Mammoth-anläggning sätter ribban högt för direktluftfångstteknologier

USA:s energidepartement definierar den oerhört viktiga uppgiften med Direct Air Capture-teknik som en ”form av koldioxidavlägsnande som tar CO₂ från omgivande, eller stillastående, luft. Den separerade CO₂ kan sedan lagras permanent djupt under jord, eller så kan den omvandlas till produkter.”

Enligt tillgängliga uppskattningar kommer marknadsstorleken för direktluftfångst att uppvisa fenomenal tillväxt under de kommande åren, från mer än 23,59 miljoner US$ år 2022 till över 614,07 miljoner US$ år 2028. Det motsvarar en CAGR på mer än 72 %, en tillväxt på nästan 30‑faldigt på sex år.

Men vad driver denna tillväxt för DAC-teknologier? Att avlägsna koldioxid tjänar syftet att sänka den globala temperaturen. Koldioxid fångar värme genom att absorbera solljus som återutstrålas från jordens yta i form av infraröda vågor. Till skillnad från syre och kväve som inte påverkar infraröda vågor, absorberar koldioxid den infraröda energin.

Som en del av denna absorptionsprocess genomgår den infraröda energin vibrationer och återutsänds i alla riktningar. Ungefär hälften av energin går ut i rymden, och ungefär hälften återvänder till jorden som värme, vilket bidrar till ”växthuseffekten”, enligt forskare.

Att avlägsna koldioxid från atmosfären skulle hjälpa oss att bli av med det förestående hotet om global uppvärmning, den temperaturökning som sker världen över.

Även om det finns många sätt att bekämpa detta hot, sticker direktluftfångst ut på grund av dess fördelar när det gäller påverkan på jordens resurser.

Till exempel är energianvändningen i denna teknik ‘inte trivial’. Enligt uppskattningar skulle en kapacitet på 7–9 miljoner ton per år i USA år 2030 använda 0,3–0,4 % av dagens amerikanska elproduktion.

Denna teknik kräver inte att man tar i anspråk på odlingsbar mark. Dess vattenanvändning kan också minska avsevärt med utvecklingen av fasta sorbent‑DAC‑system.

Fördelarna med DAC-system och deras potential att gynna planeten har inspirerat många att utveckla innovativa och optimerade DAC-lösningar. På senare tid är ett företag som konsekvent har gjort lovvärt arbete inom detta område Climeworks. Senast lanserade de sin senaste anläggning: Mammoth.

I de följande segmenten kommer vi att titta närmare på vad anläggningen handlar om, som, belägen på Island, påstås vara ungefär tio gånger större än Climeworks föregångarplantan i Orca.

Climeworks Mammoth-anläggning: Vad planeras att uppnås?

Det primära målet med att etablera Mammoth-anläggningen var att möta den växande efterfrågan på fler DAC-projekt. Företaget hävdar att den nya anläggningen skulle hjälpa dem att skala upp sin kapacitet ‘från tusentals ton till tiotusentals per år – ett viktigt milstolpe på vägen mot megatonkapacitet år 2030 och gigaton år 2050.’

Innan vi går djupare in i hur Climeworks planerar att genomföra denna uppgift, låt oss titta på några fler operativa aspekter för att bättre förstå bakgrunden till dess skala och ambition.

Projektet är för närvarande i drift och fortsätter med sin upptrappningsvision. Beläget i Hellisheidi, Island, kan anläggningens årliga kapacitet, enligt designen, nå så mycket som 36 000 ton CO₂. Även om anläggningen på sin mest grundläggande nivå skulle bidra med ingenjörs- och driftskunskap för Climeworks 10‑faldiga uppskalning, skulle den tillföra värde genom att hjälpa till att utveckla leveranskedjan och föra in ytterligare högkvalitativ koldioxidavlägsningskapacitet på marknaden.

Anläggningen påbörjades för 18 månader sedan, den 28 juni 2022, för att vara exakt. För närvarande rapporterar företaget att anläggningens infrastruktur är framgångsrikt på plats, med 90 % av systemen i drift, inklusive den hos lagringspartnern Carbfix.

