Workshop om BioCCS lyfte nya metoder för att fånga in koldioxid

I slutet av mars arrangerades workshopen ”Decarbonization 2024: Advanced Materials and Technologies for a Sustainable Future” av Stockholm Material Hub som drivs gemensamt av KTH, Stockholms universitet och Karolinska Institutet, i samarbete med KTH Energiplattform. Målet var att främja utvecklingen av nya metoder, tekniker och affärsmodeller för koldioxidinfångning och -avskiljning.

Stockholm framtida centrum

Här samlades cirka 80 forskare och experter från akademi, industri och myndigheter för att diskutera utmaningarna med den ökande halten koldioxid i atmosfären. Förhoppningen är att mötet kan visa vägen till ett framtida centrum för koldioxidavskiljning.

– Stockholm är helt rätt plats för att ta denna diskussion ett steg vidare. I dag samlas representanter från sex svenska högskolor, universitet och forskningsinstitut med internationella representanter från bland annat Tyskland, Frankrike och Norge. En utmärkt grogrund för att utveckla nya tekniker och metoder tillsammans, säger Jiayin Yuan, professor i materialkemi vid Stockholm universitet och föreståndare för Stockholm Material Hub.

Han välkomnade deltagarna tillsammans med Tor Regberg, innovationsrådgivare vid Stockholms universitet.

Bland de mest långväga deltagarna i workshopen fanns Elise Lorenceau från den franska forskningsorganisationen CNRS, Centre National de la Recherche Scientifique.

– Uppgiften att fånga in koldioxid är mycket komplex och kräver att vi arbetar multidisciplinärt. Därför är denna typ av workshop som för samman forskare från olika områden med representanter från företag och offentliga organisationer så viktigt, säger Elise Lorenceau, senior forskare vid CNRS.

–I min presentation ville jag visa att det finns mycket att hämta även i lösningar som inte är så tekniskt avancerade. När det gäller koldioxidinfångning så är det extra viktigt att vi hittar billiga lösningar eftersom ingen är beredd att betala för att utveckla dem i dag, säger Elise Lorenceau.

Pionjäranläggning hos Stockholm Exergi

Inledde workshopen gjorde en presentation av Erik Dahlén, ansvarig för processteknisk forskning och utveckling vid Stockholm Exergi. Han delade med sig av lärdomar och erfarenheter i uppförandet av en pionjäranläggning för bio-CCS, även kallat BECCS (Bio Energy Carbon Capture and Storage).

Under 2019 etablerade företaget en forskningsanläggning som ett steg i utvecklingen av en fullskalig anläggning som ska vara i drift 2026-2027. Den beräknas kunna fånga in 800 000 ton koldioxid per år, vilket nästan motsvarar koldioxidutsläppen från trafiken i Stockholm.

Han betonade vikten av att välja mogna teknologier som redan testats i referensanläggningar, och att ha en holistisk syn i uppbyggnaden. Det har inneburit att företaget även tagit hänsyn till såväl arbetsmiljöfaktorer och miljöpåverkan som mer teknikrelaterade val i uppbyggnaden.

Erik Dahlén underströk att varje anläggning är unik och behöver sina särskilda hänsyn i alla beslutsled.

Därefter följde en gemensam presentation av Christophe Duwig, professor i processteknik och vice föreståndare för KTH Energiplattform, samt Elise Lorenceau, senior forskare vid CNRS, Centre National de la Recherche Scientifique.

Christophe Duwig gav en insiktsfull överblick över vilka krav världen står inför för att klara av Parisavtalets mål av en global temperaturökning högst 1,5 °C. Inte mindre än hälften av dagens koldioxidutsläpp måste då fångas in efter år 2050.

Han betonade att kostnaden för att fånga in koldioxid från luften är minst fem gånger högre än från vid till exempel cement- och pappersmassatillverkning. Inom dessa områden har Sverige goda förutsättningar att utveckla framgångsrika lösningar. Han visade också att forskningen hittills fokuserat enbart på begränsade delar av processen och att det behövs mer kunskaper för att ta fram energieffektiva lösningar.

Elise Lorenceau visade upp ett projekt med stöd från CNRS, Centre National de la Recherche Scientifique, där ett skum används som en form av membran för att separera koldioxid från gas. Ett av målen med tekniken är att dra nytta av så enkla tekniska lösningar som möjligt.

Forskningen planeras en fortsättning inom ramen för Horizon Europe i ett projekt där såväl CNRS som KTH, Stockholms universitet samt företaget Capsol Technologies kan komma att ingå.

