Är CCS-teknik en långsiktigt hållbar lösning?

19 juni 2023   Stora förhoppningar knyts till tekniken Carbon Capture and Storage, CCS. Men i vilken utsträckning kan  denna teknik bidra till att minska den globala uppvärmningen? Här skriver Johnny Kellner om CCS- teknikens förutsättningar och möjligheter, begränsningar och utmaningar.

Text: Johnny Kellner

Geologisk lagring av koldioxid (CO2) med CCS-teknik i bland annat tomma oljeborrhål i Norge lyfts ofta fram av svenska politiker som en universallösning för att lösa klimatproblemenen med utsläpp av CO2. Den samlade effekten av världens CCS-projekt har ändå hittills varit relativt låg. Totalt sett minskar nuvarande CCS-teknik endast 244 miljoner ton koldioxid per år att jämföra med de för år 2023 uppskattade klimatutsläppen på 40,6 miljarder ton. Kritiker menar att CCS är en dyr och ineffektiv teknik som är mycket energikrävande och som snarare riskerar att förlänga eller försena utfasningen av fossila bränslen. CCS kräver mycket el för att fånga in, trycksätta och transportera koldioxid i flytande form.
Genom geologisk lagring med CCS-teknik är det möjligt att avskilja större punktutsläpp av CO2 från processteknik från bland annat värmekraftverk, kol- och gaskraftverk, stål- och cementindustrier och ”gömma” undan koldioxiden i jordskorpan. Några CCS-projekt har även startat under 2023 med syftet att fånga in och lagra koldioxid. Kan CCS anses vara en metod för att minska klimatförändringarna, är det en långsiktigt hållbar lösning och är tekniken säker? Tekniken är både dyr och resurskrävande. Samtidigt är klimatkrisen akut och alla tillgängliga lösningar behövs. CCS kan möjligtvis vara en dyr övergångslösning för att balansera utsläppen, men får inte riskera att fördröja riktiga utsläppsminskningar. Frågan är om CCS kan erbjuda en tillfällig andningspaus och köpa industrin mer tid. Tekniken finns ännu inte i kommersiell skala. Det som finns är olika typer av experiment- och demonstrationsanläggningar.

Risker med CCS
Det finns också risker med CCS-tekniken. Giftiga kemikalier kan bildas vid infångningen och det finns risk för läckage eller olyckor inte minst vid transporten. Den mest omdiskuterade risken är att lagringsplatserna i gamla tömda oljekällor inte håller tätt i längden. När de töms på olja kan det uppstå sprickor i berggrunden som gör att den lagrade koldioxiden kan komma att läcka ut. De som är verksamma med att utvärdera lagringsplatser anser dock att det går att lagra koldioxiden helt säkert under förutsättning att hela kedjan från infångning till lagring övervakas noga.

Kostnaderna är höga och varierar mycket
Uppskattningar av kostnadsbilden varierar mycket och är enligt Energimyndigheten ca 1 000–1500 kr per ton CO2. Fartygstransport och lagring till exempel i Nordsjön beräknas kosta ungefär 30‐55 EUR/ton CO2 beroende på transportavstånd. Totala kostnaden för CCS-lagring ligger enligt flera källor på cirka 100-150 EUR per ton CO2 vilket kan jämföras med aktuellt pris på utsläppsrätter på 80 EUR/ton CO2 (januari 2022) enligt upphandlingsmyndigheten. Gemensamt för alla kostnadsuppskattningar är att de är höga. CCS-tekniken tillämpas sedan länge i Nordsjön vid de norska oljeplattformarna, men då inte av miljöskäl utan CO2 används för att underlätta att få upp oljan ur oljeborrhålen, det vill säga som ett sätt att pressa fram ytterligare olja och gas. Den svenska koldioxidskatten är 1 200 kronor per ton. Norge har dragit in biljoner kr på olja. Nu vill landet tjäna pengar på att begrava koldioxid djupt ned i berggrunden i borrhål. Affärsidén att först pumpa ut olja som genererar stora mängder CO2 och därefter erbjuda andra nationer att pumpa ner sin koldioxid i de tomma borrhålen är genialisk.

