Sök publikationer

f3 har en bakgrund i ett långt forskningssamarbete kring systemfrågor för förnybara drivmedel.

I vårt bibliotek hittar du rapporter, presentationer, inspelade webbinarier med mera från alla forskningsprojekt som delfinansierats av f3:s medlemmar och genom samverkansprogrammet Förnybara drivmedel och system som finansierades tillsammans med Energimyndigheten mellan 2014–2021.

Du kan också läsa och ladda ner sammanfattningar, reportage, faktablad och andra publikationer om förnybara drivmedel som vi tagit fram, och ta del av f3:s årsrapporter.

Inspelningar från våra digitala event kan även ses direkt på f3:s Youtube-kanal.

Sök efter specifika projekt, faktablad och reportage på sidan Bli medlem »

Sortering av publikationer

Utmaningar inom forskning och utveckling för svenska biodrivmedelsaktörer

I samband med hållbarhet och biobränslen diskuteras ofta klimatfördelar och växthusgaser och i media hörs röster som hävdar att biobränslen…

Läs mer »

I samband med hållbarhet och biobränslen diskuteras ofta klimatfördelar och växthusgaser och i media hörs röster som hävdar att biobränslen är sämre för miljö än diesel och bensin. Detta är sant för en liten del, men inte majoriteten av biobränslena. Deras totala växthusgasutsläpp beror på hela bränsleproduktionskedjan, främst från jordbruks- eller skogsbrukens råvarusystem, och på tillverkningsprocessen. För att kunna göra jämförelser mellan olika biobränsleproduktionsvägar är det viktigt att analysen har ett  livscykelperspektiv (engelska Well-to-Wheel, WTW).

Den här studien har genomförts för att identifiera FoU-utmaningarna för svenska biodrivmedelsaktörer genom litteraturanalys såväl som direkta diskussioner med forskarna själva. Ambitionen har varit att skaffa kunskap om pågående forskning, att identifiera förbättringspotentialer och dilemman mellan val av olika förbättringsalternativ, samt att undersöka vilka eventuella hinder och tekniska krav som behöver övervinnas och motsvaras i stor skala innan bränsleproduktionen kan uppnå kommersiell status.

Studien har bestått av fallstudier med fokus på tre produktionsteknologiska alternativ för biodrivmedel som befinner sig i en demonstrationsfas: cellulosabaserad etanol, metan från förgasning av massivt trä och DME från förgasning av svartlut.

Foto: FreeImages.com/Mauro Alejandro Strione

Fakta

Deltagare
Per Alvfors, Krister Sjöström, Henrik Kusar och Mimmi Magnusson, KTH // Niklas Berglin och Christian Hoffstedt, Innventia // Pål Börjesson, Gunnar Lidén, Ola Wallberg, Guido Zacchi, Lovisa Björnsson och Henrik Stålbrand, Lunds universitet // Maria Grahn, Simon Harvey och Karin Pettersson, Chalmers // Kristina Holmgren, Jenny Arnell, Kristian Jelse och Tomas Rydberg, IVL // Patrik Klintbom, Volvo // Elisabeth Wetterlund, Linköpings universitet // Olof Öhrman, ETC Piteå

Denna studie utfördes som ett pilotprojekt i konsolideringsfasen för att utveckla och i förlängningen bilda f3.

Maria Grahn, SP/Chalmers, har fungerat som redaktör för rapporten. Kontakta f3 för mer information.

f3-projekt  | Slutfört | 2010-06-25

Hållbarhetskriterier för biodrivmedel i EU ur ett svenskt perspektiv

Detta projekt har syftat till att ge en överblick över EU:s hållbarhetskriterier inom Förnybarhetsdirektivet (RED) och Bränslekvalitetsdirektivet (FQD) och hur…

Läs mer »

Detta projekt har syftat till att ge en överblick över EU:s hållbarhetskriterier inom Förnybarhetsdirektivet (RED) och Bränslekvalitetsdirektivet (FQD) och hur hållbarhetskriterierna implementerats i svensk lag. Vidare diskuteras också effekter av implementeringen på svenska drivmedelsaktörer. Kommande ändringar av hållbarhetskriterierna berörs också.

Projektets resultat har utgjort underlag till det faktablad som framställts inom f3 om hållbarhetskriterier.

Fakta

Projektledare
Serina Ahlgren, tidigare på SLU

Kontakt
serina.ahlgren@ri.se

Tidplan
Januari - april 2012

Total projektkostnad
63 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter

Lina Kinning och Paul Westin, Energimyndigheten, Martin Engström, Lantmännen Agroetanol och Ebba Tamm, Svenska Petroleum och Biodrivmedelsinstitutet SPBI har fungerat som referensgrupp för projektets rapport.

Projektledare: Serina Ahlgren

f3-projekt  | Slutfört | 2012-06-15

Kartläggning av biodrivmedel i Brasilien

Projektet har framställt en omfattande lista över FoU-aktiviteter och aktörer relaterade till biodrivmedel i Brasilien. Kartläggningen har gjorts genom webb-…

Läs mer »

Projektet har framställt en omfattande lista över FoU-aktiviteter och aktörer relaterade till biodrivmedel i Brasilien. Kartläggningen har gjorts genom webb- och litteratursökningar, intervjuer och möten med nyckelaktörer. Rapporten ger också en kort bakgrund till användning av biodrivmedel i Brasilien, inklusive produktion och omgivande regelverk.

Fakta

Projektledare
Niklas Berglin, tidigare på Innventia

Kontakt
niklas.berglin@ninainnovation.com

Deltagare
Anna von Schenck och Peter Axegård, Innventia

Tidplan
Februari - juni 2012

Total projektkostnad
100 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter

Projektledare: Niklas Berglin

f3-projekt  | Slutfört | 2012-06-15

Styrmedel som främjar biodrivmedel i Sverige

Biodrivmedel betraktas som en av nycklarna till reduktion av transportsektorns växthusgasutsläpp, och under en period har tillämpning av nationella och…

Läs mer »

Biodrivmedel betraktas som en av nycklarna till reduktion av transportsektorns växthusgasutsläpp, och under en period har tillämpning av nationella och internationella styrmedel lett till en produktionsökning. Samtidigt har det uppstått en diskussion om de verkliga sociala och miljömässiga fördelarna med den ökade produktionen och användningen. Hur stora blir utsläppsbesparingarna från biodrivmedel jämfört med konventionella fossila alternativ, och vilken påverkan på biodrivmedelsproduktionen har stigande råvarupriser och konkurrensen med livsmedelsproduktion? Efter att dessa perspektiv lagts på debatten är förhoppningarna höga inför andra generationens biodrivmedel som baseras på avfallsprodukter och grödor som inte kan användas som livsmedel.

Syftet med detta projekt har varit att beskriva aktuella tillämpade styrmedel för främjande av biodrivmedel i Sverige, samt att jämföra styrmedel inriktade på tillgång respektive efterfrågan för att se vilken effekt de haft eller kommer kunna ha. Rapporten från projektet tar också upp skillnaden mellan första och andra generationens biodrivmedel, med fokus på hur olika styrmedel skiljer på dessa.

Fakta

Projektledare
Kristina Holmgren, tidigare på IVL

Kontakt
kristina.holmgren@vti.se

Finansiärer
f3:s parter

Rapporten i projektet är skriven inom ramen för en kurs i miljöekonomi vid Göteborgs universitet.

Projektledare: Kristina Holmgren

f3-projekt  | Slutfört | 2012-11-23

Förstudie av biogasproduktion genom lågtemperaturpyrolys av biomassa

Projektet är en tvärvetenskaplig studie av biogasproduktion genom lågtemperaturpyrolys av biomassa. Olika aspekter på biomassaproduktion och kemisk omvandling kommer har…

Läs mer »

Projektet är en tvärvetenskaplig studie av biogasproduktion genom lågtemperaturpyrolys av biomassa. Olika aspekter på biomassaproduktion och kemisk omvandling kommer har utretts och utvärderats i två projektsteg:

  1. Utvärdering av restprodukter från jordbruket samt energigrödor lämpliga för lågtemperaturpyrolys, och
  2. Simulering och systemintegrering av en produktionsmodul för biogas.

I det första steget har projektet kartlagt hela leveranskedjan från fält till anläggning, inklusive skördeteknik, transport, lagring och förädling. Massa- och energiflöden samt kostnader för olika logistikalternativ kommer att utvärderas. I det andra projektsteget har man använt Aspen Plus-modellering för utformning och processintegration av pyrolys i kraftvärmeverk.

Pyrolys av biomassa utförs utan syre vilket möjliggör biogasproduktion från ett brett spektrum av råvaror. Pyrolys vid låg temperatur minskar dessutom risken för asksmältning och därigenom avgång en av alkalimetaller. Detta kan göra metoden särskilt fördelaktig för biomassa med hög alkalihalt eller låg asksmältpunkt. Ett högt energiutbyte är möjligt, och om pyrolysanläggningar placeras nära kraftvärmeverk eller värmekrävande industri kan effektivitetsvinster göras.

Studiens potentiella resultat kan vara användbara för kostnadsberäkningar liksom resurs- och energieffektiviseringar av system som helhet.

Fakta

Projektledare
Stefan Grönkvist, KTH

Kontakt
stefangr@kth.se

Deltagare
Martin Bojler Görling, Mårten Larsson och Mats Westermark, KTH // Elham Ahmadi Moghaddam, Per-Anders Hansson och Åke Nordberg, SLU

Tidplan
December 2011 - februari 2013

Total projektkostnad
670 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, KTH och SLU

Projektledare: Stefan Grönkvist

f3-projekt  | Slutfört | 2013-04-05

En internationell överblick av bioekonomiska strategier och visioner

Konceptet ”bioekonomi” kan betraktas som en konsekvens av forskningens utveckling när det kommer till biobaserad energi och material. I en…

Läs mer »

Konceptet ”bioekonomi” kan betraktas som en konsekvens av forskningens utveckling när det kommer till biobaserad energi och material. I en biobaserad ekonomi produceras energi, material och kemikalier från biobaserade och förnybara råvaror för att undvika att riskera tillgång och kvalitet på livsmedel som annars är en konkurrerande produktkategori.

Detta projekt överblickar och analyserar strategier och visioner för en framtida bioekonomi med fokus på USA, EU, Finland, Tyskland, Sverige, Kanada och Australien. Rapporten kommenterar också situationen i Kina, Ryssland, Brasilien och Malaysia och förtydligar kort OECD-ländernas agenda för bioekonomin.

En kompletterande rapport om bioekonomin i Indien har också producerats.

Fakta

Projektledare
Louise Staffas, tidigare på IVL

Kontakt
louise.staffas@formas.se

Deltagare
Mathias Gustavsson, IVL // Kes McCormick och Prasad Khedkar, Lunds universitet

Tidplan
December 2012 - december 2013

Total projektkostnad
145 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter

Projektledare: Louise Staffas

f3-projekt  | Slutfört | 2013-04-10

Glycerolbaserad isobutanol

I jakten på förnybara bränslealternativ diskuteras flera olika ersättningar för bensin som kan blandas i densamma. Den vanligaste är etanol,…

Läs mer »

I jakten på förnybara bränslealternativ diskuteras flera olika ersättningar för bensin som kan blandas i densamma. Den vanligaste är etanol, men isobutanol har visat sig vara en god kandidat eftersom det har utmärkta egenskaper med avseende på energitäthet och ångtryck, samt att det omfattas av befintliga bränslestandarder.

Detta projekt har undersökt integreringen av termokemisk framställning av isobutanol i ett traditionellt petroleumraffinaderi. Utgångsmaterialet för processen är glycerol, en biprodukt från framställningen av första generationens biobränslen. Genom att integrera processen i en befintlig anläggning sker energi- och råmaterialbesparingar, samt besparingar med avseende på miljöpåverkan från processen. Projektet har strävat efter att uppskatta omfattningen av dessa besparingar och tillgängliggöra ett beslutsunderlag för den som vill fortsätta och kommersialisera tekniken.

Foto: FreeImages.com/Luciano Tirabassi

Fakta

Projektledare
Christian Hulteberg, Lunds universitet

Kontakt
christrian.hulteberg@chemeng.lth.se

Deltagare
Fredric Bauer, Lunds universitet // Jan Brandin, Biofuel Solution // Eva Lind-Grennfelt, Stefan Nyström och Christina Simonsson, Preem

Tidplan
April - december 2012

Total projektkostnad
730 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, Lunds universitet, Preem och Biofuel Solution

Projektet har haft en referensgrupp knuten till sig bestående av Henrik Kusar, KTH, och Elin Svensson, Chalmers.

Projektledare: Christian Hulteberg

f3-projekt  | Slutfört | 2013-04-12

Biodrivmedel i Australien och Asien-Stillahavsregionen

Projektet överblickar pågående aktiviteter och aktörer relaterade till biodrivmedel i Australien och Asien-Stillahavsregionen, med fokus på APEC, Asia-Pacific Economic Cooperation.

Läs mer »

Projektet överblickar pågående aktiviteter och aktörer relaterade till biodrivmedel i Australien och Asien-Stillahavsregionen, med fokus på APEC, Asia-Pacific Economic Cooperation. Syftet är att identifiera och undersöka möjligheter till samarbeten mellan Sverige och Australien inom området.

Fakta

Projektledare
Kes McCormick, Lunds universitet

Kontakt
kes.mccormick@iiiee.lu.se

Tidplan
Augusti - december 2012

Total projektkostnad
100 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter

Projektledare: Kes McCormick

f3-projekt  | Slutfört | 2013-04-29

Optimal lokalisering av produktion av andra generationens biodrivmedel i Sverige

Storskalig produktion av andra generationens biodrivmedel kräver god tillgång på råvara. Sverige är rikt på både skogsbiomassa och cellulosabaserat avfall…

Läs mer »

Storskalig produktion av andra generationens biodrivmedel kräver god tillgång på råvara. Sverige är rikt på både skogsbiomassa och cellulosabaserat avfall av olika kategorier, och är därför intressant för denna typ av produktion. Men lokaliseringen av stora anläggningar ställer flera krav på omgivningen. Förutom själva tillgången på råvara måste hänsyn tas till leveranskedjor och konkurrens. Bilden kompliceras ytterligare om produktionen ska samordnas med annan industri i syfte att göra energivinster.

Det här projektet utreder lokalisering av produktionsanläggningar för andra generationens lignocellulosabaserade biodrivmedel i Sverige genom utveckling av en optimeringsmodell som hanterar data om dessa förutsättningar. Projektets övergripande syfte är att identifiera lokaler med förutsättningar som är så stabila som möjligt i förhållande till energimarknaden, politiska beslut, investeringskostnader, råvarukonkurrens och integration av produktionen i existerande energisystem. Modellen kan användas för beslutsunderlag för olika intressenter, såväl producenter som politiker.

Fakta

Projektledare
Elisabeth Wetterlund, tidigare på Linköpings universitet

Kontakt
elisabeth.wetterlund@ltu.se

Deltagare
Karin Pettersson, Chalmers // Johanna Mossberg och Johan Torén, SP // Christian Hoffstedt, Anna von Schenck och Niklas Berglin, Innventia // Robert Lundmark och Joakim Lundgren, Bio4Energy (LTU) // Sylvain Leduc och Georg Kindermann, International Institute of Applied Systems Analysis (IIASA)

Tidplan
Januari 2012 - februari 2013

Total projektkostnad
2 240 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, Bio4Energy, Linköpings universitet, SP, Chalmers och Innventia

Projektet är det första av tre i serien BeWhere Sweden.

Projektledare: Elisabeth Wetterlund

f3-projekt  | Slutfört | 2013-05-17

Förgasning av biomassa – en översikt av tekniska hinder och aktuella forskningsfrågor för tillämpning i stor skala

Termisk förgasning i stor skala för samproduktion av el och fjärrvärme och/eller drivmedels- eller materialproduktion är en central produktionsväg för…

Läs mer »

Termisk förgasning i stor skala för samproduktion av el och fjärrvärme och/eller drivmedels- eller materialproduktion är en central produktionsväg för hållbart tillvaratagande av biomassaresurser. Dock saknas ännu en sådan fullskalig produktion, och förgasningsprojekt befinner sig fortsatt på pilot- eller demonstrationsnivå.

Detta projekt fokuserar på nyckelutmaningarna för att tillämpa följande tre storskaliga biomassabaserade förgasningskoncept:

  1. Fluidiserad bädd (Fluidised bed gasification, FBG)
  2. Suspensionsfögasning (Entrained flow gasification, EFG)
  3. Indirekt tvåbäddsförgasning (ndirect Dual Fluidised Bed Gasification, DFBG)

Innehållet i projektets rapport baseras på enkätsvar från en rad experter på förgasning av biomassa på frågor om tekniska barriärer för de tre valda förgasningskoncepten. Ett intervall på 1-9 gällande teknisk mognadsgrad (Technology readiness level, TRL) har använts för att formalisera svaren i enkäten.

Fakta

Projektledare
Truls Liliedahl, KTH

Kontakt
truls@ket.kth.se

Deltagare
Stefan Heyne, Chalmers // Magnus Marklund, ETC Piteå

Tidplan
November 2012 - februari 2013

Total projektkostnad
375 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, KTH, Chalmers och ETC Piteå

Projektledare: Truls Liliedahl

f3-projekt  | Slutfört | 2013-05-17

Fossila drivmedel som referens – en litteraturöversikt

Många LCA-studier (livscykelanalys) har undersökt miljöpåverkan av användning av biodrivmedel i jämförelse med fossila bränslen. Eftersom dessa studier ofta använder…

Läs mer »

Många LCA-studier (livscykelanalys) har undersökt miljöpåverkan av användning av biodrivmedel i jämförelse med fossila bränslen. Eftersom dessa studier ofta använder standardvärden för det fossila referensscenariot behövs en grundläggande genomgång av publicerad data om användning av fossila drivmedel för transport.

Detta projekt har gått igenom tillgänglig litteratur rörande växthusgasutsläpp och energibalanser för bensin- och dieselanvändning och undersökt möjliga förklaringar till skillnader som rapporterats i litteraturen, inklusive skillnader i själva LCA-metodiken och som resultat av teknologiska och ekonomiska effekter.

