CO2 afvang en opslag in de SDE++ regeling

De techniek van CO₂ afvang en opslag

CO₂  kan in industriële processen worden afgevangen door middel van:

1. Pre-combustion-technieken;

Bij pre-combustion techniek wordt de CO₂  in het productieproces afgevangen.
Een voorbeeld van zo’n proces is bij de productie van waterstof waarbij aardgas als grondstof wordt gebruikt (stoom-methaan reformatie). Bij dit proces wordt aardgas en stoom onder hoge druk en temperatuur bij elkaar gebracht. Hierdoor ontstaat er syngas. Syngas is een combinatie van CO₂ , koolmonoxide en waterstof. Daarna vindt er een vervolgreactie plaats, genaamd ‘water-gas shift reactie’. Bij deze reactie wordt stoom en CO omgezet tot waterstof en CO₂ . Overgebleven CO₂  van ‘stoom-methaan reformatie’ en ‘water-gas shift reactie’ kan bijvoorbeeld worden afgevangen door de zogenaamde ‘pressure-swing adsorption’ methode. Bij deze methode wordt er adsorptiemateriaal zoals zeolieten of actieve kool gebruikt die CO₂  uit het gasmengsel onttrekt. Het CO₂  kan dan worden getransporteerd en worden opgeslagen.

2. Post-combustion-technieken; 

Bij Post-combustion techniek wordt de CO₂  afgevangen uit rest- of rookgassen. Gezuiverd rookgas bestaat grotendeels uit stikstof en een klein deel CO₂ . CO₂  kan op verschillende manieren worden afgevangen. Een paar voorbeelden zijn absorptie, cryogenisch technologie, membraantechnologie.

a.    Absorptie (met mono ethanol amine)
Het afvangen van CO₂  uit rookgassen door middel van amines. De meest gebruikte amine voor deze toepassing is ‘mono ethanol amine’ (MEA). MEA is een goedkoop en veilig te gebruiken voor deze toepassing. Rookgassen gaan door een absorptiekolom. In de kolom is MEA aanwezig dat de CO₂  bij 60 oC absorbeert. Deze oplossing wordt verpompt naar een strippenkolom. In de strippenkolom wordt de oplossing van MEA en CO₂  verhit tot ongeveer 120 oC waardoor CO₂  van MEA loslaat en hierdoor een zuivere stroom van CO₂  wordt verkregen. De MEA kan hierna weer opnieuw gebruikt worden nadat deze wordt geregenereerd. Voor het gehele proces is er veel warmte benodigd.

b.    Cryogenisch technologie
Dit proces is gebaseerd op het koelen en condenseren. Dit kan worden toegepast op rookgassen met hoge CO₂ concentratie met als doel om de componenten uit rookgassen te verwijderen zoals CO₂ . Rookgas wordt eerst onder druk gebracht. Vervolgens wordt het rookgas gekoeld tot CO₂  vloeibaar wordt. Bij 30 bar wordt (pure) CO₂  vloeibaar bij een temperatuur van ongeveer 6 oC. Het vloeibare CO₂  kan vervolgens worden getransporteerd of opgeslagen. Verder is er veel energie nodig om cryogenisch technologie toe te passen, maar een voordeel is dat er weinig tot geen chemicaliën benodigd zijn.

c.    Membraantechnologie 
Bij deze technologie wordt rookgas eerst onder druk gebracht. Hoge druk rookgas is de feed-in van membraan. Membraan fungeert in dit proces als een soort filter en deze heeft een bepaalde selectiviteit en de doorlatendheid, zie figuur hiernaast voor verduidelijking. Deze factoren, soort gas en drukverschil t.o.v. atmosfeer bepalen de hoeveelheid en zuiverheid van een bepaalde soort gas dat door de membraan gaat. Hierdoor kan er een CO₂  rijke gas vervolgens verder worden bewerkt, getransporteerd en/of opgeslagen.

Figuur ter verduidelijking van membraantechnologie:

Welke CCS projecten komen in aanmerking voor de SDE++?

Er zijn vier soorten CCS projecten waar SDE++ voor aangevraagd kan worden. 

1.    CO₂ -opslag bij bestaande CO₂ -afvanginstallaties variant A

Alle mogelijkheden van toepassingen voor CCS zijn ondergebracht, maar niet voor energieopwekking. Een voorbeeld is figuur 1. Industrie (zoals een bestaande raffinaderij) heeft een bestaande CO₂ -afvanginstallatie met een compressor en/of een CCU netwerk. De raffinaderij kan besluiten om een extra compressor, leidingnetwerk en CO₂ opslag te realiseren waarna per ton opgeslagen CO₂  een SDE++ subsidie kan worden verkregen.

Figuur 1 – CO2-opslag bij bestaande CO2-afvanginstallaties variant A.

2.    CO₂ -opslag bij bestaande CO₂ -afvanginstallaties variant B

Het kan ook zijn dat een raffinaderij, afvalverbrandingsinstallatie (AVI) en andere industrieën (exclusief energieopwekkingsinstallaties) die al CO₂  afvangen met een bestaande installatie, besluiten om geen CO₂  meer te leveren voor de CCU toepassingen maar het willen opslaan. Hierbij is het noodzakelijk om een nieuwe compressor aan te schaffen om CO₂  bij de gewenste druk op te slaan. Zie figuur 2.

Figuur 2 – CO2-opslag bij bestaande CO2-afvanginstallaties variant B.

3.    Nieuwe CO₂ -afvang bij bestaande industriële installaties

Als een industrie (zoals AVI) SDE++ wil aanvragen voor deze categorie, zijn de investeringen in CO₂ -afvanginstallatie, compressor en de aansluiting op het CO₂ -transportnetwerk vereist. Zie figuur 3.

Figuur 3- Nieuwe CO2-afvanginstallatie bij bestaande of nieuwe industriële installaties.

4.    Nieuwe CO₂ -afvanginstallaties bij nieuwe installaties

Deze subcategorie is bedoeld voor de nieuwe nog te bouwen installaties. Voor de nieuwe installatie kan er gelijk rekening mee worden gehouden met de CO₂ -afvang PBL verwacht dat de kostencomponenten voor deze subcategorie gelijk is aan de subcategorie ‘Nieuwe CO₂ -afvanginstallatie bij bestaande industriële installaties. De gehele installatie is vergelijkbaar met die van ‘Nieuwe CO₂ -afvang bij bestaande industriële installatie’, zie figuur 3.

Basisbedragen voor CO₂ afvang en opslag

De nieuwe SDE++ regeling is zo vormgegeven dat de energietechnieken met zo laag mogelijke kosten om een ton CO₂ te reduceren als eerste in aanmerking komen voor SDE++ subsidie. Daarmee beoogt de regeling om zoveel mogelijk CO₂ te reduceren voor iedere euro subsidie. Hierbij gaat het om het besparen op CO₂ uitstoot uit fossiele energiebronnen. Voor de categorieën die met CO₂ afvang en opslag te maken hebben, geeft de onderstaande tabel de volgorde o.b.v. subsidie-intensiteit met de bijbehorende basisbedragen weer. Normaal zijn de bedragen uitgedrukt in € per opgewekte kWh elektriciteit, warmte of groen gas. In dit geval krijgt men subsidie voor elke ton CO₂ die wordt afgevangen en opgeslagen, dus is de eenheid €/ton CO₂.

De totale CO₂ plafond voor het afvangen, comprimeren en opslaan is 7,2 megaton.