Faglig innhold

Introduksjon

Emnet undervises ikke høsten 2024.

Dette kurset fokuserer på CO2-håndtering  og hydrogen som energibærer.

I dette kurset lærer du om mulighetene for CO2-fangst i prosessindustrien.  Vi vil fokusere på prinsippene bak ulike karbonfangstteknologier som absorpsjon (hvor CO2 bindes i væskeform), adsorpsjon (hvor CO2 bindes i faststoff) og membraner. Størrelsen på CO2-utslippene, konsentrasjon av CO2 i røykgass, tilgjengelighet av kjølevann og varme, antall utslippspunkt og behov for ombygging vil påvirke beslutningen om hvilke fangst-teknologier som er mest kostnadseffektive, og temaene rundt integrering av CO2-fangst i industrielle prosesser vil diskuteres. For flere av teknologiene er varmeintegrasjon et viktig element, samt mulighetene for å oppkonsentrere gassen til en gass med høyere konsentrasjon av CO2. Til slutt vil graden av CO2-fangst bli diskutert når karbonfangst er en del av en integrert prosess.  

For å bremse klimaforandringene vi går i møte, er det i tillegg til CO2-fjerning, behov for miljøvennlige energialternativer. Fornybare energikilder som solceller, vind, bølge- eller vannkraft, produserer energi kun i perioder, og det er derfor behov for å komme opp med alternativer som gir oss muligheten til å lagre energi, som kan brukes i perioder med lav fornybar energiproduksjon. Hydrogen er ett av disse alternativene. I dette kurset vil du lære om ulike teknologier for produksjon av hydrogen som energibærer. Hydrogenproduksjon fra fossile kilder, koblet med karbonfangst og -lagring (blått hydrogen), og hydrogenproduksjon via elektrolyse av vann ved hjelp av fornybar energi (grønt hydrogen) vil bli diskutert. Nye trender innenfor hydrogenforskning vil bli presentert.

Innhold

Introduksjon:

• Motivasjon for fangst av CO2 og produksjon av hydrogen
• Introduksjon av egenskapene til CO2 og hydrogen

CO2-fangst: 

• Prinsippene bak ulike karbonfangstteknologier som absorpsjon (hvor CO2 bindes i væskeform), adsorpsjon (hvor CO2 bindes i faststoff) og membraner.
• Energibehov for de ulike CO2 fangstteknologiene og "Technology readiness levels".

• Trender innenfor utvikling av CO2-fangstteknologier.
• Integrering av fangstteknologier i prosesser basert på størrelsen på CO2-utslippene, konsentrasjon av CO2 i røykgass, tilgjengelighet av kjølevann og varme, antall utslippspunkt, og behov for ombygging. De ulike variablene vil påvirke beslutningen om hvilke fangstteknologier som er mest kostnadseffektive.
• Kort introduksjon til lagring og transport av CO2.

Hydrogenproduksjon:

• Introduksjon om hydrogenproduksjon (grått, blått og grønt) inkludert hydrogen og ammonaikk som energibærer
• Hydrogenproduksjon fra fossilt brennstoff, i kombinasjon med CO2-fangst
• Hydrogenproduksjon fra vann (elektrolyse).
• Trender innenfor utvikling av hydrogen-produksjonsteknologier.

Case-studie innenfor CO2 fangst og/eller hydrogenproduksjon.

Læringsutbytte

• Forståelse av masseoverføringsmekanismene ved bruk av absorpsjon, adsorpsjon og membran-separasjon til CO2-fangst og kunne diskutere fordelene og ulempene med disse teknologiene.
• Kunne evaluere mulighetene for CO2-fangst i prosessindustrien.

• Kunne kritisk evaluere ny informasjon relatert til fangstteknologier og vurdere alternative prosjekter mot hverandre.
• Forståelse av hvordan hydrogen kan produseres fra fossilt brennstoff/naturgass eller vann, og hvordan CO2-fangst kan kombineres med hydrogenproduksjon fra fossilt brennstoff. 
• Kunne gjøre enkle estimeringer for energiforbruk og CO2-avtrykk for produksjon av hydrogen og CO2-fangst.
• Ha kjennskap til nye teknologier under utvikling for CO2-fangst og hydrogenproduksjon.

Læringsformer og aktiviteter

Læringsaktivitetene er en kombinasjon av forelesninger, læringsnuggets (innspilte, interaktive videoforelesninger), case-studie og veiledning av faglærer.

Følgende læringsformer vil bli benyttet: 

• En digital introduksjonssamling på 1 time. 
• En fysisk tre dagers-samling, bestående av forelesninger, studentaktive læringssesjoner og jobbing case-studie.

• En digital ½ dag-samling, bestående av forelesninger og studentaktive læringssesjoner.
• Korte informasjonsvideoer, og videoforelesninger til individuell gjennomgang.
• Arbeid med et case-studium.

Obligatoriske aktiviteter

• Obligatorisk oppmøte på fysisk samling
• Gjennomføring av case-studie

Mer om vurdering

• Tidspunkt for muntlig eksamen avtales med den enkelte etter kursstart.
• Type eksamen: Muntlig eksamen
• Eksamenskrav: Obligatorisk oppmøte på fysisk samling, samt gjennomføring av case-studium.

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Grunnleggende kjemi og matematikk tilsvarende innholdet i en teknisk bachelor grad.

Forkunnskapskrav

Bachelorgrad (3-årig) ingeniørutdanning eller relevant arbeidserfaring.

Kursmateriell

Kompendier, oppgaver, praktiske eksempler og læringsnuggets (innspilte, interaktive videoforelesninger).

Annen informasjon

Kurset undervises delvis på norsk og delvis på engelsk.