Tretton studier granskades för att fastställa nivån på västhusgasutsläpp och energianvändning ur livscykelperspektiv (well-to-tank och i möjliga fall well-to-wheel). Studierna tillämpade olika indata, allokeringsmetoder och systemgränser. Ändå varierade inte resultaten särskilt mycket eftersom energiinnehållet i drivmedlen som fastställts baserat på tank-to-wheel-perspektiv endast uppvisade små variationer, medan användarfasen representerar de högsta nivåerna av växthusgasutsläpp och energianvändning betraktat ur hela drivmedlets livscykel. Samtliga studier rapporterade utsläppsvärden för växthusgas som överstiger referensvärdet som föreslås i EU:s förnybarhetsdirektiv (RED).

Fakta

Projektledare
Serina Ahlgren, tidigare på SLU

Kontakt
serina.ahlgren@ri.se

Deltagare
Mattias Eriksson och Sheshti Johansson, SLU // Mikael Höök, Uppsala universitet

Tidplan
December 2012 - maj 2013

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, SLU och Volvo

Projektet har haft en referensgrupp bestående av Per Ahlvik, Ecotraffic, Sören Eriksson och Bertil Karlsson, Preem, Per-Anders Hansson, SLU, Per Salomonsson, Volvo, och Tomas Rydberg, IVL.

Projektledare: Serina Ahlgren

f3-projekt  | Slutfört | 2013-05-20

Biobränslen och markanvändning i Sverige – en översikt av effekter av markanvändning

Syftet med projektet har varit att undersöka det aktuella kunskapsläget och identifiera kunskapsluckor relaterade till markanvändning vid biobränsleproduktion. Fokus ligger…

Läs mer »

Syftet med projektet har varit att undersöka det aktuella kunskapsläget och identifiera kunskapsluckor relaterade till markanvändning vid biobränsleproduktion. Fokus ligger på effekter i samband med den svenska produktionen.

En stor mängd forskning har genomförts inom området i olika delar av världen. Många fakta har blivit vetenskapligt fastställda, men det finns också åsikter som går isär. Det är därmed svårt att bilda sig en uppfattning om hur det vetenskapliga samfundet som helhet ställer sig till dessa frågor. Projektet har därför haft som ambition att samla och sammanställa forskning som gjorts på tre viktiga områden:

  • Biodiversitet och markkemi
  • Indirekt förändring av markanvändning och klimatförändringar
  • Socioekonomiska effekter och policyutveckling

Information om vad som är vetenskapligt känt på dessa områden, samt hur de kan påverka dagens och den framtida produktionen av biobränslen är viktig för svensk industri såväl som för politiken. För investeringar, strategiska beslut och utveckling av riktlinjer för framtida produktion av biobränslen krävs en stabil kunskapsgrund.

Fakta

Projektledare
Jonas Höglund, tidigare på IVL

Kontakt
jonas.hoglund@afconsult.com

Deltagare
Karin Hansen, Mathias Gustavsson och Julia Hansson, IVL // Serina Ahlgren och Pål Börjesson, Lunds universitet // Cecilia Sundberg, Jan-Olof Helldin och Elham Ahmadi Moghaddam, SLU // Maria Grahn och Martin Persson, Chalmers // Christel Cederberg, SP-SIK

Tidplan
Oktober 2011 - december 2012

Total projektkostnad
1 360 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, IVL, Chalmers och SP-SIK

Projektledare: Jonas Höglund

f3-projekt  | Slutfört | 2013-05-27

Översikt av systemstudier av biodrivmedelsproduktion via integrerad biomassaförgasning

Ett stort antal nationella och internationella teknoekonomiska studier gällande industriellt integrerade biobränsleförgasare för produktion av syntesgasbaserade drivmedel har publicerats under…

Läs mer »

Ett stort antal nationella och internationella teknoekonomiska studier gällande industriellt integrerade biobränsleförgasare för produktion av syntesgasbaserade drivmedel har publicerats under de senaste åren. Studierna omfattar olika typer av förgasare, (fluidiserande bädd, indirekt och suspensionsförgasare) integrerade i olika industrier för produktion av olika typer av kemikalier och bränslen (SNG, FT-produkter, metanol, DME etc.) Resultaten används ofta för teknoekonomiska jämförelser mellan olika bioraffinaderikoncept. Det är dock vanligt att resultaten markant skiljer sig åt, även om teknik och biodrivmedel är desamma.

Huvudsyftet med detta projekt har varit att teknoekonomiskt granska publikationer gällande industriellt integrerade biobränsleförgasare för drivmedelsproduktion. Detta för att identifiera och lyfta fram de främsta anledningarna till att liknande studier skiljer sig åt och att presentera ett underlag för hur ”rättvisa” teknoekonomiska jämförelser bör utföras. Ett annat syfte har varit att identifiera eventuell avsaknad av industriella integrationsstudier som kan vara av intresse.

Omkring 40 nationella och internationella rapporter och artiklar har analyserats och granskats.

Fakta

Projektledare
Joakim Lundgren, Bio4Energy (LTU)

Kontakt
joakim.lundgren@ltu.se

Deltagare
Jim Andersson, Bio4Energy (LTU) // Laura Malek och Christian Hulteberg, Lunds universitet // Elisabeth Wetterlund, Linköpings universitet // Karin Pettersson, Chalmers

Tidplan
September 2012 - mars 2013

Total projektkostnad
500 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, Bio4Energy (LTU), Lunds universitet, Linköpings universitet och Chalmers

Projektledare: Joakim Lundgren

f3-projekt  | Slutfört | 2013-06-14

Framtidens bästa biodrivmedel är inte ett utan flera

Ett av EU:s klimatmål är att tio procent av drivmedlen inom transportsektorn ska vara förnybara år 2020. För att detta…

Läs mer »

Ett av EU:s klimatmål är att tio procent av drivmedlen inom transportsektorn ska vara förnybara år 2020. För att detta ska bli verklighet krävs bra alternativ till fossila bränslen. Men vad som är bra på en plats och för ett ändamål, behöver inte vara det samma som för en annan plats och ett annat ändamål. Problemet är komplext och kräver flera lösningar.

– Vi kan inte bestämma oss för ett drivmedel en gång för alla och sedan satsa bara på det. Vi bör utveckla flera, och försäkra oss om att det finns avsättning för dem, både genom lämpliga distributionssystem och genom fordon som är avpassade för drivmedlet. Det går inte att säga att etanol är dåligt och att el är bra till exempel. Allt beror på hur och var det produceras. Och hur och var det ska användas.

Det säger Pål Börjesson, professor i miljö- och energisystem vid Lunds universitet, och en av författarna till rapporten Produktion av dagens och framtidens hållbara biodrivmedel.

Uppdrag för f3

Avsändare för rapporten är f3, Svenskt kunskapscentrum för förnybara drivmedel. Den är gjord på uppdrag av den statliga utredningen Fossilfri fordonstrafik som ska vara klar i oktober 2013, och kommer att ingå i underlaget till denna.

Statens utredning ska handla om hur transportsektorn ska kunna bli fossiloberoende. Pål Börjesson tror att f3:s rapport kommer att bli ganska central, trots att den bara är en av 37 beställda rapporter. När hela transportsektorn ska ställas om är det inte bara frågor av teknisk karaktär som behöver tas upp. Utredningen kommer också att behandla frågor om till exempel effektivisering samt styrmedel för att påverka transportsektorn i rätt riktning. Här måste dessutom EU-regler och andra juridiska aspekter vägas in.

– Styrmedel behövs absolut, men samtidigt finns en risk att det blir ineffektivt om man styr mot ett specifikt drivmedel. Det är viktigt att styrmedlen är teknikneutrala. Det är framställningen av drivmedlet som är det viktiga.

Fler anpassade system krävs

Man bör använda sig av ett antal hållbarhetskriterier som säkerställer att utsläppen av växthusgaser minskar jämfört med om fordonen drivs med bensin eller diesel, menar Pål Börjesson. Det är också viktigt att alternativen inte skapar nya problem. Däremot får de gärna ha andra positiva effekter jämfört med de system vi redan har.

– Olika system fungerar olika bra på olika platser. Förut tänkte vi bara bensin och diesel. Nu måste vi mer tänka att olika drivmedel kan komplettera varandra både geografiskt och fordonsmässigt. Ett system som skapar överskott på värme kan fungera väldigt bra på en plats där man kan integrera det med ett fjärrvärmeverk eller en industri. I tätbefolkade områden till exempel, kan biogas fungera bra; dels finns där oftast mycket avfall och restprodukter som kan användas som biogasråvara, dels bussar som kör inom ett begränsat område. Om naturgasnät finns kan det utnyttjas för distribution. För pendling över kortare avstånd kan el vara ett bra alternativ, medan låg- och höginblandning av flytande biodrivmedel i diesel idag är bättre för längre transporter.

Ett tätt nätverk

Att f3 tillfrågades om att skriva rapporten om framtidens biodrivmedel, tror Pål Börjesson har att göra med det väl utvecklade samarbetet inom f3 mellan högskolor, universitet, företag och institut. Arbetsgruppen för rapporten har förutom av honom själv, bestått av Joakim Lundgren från Luleå tekniska universitet/Bio4Energy, Serina Ahlgren från Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) och Ingrid Nyström, f3. f3:s nätverk har fungerat som referensgrupp. Här finns en stor kunskapsbredd och möjlighet att snabbt mobilisera personer med överblick och förankring ut i företagsvärlden i olika branscher.

– Nätverket har varit otroligt värdefullt under arbetet med rapporten. När vi saknade data eller uppgifter visste vi precis vem vi skulle kontakta. Vi har fått tips på publikationer och rapporter och ibland fått höra att det fanns nyare data om saker som vi inte var helt uppdaterade om. Vi har fått stor hjälp och mycket bra synpunkter helt enkelt. Att folk är så engagerade tror jag beror på att alla som arbetar med de här frågorna verkligen vill se en förändring mot mer förnybara drivmedel och en hållbar fordonsindustri. Vi vill att forskningsresultaten ska nå politiker och andra beslutsfattare. Och det är också hela idén med f3, att forskningsresultat ska sammanställas och göras tillgängliga för olika aktörer inom biodrivmedelsområdet och beslutsfattare för att ligga till grund för bland annat effektiva styrmedel, säger Pål Börjesson.

Bedömningen är komplex

I den nästan 200-sidiga rapporten konstateras att bedömningen av vilka av framtidens drivmedelssystem som har utvecklings- och expansionsmöjligheter, samtidigt som de är bra ur ett hållbarhetsperspektiv, är en komplex fråga. Det finns mycket att ta hänsyn till. Några av de områden som behandlas i rapporten är systemverkningsgrader, råvaror, produktionskostnader, hållbarhetskriterier, markanvändningseffekter och livscykelutsläpp. För att ta etanolproduktionen från spannmål som exempel, så har den ansetts vara riktigt dålig eftersom den konkurrerar om jordbruksmark för livsmedelsproduktion och för att den är ineffektiv. Så illa behöver det inte alls vara, menar Pål Börjesson.

– Om man tar hand om energin i grödan för drivmedel, och sedan använder det som blir kvar, det vill säga proteinet, som djurfoder, så har man helt plötsligt fått både drivmedels- och foderfabrik. Då kan man ersätta import av sojaprotein från Brasilien och har man inte brist på åkermark så är detta helt OK ur klimatsynpunkt.

EU:s mål om tio procent förnybara drivmedel i transportsektorn till år 2020 har visat sig svårt att uppfylla. För att slippa erkänna misslyckandet, har EU ändrat reglerna för redovisningen. Mängden biodrivmedel som producerats från skogsråvara och avfall får räknas som det dubbla, eller till och med fyrdubbla, i redovisningen.

– Ambitionen att stimulera nya biodrivmedel är bra men att göra på det här sättet är mycket märkligt! Resultatet är att man uppnår målen, men utan att ha ökat mängden biodrivmedel alls.

Investeringsstöd behövs

Alldeles frånsett hur klimatnyttan ska redovisas ser rapportförfattarna för svensk del störst potential i att göra biodrivmedel baserat på skogsråvara. Ett problem är att anläggningarna behöver vara stora för att bli lönsamma, vilket betyder stora initiala investeringar. Pål Börjesson menar att samtidigt som de tekniska riskerna för biodrivmedelsproduktion har minskat, så har den politiska osäkerheten ökat.

– Det behövs en tydlighet från politiskt håll som visar att det finns en vilja att lösa problemen. Dessutom behövs någon sorts investeringsbidrag och produktionsstöd under en övergångsperiod för att få igång investeringarna.

En annan sak som gör att det går trögt att få igång biodrivmedelsproduktion från skogsråvara är att det inte finns någon tydlig aktör som driver frågan. Skogsindustrin ser inte biodrivmedel som sin kärnverksamhet, och oljebolagen gör det inte heller.

– Jag skulle gärna se att oljebolagen samverkade med skogsbolagen mycket mer och att nya kompletterande företag utvecklas. Och vi skulle verkligen vilja ha med skogsbolagen som partner inom f3:s nätverk eftersom de saknas där nu. Många av de nya biodrivmedelssystemen kräver att man samarbetar och inom f3 finns alla förutsättningar för det.

_____________________________________

Lokala åtgärder ger globala effekter på sikt

Regeringen har som mål att Sverige ska vara helt klimatneutralt år 2050. Fordonsflottan ska vara fossiloberoende tjugo år innan dess, alltså 2030. För att utveckla lämpliga styrmedel som tar oss dit, har en utredning tillsatts som ska belysa frågan från alla upptänkliga håll.

Utredningen Fossilfri fordonstrafik, ska vara klar i oktober 2013. Arbetet leds av Thomas B Johansson, professor emeritus i energisystem vid Lunds universitet, och regeringens särskilde utredare. Cirka 100 personer arbetar i utredningssekretariatet och i fem expertgrupper. Till sin hjälp har de 37 rapporter beställda som underlag. Dessa börjar nu strömma in till sekretariatet, några är färdiga och andra i form av utkast. Utredningen har ett öppet arbetssätt och allt material finns att hitta på deras hemsida. Där kan man också lämna eventuella kommentarer.

– Det är ett stort arbete och det är en stor fråga som ska utredas. Man skulle kunna hålla på hur länge som helst, men det måste bli klart om vi ska kunna åstadkomma några förändringar i tid, säger Thomas B Johansson.

Helhetsgrepp tack vare f3

Produktion av dagens och framtidens hållbara biodrivmedel från f3 är en av de centrala rapporterna i utredningens underlag. Thomas B Johansson tycker att det är bra att det finns ett samarbete i landet kring dessa frågor i form av f3. Det möjliggör ett större grepp om biodrivmedelsfrågan. Det gjorde också att f3 kunde ta sig an hela ämnet biodrivmedel åt utredningen. Annars hade de olika spåren som behövde belysas fått läggas i olika projekt.

– f3:s rapport är mycket bra. Eftersom den behandlar ett centralt och omdiskuterat område genomgår den nu en peer review-granskning av oberoende experter. Det är precis på samma sätt som man gör med vetenskapliga artiklar, för att garantera att det som står där är riktigt. Utredningens utgångspunkt är världen. I en global jämförelse är Sveriges utsläpp av växthusgaser små. Vi gör också ansträngningar att minska våra utsläpp mer än andra och på det sättet har vi en global roll, menar Thomas B Johansson.

– Om vi ska lösa problemen med klimatet måste vi göra det på ett sätt så att vi kan ha kvar ett fungerande samhälle samtidigt som vi får en fungerande miljö. Jag tror att vi har stora möjligheter att lyckas, men det krävs politiska processer i alla länder och tillräckliga åtgärder tillräckligt snabbt, säger han.

Effekter med synbara resultat

De huvudsakliga vägarna till minskade utsläpp av växthusgaser från energisystemen globalt sett är effektivisering och satsningar på förnybara energikällor. Detta har också andra positiva effekter som ligger närmare i tiden och som ger lokala fördelar. Genom att poängtera dessa, menar Thomas B Johansson, att det är lättare att få gehör för att göra något.

– Jag tror inte att man ska fokusera på de långsiktiga globala effekterna. De tar decennier. På det lokala planet däremot kan man se resultat direkt, och med hjälp av det kan man lättare sälja in åtgärderna.

Thomas B Johansson nämner Danmark som exempel, där den lokala sysselsättningen har ökat tack vare vindkraftsindustrin. Förbättringar av hälsa, lokal miljö och tillförselsäkerhet är något man också ofta uppnår. De lokala effekterna är viktiga, inte minst för utvecklingsländerna, som ser sin egen ekonomiska utveckling som precis lika viktig som klimatfrågan. Det var, enligt Thomas B Johansson, en bidragande orsak till att klimattoppmötet i Köpenhamn 2009 inte gav mer resultat än det gjorde.

– Därför måste de åtgärder vi vidtar för klimatet också leda till fattigdomsbekämpning och ekonomisk utveckling, säger han.

f3 Stories  | 

Aktuell utveckling av biodrivmedel i Afrika söder om Sahara – Policy, produktion och forskning

I många länder söder om Sahara i Afrika pågår produktion och forskning om biodrivmedel, men skillnaderna i produktionsskala och råvaror…

Läs mer »

I många länder söder om Sahara i Afrika pågår produktion och forskning om biodrivmedel, men skillnaderna i produktionsskala och råvaror m.m. är stora mellan olika länder och samlad information saknas.

Syftet med detta projekt är därför att överblicka läget gällande pågående och planerad produktion av drivmedel, aktörer med anknytning till biodrivmedel, forskning, och andra relaterade aspekter såsom exempelvis aktuell biodrivmedelspolitik eftersom utvecklingen av biodrivmedel har stark koppling till den politik som förs i länderna i regionen. Flera länder, till exempel Benin, Ghana, Kenya, Mocambique, Sydafrika och Tanzania, är i färd med att utveckla mål och regelverk kring biodrivmedel, med syfte att främja en hållbar utveckling av biodrivmedel.

