Vil fange CO₂ med varmepumper

Varmepumper skal fange CO₂ fra lite klimavennlig sementproduksjon. – Norge bør være det første landet som tar i bruk teknologien, mener Sintef-forsker Abdelghafour Zaabout.Tekst og foto: Georg MathisenSementindustrien i Kina slipper ut 26 ganger så mye CO₂ som det samlede utslippet i Norge. Forskere i Trondheim og Milano arbeider med å finne løsningen. Den nye renseteknologien kan brukes i all industri som slipper ut CO₂ i gassform – for eksempel kullkraftverk, metallindustri og avfallsforbrenningsanlegg.

Mindre energi

Det tar tid. – Det er 20 år siden forskningen begynte på slik teknologi for å fange CO₂, forteller forsker og prosjektleder Abdelghafour Zaabout på Sintef Industri. Hvis alt går som det skal, kan det fort ta enda ti år før teknologien kan prøves ut i full skala i industrien.Det han og kollegene har klart, er å redusere energiforbruket når klimagassen fanges ved hjelp av Sarc-teknologi. Sarc er en forkortelse for «Swing Adsorbtion Reactor Cluster».

Kjemiske reaksjoner

Enkelt forklart betyr det at CO₂ fra røykgassen som industrien slipper ut, fanges inn av et annet kjemisk stoff – en adsorbent. Den kjemiske reaksjonen gir fra seg varme. I neste omgang skal CO₂ frigjøres fra adsorbenten igjen for å lagres. Den prosessen krever mye energi.Zaabout har vist hvordan energien som skapes i den første kjemiske reaksjonen, kan tas vare på og brukes om igjen i den andre reaksjonen ved hjelp av en varmepumpe. Det er en stor mengde varme som overføres mellom de to prosessene, men Sintef-prosjektet kan kutte energibehovet for CO₂-fangsten med opptil tre fjerdedeler. Da er forutsetningen at varmepumpen og vakuumpumpen drives med strøm fra fornybare kilder.

Vakuumpumpe

– Vi bruker en varmepumpe til å overføre den energien. Samtidig kombinerer vi varmepumpen med en vakuumpumpe. Den lager et moderat vakuum, som påvirker likevekten i reaksjonen. Det er viktig å gjøre temperaturforskjellen på de to sidene av varmepumpen så liten som mulig. Nå bruker vi 60 og 78 grader. Hvis vi ikke hadde kunnet bruke varmepumpe og vakuumpumpe, ville temperaturen ha måttet opp i 120 grader, forklarer han.Nå tester forskerne ved Sintef og NTNU ut hvilke stoffer som er best som adsorbenter, og teknologien testes ut med både sementproduksjon, avfallsforbrenning og kullkraftverk.

Gode tall i Norge

– Vi kalkulerer hvor mye energi som brukes per kilo fanget CO₂. Siden elektrisk kraft er fornybar i Norge, så er tallene ekstra gode her. Norge burde være det første landet som tar i bruk teknologien. Men den gir gode tall også for kullkraftverk, understreker Zaabout.– Fordelen med et slikt prosjekt som dette er at det lar oss se på alle mulighetene og ta ut dem som ikke virker. Nå har vi kommet langt i å forstå hvordan teknologien kan virke for hver enkelt industri og hvor vi må avstemme mer detaljert for å få det til best mulig, konstaterer Abdelghafour Zaabout.