Nästa person att presentera var Mattias Karls, vd för Direct Carbon, som visade upp företagets lösning för att fånga upp koldioxid ur luften och pumpa in den i växthus. I dag används fossilbaserad koldioxid för att öka skörden vid växthusodling. Med företagets teknik kan detta ersättas av lokal koldioxidinfångning.

Syntetisk biologi en väg framåt

Sista talare före dagens lunch var Lars Friberg, klimat- och energiexpert på Vinnova. Han betonade behovet av innovationer inom området koldioxidinfångning tillsammans med en stor uppskalning av tekniker och metoder.

Friberg lyfte bland annat området ”syntetisk biologi” som en väg framåt för att skapa nya former av teknik som tillsammans med användningen av AI kan öka förmågan till infångning av koldioxid. Nyligen hade också Vinnova en utlysning med målet att finansiera innovationer inom AI, immersiv teknik, kvantteknik och syntetisk biologi.

Bland dem som arbetar med att förbättra förutsättningarna inom området finns amerikanska Engineering Biology Research Consortium, EBRC, samt Internationella Global Biofoundry Alliance.

Niklas Hedin, professor i materialkemi vid Stockholms universitet, presenterade sedan forskning kring nya metoder för koldioxidinsamling med hjälp av porösa, aminerade och kolloidala vätskor. Dessa kan bli ett alternativ till dagens metoder som är miljöovänliga och kräver mycket energi för att separera koldioxiden från lösningen.

Därefter följde Marius Hingel, doktorand vid Stockholms universitet, som gav en överblick över forskning med målet att använda infångad koldioxid för att producera biobaserade polymerer.

Produktionen av biobaserade polymerer är i dag mycket låg, bland annat på grund av den höga energiåtgången, och därför behövs mer forskning för att utveckla nya metoder. Hingel fokuserade kring det tyska företaget Covestro som tillverkar en koldioxidbaserad bioplastprodukt, som används bland annat till skummaterial till madrasser och stoppade möbler. Han nämnde även tyska och spanska företag med liknande produktion.

Hingel betonade att utvecklingen inom biobaserade polymerer måste ske i samklang med utvecklingen av klimatvänliga energikällor.

Under en och en halvtimme pågick sedan en öppen diskussion bland deltagarna med nätverkande och kontaktskapande. Diskussioner utgick från en rad gemensamma frågor, bland annat möjligheten att kombinera fler projekt från olika sektorer, hitta nya samarbetspartners, öka kunskapsöverföringen mellan akademi och industri samt öka utbildningsinsatserna inom området koldioxidinfångning.

Ny teknik för förbränning

Efter diskussionen följde Anders Lyngfelt, professor i energiteknik vid Chalmers, som delade med sig av framstegen inom tekniken kemcyklisk förbränning (chemical looping combustion). Här används en metallisk syrebärare för att föra syre till bränslet vilket ger en hög effektivitet och en god möjlighet till koldioxidavskiljning. Tekniken är under utveckling med målet att använda den i kraftverk och olika industriprocesser.

Anders Lyngfelt berättade även om en idé att införa pantavgift på koldioxid­utsläpp för att klara de kommande målen för minus­utsläpp. Mer finns att läsa om den i ett nyligen publicerat debattinlägg på SvD.

Det norska företaget Capsol Technologies har en teknik för koldioxidinfångning baserat på het kaliumkarbonat (HPC). Anders Grinrød är forskningschef vid företaget och gav en överblick av Capsol Technologies olika produkter, varav en är licensierad för användning i Stockholm Exergis kommande anläggning.

Han delade med sig av funktionsprinciper hos företagets produkter och betonade att de används med fördel vid avfallsenergianläggningar, kraftverk och industriella anläggningar som bland annat cementtillverkning.

Sist ut under workshopen var Anders Lundblad, forskningsledare vid RISE, som berättade mer om pågående utvecklingen och tester av material till bränsleceller för vätgas.

– Både under och efter dagens workshop var diskussionerna livliga bland deltagarna som tog tillfället i akt att knyta nya kontakter inför framtida projekt och samarbeten. Nu har vi möjligheten att göra Stockholm till en ledande plats inom BioCCS, säger Christophe Duwig, professor vid avdelningen för processteknologi och vice föreståndare för KTH Energiplattform.

Text: Magnus Trogen Pahlén
Foto: Mirva Eriksson and Christophe Duwig