Minusutsläpp Så kan vi tvätta atmosfären på koldioxid

Transkript

1 Minusutsläpp Så kan vi tvätta atmosfären på koldioxid Anders Lyngfelt Naturskyddsföreningen i Göteborg 16 oktober 2018

2 Vad är negativa utsläpp? Förbränning av biomassa är klimatneutral dvs. nollutsläpp Förbränning av biomassa med koldioxidinfångning ger negativa utsläpp 10/17/2018 Chalmers 2

3 Negativa utsläpp BECCS / Bio CCS infångning av koldioxid vid förbränning + geologisk lagring Skogsplantering Inbindning i jordbruksmark ändrade jordbruksmetoder Biokoks Pyrolys av biomassa, träkoks som jordförbättring Enhanced weathering påskyndad vittring, bryta/krossa lämpliga bergarter Direct air capture (DAC) direkt infångning från luft 10/17/2018 Chalmers 3

4

5 Klimatbudgeten Vad innebär Parisavtalet? Hur mycket mer koldioxid kan vi släppa ut?? Koldioxidbudget för max 1.5ºC and 2ºC : 200 and 800 Gton CO 2 Utsläpp idag 40 Gton CO 2 /år : 5-20 år kvar med dagens utsläpp Ny Svensk klimatlag 2017: Nollutsläpp senast 2045, och därefter negativa utsläpp Negativa utsläpp behövs för att nå klimatmålen

6 1,5 gradersmålet 1,5 gradersmålet negativa utsläpp c:a % av budget 10/17/2018 Chalmers 6

7 Slutsatser Slutsats 1. Vi behöver minusutsläpp 10/17/2018 Chalmers 7

8 Teknik Koldioxidinfångning och lagring = CCS / Carbon Capture and Storage Fossila bränslen Biomassa Inga utsläpp Negativa utsläpp 10/17/2018 Chalmers 8

9 Anders Lyngfelt, Chalmers University of Technology Koldioxidlagring Lagring sedan miljon ton CO 2 /år (3% Norges utsläpp) Area: km 2 Djup: 550 to 1500 m Höjd: m Porositet: 30 40%

10 Unit 3, med CO 2 infångning Koldioxidinfångning, exempel CO 2 stripper Absorptionstorn Boundary Dam, Canada. 115 MW e Kolkraftverk med CO 2 -infångning: 1 Mton CO 2 /år I drift sedan mer än tre år. kompression Värmeväxlare Regenerering aminer

11 Petra Nova, Texas, coal fired power plant >1 Mton/year Operation since January 2017

12 För klimatet Storskalig koldioxidlagring idag För ökad oljeutvinning Totalt lagras 30 Mton CO 2 /år Ungefär 0,1% av totala utsläppen 10/17/2018 Chalmers 12

13 Anders Lyngfelt, Chalmers University of Technology Hinder: 1) Tätt tak 2) fastnar i porer 3) löser sig i vatten 4) reagerar med mineraler

14 Möjliga läckage: Noggrann förundersökning Övervakning, för tidig upptäckt Avsluta injektion Täta läcka, om möjligt Depressurize, alltså flytta CO 2 till annat ställe (inte särskilt dyrt) Sistautväg: Fångain CO 2 igen med negativa utsläpp (betydligt dyrare) Glöm inte: en mycket stor del kan inte läcka ut

15 Hur länge behöver koldioxiden lagras? Hur länge stannar CO 2 i atmosfären? Atmospheric CO 2 concentration (ppm) Year

16 Hur länge behöver koldioxiden lagras? 100% läckage med olika hastighet Blandat fall 300/1000/ år

17 Anders Lyngfelt, Chalmers University of Technology Transport Pipelines för CO 2 iusa >300 mil transporterar 114 Mt/år CO 2 statistik Läckage lika vanligt som med pipelines för naturgas Konsekvenser av läckage mycket mindre allvarliga läckande naturgas läckande koldioxid

18 Slutsatser Slutsats 2. Teknik för att fånga in och lagra koldioxid finns Kostnaden är c:a kr/kg 10/17/2018 Chalmers 18

