CCS – fangst og lagring af CO2

Siden 1950'erne har den stigende koncentration af drivhusgasser i atmosfæren haft stor indvirkning på det globale klima. Afbrænding af fossile brændsler såsom olie, gas og kul har medført, at meget store CO2 mængder er blevet sendt ud i atmosfæren over en kort tidsperiode. Det har øget koncentrationen af CO2 i atmosfæren til det højeste niveau siden målinger blev påbegyndt.

CO2 nedbrydes kun meget langsomt i atmosfæren, og det fører til en ubalance mellem mængden der tilføres, og mængden der fjernes fra atmosfæren. Det leder til stigende koncentrationer og dermed opvarmning. I Danmark er der flere, sideløbende indsatser, der har til formål at begrænse mængden af CO2 i atmosfæren. Generelt er der et stort fokus på energieffektivisering og omlægning til vedvarende energi.. Fangst og lagring af CO2 - CCS - er et værktøj med stort potentiale, der er ved at tage form i Danmark.

CCS kan anvendes til indfange CO2 fra store punktkilder, såsom faciliteter med fossile udledninger (som fx affaldsvarmeværker) eller CO2 udledninger fra afbrænding af biomasse, store CO2 udledende industrier og CO2 fra biogasanlæg.  

FN’s klimapanel (the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) påpeger behovet for negative emissioner af CO2 for at kunne opnå stabilisering af drivhusgaskoncentrationen i atmosfæren. Man kommer ikke udenom, at CCS har potentiale til at bidrage væsentligt til at opnå målet om reduktion af drivhusgas emissionerne. CCS teknologien kan fjerne CO2 fra atmosfæren og dermed opnå negative emissioner. Læs herunder, hvad CCS er, og hvorfor potentialet er så stort.

Hvad er CCS?

Fangst og lagring af CO2 eller Carbon Capture and Storage (CCS) virker ved at indfange CO2, og deponere den i undergrunden. Der er også den mulighed, at opfanget CO2 genanvendes, hvilket kaldes Carbon Capture and Utilization (CCU).

CCS-teknologien har eksisteret i over 40 år, og har faktisk været anvendt siden 1970’erne. Ifølge The Global CCS Institute (rapport for 2020) findes der i dag 65 CCS faciliteter enten i operation eller under opførsel på verdensplan. I Danmark skal CCS-faciliteterne udelukkende bruges til at nedbringe og fjerne CO2 fra atmosfæren.

Der findes ikke fuldskala CCS projekter i Danmark endnu, men der er demonstrationsprojekter i de forskellige led i CCS kæden – både når det kommer til fangst og lagring af CO2 og planer om flere. I 2020 tildelte EUDP 9,61 mio. kroner til projekt Greensand (som ejes af Ineos, Wintershall Dea, Maersk Drilling og GEUS) til sikker og langtidssikret lagring af 0,5 - 1 mio. ton CO2 om året. EUDP tildelte også 30,12 mio. kr. til Amager Ressource Centers Net Zero Carbon Capture projekt.  Se mere om de forskellige demonstrationsprojekter

Via CCS kan man blandt andet indfange de fossile eller biogene udledninger fra afbrænding i affaldsforbrændingsanlæg eller fange den CO2 der frigives, når kalk brændes til cement. Man kan også fange den CO2 der udledes, når biomasse brændes til energiproduktion.

Flere velkendte teknologier til CCS

Måden hvorpå man indfanger og adskiller CO2 fra røggas bygger på flere allerede kendte teknologier. Nogle er effektive og udbredte, mens andre endnu mangler udvikling for at være konkurrencedygtige og effektive. Det er altså ikke nødvendigt at udvikle helt nye metoder på området, men der er dog behov for udvikling af de allerede eksisterende teknologier.

Den mest modne og udbredte teknologi til CO2-fangst er ’udvaskning’ af CO2 fra røggassen efter afbrænding af brændslet (post-combustion). Vaskeprocessen kan foregå med en amin, der opsuger CO2 ved kontakt. Teknologien gør det muligt at fange 90 procent eller mere af den udledte CO2. En anden mulighed er at fraskille CO2 fra brændslet før afbrænding finder sted gennem forgasning (pre-combustion). Denne teknologi kræver et specielbygget kraftværk og er umiddelbart ikke relevant for eksisterende punktkilder.

En tredje mulighed er at fange CO2 er ved at erstatte lufttilførslen til forbrændingsprocessen med ren ilt (Oxyfuel combustion). Denne teknologi vil kræve væsentlige ombygninger af eksisterende anlæg, og derudover er der udfordringer med at skaffe ren ilt – som er en energikrævende proces. Ved ombygninger eller ny-konstruktion af punktkilder, vil oxyfuel være billigere end amin-scrubber-teknikken.

Det er desuden muligt at fange CO2 direkte fra atmosfærisk luft (Direct Air Capture – DAC), hvilket kan blive en vigtig teknologi for at opnå nok negative emissioner. For nuværende er teknologien energikrævende og dyr, men rummer store potentialer for at kunne nedbringe atmosfærens CO2-indhold uden forbrænding af brændsler.

