Sikre CO2-transportrør er en del av klimaløsningen

Bloggere: Svend Tollak Munkejord, Håkon Ottar Nordhagen, Morten Hammer, Gaute Gruben og Stéphane Dumoulin

CO₂-håndtering (CCS) er en nødvendig teknologi for å nå togradersmålet, som det påpekes i IPCCs femte hovedrapport. For å få det til, må store mengder CO₂ transporteres trygt fra fangstanleggene til lagrene. Mengdene er faktisk sammenliknbare med dagens transport av naturgass.

• Les mer om SINTEFs kompetanse innen CO₂-transport.

Siden CO₂-transportsystemet blir stort, er det viktig å lage det så effektivt som mulig – samtidig som det er sikkert.

Dette har blitt studert i BIGCCS-forskningssenteret for miljøvennlig energi (FME) fra 2009 til 2016. Arbeidet har blitt støttet av Norges Forskningsråd og industripartnerne Engie, Gassco, Shell, Statoil og TOTAL.

Validering for CO₂ og nitrogen

Et hovedresultat av arbeidet er en avansert koplet fluid-strukturmodell som kan brukes til å forutsi om en lekkasje i et CO₂-transportrør vil danne et langt løpende duktilt brudd. Hensikten med modellen er å gjøre det mulig å designe rørledninger der dette ikke vil skje – uten å overdimensjonere. Våre nyeste resultater er nå publisert i en artikkel i journalen Engineering Structures.

(Se eventuelt vårt manuskript).

Den koplede fluid-struktur-modellen har nå blitt validert med brudd-stans-eksperimenter fra COOLTRANS-forskningsprogrammet i Storbritannia – med gode resultater. I tillegg har vi utviklet en metode for å kalibrere materialmodellen i tilfeller hvor det er lite materialdata tilgjengelig – slik det ofte er.

Videoen viser en simulering av et duktilt løpende brudd i en CO₂-rørledning.

Sikter mot ingeniørverktøy for sikker CO₂-transport

Vårt mål er at modellen skal kunne danne grunnlaget for å utvikle et ingeniørverktøy som kan bistå i sikker design og drift av CO₂-transportrør, slik at lange løpende duktile brudd ikke vil oppstå. Dette vil trolig være av interesse for det norske fullskala CCS-prosjektet som er under utvikling.

Ønsker du å vite enda mer om vår forskning på CO₂-transport – les disse bloggene:

• Hvordan forstå kreftene som virker når kokende CO₂ driver et løpende brudd
• Trygg og kostnadseffektiv CO₂-transport må tallfestes
• Gas or liquid: new CO₂ mixture property knowledge needed for efficient and robust CCS
• Simulering av løpende sprekk i CO₂-rør
• Strømning av CO₂ i rør
• Hvorfor gode modeller er viktig for sikker og effektiv CO₂-transport