19 Potential 2050, Ref 1 Residues, Ref 2 Ref 1. Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation, Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Chapter 2. Bioenergy By Helena Chum, Andre Faaij, José Moreira, Göran Berndes, Parveen Dhamija, Hongmin Dong, Benoît Gabrielle, Alison Goss Eng, Wolfgang Lucht, Maxwell Mapako, Omar Masera Cerutti, Terry McIntyre, Tomoaki Minowa, Kim Pingoud, Richard Bain, Ranyee Chiang, David Dawe, Garvin Heath, Martin Junginger, Martin Patel, Joyce Yang, Ethan Warner, David Paré, Suzana Kahn Ribeiro Ref 2, Global Bioenergy Resources, Slade, Bauen and Gross, Nature Climate Change 29 jan 2014, vol 4 s

20 klimateffektiv användning av biomassa A förbränning B förbränning och CO2-infånging C bränsleproduktion och CO2-infångning D bränsleproduktion Minskning fossila utsläpp 1 1 ½ ½ Negativa utsläpp 0 1 ½ 0 Total klimateffektivitet ½

21 Biomassa kan användas till 1 Mat/foder CO 2 till atmosfär 2 Fibrer/kemikalier papper, timmer, plast Biogent avfall Biomassa 3 Inbindning i mark/växtdelar minusutsläpp! 5 Pyrolys 4 Förbränning Biokol minusutsläpp! Energi Infångning CO 2 minusutsläpp! 6 Bränslen biodiesel, alkohol, biogas.. CO 2 till atmosfär

22 Slutsatser Slutsats 3. Man kan nog fånga in mycket CO 2 10/17/2018 Chalmers 22

23 Varför kemcyklisk förbränning (CLC)? Syre transporteras från luft till bränsle med metalloxidpartiklar CO 2 infångning följd av processen: Bränsle och förbränningsluft blandas aldrig Ingen aktiv gasseparation behövs Stora kostnader och energiförluster för gasseparation kan undvikas N2 (O2) Air reactor Air Avlägsnas genom kondensering MeO MeO1-x CO2 H2O Fuel reactor Fuel Möjlighet till radikalminskningavkostnadförkoldioxidinfångning Men, funkar det?

24 JA, DET FUNGERAR! 300 W gas, 2004 reactor system fuel reactor 100 kw fastbränsle, kw gas, 2003 air reactor 10 kw fastbränsle, 2006 Chalmers: Total drifttid med bränsle 4000 timmar

25 Chalmers CLC-forskning 150 manår, 150 miljoner, 10 EU-projekt, start doktorsavhandlingar, >300 publikationer >500 syrebärare testade i labb, >70 i kontinuerlig drift 4 pilotanläggningar kw, (globalt 34) h drift med bränsle i dessa, (globalt h) 500 h med fastbränslen partiell CLC-drift i 10 MW CFB (Chalmers) 32 h

26 Vad har vi då kommit fram till? Det fungerar Kan nog halvera kostnaden för koldioxidinfångning 10/17/2018 Chalmers 26

27 Klimatet diagnos och bot Diagnos: långt framskriden koldioxidsjuka, spridd i alla delar av samhällskroppen Prognos: mycket dålig, om inte åtgärder sätts in Orsak: lågt pris fossila bränslen Säker behandling finns: Hejda sjukdomsförlopp: pris på koldioxid snabb förbättring av tillstånd låg samhällskostnad Återställa hälsa: minusutsläpp helt frisk kraftfull och långvarig behandling krävs fullt rimlig samhällskostnad 10/17/2018 Chalmers 27

28 Marknaden monster eller ouppfostrad hund Marknaden fattar alla viktiga beslut utifrån att koldioxidutsläpp är mer eller mindre gratis. Som konsument är man oftast chanslös. De produkter och tjänster man erbjuds har föregåtts av kanske tusentals beslut som man inte kan påverka. En koldioxidskatt skulle snabbt förändra alla de beslut som fattas i näringslivet. Först då kommer den riktiga teknikutvecklingen igång. Som forskare i kontakter med många olika företag har jag hört samma sak om och om igen i 15 år, we wanna do this, but it s gotta be business 10/17/2018 Chalmers 28

