ZEROGEN; Teknologi for nullutslipps kraftverk

Prosjektet omhandlet nye teknologier for hydrogen og el-produksjon fra naturgass, med integrert CO2 fangst.

Hovedmålet med prosjektet var å etablere kunnskap og kompetanse innen teknologiske områder som er viktige for å kunne realisere en ny type svært effektive nullutslippskraftverk, som igjen skal kunne levere elektrisitet og hydrogen til en konkurransedyktig pris.

Delmålene i prosjektet var:

  • Utvikle nye høytemperatur CO2-absorbenter passende for CO2 fangst og hydrogenproduksjon
  • Utvikle reaktorkonsept passende for ”sorbtion-enhanced” hydrogenproduksjon
  • Utvikle systemmodeller og systemdesign for hybride nyskapende kraftverk
  • Etablere et designgrunnlag for den neste generasjonen planare ZeroGen-kompatible SOFC stack teknologi
  • Utvikle målemetoder for gasstrømning med temperaturer opp til 1000°C
  • Utvikle robuste og oppskalerte målemetoder for gasskomposisjon i gasser med temperaturer opp til 1000°C

Alle delmålene i prosjektet ble gjennomført. Systemmodeller ble utviklet for anlegg fra med koproduksjon av hydrogen og elektrisitet (400 MW el og varierende grad av H2 produksjon) og viste at koblingen av den nye reaktorteknologien med fastoksid brenselceller (SOFC), sammen med integrert CO2 fangst, resulterte i svært høye virkningsgrader (rundt 80 %). Anlegg for ren hydrogenproduksjon men uten elektrisitet produksjon viste også gode resultat. Basert på systemmodellene og systemdesignet ble det gjort en teknisk-økonomisk evaluering som i tillegg viste at slike anlegg også kommer godt ut økonomisk.
Prosjektet gav lovende resultat. CO2 absorbenter ble utviklet og testet, og passende reaktorkonsept for ”sorbtion-enhanced” hydrogenproduksjon ble utviklet. Systemmodellene sammen med den teknisk-økonomiske evalueringen gav veldig lovende resultat. Med virkningsgrader rundt 80 % for kombinert elektrisitet og hydrogenproduksjon med integrert CO2 fangst, ligger slike anlegg langt framfor dagens løsninger uten CO2 fangst, samtidig som de kan bygges og drives med god økonomi. Slike miljøvennlige og effektive anlegg er fremtidens måte å utvinne energi fra fossilt brensel på.

ZeroGen var et forskning og utviklingsprosjekt, finansiert av Norges  forskningsråd (Klimatek-programmet) og ble utført i samarbeid mellom Institutt for Energiteknikk (IFE) og CMR gruppen.

Prinsippskisse for ZEG-teknologien
Bildet er av et tenkt 400 MW EL + 700 MW H2 ZEG kraftverk. Bildet viser anlegget i reell skala og er basert på resultatene fra systemmodelleringen gjennomført i prosjektarbeidet.