Norge vill lagra Europas koldioxid

Djupt nere på havsbotten, tio mil rakt ut i Nordsjön i höjd med Bergen, står en gul box, stor som en container. Från boxen leder ett borrhål ner till knappt tre kilometers djup. Hålet mynnar ut i en reservoar av porös sandsten med ett tak av skiffer. I dag är reservoaren vattenfylld, men om några år är planen att den ska börja fyllas med koldioxid, som annars hade släppts ut i atmosfären.

– Det blir allt tydligare att vi behöver koldioxidlagring för att klara klimatmålen, säger Per Sandberg, affärsutvecklare på det norska energibolaget Equinor, tidigare Statoil.

Tillsammans med två andra energibolag driver Equinor projektet Northern Lights som går ut på att lagra koldioxid i stor skala. År 2024 är planen att kunna ta emot 1,5 miljoner ton om året. Kapaciteten kan därefter skalas upp.

– Tekniken finns och fungerar. Vi har lagrat koldioxid i mer än 20 år, säger Per Sandberg, och syftar på Equinors gasfält Sleipner och Snøhvit, där 1,7 miljoner ton koldioxid avskiljs och lagras varje år i sandsten under havsbotten.

I början av 2000-talet talades det mycket om koldioxidavskiljning och lagring, CCS, efter engelskans Carbon Capture and Storage. Energibolag såg det som en chans att fortsätta elda fossila bränslen utan att vara miljöbovar. Mängder av projekt drogs igång varav ett i norska Mongstad, som jämfördes med den första månlandningen av den dåvarande statsministern Jens Stoltenberg. Vattenfall byggde en pilotanläggning vid sitt tyska kolkraftverk Schwartze Pumpe. EU planerade tolv demonstrationsanläggningar runt om i Europa.

Men satsningarna slutade i många fall med ett fiasko. Listan över nedlagda projekt är lång. Av satsningen i Mongstad blev det ett utvecklingscenter men ingen storskalig lagring. Vattenfall la ner all forskning på CCS år 2014. Av de tolv EU-anläggningarna byggdes inte en enda.

– Orsakerna var flera, inte minst saknades en tillräckligt stark klimatpolitik. Det var för billigt att släppa ut koldioxid, och så är det fortfarande, säger Filip Johnsson, professor i uthålliga energisystem på Chalmers tekniska högskola i Göteborg.

En vanlig uppskattning är att det kostar minst 1 000 kronor att skilja ut och lagra ett ton koldioxid. Då är det billigare för berörda företag att köpa en utsläppsrätt i EU:s handelssystem och släppa ut den i atmosfären. Priset har det senaste året som mest varit uppe i omkring 300 kronor per ton.

Trots det verkar trenden nu vända och fler sneglar åter på tekniken. Efter flera år av nedgång rapporterar Global CCS Institute en ökning av antalet projekt runt om i världen.

Per Sandberg säger att han för seriösa samtal med omkring 35 företag i hela norra Europa, som är intresserade av att skeppa sin koldioxid till Norge. De lockas, menar han, av modellen där företagen bara behöver stå för infångningen. Mot en avgift kommer sedan en tankbåt från Northern Lights och hämtar koldioxiden i flytande form och fraktar den till Norge, där den pumpas ner under havsbotten.

En annan viktig faktor för det nyvaknade intresset för CCS är att klimatkrisen blir allt mer akut. Den internationella klimatpanelen IPCC räknar med CCS i flera av sina framtidsscenarier för att klara 1,5-gradersmålet. Klimatmålen har också skruvats upp, från utsläppsminskningar som räknas i procent, till nollutsläpp. Sverige ska till exempel inte ha några nettoutsläpp 2045 och efter det minusutsläpp. Målet för EU är att bli klimatneutralt till 2050.

Filip Johnsson har svårt att se hur de högt satta klimatmålen ska kunna nås utan CCS. Trots ökningen av förnybar energi minskar inte den fossila energin i världen. Länder med stora fossila reserver, inklusive Norge, fortsätter att pumpa upp olja och gas, även om de samtidigt strävar mot att ställa om.

– För fossila bränslen finns bara två möjligheter att nå klimatmålen. CCS eller att lämna kvar dem i backen, säger Filip Johnsson.

För många energiintensiva industrier är det också mycket svårt att nå nollutsläpp utan CCS. Dit hör cementtillverkning där koldioxid släpps ut i själva processen.

– Där är CCS en nödvändighet för att komma till nollutsläpp.

Knäckfrågan är vem som ska betala. Vid gasfälten Sleipner och Snøhvit är CCS lönsamt på grund av en extra koldioxidskatt för utvinning av olja och gas i Norge. Men den gäller inte utsläpp från industrin.

Visserligen kan det utvecklas ny och billigare teknik, men det är inget som går att planera för, enligt Filip Johnsson.

– Forskning pågår och det finns absolut en möjlighet att kostnaderna går ner, men på kort sikt är risken snarare att projekten blir dyrare än planerat.

I Norge pågår förhandlingar mellan staten och energibolagen inom Northern Lights om finansieringen av koldioxidlagret. Sedan 2012 driver norska staten ett projekt för att demonstrera industriell CCS i stor skala, där Northern Lights är en del. Totalt uppskattas kostnaderna till 17 miljarder norska kronor. Pengarna ska användas dels för att bygga anläggningar för avskiljning vid ett norskt värmekraftverk och en norsk cementfabrik, dels för att bygga upp infrastrukturen för lagring och transport.