Fakta

Projektledare
Serina Ahlgren, tidigare på SLU

Kontakt
serina.ahlgren@ri.se

Deltagare
Samuel Aradom Messmer och Cecilia Sundberg, SLU

Tidplan
Januari - juni 2013

Total projektkostnad
122 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och SLU

Projektledare: Serina Ahlgren

f3-projekt  | Slutfört | 2013-08-12

Samproduktion av lignocellulosa-baserad etanol och biogas i innovativa bioraffinaderisystem – utvärdering av hållbarhetsprestanda

Det här projektet summerar de mest lovande biokemiska produktionskedjorna för etanol och biogas från lignocellulosa där framställningen integreras med produktion…

Läs mer »

Det här projektet summerar de mest lovande biokemiska produktionskedjorna för etanol och biogas från lignocellulosa där framställningen integreras med produktion av el, värme, lignin m.m. Produktionskedjorna har analyserats ur ett resurs-, energi-, miljö- och kostnadsperspektiv.

Den tekniska potentialen för integrering i existerande infrastruktur inom svenska fjärrvärmesystem, skogsindustrier och etanolanläggningar bedöms, liksom potentialen för fristående bioraffinaderier. Dessutom bedöms tillgången av råvara inom jord- och skogsbruk på regional nivå med fokus på biomassa som uppfyller relevanta hållbarhetskriterier.

Sammanställningen inkluderar en livscykelbaserad jämförelse med prestandan för nuvarande etanol- och biogasframställning. I sin helhet kommer studien att vara ett värdefullt stöd för beslutsfattare att påskynda implementeringen av nya innovativa och hållbara system för biobränsleproduktion. För industrier och företag kan studien bli vägledande för investeringar.

Projektet baseras på forskning och utveckling som bedrivs vid Lunds universitet, Sveriges lantbruksuniversitet, SEKAB E-technology och Lantmännen Energi.

Fakta

Projektledare
Pål Börjesson, Lunds universitet

Kontakt
pal.borjesson@miljo.lth.se

Deltagare
Zsolt Barta, Lovisa Björnsson, Anna Ekman, Emma Krueger och Ola Wallberg, Lunds universitet // Serina Ahlgren, Per-Anders Hansson, Hanna Karlsson, Anna Schnürer, Mats Sandgren och Stefan Trobro, SLU // Jan Lindstedt, SEKAB // Per Erlandsson och Sofie Villman, Lantmännen

Tidplan
Oktober 2011 - december 2012

Total projektkostnad
1 210 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, Lunds universitet, SLU, SEKAB och Lantmännen

Projektledare: Pål Börjesson

f3-projekt  | Slutfört | 2013-08-27

En översikt av energiekonomiska modellstudier av framtida biodrivmedelsanvändning

Under senare år har den vetenskapliga litteraturen presenterat ett ökande antal energiekonomiska modellbaserade systemanalysstudier vilka behandlar transportsektorn som en integrerad…

Läs mer »

Under senare år har den vetenskapliga litteraturen presenterat ett ökande antal energiekonomiska modellbaserade systemanalysstudier vilka behandlar transportsektorn som en integrerad del av energisystemet och/eller ekonomin. Många av dessa studier ger viktiga insikter om biodrivmedel. Detta arbete sammanställer och granskar studier inom detta område i syfte att tydliggöra likheter och skillnader i tillvägagångssätt och resultat. Arbetet undersöker vilken framtida roll energiekonomiska modellstudier, med en omfattande representation av energisystemet, skildrar för biodrivmedel gällande deras potential och konkurrenskraft. Detta inkluderar en kartläggning av vad studierna beskriver gällande framtida biodrivmedelsanvändning och marknadsandelar för biodrivmedel samt en analys av vilka faktorer som påverkar detta.

Arbetet sammanfattar och analyserar indata och biodrivmedelsrelaterade resultat av 29 expertgranskade vetenskapliga artikelstudier baserade på olika energiekonomiska modeller. Ungefär hälften av studierna har ett globalt perspektiv och ungefär hälften ett regionalt eller nationellt perspektiv. Avseende de regionala och nationella studierna fokuserar detta arbete huvudsakligen på Europa.

Fakta

Projektledare
Martin Börjesson Hagberg, tidigare på Chalmers

Kontakt
martin.hagberg@ivl.se

Deltagare
Erik Ahlgren och Maria Grahn, Chalmers

Tidplan
Augusti 2012 - augusti 2013

Total projektkostnad
385 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och Chalmers

Rapporten har granskats och kommenterats av Anna Krook Riekkola, LTU, och Bengt Johansson, Lunds universitet.

Projektledare: Martin Börjesson Hagberg

f3-projekt  | Slutfört | 2013-10-10

Alternativa biomassakällor för produkter som konkurrerar med skogsråvarubaserade biobränslen

Idag finns ett antal biobränslen i olika stadier av utveckling; från etanol, RME och talloljediesel till metan, metanol och DME…

Läs mer »

Idag finns ett antal biobränslen i olika stadier av utveckling; från etanol, RME och talloljediesel till metan, metanol och DME från olika källor. Flera studier har pekat på fördelarna med biobränslen jämfört med fossila bränslen, bland annat när det gäller utsläpp av växthusgaser. Dock har dessa studier inte i tillräckligt stor utsträckning beaktat nuvarande och alternativa användningsområden för biomassa, till exempel  produktion av värme- och/eller el, kemikalier eller pappersmassa och papper.

Biomassa är en värdefull resurs och i ett hållbart samhälle bör den utnyttjas så effektivt som möjligt. Konkurrerande intressen måste därför beaktas. Det här projektet är en förstudie med syfte att beskriva vilka miljöeffekterna blir då alternativa råmaterial och inte skogsråvara används för produktion av till exempel massa, papper, värme och el. Biomassa från skogsråvara kan då istället användas för tillverkning av bränsle. Förstudien skulle kunna utgöra grunden för en mer detaljerad analys av klimatrelaterade effekter av biobränsleproduktion. Det kan leda till ökad förståelse för möjligheterna att maximera de positiva klimateffekterna av produktionen av skogsbaserade biobränslen.

Fakta

Projektledare
Louise Staffas, tidigare på IVL

Kontakt
louise.staffas@formas.se

Deltagare
Stefan Åström och Steve Harris, IVL // Åsa Svenfeldt och Yevgenia Arushanian, KTH // Linda Tufvesson, Lunds universitet // Johan Torén, SP

Tidplan
April 2012 - maj 2013

Total projektkostnad
780 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, IVL, KTH, Lunds universitet och SP

Projektledare: Louise Staffas

f3-projekt  | Slutfört | 2013-10-10

Kolbevarande fermentering för produktion av biobränslen – en jämförande systemanalys

När bränsle produceras från biomassa bildas koldioxid vilket innebär en förlust av massa på vägen mellan skogen eller fältet och…

Läs mer »

När bränsle produceras från biomassa bildas koldioxid vilket innebär en förlust av massa på vägen mellan skogen eller fältet och bränsletanken. Denna förlust har stor inverkan på den totala energieffektiviteten hos biobränslena, eftersom den kräver extra markresurser och energi för odling, skörd och transport av biomassan. Om kolförlusten på något sätt kunde minskas och kolet bevaras skulle detta kunna ge betydande resursbesparingar med upp till hälften av marken som krävs för biomassans odling.

Detta projekt föreslår en ny hybridprocess som utnyttjar fermentering för att bevara kol genom konsumtion av koldioxid, följt av en kemisk process för att producera biobränsle.

Fakta

Projektledare
Robert Nilsson, Bio4Energy (LTU)

Kontakt
robert.nilsson@ltu.se

Deltagare
Kris Arvid Berglund, Joakim Lundgren, Sennai Mesfun och Ulrika Rova, Bio4Energy (LTU) // Fredric Bauer och Christian Hulteberg, Lunds universitet // Sune Wännström, Sekab/SP

Tidplan
Maj 2012 - september 2013

Total projektkostnad
500 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, Bio4Energy (LTU), Lunds universitet och Sekab E-technology

Projektledare: Robert Nilsson

f3-projekt  | Slutfört | 2013-11-28

Samlad kompetens ger klokare val på väg mot framtidens drivmedel

Den unika styrkan med f3 är bredden i nätverket. Det tycker Eva Lind Grennfelt, Preem och Per Erlandsson, Lantmännen Energi,…

Läs mer »

Den unika styrkan med f3 är bredden i nätverket. Det tycker Eva Lind Grennfelt, Preem och Per Erlandsson, Lantmännen Energi, båda medlemmar i f3. Här finns Sveriges forsknings- och industrikompetens inom biodrivmedel samlad, och att vara med ger unika möjligheter att påverka utvecklingen på området. Thomas Johannesson, ordförande i f3, menar att skillnaderna mellan f3 och andra kompetenscentra må vara subtila, men ändå rätt avgörande.

– Den täta kopplingen mellan företag, forskare och myndigheter är ovanlig. Alla är eniga om syftet, det vill säga att finna vägar mot ett fossilfritt samhälle, och alla är genom sin plats i styrelsen med och beslutar om vilka projekt som ska genomföras. I andra nätverk är det ofta mer av en producentvinkling; forskarna producerar och företagen konsumerar.

Forskarna inom f3 har uppnått en positiv, kreativ arbetsgemenskap, tycker Thomas Johannesson. Och genom att forskarnätverket är så brett har företagen tillgång till hela den svenska forskningen på området och därigenom också den internationella, och får inte bara en enstaka synpunkt som kanske är fallet i smalare samarbeten.

Energimyndigheten, som är f3:s huvudfinansiär, är adjungerad medlem av styrelsen och följer med intresse vad som händer.

– De arbetar mot samma mål som f3 och är intresserade av att ha tät kontakt med medlemmarna. För medlemsföretagen är det en fördel att direkt få ta del av deras synpunkter. Idag krävs att företag redovisar sitt samhällsengagemang. Genom att vara med i f3 som har en tydlig samhällskoppling, visar de sitt engagemang i både avsatt tid och pengar.

Thomas Johannesson poängterar att f3 inte bedriver lobbying för sina medlemsföretag.

– Vi levererar bara så säkra underlag som möjligt baserade på den senaste vetenskapliga forskningen och det är en styrka. Kunskapen som kommer fram kan sedan företagen så klart själva använda i sin lobbying.

Preem tidigt involverat

Preem har varit med i f3 sedan det bildades. Då hade de redan samarbetat några år med Chalmers Tekniska Högskola kring utveckling av befintliga raffinaderier för att göra dem mer miljömässigt hållbara.

– Projektet stämde väl överens med vår vilja att arbeta för ett förnybart samhälle och när f3 bildades såg vi det som ett väldigt bra initiativ som gick hand i hand med vårt samarbete med Chalmers. Därför kändes det naturligt att vara med. Vår positiva uppfattning om f3 har stärkts med tiden, säger Eva Lind Grennfelt, utvecklingsingenjör på Preems raffinaderi.

Hon tycker att det är tillfredsställande att det nu börjar komma konkreta resultat ur arbetet inom f3 och nämner rapporten som är bidrag till regeringens utredning om en fossiloberoende fordonsflotta (FFF) som ett av dem. På det personliga planet tycker hon att f3-samarbetet är mycket stimulerande, det ger henne en chans att lyfta blicken från det ordinarie jobbet. För högskolans del tror hon den stora fördelen är att de får industrins syn på saker och ting.

Värt att lyfta fram är att f3 är ett nationellt kunskapscenter som stärker hela Sverige.

– Elegansen med f3 är att det förmått samla kompetensen inom förnybar drivmedelsproduktion på nationell basis. Det är ett väldigt brett område där allt ifrån markanvändning och råvaror till produktionskedjor ingår.

Kunskap från flera håll ger en gemensam spelplan som gör att forskningen kan bedrivas på ett bredare sätt. Naturlig koppling genom biodrivmedel Lantmännen, som ägs av över 30 000 lantbrukare, är genom sin spannmålsproduktion naturligt kopplat till hållbara biodrivmedelsråvaror och därigenom intressant för f3. I Norrköping finns Lantmännens anläggning Agroetanol, som är Sveriges största biodrivmedelsproduktionsanläggning. Per Erlandsson, chef för FoU inom Lantmännen Energi, håller med om att bredden är en av styrkorna med f3.

– Det finns många biodrivmedelsnätverk världen över och jag tror att alla högskolor med självaktning har ett. Det är mer rationellt med ett nationellt perspektiv och eftersom alla är med i f3 är det bättre att satsa på aktiv medverkan där, än att splittra sig och vara med på många ställen, säger han. Lantmännen vill initiera och driva attraktiva projekt som för utvecklingen framåt och skapar affärsmöjligheter för branschen som helhet, och för dem själva. Enligt Per Erlandsson finns en skillnad mellan samarbetena i f3 och övriga högskolesamarbeten han varit involverad i under årens lopp.

– f3 verkar vilja ligga närmare marknaden genom att nyttiggöra och syntetisera den akademiska forskningen. Vi inom industrin har svårt att klara oss utan bra kontakt med forskningsvärlden samtidigt som forskarna har stort behov av att få veta från oss var utmaningarna finns.

Hade inte drivit projekten på egen hand

Lantmännen avslutar just nu ett projekt i samarbete med Pål Börjesson, professor vid Institutionen för miljö- och energisystem vid Lunds Tekniska Högskola. Projektet har handlat om kombinerad produktion av etanol och biogas och påbörjades redan 2012. I ett fortsättningsprojekt utvärderar de nu metodiken för hållbarhetsbeskrivningar av drivmedel. Detta projekt skulle Lantmännen inte ha drivit själva, menar Per Erlandsson. Möjligen någon del av det men inte på det kompletta sätt som nu görs.

För Preems del är ett samarbete som möjliggjorts tack vare f3, ett projekt som de genomför ihop med Lunds Tekniska Högskola om isobutanol. Det är en potentiell ny bensinkomponent möjlig att tillsätta i högre mängd än etanol. Projektet undersöker bland annat om produktionen kan integreras i befintliga raffinaderier, vilket vore en stor fördel eftersom infrastrukturen redan finns på plats.

– Idén kom från Lund, medan informationen från oss kring processintegration var nödvändig för forskarnas arbete. Vi har inte resurser att bedriva den här typen av forskning själva.

f3 kan bidra till kloka val genom bra besluts­underlag

Både Eva Lind Grennfelt och Per Erlandsson hoppas och tror att f3 kan driva på marknadsutvecklingen mot hållbara drivmedel.

– Jag tror att kunskapen som genereras inom f3 gör att vi i framtiden kan göra klokare val när det gäller markanvändning, råvaror och modifiering av produktionsprocesserna. Bara för att det är förnybart är det inte säkert att det ger mindre klimatpåverkan när man ser till hela produktionskedjan, så det handlar om att göra rätt val, säger Eva Lind Grennfeldt.

Ansvaret för de rätta valen kan dock inte bara vara industrins, menar hon.

– Vi har en unik möjlighet att vara med och bidra till ett förnybart samhälle, men det ligger ett tungt ansvar på våra beslutsfattare som sätter spelreglerna och skapar förutsättningar för att göra alternativen konkurrenskraftiga. Vissa förnybara råvaror är dyrare än råolja och då måste det skapas drivkrafter med hjälp av till exempel skatteincitament för att få till en utveckling. Regler baseras på adekvata beslutsunderlag och här kan f3 spela stor roll.

När f3 nu, efter den första verksamhetsperioden, går in i ett andra skede, är industriparterna eniga med övriga parter om att arbetet bör fortsätta i samma anda, men med större fokus på utåtriktad kommunikation eftersom det börjar finnas mer konkreta resultat att gå ut med. En annan önskan är att öka det samhällsvetenskapliga perspektivet för att kunna titta närmare på till exempel styrmedel och attityder till förnybara drivmedel. Per Erlandsson menar att det inte är teknikutvecklingen som hindrar en hållbar drivmedelsanvändning, utan politik och opinion. Han säger att det finns en frustration i branschen över att det går trögt med omställningen mot hållbara drivmedel, trots alla uttalanden om politisk ambition och samhällets vilja att skynda på.

– Mycket av forskningen har gått ut på att optimera klimatprestanda. Det är ju så klart en förutsättning, men det är inte det som avgör om det händer något på marknaden eftersom energi- och drivmedelsområdet är så extremt styrt av skatter och avgifter. Vi måste förstå vad som styr politiken och opinionen för det är det som möjliggör utveckling av affärsmöjligheter.

f3 Stories  | 

Värdekedjan för biometan från skogsindustrin

Projektets övergripande mål har varit att identifiera tekniska, ekonomiska och miljömässigt hållbara system för biometanproduktion integrerat med skogsindustrin. Projektets resultat…

Läs mer »

Projektets övergripande mål har varit att identifiera tekniska, ekonomiska och miljömässigt hållbara system för biometanproduktion integrerat med skogsindustrin. Projektets resultat kan bidra till etableringen av storskalig biometanproduktion inom existerande skogsindustri samt i kommunala fjärrvärmesystem genom att peka ut en inledande strategi där små- till mellanskaliga installationer genom rötning (anaerob nedbrytning) banar väg för storskalig produktion av biometan via förgasning.

Potentialen för biogasproduktion via rötning i den svenska skogsindustrin är ca 1,5 TWh per år. Rent tekniskt finns det möjlighet att uppnå nästan fulla potentialen till och med år 2020, vilket skulle motsvara den förutspådda efterfrågan på biogas för kollektivtrafiken samma år.

Fakta

Projektledare
Anna von Schenck, tidigare på Innventia

Kontakt
anna.vonschenck@ninainnovation.com

Deltagare
Mikael Jansson och Niklas Berglin, Innventia // Eric Zinn och Ingemar Gunnarsson, Göteborg Energi AB // Mårten Larsson, Mimmi Magnusson och Per Alvfors, KTH

Tidplan
Oktober 2012 - september 2013

Total projektkostnad
1 000 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, Innventia, Göteborg Energi AB och KTH

Projektledare: Anna von Schenck

f3-projekt  | Slutfört | 2014-01-07

Biogashydrat – Nya system för uppgradering, transport och förvaring av biometan

Ett generellt problem när det kommer till biogas av bränslekvalitet är kostnads- och energieffektiv transport och förvaring. Ett alternativ skulle…

Läs mer »

Ett generellt problem när det kommer till biogas av bränslekvalitet är kostnads- och energieffektiv transport och förvaring. Ett alternativ skulle kunna vara att konvertera biogasen till gashydrat för att möjliggöra smidigare transport och därefter uppgradering i stor skala till exempelvis fordonsgas. Hydrater är isliknande kristaller som uppstår vid låg temperatur och högt tryck.

