Infångad koldioxid kan bli hållbara material
Användningen av kolatomen i olika material och energibärare ligger bakom mycket av vårt välstånd. Samtidigt har den dragit på oss avgörande utmaningar i form av miljöproblem och klimatkris. Nu måste vi hitta sätt att använda kolbaserade ämnen, utan att samtidigt förstöra vår planet. Lösningen kan finnas i det som kommer ur många industriella skorstenar.
Grundämnet kol är vårt samhälles välsignelse – och förbannelse.
En stor del av den klimatkris vi just nu upplever, och de miljömässiga utmaningar vi måste hantera, beror på material- och energiframställning av – framförallt – fossilt kol.
Samtidigt har vi samma kol att tacka för mycket av det välstånd vi upplevt de senaste decennierna.
Kolatomer centralt i materialframställning
– Det finns kolbaserade molekyler i nästan alla material vi använder i vardagen. Tänk bara på alla olika typer av plaster och det vi producerar med trä som grundråvara. Allt innehåller kolatomer, säger Erik Furusjö, forskare på RISE.
När samhället nu ska ställa om i hållbar riktning måste vi, åtminstone inom en överblickbar framtid, hitta nya sätt att använda kol och energi vid materialframställning.
– Vi har vant oss vid att ha ett i princip obegränsat utbud av kolatomer, men vi kommer över tid att behöva bli mindre koltörstande, säger Markus Norström, affärs- och innovationsområdeschef inom på RISE.
Om vi vill bibehålla vår levnadsstandard kommer vi därför behöva hitta hållbara sätt att använda kolatomerna för nya material. Återvinning av olika plaster och att gå över till material som framställs av biomassa.
– Vad gäller biomassa finns det ett begränsat utbud och det råder konkurrens. Det är en del av lösningen, men inte hela, säger Erik Furusjö.
Fortfarande återvinns en försvinnande liten del av all plast som framställs.
– Det mesta energiåtervinns, det vill säga eldas upp för att framställa värme och energi, säger Markus Norström.
Vi kommer över tid att behöva bli mindre koltörstande
Koldioxidinfångning kan användas för nya material
Men vare sig biomassa eller återvinning av befintligt material kommer räcka till. Om vi då vill komma bort från fossila kolkällor kommer vi behöva hitta andra sätt att få fram de nödvändiga kolatomerna.
Ett sätt att få tillgång till mer är att fånga in kolet där det ofta hamnar efter användning - som koldioxid i alla industriella skorstenar. Koldioxidinfångning och lagring djupt nere i berggrunden, CCS, har länge diskuterats och flera större projekt är på gång. Men varför inte utnyttja kolatomerna som fångas in i stället för att slutförvara dem?
Faktum är att försök med så kallad CCU (Carbon Capture and Utilization) redan pågår. Alla stora koldioxidalstrande anläggningar, som till exempel värmeverk och pappers- och massafabriker, har potential att fånga in och återanvända koldioxiden. Som en del av detta utvecklar RISE:s experter mobila pilotanläggningar för att fånga in koldioxid.
– Det här är en metod med stor potential. Det finns enorma mängder kol i industriella skorstenar och förbränningen kommer att pågå i överskådlig tid. Och infångning som metod är redan etablerad, säger Erik Furusjö.
– Nästa steg är att använda vår reningsanläggning för att få fram rätt kvalitet på koldioxiden. Kraven skiljer sig åt beroende på vad man vill göra av den.
Under de närmaste åren gör lagstiftningen ingen skillnad på vilken källa som används, men EU-regleringar kräver att fossilt kol fasas ut fram till 2040.
– Under utfasningen kommer det finnas mycket fossilt kol i skorstenarna ändå, så då kan man lika gärna använda det. Men det är viktigt att CCU inte blir ett alibi för att fortsätta använda fossilt eftersom det tillförs atmosfären, om än med en ”fördröjning” i och med att det hamnar i en produkt till först, säger Erik Furusjö.
Olika tekniker för att omvandla koldioxid till produkter
Det finns olika tekniker för att omvandla koldioxid till produkter. De flesta involverar vätgas. Ett annat exempel är elektrokemisk direktkonvertering, som kan användas för att få fram kemikalier och andra ämnen som kan användas i vidare tillverkning. Kruxet är att det oavsett teknik som används går åt mycket energi, som man tidigare fick direkt från olja och kol, men som nu måste tillföras med hjälp av förnybar el.
– Det krävs mycket energi för att få den här typen av processer att fungera. Och så länge fossilt inte betalar för sin klimatpåverkan kommer det att vara billigare. För att få till en förändring behövs stöd till de som är först ut och som tar de största riskerna, men också andra politiska styrmedel, säger Markus Norström.
– Billig, klimatvänlig elframställning kommer att vara centralt för att metoden ska kunna konkurrera. Vad fossilt egentligen handlar om är att man får både kolatomer och energi i samma paket. När man tar fram nya produkter kommer man behöva tillföra energi på andra sätt, och det blir med förnybar el.
– Men här ligger vi i Norden särskilt bra till. Vi har metoderna och relativt god tillgång till fossilfri el.