Mammoth-faciliteten sætter barren højt for direkte luftfangstteknologier

Det amerikanske energiministerium i USA’s regering definerer den altafgørende opgave inden for Direct Air Capture-teknologi som en “form for fjernelse af kuldioxid, der tager CO2 fra omgivende, eller stillestående, luft. Den adskilte CO2 kan derefter permanent lagres dybt under jorden, eller den kan omdannes til produkter.”

Ifølge tilgængelige estimater vil størrelsen på markedet for direkte luftfangst opleve en enorm vækst i de kommende år, fra mere end US$23.59 million i 2022 til over US$614.07 million i 2028. Det svarer til en CAGR på mere end 72 %, en vækst på næsten 30 gange på seks år.

Men hvad driver denne vækst for DAC-teknologier? Fjernelse af kuldioxid tjener formålet med at sænke den globale temperatur. Kuldioxid fanger varme ved at absorbere sollys som udsendes fra Jordens overflade i form af infrarøde bølger. I modsætning til ilt og kvælstof, som ikke påvirker infrarøde bølger, absorberer kuldioxid den infrarøde energi.

Som en del af denne absorptionsproces gennemgår den infrarøde energi vibrationer og udsendes igen i alle retninger. Omkring halvdelen af energien går ud i rummet, og omkring halvdelen vender tilbage til Jorden som varme, hvilket bidrager til “drivhuseffekten”, ifølge forskere.

Fjernelse af kuldioxid fra atmosfæren vil hjælpe os med at slippe af med den umiddelbare trussel fra den globale opvarmning, den stigende temperatur verden over.

Selvom der findes mange måder at bekæmpe denne trussel på, skiller direkte luftfangst sig ud på grund af sine fordele i forhold til påvirkningen af Jordens ressourcer.

For eksempel er energiforbruget i denne teknik ‘ikke trivielt’. Ifølge estimater vil opnåelse af 7‑9 millioner ton kapacitet pr. år i USA inden 2030 bruge 0,3‑0,4 % af den nuværende amerikanske elproduktion.

Denne teknologi kræver ikke indtrængen på dyrkbart jord. Dens vandforbrug kan også falde betydeligt med udviklingen af solide sorbent‑DAC‑systemer.

Fordelene ved DAC-systemer og deres potentiale til at gavne planeten har inspireret mange til at udvikle innovative og optimerede DAC-løsninger. På det seneste er en virksomhed, der konsekvent har udført prisværdigt arbejde inden for dette område, Climeworks. Senest lancerede de deres nyeste facilitet: Mammoth.

I de følgende afsnit vil vi se på, hvad faciliteten handler om, som, beliggende på Island, hævdes at være omkring ti gange større end Climeworks’ forgængerplant i Orca.

Climeworks Mammoth-facilitet: Hvad planlægger den at opnå?

Det primære mål med at etablere Mammoth-faciliteten var at imødekomme den stigende efterspørgsel efter flere DAC-projekter. Virksomheden hævder, at den nye facilitet vil hjælpe dem med at skalere deres kapacitet ‘fra tusinder af ton til titusinder per år – en vigtig milepæl på vejen mod megatonkapacitet inden 2030 og gigaton inden 2050.’

Før vi dykker dybere ned i forståelsen af, hvordan Climeworks planlægger at udføre denne opgave, lad os se på nogle flere operationelle aspekter for bedre at forstå baggrunden for deres skala og ambition.

Projektet er i øjeblikket i drift og fortsætter med sin opskaleringsvision. Beliggende i Hellisheidi, Island, kan facilitetens årlige kapacitet, ifølge designet, nå op på så meget som 36.000 ton CO₂. Selvom faciliteten på sit mest grundlæggende niveau vil hjælpe med at levere ingeniør- og driftsoplevelse for Climeworks’ 10‑gange opskalering, vil den tilføre værdi ved at hjælpe med at udvikle forsyningskæden og bringe yderligere højkvalitets kuldioxidfjernelseskapacitet på markedet.

Faciliteten lagde grundstenen for 18 måneder siden, præcist den 28. juni 2022. På nuværende tidspunkt rapporterer virksomheden, at anlæggets infrastruktur er succesfuldt på plads, med 90 % af systemerne i drift, inklusive den hos lagringspartneren Carbfix.

“Baseret på de mest succesfulde opskaleringskurver betyder at nå gigaton inden 2050 at levere på megaton‑skala inden 2030. Ingen har nogensinde bygget, hvad vi bygger inden for DAC, og vi er både ydmyge og realistiske i erkendelsen af, at den mest sikre måde at lykkes på er at køre teknologien i den virkelige verden så hurtigt som muligt og utrætteligt implementere den.”