Denna studie har undersökt ekonomiska och energimässiga förutsättningar att bilda gashydrater från biogas genom att tillämpa jämförande systemanalys. En ambition med projektet är att visa att det är tekniskt och ekonomiskt effektivt att leverera biogashydrat från småskaliga biogasproducenter med mindre fördelaktiga geografiska lägen.

Fakta

Projektledare
Ida Norberg, tidigare på JTI (SP)

Kontakt
ida.norberg@biofuelregion.se

Deltagare
Johan Andersson och Pernilla Tidåker, JTI (SP) // Åke Nordberg och Anders Larsolle, SLU // Sven-Olov Holm och Lars Magnusson, MetaHyd AB // Johanna Berlin, SP

Tidplan
Oktober 2012 - Oktober 2013

Total projektkostnad
722 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, JTI (SP), SLU och SP

Projektledare: Ida Norberg

f3-projekt  | Slutfört | 2014-01-08

Status för forskningen kring algbiomassa som råvara för bioenergiproduktion

Att använda alger som råmaterial för bränsleproduktion kan vara en av lösningarna till att öka mängden förnybara bränslen. Intresset och…

Läs mer »

Att använda alger som råmaterial för bränsleproduktion kan vara en av lösningarna till att öka mängden förnybara bränslen. Intresset och utvecklingen av alger som bränslekälla är stort och pågår över hela världen. Det är olika bränsletyper som är intressanta, såsom biodiesel, biogas, biovätgas, bioetanol och biobutanol.

Syftet med denna studie har varit att sammanställa kunskap och aktiviteter som utförts och pågår inom det område som handlar om att använda algbiomassan till bioenergiproduktion. Detta har utförts genom att systematiskt identifiera, strukturera och kartlägga utförda och pågående studier och aktiviteter. Projektet begränsades till resultat från nyligen publicerade studier, pågående industriella aktiviteter och pågående forskningsstudier.

Slutsatserna från studien är att det finns en mängd aktiviteter inom området att använda alger som biobränsle, både vad gäller forskning och industriella aktiviteter. Dock visade det sig att de nordiska länderna har begränsade aktiviteter.

Fakta

Projektledare
Johanna Berlin, SP

Kontakt
johanna.berlin@ri.se

Deltagare
Frida Røyne och Susanne Ekendahl, SP // Eva Albers, Chalmers

Tidplan
Januari - april 2013

Total projektkostnad
235 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och SP

Projektledare: Johanna Berlin

f3-projekt  | Slutfört | 2014-01-08

Styrmedel för förnybara drivmedel – en internationell jämförelse

Produktionen av förnybara drivmedel kräver generellt olika former av stöd för att nå kommersiell mognad. Den mest väletablerade och omfattande…

Läs mer »

Produktionen av förnybara drivmedel kräver generellt olika former av stöd för att nå kommersiell mognad. Den mest väletablerade och omfattande typen av stöd utgörs av politiska styrmedel som kan understödja och driva utvecklingen i en riktning och fart som marknadskrafter av egen kraft inte förmår. Runt om i världen används en mångfald av olika styrmedel riktade mot förnybara drivmedel och i denna rapport beskrivs de som använts i Brasilien, EU (med huvudsaklig inriktning på Tyskland) och USA. I rapporten analyseras hur användningen och utformningen av styrmedel har förändrats under de senaste decennierna. Särskild vikt har lagts vid följande aspekter:

  • Syften med styrmedlen, hur dessa utformades och hur resultatet av tillämpningen förhåller sig till de ursprungliga motiven
  • Hur väl styrmedlen fungerat för att stödja utvecklingen av förnybara drivmedel i förhållande till konventionella drivmedel
  • Relevanta lärdomar för utformningen av stöd för biodrivmedel i Sverige

Under arbetet med rapporten föreslog den svenska regeringen ett nytt kvotpliktsystem för biodrivmedel, inom vilket rena och höginblandade biodrivmedel fortsatt i hög grad ska skattebefrias. På så sätt är det en hybrid mellan ett kvotpliktsystem och ett skattelättnadsystem. Det nya förslaget har påverkat de slutsatser som dragits om Sveriges framtida styrmedel för förnybara drivmedel. Resonemangen har till stor del utgått från två politiska målsättningar hos den svenska regeringen: inga nettoutsläpp av växthusgaser år 2050, och en fossiloberoende transportsektor år 2030. Förnybara drivmedel kommer att utgöra ett viktigt verktyg för att nå båda dessa mål, särskilt det andra. Då den exakta innebörden av respektive mål inte är helt helt fastställt ännu, återstår dock många frågor att besvara gällande styrmedlens roll.

Fakta

Projektledare
Stefan Grönkvist, KTH

Kontakt
stefangr@kth.se

Deltagare
Semida Silveira och Jonas Åkerman, KTH // Philip Peck och Prasad Khedkar, Lunds universitet

Tidplan
Oktober 2012 - juli 2013

Total projektkostnad
580 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, KTH och Lunds universitet

Projektledare: Stefan Grönkvist

f3-projekt  | Slutfört | 2014-01-10

Kartläggning av forskning och utveckling kring biodrivmedel i Österrike

Projektet överblickar forskning och utveckling kring biodrivmedel i Österrike med utgångspunkt i rådande situation och regelverk.  Rapporten täcker nationell produktion,…

Läs mer »

Projektet överblickar forskning och utveckling kring biodrivmedel i Österrike med utgångspunkt i rådande situation och regelverk.  Rapporten täcker nationell produktion, aktörer, forskning och utveckling samt tar upp forskningsprojekt i urval.

Fakta

Projektledare
Joakim Lundgren, Bio4Energy (LTU)

Kontakt
joakim.lundgren@ltu.se

Tidplan
September 2012 - november 2013

Total projektkostnad
60 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter

Projektledare: Joakim Lundgren

f3-projekt  | Slutfört | 2014-01-15

Konvertering av biogas till metanol eller DME på gårdsnivå

I dagsläget (2013) används biogas till produktion av värme och el eller uppgraderas, till exempel till fordonsgas. 2012 fanns 26…

Läs mer »

I dagsläget (2013) används biogas till produktion av värme och el eller uppgraderas, till exempel till fordonsgas. 2012 fanns 26 gårdsbiogasanläggningar i Sverige, främst baserade på gödsel, som producerade totalt 47 GWh biogas som till största del användes till värme och elproduktion. På grund av dålig lönsamhet uppgraderades endast 1 GWh.

Ett alternativ till nuvarande användningsområden kan vara att förädla gasen vidare till fordonsbränsle som metanol eller DME. Fördelarna jämfört med biogas är främst att metanol och DME är lättare att transportera samt att det finns möjlighet att använda som bränsle på gården.

Denna rapport ingår i det lantbrukardrivna projektet Biogas Skaraborg som drivs i samarbete med och via Hushållningssällskapet Skaraborg. Rapportens syfte är att genom en övergripande och kortare litteraturstudie undersöka möjliga tekniker för konvertering av biogas till metanol eller DME på gårdsnivå, samt att identifiera möjligheterna och de viktigaste utmaningarna för att praktiskt gå vidare med denna förädling.

Fakta

Projektledare
Per-Ove Persson, Hushållningssällskapet

Kontakt
per-ove.persson@hushallningssallskapet.se

Deltagare
Ann-Christine Johansson, ETC // Per Hanarp, Volvo

Tidplan
Oktober 2013 - januari 2014

Total projektkostnad
80 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och Volvo

Projektledare: Per-Ove Persson

f3-projekt  | Slutfört | 2014-01-17

Fordonsbränslens sociala och socioekonomiska påverkan

För att minska användningen av fossila bränslen har samhället strävat efter att hitta förnyelsebara alternativ. På senare tid har man…

Läs mer »

För att minska användningen av fossila bränslen har samhället strävat efter att hitta förnyelsebara alternativ. På senare tid har man börjat uppmärksamma de sociala aspekterna av biobränsle produktionen. Forskningen har dock hittills bara handlat om ett begränsat antal sociala påverkningar och inte heller påverkningar från fossila bränslen.

Detta projekt har tillämpat metodiken från social livscykelanalys på ett antal olika biobränslen, inklusive ett av den s.k. andra generationens biobränslen, samt fossila bränslen. Målet har varit att identifiera de huvudsakliga sociala och socioekonomiska påverkningarna från samtliga bränslens livscykel på ett sätt som gör dem jämförbara med varandra, och studera hur dessa täcks in av existerande policys och certifieringsscheman.

Resultaten från studien kan förbättra kunskaperna om sociala påverkningar från de studerade bränslena, och ge vägledning om hur resultaten kan användas som input i beslutsfattande frågor, såväl som utvärderingar.

Fakta

Projektledare
Elisabeth Ekener, KTH

Kontakt
elisabeth.ekener@abe.kth.se

Deltagare
Göran Finnveden, KTH // Jonas Höglund, Julia Hansson och Tomas Ekvall, IVL

Tidplan
Oktober 2012 - september 2013

Total projektkostnad
1 183 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, KTH och IVL

Projektledare: Elisabeth Ekener

f3-projekt  | Slutfört | 2014-01-22

Samverkan och systemsyn är nycklar till forskning av hög kvalité

Det händer att forskare har skygglappar och forskar på med sitt eget utan att vara särskilt medvetna om vad som…

Läs mer »

Det händer att forskare har skygglappar och forskar på med sitt eget utan att vara särskilt medvetna om vad som pågår runt omkring. Att få dem att lyfta blicken och se vad i deras forskning som skulle vara värt att titta på ur ett mer holistiskt perspektiv, är en uppgift för Joakim Lundgren, högskolekoordinator inom f3.

Joakim Lundgren arbetar vid Luleå tekniska universitet (LTU) där han är biträdande professor vid avdelningen för energivetenskap. Som f3-koordinator vid LTU spelar han en viktig roll när det gäller att få sina kollegor att inse värdet av systemtänkande och breda samarbeten.

– Det är lätt att tappa bort varför man forskar kring en fråga. Och vad nyttan är i ett större sammanhang. Jag försöker väcka forskarna i mitt eget nätverk genom att visa exempel på frågor som hade kunnat belysas bättre genom systemforskning. I vissa kretsar anses detta lite fult, det blir kanske inga publikationer i Nature och Science av det, men det kan på ett annat sätt än teknisk forskning på grundnivå visa i vilken riktning vi ska gå. Och publicera kan man göra, fast kanske i andra välrenommerade tidskrifter, säger han, och fortsätter:

– När f3 nu gått in i en andra fas, efter de tre inledande åren, finns många goda exempel att visa upp, och jag tror att man får ett annat perspektiv när man kan se nyttan med samarbetet och vad man kan få ut av det. Jag tror att forskningsansökningar utanför f3 kan ha större chans att beviljas tack vare att kraften i det etablerade samarbetet inom f3 ses som en stor tillgång.

Kompletterar teknikforskningen med systemstudier

I Joakim Lundgrens eget nätverk, Bio4Energy, ingår forskare från LTU, Umeå universitet och SLU i Umeå. Det är en av regeringens tre strategiska satsningar på energiområdet och är inriktat på bioraffinaderier för användning av skogsråvara. Som f3-koordinator kan han se till att Bio4Energy får möjlighet att komplettera sin forskning med de systemstudier som kan drivas med hjälp av f3.

Joakim Lundgren menar att det finns ett stort värde för dem som sysslar med mer grundläggande teknisk forskning att ha möjlighet att samarbeta med industrin, och tvärtom också. När industrin har frågor som kräver ny forskning för att lösas finns genom f3 möjligheten att sätta ihop en lämplig konstellation för att ta sig an frågan.

Just bredden i samarbetet och den aktiva samverkan mellan flera olika slags parter, ser Johan Schnürer, vice rektor med ansvar för samverkansfrågor vid Sveriges lantbruksuniversitet i Uppsala (SLU), som den stora fördelen med f3.

– Vi på SLU har en tydlig roll när det gäller biologiska frågor, men för de tekniska och samhällsvetenskapliga perspektiven behöver vi samarbeta med andra högskolor med den inriktningen.

Han menar att det oftast är naturvetare och tekniker som bjuder in ekonomer och samhällsvetare till samarbete, men för det mesta sker det rätt sent. De kommer oftast inte in förrän i slutet av projekten, att det finns dimensioner som de inte klarar av själva. Inom f3 finns, tack vare utbytet mellan många olika discipliner, stora möjligheter att tidigt i projekten väva ihop flera aspekter. För SLU ser Johan Schnürer också en stor tillgång i möjligheten till nära samarbete med forskningsinstitut och företag, det vill säga medlemmar som ligger närmare kommersiell utveckling av idéer och forskningsresultat. Det är annars inte helt lätt att som forskare hitta samarbetspartners utanför högskolevärlden. Även om man lyckas etablera kontakt så är rörligheten stor inom industrin, och det kan vara svårt att hänga med i svängarna när folk byter position. Men genom att gå via industrirepresentanterna i f3:s styrelse får man god hjälp att hitta rätt.

Respekt och nyfikenhet är tillgångar

f3 är ett nationellt kunskapscentrum, och Joakim Lundgren tycker att det fungerar bra som ett sådant. Han ser bara fördelar med att vara med.

– Tidigare fanns det en spänning, eller nästan lite fientlighet, mellan forskargrupperna, där alla hade sin egen bestämda uppfattning om vilket biodrivmedel som var bäst. Men genom f3 känns det som om vi har börjat dra åt samma håll. Nu samarbetar vi verkligen.

En förutsättning för att ett kunskapscentrum som f3 ska fungera är att alla går in i samarbetet med så god kunskap om varandras verklighet som möjligt.

– Företagens verklighet skiljer sig från högskolans, och Preems produkter skiljer sig från SLU:s, men alla måste ändå leverera. En del ser sitt eget fält som allena saliggörande och då går det inte, utan man måste ha en respektfull och nyfiken hållning till varandra. Grunden är ändå att alla har en egen stark verksamhet, eftersom det blir rundgång om man bara håller på med synteser och tvärvetenskap. Det måste till nya resultat från grundforskningen också, säger Johan Schnürer.

Så på motsvarande sätt som vissa frågor inom den tekniska forskningen belyses bättre genom samarbete med systemforskare, höjs även kvaliteten i systemforskningen genom samarbete med dem som arbetar närmare forskningsfronten för teknikutveckling.

f3:s beredningsgrupp är viktig för det praktiska arbetet. Där finns alla f3:s partners representerade och i den gruppen granskas och diskuteras bland annat nya projekt, möjliga samarbeten och viktiga frågeställningar att studera vidare. Joakim Lundgren tycker att diskussionerna i beredningsgruppen är mycket bra och givande. Eniga är de inte alltid, och det vore ju konstigt om de var det, och inte heller särskilt bra, menar han.

f3 som arbetsmodell i internationellt perspektiv

Ett projekt som Johan Schnürer ansvarar för inom SLU är Global Challenges University Alliance. Tanken är att samla de fem främsta universiteten på varje kontinent kring frågor om livsmedelsförsörjning, bioenergifrågor, hållbar stadsutveckling och klimat. Arbetet ska ske genom workshops och globala doktorandkurser. Johan Schnürer ser en möjlighet att f3 kan knytas in i detta projekt i framtiden. Kanske som ackrediterad part i nästa aktivitet som har med biodrivmedel att göra.

– Vi i Sverige har kommit rätt långt. Vi har en fördel i att vara ett litet land men ändå tekniskt avancerat, där de som jobbar inom ett område känner varandra. Jag tror att f3 kan tjäna som en modell för hur samarbete mellan högskola, institut och industri kan se ut. Och kanske kan f3 ha en plats i internationellt samarbete i framtiden.

f3 Stories  | 

Optimal lokalisering av produktion av andra generationens biodrivmedel i Sverige, del 2

Sverige har goda tillgångar på skogsbiomassa och är av betydande intresse vad gäller framtida storskalig produktion av nästa generations biodrivmedel.

Läs mer »

Sverige har goda tillgångar på skogsbiomassa och är av betydande intresse vad gäller framtida storskalig produktion av nästa generations biodrivmedel. Stora anläggningsstorlekar ökar dock det nödvändiga försörjningsområdet för råvara och ställer avsevärda krav på försörjningskedjan. Samlokalisering med annan industri möjliggör högre totalverkningsgrad men medför också ytterligare krav på lokaliseringen, vilket även konkurrens om den tillgängliga råvaran gör. Eftersom produktionsanläggningar för nästa generations biodrivmedel är förknippade med mycket stora investeringar är det av högsta vikt att noga utvärdera olika lokaliseringsalternativ.

Genom f3-projektet Optimal lokalisering av produktion av andra generationens biodrivmedel i Sverige utvecklades en geografiskt explicit optimeringsmodell för lokalisering av anläggningar för nästa generations biodrivmedelsproduktion kallad BeWhere Sweden. Modellen minimerar kostnaden för hela det studerade systemet, inklusive kostnader och intäkter för produktion och transport av biomassa, produktionsanläggningar, transport och leverans av biodrivmedel, försäljning av biprodukter och ekonomiska styrmedel. Modellen kommer således välja de minst kostsamma kombinationerna av råvaror, produktionsanläggningar och leveranser av biodrivmedel, samtidigt som efterfrågan på biomassa i andra sektorer tillgodoses. Fokus är på skogsbaserad biomassa och integration med industri, i synnerhet skogsindustrin.

