Mammutanläggning som sätter ribban högt för direkt luftfångstteknologier

Energidepartementet i den amerikanska regeringen definierar den viktiga uppgiften för direkt luftfångstteknologi som en “form av koldioxidavlägsnande som tar CO2 från omgivande, eller stillastående, luft. Den separerade CO2 kan sedan lagras permanent djupt under jorden eller omvandlas till produkter.”

Enligt tillgängliga uppskattningar kommer direkt luftfångstmarknaden att uppleva en fenomenal tillväxt i framtiden, från mer än 23,59 miljoner USD 2022 till över 614,07 miljoner USD 2028. Detta motsvarar en årlig tillväxttakt på över 72 %, en ökning med nästan 30 gånger på sex år.

Men vad driver denna tillväxt för DAC-teknologier? Avlägsnande av koldioxid tjänar syftet att sänka den globala temperaturen. Koldioxid fångar värme genom att absorbera solstrålning som återutsänds från jordens yta i form av infraröda vågor. Till skillnad från syre och kvävegas som inte stör infraröda vågor, suger koldioxiden upp den infraröda energin.

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

Avlägsnande av koldioxid från atmosfären skulle hjälpa oss att bli av med den förestående faran med global uppvärmning, den globala temperaturökningen.

Medan det finns många sätt att bekämpa denna hot, utmärker sig direkt luftfångst på grund av dess fördelar när det gäller dess påverkan på jordens resurser.

Till exempel är energianvändningen i denna teknik “icke försumbar”. Enligt uppskattningar skulle en kapacitet på 7-9 miljoner ton per år i USA till 2030 använda 0,3-0,4 % av den nuvarande amerikanska elproduktionen.

Denna teknik kräver inte intrång på odlingsbar mark. Dess vattenanvändning kan också minska betydligt med utvecklingen av fasta sorbensbaserade 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 har ett företag som konsekvent gjort berömvärt arbete inom detta område varit Climeworks. Nyligen lanserade de sin senaste anläggning: Mammoth.

I de följande avsnitten kommer vi att titta närmare på vad anläggningen handlar om, som påstås vara tio gånger större än Climeworks föregångare i Orca.

Climeworks Mammoth-anläggning: Vad planerar den att uppnå?

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 öka sin kapacitet “från tusentals ton till tiotusentals per år – ett viktigt milstolpe på vägen mot megaton-kapacitet till 2030 och gigaton till 2050”.

Innan vi går djupare in på hur Climeworks planerar att utföra denna uppgift, låt oss titta på några fler operativa aspekter för att bättre förstå anläggningens skala och ambition.

Projektet är för närvarande under kommission och fortsätter med sin vision för uppstart. Belägen i Hellisheidi, Island, kan anläggningens årliga kapacitet, enligt dess design, nå upp till 36 000 ton CO2. Medan anläggningen, på sin mest grundläggande nivå, skulle bidra till att ge Climeworks ingenjörer och operatörer erfarenhet av 10 gånger större skala, skulle den också bidra till att utveckla leverantörskedjan och tillföra ytterligare högkvalitativ koldioxidavlägsnande kapacitet till 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 lagringspartnern Carbfix.

När han talade om visionen som drev kapacitetsuppbyggnaden, sa Christoph Gebald, medgrundare och med-VD för Climeworks:

“Baserat på de mest framgångsrika skalfördelarna, innebär att nå gigaton till 2050 att leverera på megatonskala till 2030. Ingen har någonsin byggt vad vi bygger i DAC, och vi är både ödmjuka och realistiska om att den säkraste vägen till framgång är att köra tekniken i den verkliga världen så snabbt som möjligt och obevekligt distribuera den.”

Som en ytterligare förklaring av vad anläggningen betyder och dess implikationer, sa Jan Wurzbacher, medgrundare och med-VD för Climeworks, följande:

“Att ha den centrala infrastrukturen på plats och i drift inom bara 18 månader är ett bevis på Climeworks förmåga att skala upp snabbt, med snabb utveckling, på vägen mot gigaton-kapacitet till 2050.”