“At have den grundlæggende infrastruktur på plads og i drift inden for blot 18 måneder er et bevis på Climeworks’ evne til hurtigt at skalere op, med lynhurtige udviklingscyklusser, på deres vej mod gigatonkapacitet inden 2050.”

Men hvordan planlægger den at bevæge sig fra megaton til gigaton? Lad os prøve at forstå.

Hvordan vil faciliteten fungere?

Climeworks Mammoth-faciliteten har en behandlingshal i centrum, som bruges til at behandle og konditionere den opsamlede kuldioxid før dens underjordiske sekvestrering. Processen involverer rensning og kondensation af kuldioxid, før den opløses i vand og sekvestrer under jorden af Carbfix, hvor den vil blive til sten gennem mineraliseringsmetoden. Ud over de operationelle enheder vil behandlingshallen også indeholde kontrolrum, kontorer og et besøgscenter.

I overensstemmelse med den kapacitet, den forventes at håndtere, vil Mammoth-faciliteten have 72 opsamlingscontainere til at indfange CO₂ fra luften, mens Orca består af otte opsamlingscontainere.

Derudover har Mammoth-faciliteten også en vedligeholdelseshall, der har til formål at forbedre effektiviteten, når vedligeholdelsesarbejde er nødvendigt.

“Den illustrerer meget godt Climeworks’ tilgang til at lede DAC-industrien: kontinuerlig acceleration samtidig med at de bringer de mest stringente driftsstandarder til live.”

Flere andre virksomheder er lige så aktive inden for DAC-området. I de kommende afsnit vil vi diskutere et par af sådanne virksomheder.

#1. Aircapture

Den unikke funktion af Aircapture involverer installation af modulære Direct Air Capture (DAC)-enheder på kundernes produktionssteder, hvilket skaber en direkte forsyning af ren CO₂ i deres produktionsproces. Virksomheden hævder, at kommercialisering af atmosfærisk kuldioxid er fremkommet som den mest effektive, skalerbare løsning til at forbedre miljøet og økonomien.

Den har vedtaget en hyperlokal tilgang til sin funktion, hvilket mindsker forsyningskæderisici og udrydder den konventionelle markeds kulstofaftryk. Blandt de faktorer, der gør Aircapture særskilt, er dens øgede pålidelighed, forbedrede kvalitetsstandarder, reducerede omkostninger og renere produkter med væsentligt reducerede emissioner.

Aircaptures formulerede løsninger gør den klar til markedet for en række anvendelsesscenarier, herunder drikkevareproduktion, drivhuslandbrug og mere. For eksempel er den i stand til at producere drikkevarekvalitet flydende kuldioxid med lavt iltindhold i forskellige volumener og produktionsplaner.

Den kan hjælpe med at erstatte den emissionsintensive råvare, der kræves til fremstilling af syntetiske brændstoffer, med høj‑kvalitets, ren kuldioxid. Aircapture assisterer også med at producere kuldioxid på kundernes vækstfaciliteter, så kunderne kan opfylde deres daglige efterspørgselscyklus og forbedre afgrødeudbyttet.

Aircaptures kuldioxid kan permanent injiceres i betonblokke eller færdigblandet beton, hvilket forbedrer standarderne for de gældende hærdningsmetoder.

Ligesom Mammoth-projektet er Aircapture også involveret i at udføre studier og eksperimenter, der hjælper med at udnytte spildvarme og dekarboniseret energi til geologisk sekvestrering af kuldioxid fra atmosfæren.

Endelig kan Aircaptures flydende kuldioxid også omdannes til tøris, som imødekommer behovene hos detail-, transport- og logistik kunder. Tøris er kendt for at hjælpe med forsendelse af letfordærvelige varer og til andre industrielle anvendelser.

I april 2022 vandt Aircapture, sammen med kuldioxidkonverteringsvirksomheden OCOchem og andre partnere, en $2,93 millioner tilskud fra det amerikanske energiministerium til at designe og konstruere et integreret kuldioxidfangst- og konverteringsanlæg, der er placeret ved Nutrien’s Kennewick Fertilizer Operations-anlæg i Kennewick, Washington.

“Vores modulære, on‑site teknologi, der tager CO₂ fra luften og placerer den direkte i vores kunders produktionsprocesser, adresserer klimaudfordringer samtidig med at den tilfører værdi til vores kunder og er en perfekt match for dette projekt med Nutrien.”