I detta andra projekt har BeWhere Sweden använts för att modellera fyra olika färdplanscenarier baserade på scenarier som presenteras av Naturvårdsverket i rapporten ”Underlag till en färdplan för ett Sverige utan klimatutsläpp 2050”. De använda färdplanscenarierna beaktar exempelvis efterfrågan på transporter, transportbränsle och nästa generations biodrivmedel, tillgänglig skogsbiomassa, användning av biomassa inom andra energi- och industrisektorer, och energimarknadsvillkor. Det främsta syftet har varit att identifiera kostnadseffektiva typer av lokaliseringar för biodrivmedelsproduktion, som är robusta i förhållande till olika randvillkor, i synnerhet gällande energimarknadsaspekter, styrmedel, investeringskostnader, råvarukonkurrens och integrationsmöjligheter med befintliga energisystem. Dessutom syftar rapporten till att ge en bredare analys av modellresultaten rörande exempelvis konsekvenser för beslutsfattare och kopplingar mellan olika aktörer i innovationssystemet kring framtida biodrivmedel.

Fakta

Projektledare
Elisabeth Wetterlund, tidigare på Linköpings universitet

Kontakt
elisabeth.wetterlund@ltu.se

Deltagare
Joakim Lundgren, Robert Lundmark och Dimitris Athanassiadis, Bio4Energy // Karin Pettersson, Chalmers // Johanna Mossberg och Johan Torén, SP // Niklas Berglin, Anna von Schenck och Christian Hoffstedt, Innventia

Tidplan
April - november 2013

Total projektkostnad
1 230 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, Bio4Energy, Linköpings universitet, Chalmers och SP

Projektet är det andra av tre i serien BeWhere Sweden.

Projektledare: Elisabeth Wetterlund

f3-projekt  | Slutfört | 2014-02-26

Optimerad logistik för biogasproduktion

Biogas har en unik potential att minska såväl beroendet av fossila bränslen som klimatpåverkan från avfall, gödsel och bränsle. Tidigare studier…

Läs mer »

Biogas har en unik potential att minska såväl beroendet av fossila bränslen som klimatpåverkan från avfall, gödsel och bränsle. Tidigare studier visar på en potential att producera upp till 14 TWh biogas från jordbruksråvaror i Sverige. En stor del av denna tillväxtpotential bedöms finnas i småskaliga anläggningar. Men för att en större del av den svenska jordbruksbaserade biogaspotentialen skall kunna realiseras krävs inte bara finansiellt stöd utan även kunskap, metoder och verktyg för strategisk planering.

Viktiga steg för att förbättra förutsättningarna för ökad biogasproduktion är att dra lärdom av befintliga anläggningar och utveckla bättre verktyg för strategisk planering och effektiv logistik, så att de lämpligaste platserna och de mest effektiva logistikkedjor för biogasproduktion kan identifieras. För att identifiera de bästa möjligheterna till en effektiv och lönsam biogasproduktion, måste komplexa interaktioner mellan substratblandning, anläggningens storlek, gasanvändning och behov på transporter beaktas. Systemet behöver med andra ord studeras som en helhet.

Syftet med detta projekt har varit att utveckla kunskap och verktyg som kan förbättra förutsättningarna för ny biogasproduktion. De specifika målen var att förmedla erfarenheter från logistikplanering från befintliga anläggningar, att utveckla en optimeringsmodell för strategisk planering, samt att tillsammans med Scandinavian Biogas Fuels AB tillämpa modellen i en konkret fallstudie i Sofielund, söder om Stockholm.

Kunskapsöversynen utgjordes av studiebesök och intervjuer för att samla information och sammanfatta erfarenheter från svensk och tysk biogasproduktion baserad på grödor och gödsel.

Fakta

Projektledare
David Ljungberg, SLU

Kontakt
david.ljungberg@slu.se

Deltagare
Alfredo de Toro, SLU // Carina Gunnarsson och Jonas Engström, JTI (SP) // Jean Collin, Scandinavian Biogas Fuels AB

Tidplan
Juli 2012 - september 2013

Total projektkostnad
1 065 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, SLU, JTI (SP) och Biogas Uppland

Martin Strobl och Josef Winkler m.fl. vid Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft har också bidragit till projektet.

Projektledare: David Ljungberg

f3-projekt  | Slutfört | 2014-03-13

Scenarier för storskalig integration av biodrivmedel i den svenska vägtransportsektorn

Transportsektorns oljeberoende och växande energianvändning har på senare år ökat intresset för biodrivmedel som en åtgärd för minskade växthusgas utsläpp…

Läs mer »

Transportsektorns oljeberoende och växande energianvändning har på senare år ökat intresset för biodrivmedel som en åtgärd för minskade växthusgas utsläpp och förbättrad energisäkerhet. En framtida storskalig integration av förnybara bränslen i vägtransportsektorn kommer att ha en betydande inverkan på hela energisystemet. För att minimera risken för oönskade systemeffekter är det av stor vikt att analysera biobränslepotentialer och den långsiktiga bärigheten för olika drivmedels- och teknikalternativ.

Detta projekt har syftat till att identifiera möjliga vägar till en biobränslebaserad vägtransportsektor som är genomförbara, hållbara och kopplade till låga risker. Ett brett perspektiv har eftersträvats och tekniska, ekonomiska såväl som miljömässiga parametrar beaktats. Analysen baseras huvudsakligen på utveckling och användning av en energisystemmodell som beskriver den svenska vägtransportsektorn som en integrerad del av det nationella energisystemet.

Foto: FreeImages.com/Johanna Ljungblom

 

Fakta

Projektledare
Erik Ahlgren, Chalmers

Kontakt
erik.ahlgren@chalmers.se

Deltagare
Martin Börjesson, Chalmers // Robert Lundmark, Bio4Energy (LTU) // Dimitris Athanassiadis och Andreas Lundström, SLU

Tidplan
April 2012 - juni 2013

Total projektkostnad
965 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, Chalmers, Bio4Energy (LTU) och SLU

Projektledare: Erik Ahlgren

f3-projekt  | Slutfört | 2014-04-03

Påverkan från energigrödor för biogasproduktion på växthusgasemissioner, markkolhalt och produktion av livsmedelsgrödor – En fallstudie på gårdsnivå

Att åkermark används för produktion av energigrödor är redan idag verklighet i vissa länder. För att kunna leva upp till…

Läs mer »

Att åkermark används för produktion av energigrödor är redan idag verklighet i vissa länder. För att kunna leva upp till framtidens hållbarhetskriterier för biobränslen kommer det att vara viktigt att lyfta fram system som inte inverkar negativt på livsmedelsproduktion. Detta är särskilt relevant för energigrödor som odlas på åkermark där så kallade iLUC-faktorer (indirekt förändrad markanvändning) kan komma att tillämpas i framtiden.

En lovande strategi är att förbättra markens produktivitet, och därmed skördarna, genom växtföljder där livsmedels- och energigrödor integreras. Syftet med denna studie har varit att utvärdera ett scenario där markens bördighet förbättras genom biogödsling med ett organiskt gödselmedel som tas från en lokal biogasanläggning. Dessutom integreras grödor i livsmedelsväxtföljden som förbättrar jordens bördighet – grödor som samtidigt kan fungera som biogasråvara. Utvärderingen har utförts som en fallstudie på gårdsnivå, där produktion av livsmedels- och fodergrödor potentiellt kan bibehållas jämte produktion av energigrödor för biogasproduktion.

Fakta

Projektledare
Lovisa Björnsson, Lunds universitet

Kontakt
lovisa.bjornsson@miljo.lth.se

Deltagare
Mikael Lantz och Pål Börjesson, Lunds universitet // Thomas Prade och Sven-Erik Svensson, SLU // Håkan Eriksson, E.on Gas Sverige AB

Tidplan
September 2012 - oktober 2013

Total projektkostnad
1 203 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, Lunds universitet, SLU och E.on

Projektledare: Lovisa Björnsson

f3-projekt  | Slutfört | 2014-04-04

Valorisation av biprodukter och råvaruintag i biodrivmedelsindustrin

Det finns många potentiellt nyttiga ämnen som kan extraheras ur biprodukter från biodrivmedelsindustrin och som kan komma till användning på…

Läs mer »

Det finns många potentiellt nyttiga ämnen som kan extraheras ur biprodukter från biodrivmedelsindustrin och som kan komma till användning på andra områden, till exempel såsom foder, kemikalier och energi. Dessutom kan ytterligare värden plockas ut ur dessa råvaror genom att de används i produktionen av biobränsle, så kallad kaskadanvändning.

Men marknadsvärdet för biprodukter från dessa processer har förändrats. En tidigare stark efterfrågan har mötts av en mättad marknad och lägre lönsamhet, detta trots att användningen av biprodukterna för innovativa ändamål inom biodrivmedelssektorn kan förbättra den ekonomiska och miljömässiga prestandan avsevärt.

Givet de outnyttjade potentialerna syftar detta projekt till att identifiera möjligheter för biodrivmedelsindustrin att öka värdet på sina biprodukter. Särskild uppmärksamhet ägnas åt etanol- och biodieselindustrin i Sverige. Projektet berör användning av biprodukter som kemiska byggstenar till andra processtekniker, som möjliga råvaror i olika typer av bioraffinaderier, och som källor för utvinning av proteiner, kolhydrater, vitaminer och aminosyror.

Fakta

Projektledare
Michael Martin, tidigare på Linköpings universitet

Kontakt
michael.martin@ivl.se

Tidplan
November - december 2013

Total projektkostnad
155 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och Perstorp

Projektet har haft en referensgrupp med representation från Perstorp och Lantmännen Energi.

Projektledare: Michael Martin

f3-projekt  | Slutfört | 2014-05-20

LCA av bioraffinaderier – Identifiering av nyckelfaktorer och metodologiska rekommendationer

Rådande trender inom bioenergi pekar mot effektivare utnyttjande av biomassaråvara i så kallade bioraffinaderier. En viktig aspekt när man talar…

Läs mer »

Rådande trender inom bioenergi pekar mot effektivare utnyttjande av biomassaråvara i så kallade bioraffinaderier. En viktig aspekt när man talar om bioenergisystem är hållbarhetsprestandan, särskilt mycket uppmärksamhet riktas idag mot energieffektivitet och utsläpp av växthusgaser. För att kunna kvantifiera dessa aspekter används ofta livscykelanalys (LCA) som verktyg.

Det här projektet belyser hur olika metodrelaterade val i en LCA (tids- och systemgränser, val av funktionell enhet, osv) påverkar utvärderingen av produkter från ett bioraffinaderi. Vidare utformar projektet rekommendationer och skapar riktlinjer för hur livscykelanalyser av bioraffinaderiprodukter kan genomföras i framtida studier.

Riktlinjerna kan vara användbara för utförare av LCA både inom forskning och industri. Att följa riktlinjer kan öka precisionen och underlätta möjligheterna att jämföra olika studier med varandra. Eftersom utsläpp av växthusgaser allt oftare används inom lagstiftning kan projektet också bidra med bakgrundsmaterial som krävs för reglering och strategiska beslut.

Fakta

Projektledare
Serina Ahlgren, tidigare på SLU

Kontakt
serina.ahlgren@ri.se

Deltagare
Hanna Karlsson och Ingrid Strid, SLU // Anna Björklund och Göran Finnveden, KTH // Anna Ekman och Pål Börjesson, Lunds universitet

Tidplan
Maj 2012 - september 2013

Total projektkostnad
943 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, SLU, Lunds universitet, KTH, IVL, SP och Chalmers

Projektet har haft en referensgrupp bestående av Johanna Berlin, SP, Thomas Ekvall, IVL och Matty Janssen, Chalmers.

Projektledare: Serina Ahlgren

f3-projekt  | Slutfört | 2014-07-10

Faktorer som påverkar utvecklingen av biogas

Sverige har tagit en ledande position i utvecklingen av uppgraderad biogas i transportsektorn, men simultan utveckling av produktion, infrastruktur och…

Läs mer »

Sverige har tagit en ledande position i utvecklingen av uppgraderad biogas i transportsektorn, men simultan utveckling av produktion, infrastruktur och fordonsflotta är en komplicerad process. Syftet med rapporten är därför att utvärdera barriärer och drivkrafter för ökad produktion och användning av biogas i transportsektorn.

Investeringsstöd, som LIP och KLIMP, har varit viktiga för byggandet av ny produktion och infrastruktur för biogas. Befrielsen från energi- och koldioxidskatt har också varit viktig i det sammanhanget och dessutom för ägare av gasfordon.

Enligt ett förslag från EU-kommissionen övervägs politiska styrmedel för att främja utvecklingen av alternativa bränslen såsom biogas, vilket kan ha en positiv effekt för utvecklingen av biogassystemet. Det är dock inte uppenbart hur en sådan infrastruktur ska se ut och vilken geografisk täckning den bör ha. Den utredning som presenteras i den här rapporten antyder att det kanske inte är nödvändigt med ett omfattande nätverk av rörledningar för metan för att utveckla marknaden.

Om biogas i transportsektorn ska stöttas ytterligare, behövs ekonomiska incitament som förbättrar den totala kostnaden över livscykeln för fordonet i jämförelse med andra alternativ.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Stefan Grönkvist, KTH

Kontakt
stefangr@kth.se

Deltagare
Mårten Larsson, KTH

Tidplan
Mars - september 2013

Total projektkostnad
80 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och KTH

Projektledare: Stefan Grönkvist

f3-projekt  | Slutfört | 2014-07-14

Lignocellulosabaserad etanolproduktion i bioraffinaderier – Västhusgasprestanda och energibalanser

Hållbarhetsprestanda för biodrivmedel utvärderas ofta med livscykelanalys. Baserat på denna metod har standardiserade riktlinjer tagits fram inom ramen för EU:s…

Läs mer »

Hållbarhetsprestanda för biodrivmedel utvärderas ofta med livscykelanalys. Baserat på denna metod har standardiserade riktlinjer tagits fram inom ramen för EU:s förnybarhetsdirektiv, Renewable Energy Directive (RED), vilka ofta används inom industrin. Men bioraffinaderier, som producerar en mängd olika biprodukter, ställer särskilda krav på metoder för utvädering av hållbarhet.

I f3-projektet Samproduktion av lignocellulosa-baserad etanol och biogas i innovativa bioraffinaderisystem – utvärdering av hållbarhetsprestanda beräknades växthusgasprestanda för lignocellulosabaserad etanol och biogas som samproducerats i bioraffinaderier genom tillämpning av metodiken i RED.

Syftet med det föreliggande projektet har varit att studera aspekter som inte inkluderas i RED-metodiken. Tyngdpunkten lades på meotodologiska val såsom hantering av biprodukter, funktionell enhet, systemgränser, och så vidare. Resultaten och metoderna diskuteras i relation till RED-metodiken och kan användas för att identifiera framtida behov av forskning. De kan också vara användbara för beslut inom industrin och för utformning av framtida styrmedel och andra politiska strategier rörande användning av lignocellulosa som råvara i bioraffinaderier.

Fakta

Projektledare
Serina Ahlgren, tidigare på SLU

Kontakt
serina.ahlgren@ri.se

Deltagare
Hanna Karlsson och Per-Anders Hansson, SLU // Pål Börjesson, Lunds universitet

Tidplan
April - september 2013

Total projektkostnad
265 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, SLU och Lunds universitet

Projektledare: Serina Ahlgren

f3-projekt  | Slutfört | 2014-08-26

Well-to-wheel livscykeldatabas för fossila och förnybara transportbränslen på den svenska marknaden

Kommersiella transportbränslen på marknaden är blandningar av olika beståndsdelar, och praktiskt taget alla har biobaserade komponenter (etanol i bensin, FAME/HVO…

Läs mer »

Kommersiella transportbränslen på marknaden är blandningar av olika beståndsdelar, och praktiskt taget alla har biobaserade komponenter (etanol i bensin, FAME/HVO i diesel, CNG/CBG-blandningar). När miljökommunikation blir allt viktigare i såväl industriell marknadsföring som marknadsföring mot konsumenter, ökar efterfrågan på allmän och erkänd miljödata för fordonsbränslen, både för produktionsledens resurseffektivitet och utsläpp, och utsläpp från fordonens bränsleanvändning.

Genom detta projekt ges svenska företag inom transport- och andra sektorer tillgång till en högkvalitativ uppdaterad datakälla som innehåller sådana uppgifter. Projektets upplägg kommer att kunna främja ett långsiktigt samarbete mellan viktiga aktörer när det gäller samling och sammanställning av olika bränslens miljödata.

Foto (c) Margarit Ralev

Fakta

Projektledare
Lisa Hallberg, IVL

Kontakt
elisabet.hallberg@ivl.se

Deltagare
Tomas Rydberg, Felipe Oliveira och Åke Sjödin, IVL // Lisa Bolin och Frida Røjne, SP // Sara Palander och Johan Tivander, Chalmers // Nils Brown, KTH // Lisbeth Dahllöf och Per Salomonsson, Volvo // Helen Mikaelsson och Eva Iverfeldt, Scania

Tidplan
Oktober 2012 - november 2013

Total projektkostnad
925 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, IVL, Chalmers, KTH, SP, Scania och Volvo

Projektledare: Lisa Hallberg

f3-projekt  | Slutfört | 2014-12-15

Restprodukter från skogen

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. Main forestry products are timber and pulpwood, but residues from forestry, such…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

Main forestry products are timber and pulpwood, but residues from forestry, such as tops, branches and stumps can be harvested for energy purposes. Currently, the major part of the harvested residues is used in heat plants and combined heat and power plants. However, forest residues also have a large potential as a feedstock to produce biofuels. By gasification and further treatment residues can be used to produce e.g. methanol, ethanol, DME, hydrogen, Fischer-Tropsch  diesel and substitute natural gas (SNG). By pre-treatment and fermentation,  forest residues can be utilised for ethanol production. Another potential lies in the different high-value products that can be co-produced when forest residues are utilized in so called biorefineries.

Forest management

IIn Sweden, the productive forest area is around 22 million hectares. The dominating forest type is conifer (spruce and pine), but also broadleaved and mixed forest types are common. A rotation period can vary from 50 years in southern Sweden to over 100 years in the north. Common practice is to plant seedlings, however natural sowing from seed trees can also be used. Thinning is done to concentrate the growth to fewer trees in order to achieve better timber quality. There is a large energy potential in collecting forest residues from thinning, even though this is not currently done in any considerable scale in Sweden, mainly due to practical problems of transporting the trees out of the forest without damaging the remaining trees. Final felling is in Sweden often done as clear-cutting.