“Baserat på de mest framgångsrika uppskalningskurvorna innebär att nå en gigaton år 2050 att leverera på megatonskala år 2030. Ingen har någonsin byggt det vi bygger inom DAC, och vi är både ödmjuka och realistiska i att det säkraste sättet att lyckas är att köra tekniken i den verkliga världen så snabbt som möjligt och outtröttligt distribuera den.”

“Att ha den centrala infrastrukturen på plats och i drift inom bara 18 månader är ett bevis på Climeworks förmåga att snabbt skala upp, med blixtsnabba utvecklingscykler, på sin väg mot gigatonkapacitet år 2050.”

Men hur planerar de att ta sig från megaton till gigaton? Låt oss försöka förstå.

Hur kommer anläggningen att fungera?

Climeworks Mammoth-anläggning har en bearbetningshall i centrum, som används för att bearbeta och konditionera den infångade koldioxiden innan dess underjordiska sekvestrering. Processen innebär att rena och kondensera koldioxiden innan den löses i vatten och sekvestrerats under jord av Carbfix, där den förvandlas till sten genom mineraliseringsmetoden. Förutom sina operativa enheter kommer bearbetningshallen även att ha kontrollrum, kontor och ett besökscenter.

I enlighet med den förväntade kapaciteten kommer Mammoth-anläggningen att ha 72 insamlingsbehållare för att fånga CO₂ från luften, medan Orca består av åtta insamlingsbehållare.

Dessutom har Mammoth-anläggningen också en underhållshall som syftar till att förbättra effektiviteten när underhållsarbeten behövs.

“Det illustrerar mycket väl Climeworks tillvägagångssätt för att leda DAC-industrin: kontinuerlig acceleration samtidigt som de förverkligar de mest rigorösa operativa standarderna.”

#1. Aircapture

Aircaptures unika funktion innebär att installera modulära Direct Air Capture (DAC)-enheter på sina kunders tillverkningsplatser, vilket skapar ett direktutbud av ren CO₂ i deras produktionsprocess. Företaget hävdar att kommersialisering av atmosfärisk koldioxid har framträtt som den mest effektiva, skalbara lösningen för att förbättra miljön och ekonomin.

Den har antagit ett hyperlokalt tillvägagångssätt, vilket minskar leveranskedjerisker och eliminerar den konventionella marknadens koldioxidavtryck. Bland de faktorer som gör Aircapture särskild är dess ökade tillförlitlighet, förbättrade kvalitetsstandarder, lägre kostnad och renare produkter med avsevärt minskade utsläpp.

Aircaptures formulerade lösningar gör den marknadsklar för en rad tillämpningsscenario, inklusive dryckestillverkning, växthusodling och mer. Till exempel kan den producera dryckesklassad flytande koldioxid med låg syrehalt i olika volymer och produktionsscheman.

Den kan hjälpa till att ersätta den utsläppsintensiva råvaran som krävs för att tillverka syntetiska bränslen med högkvalitativ, ren koldioxid. Aircapture hjälper också till att producera koldioxid vid sina kunders växande anläggningar, vilket hjälper kunderna att möta deras dagliga efterfrågecykel och öka skördar.

Aircaptures koldioxid kan injiceras permanent i betongblock eller färdigblandad betong, vilket förbättrar standarderna för de rådande härdningsmetoderna.

Precis som Mammoth-projektet är Aircapture också involverad i att genomföra studier och experiment som hjälper till att utnyttja spillvärme och avkarboniserad energi för att geologiskt sekvestrera koldioxid från atmosfären.

Slutligen kan Aircaptures flytande koldioxid också omvandlas till torr is, vilket möter behoven hos detaljhandel, transport- och logistik kunder. Torr is är känt för att underlätta transport av färskvaror och för andra industriella användningar.

I april 2022 vann Aircapture, tillsammans med koldioxidomvandlingsföretaget OCOchem och andra partners, ett $2,93 miljoner bidrag från USA:s energidepartement för att designa och konstruera en integrerad koldioxidinfångnings- och omvandlingsanläggning som är samlokaliserad vid Nutrien’s Kennewick Fertilizer Operations-anläggning i Kennewick, Washington.

“Vår modulära, platsbaserade teknik som tar CO2 från luften och placerar den direkt i våra kunders produktionsprocesser adresserar klimatutmaningar samtidigt som den ger värde till våra kunder och är en perfekt match för detta projekt med Nutrien.”