29 Med ett pris på koldioxid kommer den marknadens osynliga hand att finna alla kända och okända möjligheter att minska utsläppen. I 25 år har vi misslyckats att prissätta utsläppen. Vi måste få marknaden att arbeta för klimatet, istället för mot klimatet

30 Utan ett koldioxidpris kommer marknadens väldigt synliga fot att trampa sönder alla våra försök att rädda klimatet ARBETET MED ATT RÄDDA KLIMATET

31 En svår sak med minusutsläpp Att klara klimatet med minusutsläpp kommer med en kostnad: 800 Gton eller 100 ton/människa á c:a 1000 kr = kr/människa Vem betalar? 10/17/2018 Chalmers 31

32 Enkel lösning Dom som släpper ut betalar minusutsläppen. Eftersom budgeten snart är slut är det rimligt: De som släpper ut betalar städkostnaden alltså att fånga in koldioxiden igen. Kostnad för detta alltså 1 kr/kg 10/17/2018 Chalmers 32

33 Enkel lösning Är inte 1 kr/kg orimligt dyrt? Nej, koldioxidintensiteten i globala ekonomin är bara 0,05 kg/kr Alltså: 1 kr/kg motsvarar 5% av globala ekonomin Men den osynliga handen skulle snabbt hitta massor med sätt att undvika avgiften. För det är normalt mycket billigare att inte släppa ut än att fånga in från atmosfären. 10/17/2018 Chalmers 33

34 Enkel lösning Löser 1 kr/kg alltså alla problem? Njae, för trafiken krävs kraftigare incitament. En liter bensin ger 2,3 kg utsläpp av koldioxid. Så kostnaden för motsvarande minusutsläpp blir då 2,3 kr. Bra idé att låta trafiken betala för negativa utsläpp, men vi bör ändå se till att utsläppen upphör. Och man kan låta flyget betala dubbelt upp, så att för varje ton CO2 som släpps ut när man flyger fångar man in två ton CO2, 10/17/2018 Chalmers 34

35 Finansiering av negativa utsläpp DN Debatt 18/4 10/17/2018 Chalmers 35

36 Slutsatser Slutsats 4. De som släpper ut koldioxid måste betala för att fånga in den igen. 10/17/2018 Chalmers 36

37 Min dröm 1 Möjligheter att lagra koldioxid i Norden Sveriges inhemska fossila koldioxidutsläpp är: 43 Mton/år Med stopp för fossila utsläpp plus negativa utsläpp kan vi minska Sveriges utsläpp med mer än 150% Svenska koldioxidutsläpp från biomassa (större punktkällor): 31 Mton/år Sett till 2 gradersmålet har Sverige redan överskridit sin rättmätiga andel av koldioxidbudgeten ett par gånger om. Det är dags att vi börjar städa upp efter oss!!! Enligt Rockström et al. (Science): För att klara klimatmålen behövs stora negativa utsläpp och ett koldioxidpris på 50 $/ton som stiger till 400 $/ton om 30 år. Det innebär att våra utsläpp från biomassa kan få ett värde av >100 miljarder eller 2,5% av vår BNP

38

39 Det är tekniskt möjligt, men det är en stor utmaning att byta ut den infrastruktur och det tänkande vi har, och den teknik som behövs kan ta tid att utveckla. Det är ekonomiskt möjligt. Det är egentligen inte dyrt. 10/17/2018 Chalmers 39

40 Sammanfattning Är det för sent? Värma jorden 2 C eller mer? Hur mycket mer kan vi släppa ut? Fånga in och lagra CO 2? Negativa emissioner? Dyrt? Vad skall vi göra? Ja, men vi kan förhindra att det blir mycket värre Ett helt vansinningt fullskaleförsök. Koldioxidbudgeten är snart slut. Fullt möjligt, görs redan i stor skala. Fullt möjligt, görs redan i Illinois. Inte egentligen. Kan bli billigare med CLC. Tala om för marknaden vad den skall göra. 10/17/2018 Chalmers 40

41 Finns det något hopp? 10/17/2018 Chalmers 41

42 TACK!