Tops and branches

Tops and branches is the part of the biomass left in the forest after final felling. The tops of the trees are cut, since this part is too small to be used as timber or pulpwood. Tops and branches make up about 15-20% of the mass of the whole tree. During the felling, tops and branches are put in stacks, along with the timber and pulpwood. The stacks of tops and branches are left in the clearing to dry for a period of time and for the needles to fall off, since needles make a good forest nutrient. The semi-dried tops and branches are then taken out of the forest to be stored in windrows alongside the nearest road, before transport to user.

There are many different operational and logistic management options for handling of tops and branches. The residues are bulky; therefore they can be chipped in the forest with mobile chipping equipment before transportation, so that trucks can be effectively loaded. The bulky residues can also be transported to a central chipping facility, before the residues are distributed to heat plants. Storing of chipped wood can be problematic as it leads to dry matter losses. It also leads to heat development and risk for selfignition. Storing wet wood chip can lead to molding, with risks of spreading spores that are unhealthy to inhale. Therefore longtime storage of wood chips is rarely recommended. This requires a balance between supply and demand, which is a logistical challenge.

Stumps

At present almost all stumps are left in the forest after final felling in Sweden. With about 15-20% of the whole tree’s energy contained in the stump, there is a large potential in using stumps for bioenergy. The Swedish research on stump harvesting and its consequences looks to e.g. Finland for experiences, where stump harvesting has already been in commercial operation for some time.

Stump harvesting can be done using an excavator with a harvesting head. There are two main type of harvesting heads, shearing or refractive heads. The shear head has a forked part, which is pressed against a wedge in order to split the stump before lifting. Each piece of the stump then has to be lifted individually.

A refractive head has prongs that are pressed under the stump and pulling it up until it comes loose. The stumps are generally  contaminated with stones, sand etc, of which as much as possible needs to be shaken off before the stumps are hauled to a windrow at roadside. From roadside, stumps can either be crushed at site with mobile crushing equipment or transported to a terminal for  crushing. Crushing on site dramatically increases the pay load on each truck. After crushing, whether on site or at terminal, the stump fuel can be run through a drum sieve, to remove as much contaminants as possible, lowering the ash content to below 5%.

Current production and potential

In 2010, residues from forestry in Sweden contributed with about 14 TWh of energy, with only a small part of this deriving from stumps. The residues are mainly used for heat and electricity production; there is currently no commercial production of biofuels from forest residues in Sweden. It is difficult to obtain statistics on how many hectares the residues are collected from, which can be explained by the reporting routines. The forest owners are only obliged to report the intention to take out residues after final felling, but this intention is not always followed through. During 2010, 155 000 hectares of forest was reported as intended for harvesting of tops and branches, and about 7 600 hectares for harvesting of stumps.

The energy potential in residues from forestry is large, and the total theoretical potential, no restrictions applied, is calculated to 141 TWh annually. But for different reasons not all residues can be collected. For example harvesting should not at all be done on wetlands or steep grounds, stumps cannot be harvested during thinning, and a certain amount of the residues needs to left in the forest for ecological reasons, especially in broadleaved forests. Including these restrictions, there is an estimated total potential of 16 TWh per year in tops and branches, and 21 TWh in stumps for residues after final felling. Including residues from thinning will increase the potential, but removing residues from thinning is connected with practical and economic difficulties.

Ladda ned faktablad

Residues from the forest

Faktablad  | 

Energigrödor från jordbruket

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. Energy crops are crops produced with the objective to be used in…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

Energy crops are crops produced with the objective to be used in the energy system. The energy crops presented here are not suitable as food. They include the species willow, reed canary-grass, poplar and aspen. These crops can be used to produce a variety of biofuels using different processes. By gasification and further treatment they can be used to produce e.g. methanol, DME, hydrogengas, Fischer-Tropsch diesel and substitute natural gas (SNG). By fermentation they can be used to produce ethanol, and by anaerobic digestion to produce biogas, although some pre-treatment is be required.

Willow

The genus Salix includes a large amount of species and is found wild in all  continents except Australia. In Sweden a few species have been selected for breeding programs to form new varieties suitable for growing in different climates. Energy willow can be grown up to the southern parts of northern Sweden. It needs nutrient rich soil with a pH above 6 and a good supply of water and light to grow well. Clay soils to fine sand soils are appropriate.

After preparation of soil, planting is done from cuttings, and is performed from end of April to middle of June. About 13 000 cuttings per hectare are planted in rows, with more space between every second row to facilitate harvesting. Weed control is very important during the establishment since the weeds compete with the willow plants for light, water and nutrients. Both mechanical and chemical weed killing is needed during the planting year. In Sweden, about 11 580 hectares willow was cultivated in 2010.

Use of fertilizers, mainly nitrogen, increase growth significantly. Ideally fertilizing should be done every year, but due to practical problem it is mainly done the first and second year in each rotation, when the plants are small enough to give access for the spreader. In soils with low pH lime or ash can be applied.

Harvesting is done during winter every 3-5 years. It is time for harvest when the biggest stems are 7-10 cm in diameter at the base. The output is 20-25 dry tonnes/hectare during first harvest and 30-35 dry tonnes/hectare onwards. Common harvesting systems include direct chipping at harvest and harvesting of whole stems. The economic lifetime of a plantation is 20-25 years.

Reed canary-grass

Reed canary-grass is a perennial grass that grows wild in wetlands in most of the northern hemisphere and can be grown in all parts of Sweden, even in the north. It can be grown in most kinds of soils, but grows best in wet soils with high organic matter content. When grown in bog soils, spreading of lime or ash may be needed to increase the pH value. Different kinds of soils give the grass different properties. For example the ash content in the grass is higher when grown in clay soils. In 2010, about 800 hectares of reed canary-grass were cultivated in Sweden.

Preparation of the land includes ploughing and weed killing before sowing. Weed killing during the first year of growth may also be necessary. Sowing is done in early spring for the grass to establish properly before autumn.

Harvesting is done either in spring or autumn. The first harvest is done in the second year, and then every year onwards. The outputis 4-6 dry tonnes/hectare. Harvesting in the spring gives a brittle grass with low moisture content, and no further drying is needed. The amount of potassium, chlorine, phosphorus and nitrogen is also lower in the spring, resulting in lower ash content and higher ash melting point. Harvesting in the autumn gives a higher yield, but the moisture content is also higher, this would e.g. be more appropriate for biogas production.

The need for fertilizing is largest the first two years. Autumn harvesting removes a lot of nutrients together with the grass while if the harvesting is done in the spring, most of the nutrients are in the roots and are left on the field. Therefore less fertilizing is needed if a system with spring harvesting is used.

Hybrid aspen and poplar

The genus Populus includes about 30 species and grows wild in most of the northern hemisphere. They are commercially interesting since they grow fast and can reproduce from cuttings. As energy crops, different kinds of hybrid varieties are used. They grow best on farmland or fertile forest land, in soils with a pH between 5.5 and 7.5. Nutrient rich light clay soils are suitable. Locations that are frost exposed during the establishment period should be avoided and there need to be a good supply of water.

Preparation of the soil includes loosening to allow the roots to grow deeper, and weed killing. Weeds can compete with the plants and reduce growth but also constitute a favourable environment for voles, which can cause significant damage to the plants. Especially aspen is also very popular to deer, and fencing is often necessary.

Planting is made from rooted cuttings in May or June. The amount of plants and the management during the growing  period is determined by the intended use of the biomass (energy, pulp and/or timber). Suggested rotation time for energy use is 15-25 years and felling is done with traditional forestry techniques. Growth is 7-9 dry tonnes/hectare and year.

After felling, shoots develop in large amounts, which can be used to establish a second generation plantation, either by keeping all the shoots and after a few years harvest, similar to a willow plantation, or by continuous thinning to establish a new plantation with sparser stems. The latter however is very labour intensive. Another alternative is to pull the stumps and make a new planting with rooted cuttings. However, experience of poplar and aspen growing in Sweden is limited and more research is needed. About 490 hectares poplar and 240 hectares aspen were cultivated in Sweden during 2010.

Faktablad  | 

Restprodukter från jordbruket

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. Residues from agriculture include a variety of products, such as straw from…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

Residues from agriculture include a variety of products, such as straw from cereal and  oilseed cultivation, tops from potato and sugar beet cultivation, and manure from livestock keeping. All of these can be used for biofuel production in different ways. Using residues is a way of increasing energy production from agriculture without competing with food production.

Straw

Straw is the stalks from cereal or oil plants. Straw can be harvested or left in the field for different reasons: because there is no demand for it, to maintain soil quality, or because the weather or time does not allow for collection. The straw harvested in Sweden is mainly used as bedding material and feedstuff for animals, but the excess straw could be used for energy purposes. Fuel qualityfor different types of straw vary and wheat straw is commonly considered as suitable due to e.g. high yields and low content ofash. The content of alkali metals and chlorine can be reduced if the straw is left in the field and exposed to rain before harvesting.

Harvesting of cereal is done with a harvesting combine that cuts the plants and feed them into a thresher where grains are separated from the straw. The straw is then placed in rows on the field for collection. The straw yield varies with respect to species and stubble height, but is generally in the range of 1-5 tonnes dry matter/hectare.

There are many systems to collect and store straw. Capacity is always important when collecting straw, due to economic and time constrain reasons. The straw can be pressed into square or round bales, with square bales usually having a higher density and also being easier to transport and store because of their shape. Another method for collection is to load chopped straw directly onto a collecting trailer. The expenses for baling can then be avoided, but chopped straw has low density, making transportation and storage expensive.

When straw that is not dry enough is stored, it can lead to molding and spores can spread that could cause health problems such as lung disease. It also leads to dry matter losses, heat development and risk of self-ignition. The straw can hold sufficiently low moisture content at point of collection, but the moisture content is very weather dependent.

Potato and sugar beet tops

Tops that remain from cultivation of potato and sugar beet is currently a non-utilized feedstock with potential for harvesting asfeedstock for anaerobic digestion.

In potato cultivation the tops are terminated about three weeks prior to harvest, to prevent mold contaminated green tops to cause damage to the potatoes, and to make the harvesting easier. In conventional farming this is done by spraying the tops with herbicides, and in organic farming it is done mechanically by breaking or burning of the tops. In most cases, the tops are left on the field. There is no standard collecting method yet developed. However, there is ongoing research, including development of a front mounted stem shredder, a side mounted elevator and a collecting trailer. Harvest is estimated to vary between 1-4 tonnes dry matter/hectare.

In sugar beet cultivation the tops are generally left on the field, but can be collected during the harvest. Many beet harvesting machines can separate the tops from the beet, and by using an elevator they can be collected in a trailer. The harvest of beet tops varies between 3-8 tonnes dry matter/hectare. However, removing tops from the field also removes nutrients. This could be compensated for by returning sludge from the anaerobic digestion to the field.

Manure

Manure is the feces and urine from livestock. There is a distinction between liquid manure with a low content of dry matter, and solid manure with a higher content of dry matter that is mixed with bedding materials like straw and feeding residues. In principal all manure in Sweden is used as a fertilizer on farmland.

Storing of manure leads to emissions of methane as the organic matter decomposes. Therefore, manure is a good substrate for anaerobic digestion as this method avoids emissions of methane to the atmosphere, and at the same time allows for energy production. However, manure often needs to be co-digested with other substrates as the methane yield is rather low.

Current production and potential

The estimated total amount of straw available on Swedish fields corresponds to an energy potential of about 27 TWh per year. Dueto weather conditions and time constraints during harvest season it is not possible to harvest all of it. Some straw also has to be leftin the field in order to maintain soil quality, and some is needed as bedding material for livestock. This taken into account, the potentialfor use of straw for energy purposes in Sweden is estimated to around 4 TWh per year. Another 5 TWh is harvested as beddingmaterial in livestock keeping, from which a large share will end up as manure that can also be used for energy purposes.

The annual potential for tops is estimated to about 0.4 TWh from potatoes and 1 TWh from sugar beets.

The current Swedish livestock population produces manure with an energy potential of approximately 14 TWh per year. This also includes the manure that ends up on pasture land during grazing season. Studies of biogas potential from collected manure range between 4-6 TWh per year, depending on assumed biogas yield, number of animals, amount of manure and grazing period. The total production of biogas from manure was about 210 GWh in 2012, of which 145 GWh was upgraded to vehicle gas.

Ladda ned faktablad

Residues from agriculture

Faktablad  | 

Bioetanol

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. Bioethanol is the most commonly used biofuel for transportation. It can be…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

Bioethanol is the most commonly used biofuel for transportation. It can be produced from many different raw materials and through different production processes. Today, mainly technologically conventional methods are used, such as fermentation from sugar- and starch-based feedstock. Production of so called second generation, or advanced, bioethanol utilizes methods developed to make use of lignocellulosic types of  biomass, e.g. residues from the forestry and agriculture sector and waste material.

Primary area of use

Bioethanol and synthetic ethanol are chemically the same molecule, and therefore identical from a usage perspective. Low blending of ethanol into vehicle fuel was introduced as an oxygen agent to reduce CO2 emissions. The usage is spread and extensive around the world, mainly as low blending in gasoline. Ethanol can be mixed with gasoline in different properties. Today, blends up to E25 are marketed and used in conventional cars, meaning that 25% of the volume is ethanol. In Europe as well as in many countries around the world, E5 to E10 are the most commonly used blends. In the U.S. most of the gasoline is E10, with E15 lately being introduced to increase the ethanol use. In Brazil E20 to E25 is used in all gasoline.

Ethanol is also used in flexi fuel cars that can run on any mixture from pure gasoline up to E95, i.e. ethanol with 5% water. This market is so far most developed in Brazil, U.S., and Sweden. In Brazil, 90% of new car sales are flexi fuel. A similar trend can be seen in the U.S., however not on the same level. In Europe, the development has been slower. The extra cost for the flexi fuel technology in a car is less than € 100 compared to a normal gasoline car. If the car manufacturer chooses to charge the extra cost depends on the  current situation for competition.

For heavy vehicles, a slightly modified diesel engine with compression ignition can use ED95, an ethanol fuel with 5% water and addition of 3-5% ignition improver.

The suitability and flexibility of ethanol for transportation is good compared to gasoline and diesel of today. The thermal efficiency of ethanol when used in gasoline engines (Otto-engines) is higher than for pure gasoline, especially if the high octane number is utilized in the design of the engine. However, the energy content per liter is 34% lower in ethanol than in gasoline. When ethanol is used as E5 these effects equals out and the ethanol substitutes the same volume of gasoline. For higher ethanol blends, the fuel volume increases, leading to shorter driving range with the same tank size. In the diesel engine, ED95 has the same thermal efficiency as diesel, which means 20–30% higher than an Ottoengine.

Feedstock and production

Ethanol can be produced from almost all types of biomass. Today’s commercial plants use sugar and starch rich biomass like sugarcane, sugar beet, corn, wheat, and other grains. The process used for production of ethanol is fermentation of sugars. For grains, an enzyme hydrolysis of the starch is needed. Cellulose biomass needs a pre-treatment step to open up the structure before enzymatic hydrolysis and fermentation of the formed sugars can be performed.

Another route to produce ethanol is by gasification of biomass to carbon oxide and hydrogen. The gas is catalytically reformed or biochemically transformed to ethanol. In the US there are some ongoing demonstration projects with this technology.

Current production volumes

Ethanol is the most commonly used biofuel today, and in terms of volume it counts for about 90% of global consumption. The global ethanol production in 2013 was approximately 23 429 Millions of US Gallons, with the US as the largest producer.

Production and use of ethanol has during the last decade increased drastically, but due to the world finance crises and a massive media blackening, it has leveled.

Distribution system

The distribution of E5 to E25 and E85 is generally handled by the normal gasoline and diesel companies in each country, since ethanol is blended in the oil depot. The risk handling and classification are almost the same as for gasoline. The distribution of ED95 is adapted to the customer as they mainly consist of fleet owners. Transporting of ethanol over long distances is done in tankers and implies no problem. Dewatered ethanol for blending in gasoline is hydroscopic (meaning it takes up water) and during storage and transportation nitrogen is used to replace air and minimize breathing in the tanks, caused by temperature differences.

Recent cellulose-to-ethanol projects

Technology to produce ethanol from cellulosic biomass has been developed and verified by several companies, e.g. SEKAB, DONG/Inbicon, Chemtex, Abengoa, Poet-DSM, and Iogen, in pilot scale and small demo scale up to 5 million liters/year.

In Crescentino, Italy, Beta Renewables (earlier M&G/Chemtex) opened the first commercial scale plant in Europe in October 2013. It produces bioethanol from agricultural residues and energy crops, using enzymatic conversion.

In Emmetsburg, Iowa, US, Poet-DSM’s first commercial cellulosic bioethanol plant, Project Liberty, opened in September 2014. The Liberty Project plant produces biofuels from crop residues provided to the plant from local farmers.

Iogen Corp. announced in December 2014 the production start of cellulosic ethanol at Raízen’s newly expanded Costa Pinto sugar cane mill in Piracicaba, São Paulo, Brazil. The facility will convert biomass such as sugar cane bagasse and straw into 40 million litres per year of advanced, second generation cellulosic biofuel.

Ladda ned faktablad

Bioethanol

Faktablad  | 

Kartläggning och jämförelse av svenska och internationella biobutanolprojekt

Butanoler är alkoholer bestående av fyra kolatomer och finns tillgängliga i fyra strukturella former, vilka idag huvudsakligen används som lösningsmedel…

Läs mer »

Butanoler är alkoholer bestående av fyra kolatomer och finns tillgängliga i fyra strukturella former, vilka idag huvudsakligen används som lösningsmedel eller utgångskemikalier i lacker och plaster. Jämfört med etanol och metanol har butanol högre energiinnehåll och bättre vattenseparerande egenskaper, samt är mindre korrosivt. Därmed är användningen av butanoler som drivmedel eller drivmedelskomponent tekniskt sett mer lovande än metanol och etanol.

