Prisen på grisen: Hvad koster oprensning af beskidt CO2?

Hvor rent er CO₂ fra CO₂-fangst? Og hvor dyrt er det at oprense CO₂? Denne artikel giver indsigt i nogle af udfordringerne ved at implementere en global CO₂ infrastruktur.

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder
(læs originalartiklen her)

Af Ebbe Hauge Jensen^1,2, Rikke Cilius Pedersen³, Isaac Appelquist Løge¹, Gcinisizwe Msimisi Dlamini¹, Randi Neerup¹, Christian Riber², Brian Elmegaard³, Jonas Kjær Jensen³ og Philip Loldrup Fosbøl^1
1 Institut for Kemiteknik, DTU
² Rambøll Danmark
³ Institut for Byggeri og Mekanisk Teknologi, DTU

CO₂-fangst, udnyttelse og lagring, eller Carbon Capture and Storage (CCUS),er et afgørende teknologisk redskab i værktøjskassen for at holde den globale temperaturstigning under 1,5°C. CCUS hjælper med at reducere CO₂-udledninger ved at fange CO₂, før det når atmosfæren og lagre det i undergrunden eller nyttiggøre det i værdifulde produkter. For at den fangede CO₂ kan flyde frit fra udleder til forbruger eller lagring, skal der en global infrastruktur til, med transnationale rørledninger, midlertidig lagring undervejs og definerede samarbejder mellem producenter og aftagere.
Der findes et utal af måder at fange CO₂ på, og der findes lige så mange aftagere af den oprensede CO₂. Heri ligger en af de store udfordringer, nemlig at den indfangede CO₂ kan have forskellige urenheder, og aftagere kan have forskellige krav til renheden. At lade de strengeste modtagerkrav være definerende for renheden tillader en universel infrastruktur, men kan være en dyr løsning.

Hvorfor CO₂-renhed er vigtig
Dette er eksemplificeret i et nyligt opråb om standarder i CO₂-værdikæden, hvornordeuropæiske interessenter understreger, at renhedsgraden af den fangede CO₂ skal ensrettes for at kunne transporteres, opbevares eller bruges [1]. Hvis renhedsstandarden bliver sat for højt, vil det betyde ekstraudgifter til oprensning. Hvis den bliver sat for lavt, kan det medføre udfordringer med at transportere og lagre den.
Fanget CO₂ indeholder ofte forskellige urenheder som vanddamp, kvælstof, ilt og spormængder af svovloxider (SOx) og nitrogenoxider (NOx), og andre lignende stoffer. Sammensætningen af urenheder og koncentrationen af CO₂ afhænger af dens kilde og den anvendte fangstmetode. Derfor skal CO₂’en typisk konditioneres, dvs. fordråbes eller komprimeres (figur 1), for at kunne blive transporteret i lastbiler, skib eller rørledninger.
Disse urenheder komplicerer processen i forhold til at transportere, opbevare eller anvende CO₂’en. Hvis der er vand til stede i den CO₂, man vil transportere, kan det forårsage korrosion i rørledninger [2]. Samtidig kan urenheder som kvælstof og ilt påvirke CO₂‘ens faseopførsel – altså balancen mellem hvornår CO₂ er på fast-, væske- eller gasform. Dette gør transporten væsentligt mere udfordrende.
Og for anvendelsen, hvis CO₂ skal bruges til fødevareindustrien, skal den være næsten ren (nej tak til SOx og NOx i sodavand og øl!). På den anden side kan der være nogle andre krav til CO₂, som skal gemmes væk i undergrunden, til langtidsopbevaring.

Konditionering koster
Konditionering koster og den endelige pris afhænger af, hvilken kilde CO₂’en kommer fra, og hvor den skal hen.
En undersøgelse udført af forskere ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU) afslører prisen på urenheder. Omkostningerne ved at konditionere CO₂ afhænger i høj grad af niveauet af urenheder i den fangede gas [3]. Undersøgelsen omhandlede konditionering af den CO₂, som kom ud af fire forskellige fangstmetoder, og leveret til tre forskellige aftagere. Forskernes designsystem er afbilledet i figur 2.
Den nye undersøgelse fra DTU er til dato den mest omfattende og detaljerede analyse af udgifter ved konditionering af CO₂. Tidligere studier har typisk fokuseret på fjernelsen af hovedkomponenterne, men har sjældent taget alle urenheder med i analysen. Det nye studie undersøger, hvad prisen er for at oprense CO₂ fra sammensætninger fra de tre mest udbredte fangstmetoder til tre kommercielle standarder. Forskerne fra DTU har undersøgt, hvad det koster at oprense CO₂ i virkelighedsnære situationer, fra tre forskellige fangstgasser til tre forskellige aftagerkrav.

