Brevik: Det er mange fun-facts å fortelle om det store industrianlegget som omfatter sementfabrikken, et nytt varmegjenvinningsanlegg og karbonfangstanlegget som strekker seg mer enn 100 meter over bakkeplan. 

Heidelberg Materials (med fabrikken i Brevik) er for eksempel en av landets største vareflyttere i tonnasje. Det er 300 km med tuneller i kalksteinsfjellet i nærområdet, en stor andel kjørbare med anleggsmaskiner. De to nye anleggene, for varmegjenvinning og karbonfangst, har nærmest blitt skohornet inn på fabrikkområdet. Sementfabrikken har vært i full produksjon under anleggsarbeidet. Og samtidig blitt bygget om for å tilpasses de nye anleggene. Ok, vi tåler en til: Ideen til Norges hittil største klimaprosjekt skal ha blitt unnfanget på en serviett i 2007. 

Prosjektet er en sentral del av myndighetenes Langskip-prosjekt, med skipsfrakt av fanget CO2 til Øygaarden og videre transport i rør og lagring i tidligere olje- og gassreservoarer i Nordsjøen.

Prosjektleder E&I (elektro/automasjon & instrument) CCS Jan-Erik Rønning hos Heidelberg Materials har vært med siden starten av Brevik CCS og i selskapet et godt stykke lenger. Elektro- og automasjonsdelen av prosjektet er styrt av Heidelberg Materials i Brevik, ved at tre stykker fra E&I-avdelingen ble til BRPL E&I - CCS. De opprettet et Elektro-team der nøkkelpersoner fra leverandøren ble innlemmet.
- Det var også litt gledelig at det meste av elektrokontrakter falt ned i nærområdet. Grenland er jo en stor industriklynge, forteller Rønning til AMNYTT. 

Ifølge prosjektlederen var det mye ny teknologi som skulle på plass.

- Med så mange nyvinninger har det vært viktig for oss at noe må være gjenkjennelig, både for smidig prosjektgjennomføring og drift, sier han. – Derfor har vi gått for felles basisløsninger med den eksisterende sementfabrikken innen elektro og automatisering og våre standardmåter å gjøre ting på.

Men uansett blir det mye nytt på automatiseringssiden. Vi starter øverst i næringskjeden. Da AMNYTT er på besøk reiser det seg et nytt vedlikeholdssenter på anlegget. Det skal huse et nytt kontrollrom.

- Vi får fremtidens kontrollrom, med en buet storskjerm bestående av ti storskjermer i to høyder. Foran storskjermen blir det pulter, hver med flere mindre skjermer. Pultene fordeles på CCS, sementfabrikken og mølle- og ovnsoperatør, forklarer Rønning. 

Det er Global Control Center Design (GCCD) i Drammen som står for løsningen. Hva så med styringssystemet? Rønning vil først snakke om treningssimulatoren de har skaffet.

- Den nye treningssimulatoren for CCS har vært veldig nyttig. Vi benytter den til opplæring og sjekk av prosessbeskrivelser, sier prosjektlederen. - Simulatoren har bidratt til å forstå prosessen bedre, avdekke eventuelle steder der funksjoner kunne forbedres og/eller gjøres mer robuste. Investeringen har vært vel anvendte penger.

Kongsberg Digital har utviklet og levert den dynamiske modellen i treningssimulatoren. Fra tidligere kjører sementfabrikken med styring av Siemens PCS7. Ifølge Rønning, er det 14 000 signaler som styrer sementproduksjonen. 

- Vi har utvidet kontrollsystemet med en ny CPU (Central Processing Unit, red. anm.) for CCS med 2600 signaler.

Han forteller at det er store forskjeller i signaltyper mellom sementfabrikken og CCS. Nykommeren har en langt større andel analoge signaler fra kontinuerlig måling og analyse av prosessen.

- Sementfabrikken har 80 prosent digitale signaler og 20 prosent analoge. I CCS-anlegget er det motsatt: 80 prosent analoge signaler og 20 prosent digitale.

Det nye anlegget skal få svært høy oppetid.