Som råvara för butanoltillverkning via ABE-jäsning (Aceton:Butanol:Etanol) används idag inte bara majs som var vanligt tidigare, utan också lignocellulosaavfall vilket Sverige har stor tillgång på. Syftet med detta projekt har därför varit att undersöka forskningsaktiviteten och utvecklingen av biobutanolproduktion i Sverige och relatera denna till motsvarade globala utveckling av biobutanol.

Resultatet visar att Sverige saknar både tradition av att producera biobutanol och fokuserad forskning på området. Den största ökningen av biobutanolproduktion sker i Kina, som nyligen har byggt kommersiella produktionsanläggningar. Projektets kartläggning visar att också USA, Tyskland och Asien är dominerande inom forskning kring butanoljäsning.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Niklas Strömberg, SP

Kontakt
niklas.stromberg@ri.se

Deltagare
Anders Loren, SP // Lars Lind, Perstorp

Tidplan
November - december 2013

Total projektkostnad
75 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och Perstorp

Projektledare: Niklas Strömberg

f3-projekt  | Slutfört | 2015-07-07

Utveckling av livscykelanalysbaserade miljövarudeklarationer för fordonsbränslen

Marknadens behov av livscykelanalysbaserade miljövarudeklarationer (Environmental Product Declaration, EPD) av fordonsbränslen förutspås öka i en nära framtid. EPD är ett…

Läs mer »

Marknadens behov av livscykelanalysbaserade miljövarudeklarationer (Environmental Product Declaration, EPD) av fordonsbränslen förutspås öka i en nära framtid. EPD är ett frivilligt och marknadsdrivet kommunikationsformat för miljöinformation, både mellan verksamheter och mellan verksamhet och kund, baserat på livcykelanalys (LCA).

Centralt i LCA-baserade EPD:er är ett obligatoriskt metoddokument som kallas PCR (Product Category Rules) i vilket nödvändiga krav på metoder och data definieras. Dokumentet tas fram av den som driver PCR-processen och det måste kommuniceras i en öppen konsultationsrunda så att alla eventuella intressenter får möjlighet att lämna in synpunkter. I detta projekt har fokus legat på att initiera förarbetet till en PCR så att en sådan PCR-utvecklingsprocess kan startas.

En viktig aspekt som ligger till grund för att så korrekta LCA-data och därmed en så representativ EPD som möjligt erhålls, är bränslets spårbarhet till dess källa. Exakt varifrån kommer bränslet och hur har det producerats? I dag är denna typ av information mer känd för biobränslen än för fossila bränslen. Orsaken är att det redan finns liknande kriterier i EU:s förnybarhetsdirektiv, RED (Renewable Energy Directive). En svårighet är att bränslen från olika källor blandas före distribution till det slutliga försäljningsstället.

Syftet med detta projekt har varit att utforska förutsättningar och möjligheter för utveckling av EPD för fordonsbränslen samt även vilka kundkrav/behov som finns avseende livscykelbaserade miljödata för fordonsbränslen. Det är delvis en fortsättning av f3-projektet Well-to-wheel livscykeldatabas för fossila och förnyelsebara transportbränslen på den svenska marknaden.

Fakta

Projektledare
Lisa Hallberg, IVL

Kontakt
elisabet.hallberg@ivl.se

Deltagare
Tomas Rydberg, Julia Hansson, Lars-Gunnar Lindfors, Felipe Oliveira och Katja Wehbi, IVL // Nils Brown, KTH

Tidplan
April - september 2013

Total projektkostnad
526 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, IVL, SLU, Perstorp, Lantmännen, Preem, SEKAB, E.on och Göteborg Energi AB

Följande personer och företag har medverkat och givit input till projektet på olika sätt: Lars Lind och Anna Berggren, Perstorp Oxo; Per Erlandsson och Sofie Villman, Lantmännen; Jan Lindstedt och Jonas Markusson, SEKAB; Bertil Karlsson och Sören Eriksson, Preem; Håkan Eriksson och Jan-Anders Svensson, E.on; Eric Zinn, Göteborg Energi AB; Ebba Tamm, Svenska Petroleum och Biodrivmedel Institutet SPBI; Kristian Jelse, Miljöstyrningsrådet; Magnus Swahn, Nätverket för transporter och miljön NTM.

Projektledare: Lisa Hallberg

f3-projekt  | Slutfört | 2015-07-07

Framtida bioraffinaderi för produktion av propionsyra, etanol, biogas, värme och energi – En svensk fallstudie

Idag utvecklas många förnybara kemikalier, både biobränslen och plattformskemikalier, och ett flertal studier visar på fördelar med dessa när de…

Läs mer »

Idag utvecklas många förnybara kemikalier, både biobränslen och plattformskemikalier, och ett flertal studier visar på fördelar med dessa när de jämförs med sina fossilbaserade motsvarigheter. För att åstadkomma en så effektiv produktion som möjligt av förnybara kemikalier föreslås bioraffinaderier då dessa optimerar användningen av råvaror i och med parallell tillverkning av flera produkter, och leder till energibesparingar. Dock har endast få studier utrett miljöpåverkan från denna typ av tillverkning.

Projektet har utfört en fallstudie av ett utökat bioraffinaderikoncept bestående av flera olika symbiotiskt sammanlänkade industrier i Kristianstad med produktion av RME, etanol, propionsyra respektive biogas. Resultaten belyser vad som kan betraktas som generellt viktigt för produktion i bioraffinaderier, till exempel ur ett miljöperspektiv, vilket kan leda till ökad förståelse för hur man kan maximera dess goda miljöeffekter. Tillsammans med företagen i studien undersöks den tekniska genomförbarheten undersökas, med målet att visa industri och beslutsfattare hur ett effektivt och ekonomiskt hållbart bioraffinaderikoncept baserat på användning av rester från jordbruk och industri kan utformas.

Fakta

Projektledare
Pål Börjesson, Lunds universitet

Kontakt
pal.borjesson@miljo.lth.se

Deltagare
Linda Tufvesson, Lunds universitet // Serina Ahlgren, SLU // Stefan Lundmark, Perstorp // Anna Ekman, Lunds universitet/SIK (SP)

Tidplan
Oktober 2012 - december 2013

Total projektkostnad
650 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, Lunds universitet, SLU, Perstorp och SIK (SP)

Projektledare: Pål Börjesson

f3-projekt  | Slutfört | 2015-08-10

Förnybara drivmedel i Västra Götaland – Utmaningar och möjligheter

Den här förstudien har genomförts på uppdrag av Västra Götalandsregionens miljö- och regionutvecklingssekretariat, som en del av deras strategiska planering…

Läs mer »

Den här förstudien har genomförts på uppdrag av Västra Götalandsregionens miljö- och regionutvecklingssekretariat, som en del av deras strategiska planering relaterat till utvecklingen av ett hållbart transportsystem i regionen. En viktig utgångspunkt för den regionalt inriktade analysen är den för Sverige aktuella utredningen om fossilfri fordonstrafik (FFF-utredningen).

Centrala frågeställningar för det strategiska arbetet är:

  • Vad är potentialen för produktion och användning av olika typer av drivmedel i Västra Götaland och hur/om skiljer sig dessa åt jämfört med nationen som helhet?
  • Vilka faktorer och nödvändiga förutsättningar påverkar utvecklingen av olika system?
  • På vilket sätt kan en övergång från dagens system till ett långsiktigt system se ut och främjas och vilken roll har regionen i en sådan utveckling?

Den här rapporten bidrar med en del av underlaget för att svara på dessa och liknande frågor genom att dels sammanställa faktaunderlag kring förutsättningarna för förnybara drivmedel, dels analysera och diskutera dessa utifrån olika styrande faktorer och tidsperspektiv. Fokus ligger på att beskriva nödvändiga förutsättningar för att uppnå en praktiskt genomförbar och sannolik utveckling snarare än en teoretiskt möjlig utveckling.

Men att bryta ner generella förutsättningar till regional nivå är svårt och görs i denna rapport framför allt på en kvalitativ, snarare än kvantitativ, nivå. Fokus ligger på att ge en översikt över potential och utvecklingsförutsättningar för olika typer av slutliga drivmedel för fordon. Övriga faktorer som påverkar transportsystemet tas inte upp.

Den faktiska potentialen för ett specifikt drivmedel är beroende av hela värdekedjan från råvara till marknad. I rapporten diskuteras sex olika styrande faktorer: råvarupotential och -flexibilitet, hållbarhetsprestanda, produktionsförutsättningar, förutsättningar för användning i fordon (fordonsteknik), behov av infrastruktur samt marknadsförutsättningar. Poängen med dessa sex styrande faktorer är att samtliga faktorer måste utvecklas parallellt för att en faktisk ökning av mängden förnybara drivmedel ska kunna ske.

Fakta

Projektledare
Ingrid Nyström, Chalmers Industriteknik Industriell Energi AB

Kontakt
ingrid.nystrom@chalmersindustriteknik.se

Deltagare
Stefan Heyne, Chalmers Industriteknik Industriell Energi AB

Tidplan
Mars - augusti 2015

Denna rapport är en del av f3:s rapportering till Västra Götalandsregionen. Den har skrivits i dialog med Tomas Österlund och Hans Fogelberg på Västra Götalandsregionen. Rapporten har kvalitetsgranskats genom f3:s forskarnätverk.

Projektledare: Ingrid Nyström

f3-projekt  | Slutfört | 2015-08-25

Livscykelanalys och teknoekonomisk analys av två processalternativ för enzymtillverkning i produktion av andra generationens bioetanol

Produktion av etanol från lignocellulosa är en mycket komplex process bestående av olika samverkande åtgärder: förbehandling av råvaran, enzymatisk hydrolys…

Läs mer »

Produktion av etanol från lignocellulosa är en mycket komplex process bestående av olika samverkande åtgärder: förbehandling av råvaran, enzymatisk hydrolys av polysackarider till sockermonomerer, jäsning av socker till etanol och rening av etanol. Livscykelanalys (LCA) är ett verktyg för att jämföra och analysera miljöpåverkan från olika processalternativ för etanolproduktion från lignocellulosa. Tidigare studier har visat att enzymproduktionen har en stor inverkan på de totala växthusgasutsläppen från etanolproduktion ur ett livscykelperspektiv.

Syftet med denna studie var att undersöka och jämföra växthusgasutsläpp, primärenergianvändning och produktionskostnad för etanol från två olika processalternativ när det gäller tillverkning av cellulasenzymer för lignocellulosaetanol:

  1. Cellulasenzymer tillverkas integrerat i etanolproduktionsprocessen
  2. Cellulasenzymer köps in från en central anläggning

Integrerad cellulasproduktion i en fullskalig bioetanolanläggning modellerades tillsammans med hela etanolframställningsprocessen. De ekonomiska konsekvenserna av enzymproduktionen på etanolproduktionskostnaderna bedömdes och miljöprestandan utvärderades.

Resultaten visar bland annat att primärenergiutbytet är något högre i fallen med integrerad enzymproduktion, men inga stora skillnader kan identifieras. Växthusgasberäkningarna visar att utsläppen från bioetanol ur ett livscykelperspektiv kan minskas väsentligt genom att en del av lignocellulosaråvaran används för enzymproduktion med hjälp av mikroorganismer, jämfört med att använda inköpta enzymer. Resultat från den ekonomiska analysen indikerar att det även ur kostnadssynpunkt kan vara fördelaktigt med integrerad enzymproduktion. Resultaten måste dock tolkas med viss försiktighet på grund av stora osäkerheter i indata gällande kostnader för inköpta enzymer.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Ola Wallberg, Lunds universitet

Kontakt
ola.wallberg@chemeng.lth.se

Deltagare
Zsolt Barta, Pål Börjesson och Johanna Olofsson, Lunds universitet

Tidplan
September 2014 - april 2015

Total projektkostnad
220 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter

Projektledare: Ola Wallberg

f3-projekt  | Slutfört | 2015-09-25

Drivmedelsalternativ för bussar i kollektivtrafiken i Sverige

Sverige har satt det ambitiösa målet att införa en fossilfri fordonsflotta år 2030, vilket är ett viktigt steg mot målet…

Läs mer »

Sverige har satt det ambitiösa målet att införa en fossilfri fordonsflotta år 2030, vilket är ett viktigt steg mot målet om ett koldioxidneutralt samhälle som ska uppnås år 2050. Kollektivtrafiken, och särskilt busstrafiken, spelar en viktig roll för att uppnå detta mål. Busstrafik erbjuds i alla kommuner i Sverige och motsvarade 52 % av det totala antalet påstigningar i kollektivtrafiken under 2013.

Svensk Kollektivtrafik har satt två mål: att köra 90 % av det totala antalet fordonskilometer på icke-fossila bränslen år 2020 och att öka andelen kollektivtrafik för de totala persontransporterna i landet och dubbla volymen resor med kollektivtrafik till år 2020. Analysen i detta projekt belyser de utmaningar och lösningar som uppkommer i den snabba förändring som regionala bussflottor genomgår för att införa förnybara bränslen och minska utsläppen. De bränslealternativ som omfattas av detta projekt är biodiesel, biogas, etanol och el.

Projektets resultat visar på att biodiesel har varit viktigt för att öka användningen av förnybara bränslen, särskilt i glest befolkade områden. Dessutom har kompatibilitet med traditionella dieselmotorer gynnat detta alternativ bland trafikoperatörer. Användningen av biogas ökar i linje med incitament på lokal och nationell nivå. Elbussar finns bara i stadstrafik, medan det huvudsakliga valet för regionala linjer oftast är biodiesel. En undersökning bland experter inom kollektivtrafiken indikerade att el sannolikt kommer att få allt större uppmärksamhet och bli mer attraktivt. Miljöaspekter, såsom potential att minska utsläppen och energieffektivitet, prioriteras vid val av bränslen, likaså infrastrukturbehov och bränsletillgång.

Projektets kartläggning på regional nivå visar också att det inte finns något starkt samband mellan befolkningstäthet eller busstransportvolym och andelen förnybara bränslen i flottan. Detta indikerar på att politisk vilja och strategisk planering inom kollektivtrafiken är mycket viktiga faktorer för att påverka användningen av förnybara bränslen.

Olika initiativ för kunskapsöverföring som redan är på plats visar att decentralisering av genomförande och erfarenhetsutbyte bidrar till att främja innovativa lösningar och undvika misstag. Att utforma en framgångsrik strategi när det gäller förnybara bränslen i offentliga bussflottor kräver långsiktigt engagemang hos beslutsfattare och brett samarbete med berörda parter. Varje region har en unik utgångspunkt, men med en mängd konkreta åtgärder på lokal nivå visar Sverige att övergången till en fossilfri busstrafik faktiskt är möjlig. Dessa erfarenheter ger lärdomar som bör delas internationellt och bidra till förändringen mot hållbara transportsystem.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Semida Silveira, KTH

Kontakt
semida.silveira@energy.kth.se

Deltagare
Maria Xylia, KTH

Tidplan
December 2014 - mars 2015

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och KTH

Projektet har fått input av följande referenspersoner: Hanna Björk, Västtrafik; Johan Böhlin, Stockholm Läns Landsting/Trafikförvaltningen; Jonas Ericson, Stockholms Stad; Claes Forsberg, Region Gävleborg och Peter Dädeby, Sörmlands kollektivtrafikmyndighet.

Projektledare: Semida Silveira

f3-projekt  | Slutfört | 2015-10-15

Koldioxid i fokus? Genomgång av miljösystemanalyser av biodrivmedelsproduktion i Sverige

Under de senaste åren har en ökande mängd forskning ägnats åt att utvärdera produktionen av biodrivmedel för att säkerställa att…

Läs mer »

Under de senaste åren har en ökande mängd forskning ägnats åt att utvärdera produktionen av biodrivmedel för att säkerställa att produktionen sker på ett hållbart sätt. Forskningen om miljömässig hållbarhet är ofta baserad på miljösystemanalysmetoder, såsom livscykelanalys, men omfattar oftast bara vissa potentiella miljöpåverkanskategorier.

Detta projekt har granskat och jämfört det rådande utförandet av miljösystemsanalyser av biodrivmedelsproduktion, internationellt och i Sverige, med syftet att bedöma vilka miljöpåverkanseffekter studierna har inkluderat och belyst. Detta ger ett underlag till diskussionen om ifall den rådande synen på vilka miljöpåverkanskategorier som skall inkluderas är för snäv och vad det i så fall kan bero på.

Studien bygger på en systematisk litteratursökning och genomgång av de mest relevanta miljösystemanalyser av biodrivmedelsproduktion som gjorts i svensk forskning mellan åren 2000 och 2014. För urvalet av artiklar gjordes en sammanställning och analys av information om bland annat miljösystemanalysmetoder, mål, miljöpåverkanskategorier och biodrivmedelstyper.

Resultaten visar på ett övervägande fokus på växthusgasrelaterade påverkanskategorier i de flesta av de svenska studierna, vilket är i linje med fokus hos den internationella forskningen på området. Dock har detta fokus inte uteslutit att man inkluderat andra miljöpåverkanskategorier för bedömning.

Utifrån resultaten diskuteras vilka orsaker som kan ligga bakom den något snäva synen på miljöpåverkanskategorier. Diskussionen utgår både från analysberoende variabler (till exempel syfte med studien, metoder, dataosäkerhet samt datatillgänglighet) och från den rådande forskningspolitiska strukturen i Sverige. Det kan konstateras att även om biodrivmedelsproduktion är starkt kopplad till klimatpolitiken och klimatpolitiska mål, bör man inte glömma att de svenska miljömålen har ett bredare perspektiv. Detta bredare perspektiv bör tas hänsyn till i utformningen av biodrivmedelsproduktionssystem i Sverige.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Michael Martin, IVL

Kontakt
michael.martin@ivl.se

Deltagare
Mathias Larsson, IVL // David Lazarevic, KTH // Graham Aid, Linköpings universitet

Tidplan
September 2014 - september 2015

Total projektkostnad
248 572 SEK

Finansiärer
f3:s parter, IVL, KTH och Linköpings universitet

Projektledare: Michael Martin

f3-projekt  | Slutfört | 2015-11-12

Syntesgas från jordbruksråvara – en översikt av möjliga tekniska lösningar

Syntesgas, eller syngas, är en gasblandning bestående av kolmonoxid (CO) och vätgas (H2) i olika proportioner, ibland ingår även koldioxid…

Läs mer »

Syntesgas, eller syngas, är en gasblandning bestående av kolmonoxid (CO) och vätgas (H2) i olika proportioner, ibland ingår även koldioxid (CO2). Syntesgas är en viktig råvara vid tillverkning av exempelvis ammoniak, metanol och andra kemiska produkter, men också för tillverkningen av gasformiga biobränslen (till exempel Bio-SNG), vätgas och flytande biobränslen (till exempel Fischer-Tropsch diesel och dimetyleter, DME). Syntesgasen kan även användas i gasturbiner för produktion av el och värme.

