disse kraftværker kan opereres uafhængigt af den øjeblikkelige gasproduktion fra biomasse.  

Allam-kraftværket forventes at blive konkurrencedygtig i forhold til traditionelle kraftværker. Men dertil kommer, at den opsamlede CO2 kan have en ganske betydelig værdi.

For det første vil der, når værket opereres på biomasse, være en indtjening svarende til CO2-kvotetaksten, der p.t. ligger på omkring 50 kroner per ton, hvilket svarer til omkring 100 kroner for hvert ton biomasse. Derudover kan der være indtægter fra salg af CO2 til injektion i oliebrønde.

Hjørnesten i Paris-aftalen
Den nye teknologiske mulighed for at trække CO2 ud af atmosfæren uden ekstra omkostninger er, som påpeget af FN's klimapanel (IPCC), meget vigtig for at nå klimamålene i Paris-aftalen. Samtidig ser den ud til at kunne blive et meget omkostningseffektivt element i klimaomstillingen.

Det er sandsynligt, at teknologien vil være moden til udbredelse inden 2025. Derfor vil etablering af et anlæg til biomasse ud fra et teknisk synspunkt nok kunne realiseres inden 2030.

Den kommende klimaaftale bør derfor omfatte initiativer, som kan forberede og eventuelt føre til etablering af det første Allam-kraftværk til biomasse.

Der er blandt andet behov for tekniske og økonomiske forundersøgelser, videnskabelige undersøgelser og politisk beslutning vedrørende CO2-deponering samt videre udvikling af termisk forgasning til biomasse.

Forrige artikel Viden Om Vind: KU-forskere udlader vigtige detaljer i vindmølledebat   Viden Om Vind: KU-forskere udlader vigtige detaljer i vindmølledebat   Næste artikel Lilleholt: Bæredygtig biomasse er et must for den grønne omstilling Lilleholt: Bæredygtig biomasse er et must for den grønne omstilling
Blå partier efterlyser regeringsudspil til klimalov

Blå partier efterlyser regeringsudspil til klimalov

KLIMALOV: Både Venstre, Konservative og Dansk Folkeparti forventer et udspil fra regeringen, inden forhandlingerne om en ny klimalov starter senere på måneden. De tre blå partier kræver, regeringen åbner op for, hvordan den vil nå klimamålet.