Var i Sverige
SGU (Sveriges geologiska undersökningar) har i ett antal tidigare studier identifierat två geografiska områden i Sverige som har rätt geologiska förutsättningar att lagra CO2. De geografiska områdena utgörs av sydöstra Östersjöns havsområde och sydvästra Skåne med intilliggande havsområden. Där utgörs berggrunden av porös sandsten som skulle kunna fungera som reservoarbergart för koldioxid och som har överlagrande mäktiga lager av leriga bergarter som kan fungera som takbergart för att hålla eventuell injekterad koldioxid på plats. Tekniskt innebär CCS-tekniken att man från större punktutsläpp avskiljer koldioxiden varefter den komprimeras till flytande form och transporteras via lastbilar, pipelines och fartyg till en lagringsplats där den injekteras ner i 800–2500 meter djupa borrhål i saltvattenakviferer, ofta porös sandsten.

Lagring av koldioxid i akviferer på 800–2 500 meters djup.

Det är i likartade geologiska formationer som man hittar olja och gas. Den komprimerade koldioxiden i flytande form är flera hundra gånger mindre än den volym koldioxiden skulle haft om den släpptes ut på vanligt sätt via rökgaserna genom skorstenen. Ovanför lagret måste det finnas en tät berggrund. Efter mycket lång tid mineraliseras CO2 med sandstenen. Hittills har myndigheterna inte givit tillstånd att lagra koldioxid inom Sveriges landgränser. Sedan den 1 mars 2014 är det tillåtet med geologisk lagring av koldioxid inom svenskt marint område. CCS-lagring regleras också i ”Förordningen (2014:21) med tillägg SFS 2018:1326 om geologisk lagring av koldioxid, SGU är tillsynsmyndighet.

CCS-tekniken kräver mycket elenergi framför allt i omvandlingsskedet. För Sveriges del krävs det dessutom långa transporter med fartyg vilket ökar sårbarheten. Som volymjämförelse släppte år 2022 enbart stålkoncernen SSAB 4,76 miljoner ton CO2 och Cementa (Slite fabriken) 1,75 CO2 miljoner ton. För att framställa ett ton stål går det som jämförelse åt två ton CO2.

Löser CCS klimatkrisen
Är CCS en långsiktigt hållbar lösning och går det att garantera att den är säker? Ger tekniken tillräckliga incitament för industrin att samtidigt minska sina utsläpp av CO2? CCS har kritiserats eftersom den riskerar att skjuta upp minskad användning av fossila bränslen på framtiden. Varför ska industrin sluta utnyttja kol, gas och olja när CCS-teknik åtminstone delvis kan balansera industrins egna koldioxidutsläpp? CCS får med andra ord inte användas för att ersätta fossila utsläppsminskningar eller till och med kunna öka utvinningen av fossila bränslen. Det finns risk att tekniken kan fördröja omställningen till ett fossilfritt samhälle. Det är därför tveksamt om CCS-teknik från fossila källor ska betraktas som en framtida varaktig hållbar lösning om det skulle få till följd att användningen av fossila bränslen inte minskar.

Vem tar ansvar för ett läckage
Läckage- och riskfrågan måste studeras närmare. Det är framför allt vid hantering och båttransporter som risker finns. En frågeställning som formellt måste besvaras är om de bolag som slipper betala koldioxidskatt genom att använda CCS-teknik ska återbetala skatten vid ett eventuellt läckage, haveri eller att leveranserna upphör. Vad händer om bolaget inte finns kvar längre? Koldioxid är en tung osynlig gas som i stora mängder kan vara mycket farlig. Risker med koldioxidläckage blev uppmärksammad den 12 augusti 1986 när ett jordskred lösgjorde ett dödligt osynligt moln av koldioxid ur den högt belägna Nyossjön i Kamerun i Afrika som dödade sovande människor i dalgångarna. Över 1700 människor omkom plus mer än 3 000 nötkreatur och otaliga vilda djur, fåglar och insekter – kort sagt, alla levande varelser runt en mils avstånd. Ingen är betjänt av en framtida riskdebatt om koldioxidhantering liknande den som i dag gäller för kärnavfall.