I Sverige har CCS aldrig varit någon stor fråga. Det är dock på väg att ändras. I början av året kom en utredning om hur Sverige ska nå nollutsläpp 2045 och därefter negativa utsläpp. Enligt utredningen behövs CCS som ett komplement för att nå målet. Utredningen föreslår att 1,8 miljoner ton koldioxid ska urskiljas och lagras årligen till år 2030. Förslaget gäller bara koldioxid från förbränning av biologiskt material, så kallad bio-CCS, som i praktiken ger negativa utsläpp. Finansieringen ska ske med statliga medel genom så kallad omvänd auktionering, där den som kan skapa minusutsläpp till lägsta kostnad vinner.

Flera svenska företag ligger redan i startgroparna. På energibolaget Stockholm Exergi har en forskningsanläggning för bio-CCS byggts och testats från december 2019 till maj i år. En liten del av rökgaserna från företagets största bioeldade kraftvärmeverk har letts genom rör och tankar där koldioxiden tvättats ut. Planen är att fortsätta testerna under hösten.

– Då kommer vi att fortsätta förfina processen och köra under mer komplexa drift-situationer, säger Erik Dahlén, som ansvarar för forskningsanläggningen.

Samtidigt görs en förstudie om att bygga en stor avskiljningsanläggning med en kapacitet på 800 000 ton koldioxid om året som kan stå klar till 2025. Efter tvättning, rening och komprimering är tanken att koldioxiden ska fraktas till Norge under förutsättning att lagret är i drift.

Röken från förbränningen innehåller ungefär 18 procent koldioxid. För att skilja ut den används kaliumkarbonat. Under tryck reagerar den med koldioxiden i en reaktor och bildar kaliumvätekarbonat (som även används som bakpulver). När trycket sänks i en andra kammare går reaktionen åt andra hållet och koldioxiden kan fångas in, medan kaliumkarbonaten cirkulerar tillbaka.

En nackdel med koldioxidinfångning är att den är energikrävande. En del av den producerade elen på kraftvärmeverket kommer att gå åt till kompressorerna, som höjer trycket på rökgaserna.

– Vi räknar med en minskad total verkningsgrad för hela kraftvärmeverket på 2 procentenheter när vi är i full drift. Det är ändå en förhållandevis låg siffra eftersom vi kan återvinna värme som bildas i CCS-processen, säger Erik Dahlén.

En annan begränsning är att all koldioxid inte fångas in.

– Vi tror att vi kommer att fånga in 90 procent. Tekniskt klarar vi en större andel, men de sista procenten blir väldigt dyra, säger Erik Dahlén.

I slutet av maj startade landets hittills största testanläggning för CCS vid Preems raffinaderi i Lysekil. Fram till oktober kommer 3 600 kilo koldioxid om dagen att fångas in från tillverkningen av vätgas som framställs av naturgas. För tvättningen används en teknik som i princip fungerar på samma sätt som hos Stockholm Exergi, men där koldioxiden absorberas med hjälp av aminer.

Testet ingår i ett större projekt för att studera hela värdekedjan från infångning till lagring. I projektet, som fått både svenskt och norskt statligt stöd, deltar Chalmers tekniska högskola och det norska forskningsinstitutet Sintef samt företagen Equinor och Aker Solutions. Även i Lysekil är siktet inställt på en storskalig anläggning till 2025 med en kapacitet på upp till 500 000 ton per år.

– Utmaningen är att hitta samarbeten och få hela kedjan att fungera. Vi tittar även på regulatoriska barriärer, säger Karin Lundqvist, som leder Preems CCS-projekt.

Bland annat behövs ett bilateralt avtal mellan Norge och Sverige för att få transportera koldioxiden över gränsen. För att få tillgodogöra sig utsläppsminskningarna i EU:s handelssystem krävs även en ändring av reglerna. I dag tillåts bara transport av koldioxid med pipeline och inte med fartyg.

En vanlig kritik mot CCS är att det fördröjer en omställning och att det tas som en ursäkt för att fortsätta med fossil energi. Det avfärdas av Karin Lundqvist.

– Vi kommer att ha en övergångsperiod när vi går över till förnybart och där behövs CCS som ett komplement för att minska utsläppen.

I dag finns det ett tjugotal större CCS-anläggningar i drift i världen. Men bara en handfull av dessa har som huvudsyfte att lagra koldioxid. De övriga injicerar koldioxid i oljefält för att kunna öka utvinningen av olja. Tillsammans lagrade de 25 miljoner ton koldioxid under 2019. En droppe i havet jämfört med de totala utsläppen på 43 miljarder ton.

Beräkningar av forskare vid brittiska Imperial College, som nyligen presenterades i tidskriften Energy & Environmental Science, visar att världen skulle behöva lagra 2 700 miljarder ton koldioxid till år 2100 för att temperaturen på jorden inte ska stiga mer än 2 grader.

Fullt möjligt, menar de, men det förutsätter att utbyggnaden av CCS fortsätter och kombineras med förnybar energi, energieffektivisering och elektrifiering.

I projektet Mistra Carbon Exit undersöker Filip Johnsson och kollegor olika modeller och styrmedel för att finansiera CCS och andra åtgärder. Det skulle kunna ske genom olika former av klimattullar eller att staten under en övergångsperiod kompenserar för fördyringen av varorna. Kostnaden kan också spridas ut över hela leverantörskedjor.

Grundproblemet är dock att det måste kosta mer att släppa ut koldioxid om CCS ska löna sig.

– Koldioxiden måste prissättas ordentligt. Det är något vi har misslyckats med i samhället.