- Vi kjører UPS, avbruddsfri strømforsyning, til både CPU og kabinetter for I/O (inngangs/utgangssignaler, red. anm.). CPU-en er redundant. Det samme er fiberkommunikasjonsringene mellom CPU-er og kontrollrom og til/mellom I/O-kabinetter, sier Rønning.

Heidelberg Materials har selv gjort mye av designet av både maskinvare og programvare sammen med Aker Solutions og Aker Carbon Capture. VisionTech fra Trondheim står for programmeringen.

I/O-kabinettene er et lite kapitel for seg selv.

- Vi valgte å bygge 54 like skap som ble bestykket med I/O-kort/moduler som var nødvendig for prosessen. Deretter var det bare å koble kabinettene til styringssystemet med kommunikasjonskabelen. Vi er godt fornøyde med den tilnærmingen, slår han fast.

I/O-skapene samler altså primært data fra prosessinstrumenter og analyseutstyr. 

- Vi har rundt 200 trykkmålere og om lag 300 temperaturmålinger i CCS. I tillegg skiller anlegget seg mye fra sementfabrikken med mye måling av ledningsevne, pH, og mengde- og nivåmålinger for væske, sistnevnte med differansetrykk.

Endress+Hauser framstår som hovedleverandør av prosessinstrumenter, med tilnærmet monopol på målinger for nivå, temperatur, trykk, ledningsevne og pH. For mengdemålinger har også Krohne en fot innenfor. Innen nivåmålinger finner vi en rekke nivåbrytere og guided (ledet) radar. Til mengdemålinger av væsker er måleprinsipper som Vortex, ultralyd, elektromagnetisme og coriolis massestrømsmåler representert. Anlegget har valgt konvensjonell tilkobling til styringssystemet, eller rettere sagt I/O-kabinettene.

- Det går i 4-20 mA, kommenterer Rønning. - Ettersom I/O-skapene er distribuert på hele anlegget, er det korte signalveier og lite å hente på bruk av feltbuss. 

Allikevel har det gått med et par hundre kilometer kabel totalt.

- Vi har brukt drøyt 44 kilometer med signalkabel og syv kilometer med fiber for styringssystemet. I tillegg har vi brukt nærmere ti kilometer jordingskabel, 57 kilometer elektrokabel og 9 kilometer varmekabel.

Vi runder av besøket i Brevik med at støvmåling er levert av Sick og kontinuerlig utslippsmåling av en rekke gasser er levert av Yaga. Gassdetektorer kommer fra Honeywell. Ventiler er primært fra Neles, mens positionere kommer fra ABB, Neles og Samson.

• Verdens første sementfabrikk med karbonfangst
• Starter fangst og skiping av CO2 i løpet av 2025
• Skal fange 400 000 CO2 årlig
• Dette utgjør halvparten av utslippene fra sementfabrikken
• Kan mellomlagre fire dagers produksjon av CO2
• CO2 lagres på minus 26 grader ved 16 bar
• Del av myndighetens Langskip-prosjekt

• Nytt, felles kontrollrom for CCS og sementproduksjon
• Kontrollrommet får storskjerm og mindre skjermer på pulter
• Utvider sementfabrikkens styringssystem med ny CPU og 54 I/O-skap
• Redundante kommunikasjonsløsninger og CPU-er og avbruddsfri strømforsyning
• 80 prosent av signalene er analoge vs 20 prosent i sementfabrikken
• Masse målinger av trykk, temperatur, nivå, mengde, ledningsevne og pH
• 47 kilometer signalkabel

Betong er verdens vanligste byggemateriale. Årlig brukes milliarder av tonn globalt rett og slett fordi det er så fleksibelt, sterkt og praktisk. Den viktigste ingrediensen i betong er sement. 

Sementindustrien står for 5–7 prosent av verdens totale CO2-utslipp. Rundt 40 prosent kommer fra forbrenning av drivstoff, finmaling med videre. De resterende 60 prosent kommer fra dekarbonisering av kalkstein for å danne klinkermineraler.