#2. Greenlyte Carbon Technologies

Ett annat företag som har gjort betydande bra arbete inom DAC-området är Greenlyte Carbon Technologies. Grundat 2022 av två serieentreprenörer och en mycket erfaren DAC-forskare, Greenlyte, beläget i Essen, drar starkt nytta av sitt omgivande ekosystem som omfattar ledande tekniska universitet samt globala kemiska, industriella och energijättar.

Under verksamhetsåret 2022‑23 slutförde Greenlyte byggandet av den första kontinuerliga cykelprototypen och 100‑tonners DAC-demonstratorn.

Dess vision för framtiden inkluderar att bygga en robust, effektiv och lönsam verksamhet i betydande skala till 2027. År 2035 vill företaget slutföra uppgiften ‘plattformisering’, vilket gör robusta, effektiva och lönsamma operationer i betydande skala till verklighet. Och år 2050 vill Greenlyte skala sin årliga produktion till 100 MT och bli en global ledare inom DAC-området.

En av Greenlytes främsta fördelar som gör den till ett lämpligt fall för DAC-ledarskap är dess lågenergiprocess med låg kapitalkostnad för koldioxidinfångning och -användning. Gasen härrör från gasströmmarna, närmare bestämt den omgivande luften. Den efterföljande omvandlingen av koldioxid och väte leder till framställning av kolväten som tillför värde till processen och gör tekniken lönsam.

Greenlyte optimerar ytterligare sin teknik genom att anta ett helt cykliskt tillvägagångssätt, där den använda absorbenten regenereras i elektrolys och därefter används för absorption. Flera av processens nyckeltal, inklusive absorption i en flytande sorbentlösning, utfällning som vätekarbonat och desorption genom elektrolys, har Greenlytes patent applicerat på dem.

I mars 2024 avslutade Greenlyte Carbon Technologies en förserie‑A‑runda på €10,5 m. Förutom den stora medverkan av alla investerare, nämligen Earlybird Venture Capital, Green Generation Fund, Carbon Removal Partners och styrelsemedlem Dr. Udo Jung, gick Partech med i investerarguppen.

Finansieringen bekräftar den dragkraft som Greenlyte har lyckats uppnå nyligen i form av partnerskap och högvärdiga avtal. Företaget vann två bidrag från Europeiska fonden för regional utveckling och har nu samlat in över €20 m i eget kapital och bidrag kombinerat sedan starten för 18 månader sedan.

När han förklarade vikten av de insamlade medlen sade Florian Hildebrand, VD och medgrundare av Greenlyte: Med de nya medlen kommer vi kunna växa vårt team från 30 till 50 personer, vilket möjliggör att vi kan utföra teknikutveckling och implementering parallellt med vår snabba marknadsintroduktion, accelerera vår skalning och sänka kostnaderna snabbare. Rundan är ett bevis på vår ambition att snabbt bygga en global DAC-mästare.

Framtiden med mer effektiva direktluftfångstteknologier

Regeringar världen över har insett fördelarna med Direct Air Capture-teknologier. Som ett resultat har de börjat stödja och uppmuntra DAC-projekt på bästa möjliga sätt.

Till exempel har USA:s energidepartement utsett så många som tre av sina kontor – Fossil Energy and Carbon Management, Clean Energy Demonstrations och Advanced Research Projects Agency‑Energy – till uppgiften att stödja forskning, utveckling och demonstration av direktluftfångst. Denna forskning har många aspekter, inklusive att utforska vetenskapen och tekniken bakom material, kemikalier samt biokemiska och geologiska processer som är förknippade med infångning, omvandling och sekvestrering av CO₂.

En av de mest populära initiativen inom detta område har varit Carbon Negative Shot‑initiativet – en uppmaning till innovation i koldioxidavlägsningsvägar som ska fånga CO₂ från atmosfären och lagra den i skala av 1 miljard ton för mindre än 100 $ per netto‑metrisk ton CO₂‑ekvivalenter.

Insatser som dessa, kombinerade med investeringar i den privata sektorn, skulle definitivt hjälpa till att göra betydande framsteg, inte bara genom att sätta ribban högt utan också genom att göra den tillgänglig för industri och koldioxidproducenter världen över.

Klicka här för en lista över de bästa koldioxidinfångningsaktierna.