Elektrifiering av bioraffinaderier ger kraftfull produktionsökning
Det går att producera två till tre gånger så mycket biodrivmedel ur vår begränsade biomassaresurs med en hybridteknik som integrerar el i processen.
Projektet har studerat tio olika produktionsvägar med förgasning, pyrolys och fermentering av restprodukter från jord- och skogsbruk. Utbytet av kolatomer i dagens processer är endast 25-50 procent.
En teoretisk analys visar att koleffektiviteten kan öka kraftigt till över 90 procent, om energin och vätgas till processen tas från el i stället för från bioråvaran. Produkterna kallas bio-elektro-bränslen.
Hybridtekniken med el ger ungefär samma produktionskostnad för drop in-bränslen som konventionell produktion. Processen kräver dock förnybar el i betydande mängder.
Projektets scenarioanalys visar att en storskalig implementering av den mest effektiva hybridtekniken har potential att göra Sverige självförsörjande på biodrivmedel till både inrikes och utrikes transporter, både 2030 och 2045.
Övriga slutsatser:
- De viktigaste elektrifieringsteknikerna som kan leda till denna effektivitetsförbättring är vattenelektrolys, direkt uppvärmning och värmepumpar.
- Förgasningsbaserad biodrivmedelsproduktion från lignocellulosabaserad biomassa, t.ex. bark eller sågspån, har störst potential för integrerad elektrifiering.
- Även andra lignocellulosabaserade produktionstekniker visar potential för integrerad elektrifiering med goda effektivitetsförbättringar.
- Processens totala energieffektivitet påverkas i allmänhet inte negativt av elektrifieringen.
- Produktionskostnaden för hybridbränslena med integrerad el liknar eller är något högre än motsvarande produktionskostnader för biodrivmedel, men lägre än för motsvarande elektrobränslen.
- Växthusgasprestandan för alla undersökta alternativ är i allmänhet god så länge växthusgasutsläppen för den el som används i processen är lågt.
Den 17 maj 2022 presenterades resultaten i ett öppet webbinarium:
Fakta
Projektledare
Erik Furusjö, RISE Research Institutes of Sweden
Kontakt
erik.furusjo@ri.se
Deltagare
Sennai Asmelash Mesfun , RISE // Mahrokh Samavati, KTH // Anton Larsson och Gabriel Gustavsson, BioShare AB
Tidplan
Oktober 2020 - april 2022
Total projektkostnad
2 210 000 SEK
Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, BioShare AB, KTH, St1 Sverige AB, Södra och Vattenfall AB.
Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50452-1
De industriella aktörerna BioShare AB, St1, Vattenfall och Södra stödjer projektgruppen med specifika kunskaper och input om kommersiellt relevans hos olika implementeringar av tekniken. Referensgruppens representation längs värdekedjan innebär att olika kommersiella perspektiv fångas in.