Hvis CO2 skal transporteres til lagringslokalteten med lastbil og/eller skib, afkøles og tryksættes den efter fangst. Det betyder, at CO2 bliver flydende og kommer til at fylde væsentligt mindre, end som den gør på gasform, og dermed kan den nemt og effektivt transporteres fra fangstkilden til lagrings- eller anvendelseslokaliteten. Man kan desuden transportere CO2 i gasform gennem rørledninger, på samme måde som man i dag benytter til anden gas.

Nedenstående grafik viser processen:

  1. CO2 indfanges fra CO2-kilder som industri eller energiproduktion
  2. Gassen komprimeres og transporteres til et egnet reservoir
  3. COpumpes ned i reservoiret indtil det er fyldt og brønden forsegles

Illustration af CCS-processen

CCS’ potentiale i Danmark

Mulighederne for fangst og lagring af CO2 er gode i Danmark. De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) vurderer, at der i den danske undergrund er et samlet lagringspotentiale på mellem 12 og 14 mia. tons CO2. Det er ti gange mere end de samlede udledninger fra EU's kvotebelagte virksomheder, og knapt 500 gange større end Danmarks samlede CO2-udledninger på det nuværende niveau.

De fremtidige potentialer for fangst af CO2 er vanskelige at forudsige og afhænger blandt andet. af udviklingen i industrisektoren og i den samlede energisektor.

I den danske undergrund findes der mange steder, som er egnede til deponering af CO2. For at deponere CO2, skal det placeres i egnede og velafgrænsede strukturer, som oftest af sandsten, mellem 800 og 3.000 meter under jordens overflade. Hertil skal der være et forseglende lag af ler-sten ovenpå, som sikrer at CO2 bliver i undergrunden. Den flydende CO2 vil udfylde sandstenenes hulrum, mens de tætte lerlag over sandstenslageret sikrer, at CO2’en bliver i lageret. I forbindelse med etablering af lagringsfaciliteter, vil der blive etableret overvågningsprogrammer, så eventuelle udslip af CO2 kan opdages og afværgeforanstaltninger og reparationer kan sættes i gang hurtigt. CO2 er ikke giftigt, men kan ved meget store koncentrationer være kvælende. Desuden er formålet med lagring jo at reducere mængde af CO2 i atmosfæren, og derfor skal det sikres, at der ikke er udslip fra lagrene.

Etablering af CO2-lagring kan ske både på land og til havs. I dag eksisterer der ikke endnu CO2-lagringsfaciliteter i Danmark, men flere lande i Nordvesteuropa arbejder aktivt med etablering af CO2-lagerfaciliteter, herunder Norge, Nederlandene og Storbritannien.

Herunder ser du et oversigtskort over punktkilder og potentielle lagringsstrukturer i Danmark.

Oversigtskort over punktkilder og potentielle lagringsstrukturer

Oversigtskort som viser punktkilder og potentielle lagringsstrukturer

Oversigtskortet viser de største danske punktkiler (baseret på 2018 data), hvor udledningerne er opdelt i hhv. fossil- og biogen udledning for hvert anlæg. Enkelte værker er ekskluderet fra oversigten, fordi de enten er udfaset siden 2018, eller fordi der foreligger planer om udfasning inden for nærmere fremtid. Oversigtskortet indeholder også geologiske strukturer, der indeholder områder som vurderes relevant i forhold til lagring af CO2 i Danmarks undergrund. Nogle af disse strukturer er allerede undersøgt og kortlagt, andre er endnu ikke.

CCS er en del af klimaaftalen

Med klimaaftalen for energi og industri m.v. af 20 juni 2020 har alle Folketingets partier (undtaget Nye Borgerlige) besluttet, at fangst og lagring af CO2 skal være en vigtig brik i indfrielsen af Danmarks kli­mapolitiske mål. Fremover skal der være mulighed for fangst, transport og lagring af CO2 i Danmark, samt mulighed for at transportere CO2 på tværs af landegrænser, under forudsætning af, at det foregår under forsvarlige sikkerheds- og miljømæssige forhold.

Der skal i den forbindelse etableres en markedsbaseret teknologineutral pul­je til at fremme fangst, lagring og anvendelse af CO2. Puljen planlægges indfaset fra 2024 og er på 815 mio. kroner årligt når den er fuldt indfaset. Midlerne skal bidrage til at levere drivhusgasreduktioner frem mod 2030 og efter, og gennem fangst og lagring forventes puljen at kunne bidrage med reduktioner på 0,9 millioner tons CO2 om året fra 2030. 

Med Klimaaftalen blev det også besluttet, at der skal udarbejdes en strategi for CCS i Danmark for at sikre, at Danmark når klimamålene for henholdsvis 2030 og 2050 gennem udviklingen af nye teknologier, herunder CCS. Læs mere om Klimaaftalen for energi og industri mv. af 20. juni 2020.

I Energistyrelsen og Klima-, Energi- og Forsyningsministeriet arbejder vi med at udvikle en strategi for implementering af CCS i Danmark.  Vi er også i gang med at designe den pulje, der skal bidrage med midler til udviklingen af CCS-teknologierne, så udviklingen får gode vilkår i Danmark.