Bio-CCS teknik
För biobaserad kraftvärme kan bio-CCS vara en intressant lösning som möjliggör negativa utsläpp av koldioxid. Biomassa som skog eller spannmål fungerar som kolsänka under dess tillväxt. Den utgör också en förnyelsebar energikälla i bioeldade kraftvärmeverk. I olika industriella processer förbränns biomassa varvid den bundna koldioxiden återgår till atmosfären. Detta utgör en del av kolets kretslopp, det vill säga den naturliga kolcykeln. Användandet av biomassa som energikälla innebär i princip att ingen koldioxid tillförs atmosfären. Bio-CCS tekniken skulle kunna utnyttjas från punktutsläpp såsom etanolfabriker, pappersmassabruk eller bioeldade kraftverk, infångas och lagras enligt CCS. Bio-CCS är med andra ord en dyr men ändå intressant lösning. Här får man överväga kostnaden och sårbarheten med den förväntade klimatnyttan med minusutsläpp.

Öka i första hand det globala priset på koldioxid
Atmosfären har blivit en global soptipp som hittills märkligt nog används ”gratis” för att släppa ut växthusgaser utan ansvar och hänsyn till dess miljökonsekvenser och med risker för kommande generationer. Utsläppsminskningar har hittills enbart ansetts generera kostnader för industrin. Miljöskadorna har någon annan fått stå för och bokförs inte på samma sätt. När resurser som är fritt tillgängliga såsom olja, gas och kol är det svårt att stoppa ett överutnyttjande. För att minska utsläppen av koldioxid och bana väg för CCS krävs det i första hand ett gemensamt högre globalt pris på CO2 som motsvarar dess skadeverkningar. Ifall alla länder tillämpar gemensamma koldioxidskatter kommer det att medföra att marknaden till slut tvingas efterfråga klokare och bättre alternativ för de industrigrenar som släpper ut mest koldioxid.

Politiker lägger gränslösa förhoppningar på näringslivet. Här kommer det krävas tydlig och ökad information som vanliga medborgare förstår och accepterar. Politiska miljöbeslut med nationella höjda skatter eller avgifter som riskerar att inskränka den enskildes välfärd, ekonomi och sociala rättvisa måste behandlas varsamt och med klokhet. Besluten bör vara EU-övergripande och måste ges rimlig övergångstid så att en godtagbar omställning kan ske. Miljö- och rättviseforskare varnar för om detta inte följs kan det finnas risk att det kan bildas okontrollerade protestgrupper även i Sverige motsvarande de gula västarna i Frankrike. Detta kan försena annars välgrundade klimatåtgärder.

FNs klimatpanel, IEA och OECD om CCS
Trots vissa tekniska resultat för några mindre pilotprojekt har storskaliga projekt ännu inte visat sig vara effektiva. Oaktat detta anser flera internationella expertorgan att CCS är en nödvändig utveckling trots alla nu kända hinder. FN:s klimatpanel (IPCC) såväl som det internationella energirådet IEA och OECD anser till och med att geologisk lagring av CO2 är en av flera teknologier för att kunna uppnå Parisavtalets klimatmål. På sikt löser vi knappast klimatkrisen genom att ”gömma” undan koldioxiden i jordskorpan om det inte samtidigt sker en kraftig minskning av användningen av fossila bränslen.

CCS har utretts av regeringen
Regeringen har genomfört en utredning med uppgift att föreslå en strategi för hur Sverige ska nå negativa utsläpp av växthusgaser bland annat med hjälp av CCS ”Vägen till en klimatpositiv framtid (SOU 2020:4 ” (835 sidor). Utredningen konstaterar att målet om nettonollutsläpp i Sverige senast 2045 är mycket svårt att uppnå enbart genom utsläppsminskningar. Det beror på att vissa utsläpp bedöms vara nästintill omöjliga att helt eliminera, åtminstone inte utan att även den verksamhet som ger upphov till utsläppen upphör. För att minska växthusgasutsläppen med minst 85 procent behöver i stort sett all användning av fossila bränslen upphöra samtidigt som utsläppen från industriprocesser når nivåer nära noll. Utredningen som överlämnades till regeringen år 2020, uppskattar kostnaderna av Bio-CCS till upptill 1000 kr per ton CO2.