Hvor meget koster konditionering?
Før vi ser på forskernes resultater, må vi have et overblik over, hvilke typer udgifter der er ved konditionering. Konditionering indebærer mange procestekniske trin, og hver komponent i den proces har en pris. Investeringen i anlægget kaldes CAPEX. Dertil kommer forbrug; det kan være kølemateriale, strømforbrug, løn til personale, vedligehold og andre utensilier. Dette kaldes OPEX.
Studiet viste, at omkostningerne ved konditionering af CO₂ var meget afhængige af de forskellige CO₂-kilder, hvorimod aftagerens specifikationer havde en mindre indflydelse. Forskerne viste, at aftagerkrav maks. har en 5 procent indvirkning på den totale pris, hvorimod sammensætningen af kilden kunne betyde en fordobling af prisen. Hovedkonklusionen er vist i figur 3.
De gennemsnitlige omkostninger til konditionering varierede fra 25 EUR/t CO₂ for oprensning af ”ren” CO₂ til 46 EUR/t CO₂ for ”beskidt” CO₂. For at forstå denne prisforskel er det nødvendigt at forstå, hvilke dele der giver anledning til den højere pris.
Den totale CAPEX for at oprense CO₂ fra fangstmetoden, der producerede den ”rene” CO₂, var cirka 32 millioner euro og op til 37 millioner euro for ”beskidt” CO₂. Til sammenligning var OPEX 7 millioner EUR/år for ”ren” CO₂ og 9 millioner EUR/år for ”beskidt” CO₂.
Dette er måske mange tal, men konklusionen er, at der ikke, umiddelbart, er så stor forskel på rent og beskidt CO₂, da CAPEX ændres fra 32 MEUR til 37 MEUR og for OPEX ændres fra 7 MEUR/år til 9 MEUR/år.
Den store prisforskel kommer derfor et andet sted fra. Nemlig fra mængden af CO₂ man kan få ud af de forskellige metoder (figur 4). Men fordi der er nogle urenheder, som kun kan komme væk, når man ventilerer gassen, så bliver der lukket en stor mængde CO₂ ud, når kilden er oxy-fuel. Så fordi man er nødt til at ventilere 0, 5, 20 og 33 procent af gassen, man får ind, så bliver oxy-fuel meget dyrere per produceret ton CO₂ med det systemdesign, der er brugt i undersøgelsen.
Derfor er prisen på CO₂ vigtig. For der er en udgift, der ikke er blevet introduceret endnu. Nemlig hvor meget et ton CO₂ koster. Den endelige politiske eller industrielle standard vedrørende renheden af CO₂ vil derfor have stor indflydelse på, hvad CO₂-konditionering vil koste (figur 5).

Hvad har vi så lært?
Undersøgelsen viser tydeligt, at valget af konditioneringsomkostningerne afhænger meget af, hvilken CO₂-kilde man har, da det store udslag i prisen er, hvor meget CO₂ man mister i oprensningsprocessen.
Det vigtigste at tage med herfra er, at urenheder i CO₂ ikke bare er en teknisk udfordring – det har direkte økonomiske konsekvenser. Hvis CO₂ skal bruges i industrien og opbevares sikkert i store mængder, kræver det en større forståelse af, hvor en global CO₂ infrastruktur kan designes for at muliggøre CO₂ fra forskellige kilder, uden at alt skal renses til den højeste renhedsgrad.
I den globale CO₂ infrastruktur skal der tænkes over, hvordan source og sink bliver matchet, så det bliver billigst for samfundet. Det åbner mange interessante spørgsmål om, hvorvidt alle kilder virkelig skal oprenses til samme grad, og om det skal i et fælles rør og kan ”udligne” hinanden. Diskussionen kommer så ved, at den billigste løsning for samfundet måske skaber ulige fordelinger af udgifter mellem forskellige anlægsejere. For eksempel kan vi have to nærliggende anlæg, hvor det ene producerer CO₂ med mange urenheder og det andet ikke gør. Kan vi så nøjes med at oprense det ene og blande dem og derved nå kravene fra slutforbrugeren? Skal de to anlæg så dele udgiften på oprensningen af den ene strøm? En anden mulighed er at blande de to strømme sammen inden konditionering. Muligvis kan det gøre det billigere at oprense den ”beskidte” delstrøm, men det vil selvfølgelig blive dyrere for den ”rene” delstrøm. Er CO₂-producenterne villige til at gå på kompromis med den billigste løsning? Spørgsmålet bliver: hvem skal betale for den renhed, der i sidste ende stilles krav om.
Kort sagt: Renhed koster, men det er en omkostning, vi ikke kan ignorere, hvis vi skal nå vores klimamål.

E-mail:
Isaac Appelquist Løge: isacl@kt.dtu.dk

Referencer
1. Neerup, R. et al. A Call for Standards in the CO₂ Value Chain. Environ Sci Technol 56, 17502-17505 (2022).
2. Buit, L., Ahmad, M., Mallon, W. & Hage, F. CO₂EuroPipe study of the occurrence of free water in dense phase CO₂ transport. in Energy Procedia vol. 4 3056-3062 (2011).
3. Jensen, E.H. et al. The cost of impurities: A techno-economic assessment on conditioning of captured CO₂ to commercial specifications. International Journal of Greenhouse Gas Control 141, 104309 (2025).