#2. Greenlyte Carbon Technologies

En anden virksomhed, der har gjort betydeligt godt arbejde inden for DAC-området, er Greenlyte Carbon Technologies. Grundlagt i 2022 af to serie‑entreprenører og en højt erfaren DAC-forsker, er Greenlyte, beliggende i Essen, stærkt påvirket af sit omkringliggende økosystem, som omfatter førende tekniske universiteter samt globale kemiske, industrielle og energigiganter.

I driftsåret 2022‑23 fuldførte Greenlyte opbygningen af den første kontinuerlige cyklusprototype og 100‑ton DAC‑demonstratoren.

Dens vision for fremtiden omfatter at opbygge en robust, effektiv og rentabel drift i en meningsfuld skala inden 2027. Innen 2035 ønsker virksomheden at fuldføre opgaven med ‘platformisering’, så robuste, effektive og rentable operationer i en meningsfuld skala bliver en realitet. Og inden 2050 vil Greenlyte skalere sin årlige produktion til 100 MT og blive en global leder inden for DAC‑området.

En af Greenlytes primære fordele, som gør den til en egnet case for DAC‑lederskab, er dens lav‑energi, lav‑capex proces for kuldioxidfangst og -udnyttelse. Gassen udvindes fra gasstrømmene, specifikt den omgivende luft. Den efterfølgende konvertering af kuldioxid og hydrogen fører til afledning af kulbrinter, som tilfører værdi til processen og gør teknologien rentabel.

Greenlyte optimerer yderligere sin teknologi ved at anvende en fuldt cyklisk tilgang, hvor den brugte absorptionsmiddel regenereres i elektrolysen og derefter anvendes til absorption. Flere af procesbenchmarkene, herunder absorption i en flydende sorbentopløsning, udfældning som hydrogencarbonat og desorption ved elektrolyse, har Greenlytes patent anvendt på dem.

I marts 2024 afsluttede Greenlyte Carbon Technologies en pre‑serie‑A‑runde på €10,5 mio. Ud over den store deltagelse fra alle investorer, nemlig Earlybird Venture Capital, Green Generation Fund, Carbon Removal Partners og bestyrelsesmedlem Dr. Udo Jung, sluttede Partech sig til investorgruppen.

Finansieringen bekræfter den traction, som Greenlyte for nylig har opnået i form af partnerskaber og højt værdifulde afkøbsaftaler. Virksomheden vandt to tilskud fra den Europæiske Fond for Regional Udvikling og har nu rejst over €20 mio i egenkapital og tilskud samlet siden dens opstart for 18 måneder siden.

Mens han forklarede vigtigheden af de indsamlede midler, sagde Florian Hildebrand, CEO og medstifter af Greenlyte: ‘Med de nye midler vil vi kunne udvide vores team fra 30 til 50 personer, så vi kan udføre teknologisk udvikling og implementering parallelt med vores accelererede go‑to‑market, fremskynde vores opskalering og reducere omkostningerne hurtigere. Runden er et bevis på vores ambition om hurtigt at bygge en global DAC‑champion.’

Fremtiden med mere effektive direkte luftfangstteknologier

Regeringer verden over har indset fordelene ved direkte luftfangstteknologier. Som følge heraf er de begyndt at støtte og opmuntre DAC‑projekter på de bedste måder, de kan.

For eksempel har Department of Energy i USA udpeget så mange som tre af sine kontorer, Fossil Energy and Carbon Management, Clean Energy Demonstrations og Advanced Research Projects Agency‑Energy, til opgaven med at støtte forskning, udvikling og demonstration af direkte luftfangst. Denne forskning har mange aspekter, herunder udforskning af videnskaben og teknologien bag materialer, kemikalier samt biokemiske og geologiske processer forbundet med fangst, konvertering og sekvestrering af CO₂.

En af de mest populære initiativer inden for dette område har været Carbon Negative Shot-initiativet — et opkald til innovation i fjernelsesveje for kuldioxid, som vil indfange CO₂ fra atmosfæren og lagre den i skala på 1 milliard ton for mindre end $100 per netto metrisk ton CO₂‑ækvivalent.

Indsatser som disse, kombineret med investeringer i den private sektor, vil helt sikkert hjælpe med at gøre betydelige fremskridt, ikke kun ved at sætte barren højt, men også ved at gøre den tilgængelig for industri og kuldioxidproducenter verden over.

Klik her for en liste over de bedste kuldioxidfangst‑aktier.