Regeringen har gett Energimyndigheten i uppdrag att vara nationellt centrum för koldioxidavskiljning. Uppdraget innebär att planera och driva samordning och främjande av bland annat CCS i Sverige. Energimyndigheten ska göra det i dialog med industrier, branscher, andra myndigheter och Regeringskansliet.

Pilotprojekt av Stockholm Exergi
Stockholm Exergi driver ett bio-CCS-projekt med stöd från EU:s innovationsfond, som har som mål att föra ut industriella lösningar på marknaden för att minska koldioxidutsläppen i Europa och stötta övergången till nollvision av CO2. Stockholm Exergis projekt valdes ut för dess potential att bidra till omställningen av den europeiska energisektorn och möjligheten att mildra klimatförändringarna. Genom bio-CCS kan de genom kraftvärme bidra till att Sverige till delar når klimatmålet och att de efter 2045 uppnår negativa utsläpp. Tekniken kan appliceras till flera andra industrigrenar.

Koldioxid som bränsle
Utvecklingsprojekt visar att det går att använda infångad koldioxid som bränsle. Genom inblandning av väte resulterar det i ett bränsle som innehåller mer energi än vanlig bensin. Bränslet är helt ren från skadliga ämnen och tillför endast samma mängd CO2 som hämtats upp från atmosfären. Denna innovation för infångningsteknik visar att det är möjligt att omvandla CO2 till biobränsle enligt principen CCU (Carbon Capture and Utilization) där koldioxiden kan avskiljas från rökgaser. Liquid Wind som är en ledande utvecklare av elektrobränsleanläggningar i kommersiell skala ligger redan långt framme. En anläggning ligger i Örnsköldsvik i direkt anslutning till kraftvärmeverket och kommer att vara i drift 2025 och producera 50 000 ton e-bränsle per år. En dag kanske det går att tanka bilen med koldioxid i stället för bensin?

Vår tids massförstörelsevapen
Biologen Rachel Carlson med boken ”Tyst vår” skrev redan 1962 att människans spridning av giftiga ämnen i naturen till slut skulle förstöra planeten. Till detta måste vi nu addera människans påverkan av spridningen av CO2. Världens utsläpp av CO2 kan i dag börja liknas vid ett ”massförstörelsevapen” men med den stora skillnaden att det är ett ”vapen” som smyger fram i slow-motion som inte märks på samma sätt men riskerar att få samma långtidseffekter. Kan Bio-CCS bli början till ett bidrag att förhindra denna utvecklingsspiral?
   Kanske ska vi börja ställa förhoppningen till den begynnande starka ungdomsrörelsen för klimatet som startat bland världens skolungdomar? Deras röster i kommande nationella val blir förhoppningsvis avgörande för politikens framtida inriktning. De klimatåtgärder som genomförs idag både i Sverige och utanför våra gränser står långt ifrån det kraftfulla agerande som behövs att lösa koldioxidkrisen. I slutänden handlar det om att ”business as usual” kan bli förödande för vår framtida välfärd och ekonomi. Vi måste acceptera att det inte finns någon gräddfil ut ur klimatkrisen.

Johnny Kellner
Energi- och klimatstrateg

 

Referenser:
[1] Geologisk lagring av koldioxid i Sverige – Lägesbeskrivning avseende förutsättningar, lagstiftning och forskning samt olje- och gasverksamhet i Östersjöregionen, 2017.
[2] Gry Møl Mortensen, Mikael Erlström, Sara Nordström & Johan Nybe.
[3] Förutsättningar för storskaligt infångande av koldioxid- Ratio Working Paper No. 309, 2018.
Jonas Grafström, Niclas Hvalgren, Martin Korp.
[4] Är geologisk lagring av koldioxid en långsiktig hållbar lösning, Bygg & Teknik 2019 Johnny Kellner.
[5] Går det att få nettominskningar av utsläpp av koldioxid. Byggindustrin 2018. Johnny Kellner.
[6] Förutsättningar för avskiljning och lagring av koldioxid (CCS) i Sverige, IVL 2011
rapportnummer B 1969.
[7] Hur hållbar är koldioxidlagring, Samhällsbyggaren 2020, Johnny Kellner