Anders Lyngfelt. Chalmers. Svenskt seminarium om radikal minskning av klimatgasutsläpp i processindustrin 21 november 2018

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Anders Lyngfelt. Chalmers. Svenskt seminarium om radikal minskning av klimatgasutsläpp i processindustrin 21 november 2018"

Monica Bergström
för 5 år sedan
Visningar:

1 Minusutsläpp Varför? När? Var? Hur? Anders Lyngfelt Chalmers Svenskt seminarium om radikal minskning av klimatgasutsläpp i processindustrin 21 november 2018

2 Minusutsläpp Varför? När? Var? Hur? Anders Lyngfelt Chalmers Svenskt seminarium om radikal minskning av klimatgasutsläpp i processindustrin 21 november 2018

3 Sammanfattning Koldioxidbudgeten snart slut stora minusutsläpp behövs Flera principer för minusutsläpp alla behövs BECCS/Bio-CCS säkrast - infångning av CO 2 från biomassa + geologisk lagring Lagring - nej, evighetslagring behövs inte Infångning - tekniken känd, kan förbättras Kostnad CCS - motsvarar några % av BNP Bio-CCS - biogen koldioxid värdefullt avfall (kan ge minusutsläpp) - måste finansieras Rationell lösning - de som släpper ut CO 2 betalar för att ta tillbaka den från atmosfären Sverige mkt stor potential för minusutsläpp

4 Vad är minusutsläpp ta hjälp av fotosyntesen Minusutsläpp att ta bort koldioxid från atmosfären BECCS / Bio-CCS - infångning koldioxid vid förbränning + geologisk lagring Skogsplantering Inbindning i jordbruksmark ändrade jordbruksmetoder Biokoks Pyrolys av biomassa, träkol som jordförbättring Enhanced weathering påskyndad vittring, bryta/krossa lämpliga bergarter Direct air capture (DAC) direkt infångning från luft

dagens utsläpp Ny Svensk klimatlag 2017: Nollutsläpp senast 2045, och därefter negativa

5 Klimatbudgeten Vad innebär Parisavtalet? Hur mycket mer koldioxid kan vi släppa ut?? Koldioxidbudget för max 2ºC : 800 Gton CO 2 Utsläpp idag 40 Gton CO 2 /år : 20 år kvar med dagens utsläpp Ny Svensk klimatlag 2017: Nollutsläpp senast 2045, och därefter negativa utsläpp Negativa utsläpp behövs för att nå klimatmålen koldioxidbudget förbrukad -700 Gt CO ton per människa

1,5 graders målet Case Reduction by 2030/2040, % Negative emissions, Gt P4 5 / 45-770 P3

6 1,5 graders målet Case Reduction by 2030/2040, % Negative emissions, Gt P4 5 / P3 41 / P2 53 / P1 60 / % minskning 2030 mycket stora minusutsläpp

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

Unit 3, med CO 2 -infångning Koldioxidinfångning, ja det

8 Unit 3, med CO 2 -infångning Koldioxidinfångning, ja det går och det görs 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 Petra Nova, Texas, coal fired power plant >1 Mton/year Operation since January 2017

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

10 Hur länge behöver koldioxiden lagras? 100% läckage med olika hastighet Reduction in atmospheric CO 2 stock, Gt Storage of 800 Gt CO2 No leakage 0.01%/year Year Reduction, ppm of CO 2 in atmosphere

11 klimateffektiv användning av biomassa (hur stor klimatnytta gör en koldioxidmolekyl som fångats in av biomassan) 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

Kolinlagring i jordbruksmark minusutsläpp!

atmosfär Biogenent avfall Biomassa 3 Energi (förbränning) 4

12 Kolinlagring i jordbruksmark minusutsläpp! 1 Mat/foder 2 Fibrer/kemikalier papper, timmer, plasti CO 2 till atmosfär Biogenent avfall Biomassa 3 Energi (förbränning) 4 Pyrolys Bio-CCS minusutsläpp! Träkol markförbättring minusutsläpp! Skogsplantering minusutsläpp! 5 Bränslen biodiesel, alkohol, biogas.. CO 2 till atmosfär Bevarande av biodiversitet, naturliga ekosystem, bördighet etc.

13 Fossil emissions Modern bioenergy Total bioenergy Potential, low Potential, high Upper bound Median case low Median case high Ref 1. Total harvested Humans + livestock conservative lo conservative hi less conservative lo less conservative hi Needed NETS Gtonnes of CO 2 /year 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

14 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?

15 Enkel lösning Förslag: De som släpper ut betalar minusutsläppen. Eftersom budgeten snart är slut är det rimligt: De som smutsar ner atmosfären betalar alltså städkostnaden, Kostnad för detta runt 1 kr/kg

16 Rimlig kostnad? 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 marknaden kan hitta massor med sätt att undvika avgiften. Alltså blir kostnaden för ekonomin betydligt mindre än 5%. (1 kr/kg blir 2,3 kr/l bensin)

17 Minutsläpp var? Möjligheter att lagra koldioxid i Norden Sveriges inhemska fossila koldioxidutsläpp är: 43 Mton/år Svenska koldioxidutsläpp från biomassa (större punktkällor): 31 Mton/år Med stopp för fossila utsläpp plus negativa utsläpp kan vi minska Sveriges utsläpp med mer än 150%

18 Lagring var? Equinor (fd. Statoil) planerar en kapacitet på 4 Mton CO 2 /år - möjligt att bygga ut

19 Kostnaden kan sänkas med kemcyklisk förbränning Syre transporteras från luft till bränsle med metalloxidpartiklar CO 2 -infångning följd av processen: Bränsle och förbränningsluft blandas aldrig Ingen aktiv gasseparation behövs N2 (O2) Air reactor Avlägsnas genom kondensering MeO MeO1-x CO2 H2O Fuel reactor Air Fuel Möjlighet till radikal minskning av kostnad för koldioxidinfångning Men, funkar det?

20 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

Relevanta dokument

Minusutsläpp genom Bio CCS/BECCS. Anders Lyngfelt

Minusutsläpp genom Bio CCS/BECCS Anders Lyngfelt Koldioxidbudgeten snart slut stora minusutsläpp behövs Flera principer för minusutsläpp alla behövs Bio CCS/BECCS säkrast infångning av CO 2 från biomassa