Men hur planerar de att resa denna väg från megaton till gigaton? Låt oss försöka förstå.

Hur kommer anläggningen att fungera?

Climeworks Mammoth-anläggning har en processhall i centrum, som används för att bearbeta och konditionera den fångade koldioxiden innan den lagras under jorden. Processen innefattar rening och kondensering av koldioxiden innan den löses i vatten och lagras under jorden av Carbfix, där den kommer att omvandlas till sten genom mineraliseringsmetoden. Utöver de operativa enheterna kommer processhallen också att ha kontrollrum, kontor och ett besökscenter.

I takt med den kapacitet den förväntas hantera, kommer Mammoth-anläggningen att ha 72 insamlingscontainrar för att fånga CO2 från luften, medan Orca består av åtta insamlingscontainrar.

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

När han talade om anläggningens operativa filosofi, sa Douglas Chan, COO på Climeworks, följande:

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

Flera andra företag är lika aktiva inom området för DAC. I de kommande avsnitten kommer vi att diskutera några av dessa företag.

#1. Aircapture

Den unika funktionen hos Aircapture består i att installera modulära direkt luftfångstenheter på kundernas tillverkningsställen, vilket skapar en direkt försörjning av ren CO2 i deras produktionsprocess. Företaget hävdar att kommersialisering av atmosfärisk koldioxid har uppstått som den mest effektiva, skalbara lösningen för att förbättra miljön och ekonomin.

De har antagit en hyperlokalt tillvägagångssätt i sin funktion, som mildrar leverantörskedjerisker och utrotar den konventionella marknadens koldioxidavtryck. Bland de faktorer som gör Aircapture distinkt är dess ökade tillförlitlighet, förbättrade kvalitetsstandarder, minskade kostnader och renare produkter med avsevärt minskade utsläpp.

Aircaptures formulerade lösningar gör dem marknadsfärdiga för en rad tillämpningsscenarier, inklusive dryckestillverkning, växthusjordbruk och mer. Till exempel kan de producera dryckeskvalitetsvätske-koldioxid med lågt syreinnehåll i olika volymer och produktions scheman.

De kan hjälpa till att ersätta de utsläppstunga råmaterial som krävs för att tillverka syntetiska bränslen med högkvalitativ, ren koldioxid. Aircapture hjälper också till att producera koldioxid på kundernas anläggningar, vilket hjälper kunderna att möta sin dagliga efterfrågan och förbättra skördeutbytet.

Aircaptures koldioxid är permanent injicerbar i betongblock eller färdigblandad betong, vilket förbättrar de rådande kuringsmetoderna.

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

Slutligen kan Aircaptures flytande koldioxid också omvandlas till torris, som möter behoven hos detaljhandels-, transport- och logistik-kunder. Torris är känd för att hjälpa till med transport av förgängliga varor och för andra industriella användningsområden.

I april 2022 vann Aircapture, tillsammans med koldioxidomvandlingsföretaget OCOchem och andra partners, en $2,93 miljoner i bidrag från USA:s energidepartement för att utforma och konstruera en integrerad koldioxidfångst- och omvandlingsanläggning som är belägen vid Nutriens gödselverksamhet i Kennewick, Washington.

När han talade om bidraget och dess fördelar, sa Matt Atwood, grundare och VD för Aircapture:

“Vår modulära, på plats-teknik som tar CO2 från luften och sätter den direkt i våra kunders produktionsprocesser adresserar klimatutmaningar samtidigt som den skapar värde för våra kunder och är en perfekt passform för detta projekt med Nutrien.”

#2. Greenlyte Carbon Technologies

Ett annat företag som har gjort betydande arbete inom DAC-området är Greenlyte Carbon Technologies. Grundat 2022 av två serieentreprenörer och en högt erfaren DAC-forskare, Greenlyte, belägen i Essen, drar tungt från sin omgivande ekosystem som består av ledande tekniska universitet och globala kemiska, industriella och energijättar.

Under verksamhetsåret 2022-23 slutförde Greenlyte byggnationen av den första kontinuerliga cykeln och 100-ton DAC-demonstratorn.

Deras vision för framtiden inkluderar att bygga en robust, effektiv och lönsam verksamhet i en meningsfull skala till 2027. Till 2035 vill företaget slutföra uppgiften att “plattformisera”, vilket gör robusta, effektiva och lönsamma verksamheter i en meningsfull skala till verklighet. Och till 2050 vill Greenlyte skala upp sin årliga produktion till 100 MT och bli en global ledare inom DAC-området.

En av Greenlytes primära fördelar som gör dem till en lämplig kandidat för DAC-ledarskap är deras lågenergi-, lågkapitalprocess för koldioxidfångst och användning. Gasen hämtas från gasströmmarna, för att vara specifik, den omgivande luften. Den efterföljande omvandlingen av koldioxid och vätgas leder till att hydrokarboner som lägger till värde i processen och gör tekniken lönsam.

Greenlyte optimerar ytterligare sin teknik genom att anta ett fullständigt cykliskt tillvägagångssätt, där den använda absorbenten regenereras i elektrolysen och sedan används för absorption. Flera av processens benchmark, inklusive absorption i en vätskebaserad lösning, utfällning som vätgas och desorption genom elektrolys, har Greenlytes patent ansökt om.

I mars 2024 avslutade Greenlyte Carbon Technologies en €10,5 miljoner före serie A-runda. Utöver den stora deltagandet av alla investerare, nämligen Earlybird Venture Capital, Green Generation Fund, Carbon Removal Partners och styrelseledamot Dr. Udo Jung, anslöt sig Partech till investerargruppen.

Finansieringen validerar den dragkraft Greenlyte har lyckats tjäna nyligen i form av partnerskap och högvärdes avtalsavtal. Företaget vann två bidrag från Europeiska fonden för regional utveckling och har nu samlat in över €20 miljoner i eget kapital och bidrag kombinerat sedan starten för 18 månader sedan.

När han förklarade vikten av de insamlade medlen, sa Florian Hildebrand, VD och medgrundare av Greenlyte:
“Med de nya medlen kommer vi att kunna växa vår personalstyrka från 30 till 50 personer, vilket möjliggör teknikutveckling och distribution i samma takt som vår påskyndade marknadsinträde, accelerera vår skalning och minska kostnaderna snabbare. Rundan är bevis på vår ambition att bygga en global DAC-champion snabbt.”

Framtiden med mer effektiva direkt luftfångstteknologier

Regeringar runt om i världen har insett fördelarna med direkt luftfångstteknologier. Som ett resultat har de börjat stödja och uppmuntra DAC-projekt på bästa sätt.

Till exempel har Energidepartementet i USA utsett inte mindre än tre av sina kontor, Fossil Energy and Carbon Management, Clean Energy Demonstrations och Advanced Research Projects Agency-Energy, till uppgiften att stödja direkt luftfångstforskning, utveckling och demonstration. Denna forskning har många aspekter, inklusive att utforska vetenskapen och tekniken bakom material, kemikalier och biokemiska och geologiska processer som är förknippade med fångst, omvandling och lagring av CO2.

En av de mest populära initiativen inom detta område har varit Carbon Negative Shot-initiativet – en vädjan till innovation inom koldioxidavlägsnande-vägar som kommer att fånga CO2 från atmosfären och lagra det på 1 miljard ton skalor för mindre än $100 per netto metric ton CO2-ekvivalent.

Insatser som dessa, kombinerat med investeringar i den privata sektorn, skulle definitivt hjälpa till att göra betydande framsteg i att inte bara sätta ribban högt utan också göra ribban tillgänglig för industrin och koldioxidproducenterna runt om i världen.

Klicka här för en lista över de bästa koldioxidfångstaktierna.