Mycket uppmärksamhet har hittills ägnats åt möjligheterna för syntesgasproduktion via termisk förgasning av skogsprodukter, men det finns även andra alternativa tekniker och råvaror för syntesgasproduktion. Syftet med detta projekt har varit att ge en översikt över möjligheterna att omvandla jordbruksråvara (grödor, gödsel, restprodukter) till syntesgas via (1) uppgradering av biogas från rötning och (2) termokemisk förgasning, med mer fokus på de tekniska omvandlingssystemen och mindre fokus på råvarorna. Genomgången är baserad på litteratursökningar. Vidare utfördes en energianalys, utifrån vilken några av flödena av energi till och från systemet diskuteras.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Serina Ahlgren, tidigare på SLU

Kontakt
serina.ahlgren@ri.se

Deltagare
Sven Bernesson, SLU

Tidplan
November 2012 - december 2013

Total projektkostnad
200 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och SLU

Projektledare: Serina Ahlgren

f3-projekt  | Slutfört | 2015-11-26

Översikt över biodrivmedelsproduktion, policy och forskning i Kanada och USA

Produktionen av biodrivmedel har ökat kraftigt i Nordamerika under de senaste åren. USA leder utvecklingen bland annat med hjälp av…

Läs mer »

Produktionen av biodrivmedel har ökat kraftigt i Nordamerika under de senaste åren. USA leder utvecklingen bland annat med hjälp av ett antal styrmedel inom programmet Renewable Fuels Standard som har syftat till att stimulera produktion, forskning och innovation inom området. Även i Kanada har biodrivmedel främjats intensivt genom förordningen Renewable Fuels Regulation så väl som ett antal regionala styrmedel.

Det dominerande biodrivmedlet i både USA och Kanada är idag etanol, vilken oftast blandas i bensin med en inblandningsgrad på mellan 5-10 procent. Den ökade produktionen och användningen har gynnats av etanolfrämjande styrmedel. Jämfört med etanol produceras till exempel biodiesel i marginella volymer i Nordamerika.

Trots den dramatiska ökningen av biodrivmedelsproduktionen under de senaste 10 åren, ser den konventionella produktionen av biodrivmedel i Kanada och USA ut att ha stagnerat. Detta beror delvis på en mättnad av marknaden och avtagande stimulansåtgärder riktade mot nuvarande anläggningar, men också på ett ökat fokus på forskning rörande avancerade biodrivmedel, till exempel cellulosabaserad etanol.

Projektet har syftat till att ge en översikt över utveckling och produktion av biodrivmedel i Kanada och USA och summera de styrmedel som främjar en ökning av biodrivmedel. Översikten bygger på litteraturgenomgång samt intervjuer med ledande forskare i Kanada och USA.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Michael Martin, IVL

Kontakt
michael.martin@ivl.se

Deltagare
David Lazarevic, KTH

Tidplan
Januari - september 2015

Total projektkostnad
215 600 SEK

Finansiärer
f3:s parter, IVL och KTH

Projektledare: Michael Martin

f3-projekt  | Slutfört | 2015-12-17

Biogas från jordbrukets restflöden – var och hur mycket?

De senaste åren har antalet gasdrivna bilar och bussar ökat snabbt i Sverige. Detta projekt undersöker hur mycket fordonsgas vi…

Läs mer »

De senaste åren har antalet gasdrivna bilar och bussar ökat snabbt i Sverige. Detta projekt undersöker hur mycket fordonsgas vi i Sverige och Europa skulle kunna producera av stallgödsel och skörderester från lantbruket.

Detta genomförs med hjälp av en modell som projektet konstruerat av de tekniska och ekonomiska förutsättningarna för biogasproduktion, med hänsyn till hur fördelningen av olika restflöden ser ut geografiskt. Modellen har en finare geografisk upplösning än tidigare studier, vilket möjliggör en helhetsbedömning av kostnader för investeringar och drift av anläggningar för rötning och uppgradering till fordonsgas samt transporter av substrat och rötrester. Resultatet blir en karta över potentialen för att producera biogas från lantbrukets restflöden i hela Europa. Inom projektet har en djupare analys för Sverige utförts, i samverkan med representanter från akademi, myndigheter och industri.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Martin Persson, Chalmers

Kontakt
martin.persson@chalmers.se

Deltagare
Christel Cederberg och Göran Berndes, Chalmers // Rasmus Einarsson och Johan Torén, SP // Emma Kreuger, Lunds universitet

Tidplan
September 2014 - oktober 2015

Total projektkostnad
803 052 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Chalmers, SP och Lunds universitet

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39124-1

Projektledare: Martin Persson

Samverkans­program  | Slutfört | 2016-01-07

Metodvalets inverkan på klimatpåverkansbedömning av biodrivmedel och annan skogsråvaruanvändning

Det finns potentiellt stora klimatvinster med drivmedel från svensk skogsråvara. …

Läs mer »

Det finns potentiellt stora klimatvinster med drivmedel från svensk skogsråvaraBedömningen av denna klimatvinst är starkt beroende av metodvalvilka produkter som antas ersättas och vad skogsråvaran annars antas användas till.

Detta projekt har syftat till att studera hur biodrivmedel potentiella klimatvinst beror på dessa val och antaganden. Olika metoder för beräkning av klimatpåverkan har utvärderats i livscykelanalyser på biodrivmedel. Projektet har också gjort jämförelser utifrån klimatpåverkan och antaganden om andra typer av användning av svensk skogsråvara, till exempel som byggnadsmaterial, textilfibrer och kemikalier.

Projektet behövs både för att förbättra metoder för bedömning av klimatpåverkan samt för att stärka beslutsfattande som rör svensk biodrivmedelsproduktion.

Foto: Freeimages.com/Renaude Hatsedakis

Fakta

Projektledare
Gustav Sandin Albertsson, SP

Kontakt
gustav.sandin@ri.se

Deltagare
Diego Peñaloza och Frida Røyne, SP // Magdalena Svanström, Chalmers // Louise Staffas, IVL

Tidplan
December 2014 - november 2015

Total projektkostnad
1 077 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, SP och Chalmers

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39588-1

Projektledare: Gustav Sandin Albertsson

Samverkans­program  | Slutfört | 2016-01-07

Hur kan metan från skogsråvara komplettera biogas från anaerob rötning i den svenska transportsektorn?

Metan från skogsråvara kan ge ett betydande bidrag till en fossiloberoende fordonsflotta år 2030. Teknisk kunskap finns och flera svenska aktörer…

Läs mer »

Metan från skogsråvara kan ge ett betydande bidrag till en fossiloberoende fordonsflotta år 2030. Teknisk kunskap finns och flera svenska aktörer har utrett och förberett investeringar i produktionsanläggningar men teknologin är ännu inte kommersiellt mogen och behöver stöd under en utvecklingsperiod. Samverkan mellan varierande investeringsmöjligheter och oförutsägbara politiska styrmedel gällande stödet för  förnyelsebar energiproduktion och -användning gör dock att potentiella investerare avvaktar med beslut.

Användning av uppgraderad biogas i transportsektorn har ökat stadigt sedan introduktionen 1996. För att möta efterfrågan på fordonsgas kompletteras den uppgraderade biogasen med naturgas. En frivillig överenskommelse bland distributörerna upprätthåller en lägsta andel biogas i fordonsgas som motsvarar 50 %. I dagsläget (2015) är andelen biogas mycket högre, över 70 % räknat på volym. Användning av 100 % uppgraderad biogas förekommer också, till exempel i Stockholms lokaltrafik.

Studier av den praktiska produktionspotentialen visar att dagens efterfrågan på fordonsgas kan mötas med 100 % biogas. Om efterfrågan av fordonsgas fortsätter att växa måste nya produktionsvägar av metan tillkomma för att undvika fossila inlåsningseffekter. En sådan produktionsväg är förgasning av skogsbiomassa. Detta projekt har genomfört en litteraturstudie samt en enkät- och intervjustudie med tre relevanta industriaktörer, med målet att svara på frågan om hur metan från skogsråvara kan komplettera biogas från anaerobrötning i fordonssektorn.

Resultatet från studien pekar bland annat på att

  • För att göra det attraktivt att investera i produktion av metan från skogsråvara så måste fordonsgasmarknaden fortsatt främjas. Att investera i en stor anläggning innebär en alltför stor risk givet storleken på dagens marknad samt osäkerheten kring dess framtida utveckling.
  • Om metan ska spela en viktig roll i ett framtida transportsystem måste förgasningsteknologin stödjas under en utvecklingsperiod eftersom den ännu inte är kommersiellt mogen.
  • Förutsägbarheten för styrmedel uppfattas som låg vilket påverkar investerare negativt. Förutsägbarhet är viktigare än den exakta utformningen av styrmedlen.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Stefan Grönkvist, KTH

Kontakt
stefangr@kth.se

Deltagare
Tomas Lönnqvist och Thomas Sandberg, KTH

Tidplan
November 2014 - juni 2015

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och KTH

Projektledare: Stefan Grönkvist

f3-projekt  | Slutfört | 2016-02-18

Översikt över ekonomiska flöden genom Sveriges skogsbaserade ekonomi

Detta projekt har syftat till att ge en översiktlig bild av de ekonomiska flödena genom den skogsbaserade ekonomin i Sverige…

Läs mer »

Detta projekt har syftat till att ge en översiktlig bild av de ekonomiska flödena genom den skogsbaserade ekonomin i Sverige med avsikt att öka förståelsen för bioekonomins struktur, för värdeskapandet inom den samt för förutsättningarna för storskalig produktion av skogsbaserade drivmedel.

Ansatsen har varit att kombinera statistiska data för fysiska råvaru- och produktflöden med ekonomiska data från den offentliga statistiken och litteraturen. Genom intervjuer och mer detaljerade litteratursammanställningar har uppgifter om produktion, marknadspriser och värdekedjor sammanställts för tre utvalda produkttyper: barrsulfatmassa, dissolvingcellulosa och etanol.

Projektets generella slutsats är att effektiv bioraffinering handlar om att hitta den optimala kombinationen av råvarukrav, processkostnad, processflexibilitet, produktmix och produktegenskaper. Olika processvägar är sammanflätade, och biprodukter från en process kan användas som råvara i andra processer. Samproduktion av flera produkter i bioraffinaderier förefaller generellt sett vara mer effektivt än separat produktion, men man bör också beakta att komplexiteten ökar då fler processer och produkter ska hanteras samtidigt. Integrering av drivmedelsproduktion med till exempel befintlig massaindustri innebär ökad komplexitet och kan kräva nya affärsmodeller för den befintliga industrin.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Jonas Joelsson, SP Processum

Kontakt
jonas.joelsson@processum.se

Deltagare
Dimitris Athanassiadis, SLU

Tidplan
Mars - juni 2015

Total projektkostnad
178 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter

Projektledare: Jonas Joelsson

f3-projekt  | Slutfört | 2016-02-25

Flexibilitet i bioraffinaderiprocesser baserade på etanolproduktion från skogen

Projektet är en kunskapssyntes av forskning och erfarenheter kring flexibilitet i bioraffinaderiprocesser baserade på etanolproduktion från svenska skogs- och lantbruksråvaror…

Läs mer »

Projektet är en kunskapssyntes av forskning och erfarenheter kring flexibilitet i bioraffinaderiprocesser baserade på etanolproduktion från svenska skogs- och lantbruksråvaror med högt innehåll av lignocellulosa. En hög flexibilitet ger utrymme att kontinuerligt anpassa processen till fluktuationer i tillgång på råvaror och efterfrågan av produkter på marknaden. Projektet belyser olika aspekter av flexibilitet med avseende på råvaror, produktionsprocesser, produktionsvolym och produkter; här sammanfattat som tillverkningsflexibilitet. Särskilt fokus har lagts vid råvaru- och produktflexibilitet.

Att öka flexibiliteten i vilka produkter som produceras är ett sätt att minska riskerna kopplade till osäkerheter kring efterfrågan av biobränslen i framtiden. Utöver biobränslen kan ett flexibelt bioraffinaderi generera ett antal produkter med framtida marknadspotential. Exempelvis kan polyhydroxyalkanoat, mjölksyra och andra organiska syror tillverkas med ett antal mikroorganismer. Flera mikroorganismer kan även odlas för att producera protein med hjälp av socker framställt ur råvaror rika på lignocellulosa, enkla näringsämnen och processutrustning liknande den som används i andra generationens etanolfabriker.

Sammantaget är möjligheterna att öka tillverkningsflexibiliteten i bioraffinaderier många. Även om detta projekt inte inkluderar tekno-ekonomiska analyser, är dessa nödvändiga tillsammans med en genomgripande förståelse för, och anläggningsspecifika analyser av, hur de olika stegen i processen påverkar varandra och produktionen som helhet.

Fakta

Projektledare
Robin Kalmendal, tidigare på dåvarande SP

Kontakt
robin.kalmendal@vgregion.se

Deltagare
Rickard Fornell och Karin Willqvist, SP // Björn Alriksson, SP Processum

Tidplan
September 2015 - februari 2016

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter

Projektledare: Robin Kalmendal

f3-projekt  | Slutfört | 2016-05-10

Dagens och framtidens hållbara biodrivmedel

2013 utförde f3 ett projekt som resulterade i underlagsrapport nr 18, Dagens och framtidens hållbara drivmedel, i den statliga utredningen…

Läs mer »

2013 utförde f3 ett projekt som resulterade i underlagsrapport nr 18, Dagens och framtidens hållbara drivmedel, i den statliga utredningen Fossilfrihet på väg (SOU 2013:84). Rapporten var ett uppdrag som gavs f3 med uppgiften att sammanfatta nuvarande kunskapsläge kring produktion av biodrivmedel och hållbarhetsaspekter som energi- och markeffektivitet, växthusgasprestanda och kostnader, framför allt ur svenskt perspektiv.

Under våren 2016 sammanställde f3 en ny rapport som bygger på arbetet från 2013. Den nya rapporten innehåller uppdateringar med nya fakta efter behov och tillgång till nya forskningsresultat. Sammanställningen omfattar enbart biodrivmedel och inte andra processkedjor för produktion av förnybara drivmedel. Särskilt fokus ligger på biodrivmedelssystem som är och kan komma att bli aktuella för produktion lokaliserad i Sverige samt som i störst utsträckning bidrar till dagens förnybara drivmedel och/eller har störst potential för långsiktigt hållbar produktion i större kvantiteter.

Underlagsrapporten finns enbart på svenska, men den uppdaterade sammanfattningen från 2016 är tillgänglig även på engelska.

Fakta

Projektledare
Ingrid Nyström, Chalmers Industriteknik Industriell Energi AB

Kontakt
ingrid.nystrom@chalmersindustriteknik.se

Deltagare
Pål Börjesson, Lunds universitet // Serina Ahlgren, SLU // Joakim Lundgren, LTU

Tidplan
Underlagsrapporten framställdes under våren 2013. En uppdaterad publikation framställdes under våren 2016.

Projektledare: Ingrid Nyström

f3-projekt  | Slutfört | 2016-05-12

Life cycle assessments of arable land use options and protein feeds

This summary is an extended abstract for a Master of Science in Energy Environment Management thesis performed at Linköping University,…

Läs mer »

This summary is an extended abstract for a Master of Science in Energy Environment Management thesis performed at Linköping University, the Department of Management and Engineering, written by Malin Karlsson and Linnea Sund.  The thesis was supervised by Sandra Halldin at Lantmännen Agroetanol, a member of f3.
and viewpoints.

Introduction

The last three decades have been the warmest of the last 1400 years in the northern hemisphere. Human influence on the climate is clear and the on-going climate changes have had widespread impacts on the environment and the economy (IPCC, 2015). Agricultural activities are estimated to be responsible for one-third of climate change, partly because of deforestation and the use of fertilisers (Climate Institute, n.d.). The beef production is also a major contributor to climate change, and the beef consumption worldwide is increasing, raising the demand for animal feed (Dalgaard, et al., 2008). One of the reasons why the beef production has such a large environmental impact is the large area of arable land required in order to grow animal feed (Larsson, 2015). The population growth and the climate change will probably lead to a decrease in available arable land in parts of the world (Zhang & Cai, 2011), which means it is more important than ever to use the arable land existing today in the best possible way from a climate change perspective.

Biofuels, such as bioethanol and rape methyl ester (RME), are produced with the hope to reduce greenhouse gas emissions from a life cycle perspective, since biofuels can replace fossil fuels in the transportation sector. As the availability of arable land is limited, the greenhouse gas reduction per hectare of land and year is an important measure of sustainability when producing biofuels (Börjesson, et al., 2013). Lately, using arable land for biofuel production has been criticized for competing with food production and leading to indirect land use changes, i.e. the production of biofuels in Europe leading to changed land use and greenhouse gas emissions somewhere else in the world. At the same time, a significant part of the European arable land is used as fallow (Eriksson, 2013), land that could have been used to produce food or biofuels. These aspects opens up for a discussion – how should the arable land be used to contribute as little as possible to climate change?

When producing bioethanol from wheat and RME from rapeseed, the co-products Dried Distillers Grain with Solubles (DDGS) and rapeseed meal are also produced. These co-products can be used as protein sources in animal feed and substitute imported soybean meal, which means less land is required to grow soybeans (Börjesson, et al., 2010). However, different protein feeds have different protein content, and soybean meal contains more protein than DDGS and rapeseed meal which means a smaller amount of soybean meal is required to provide the animals with their daily protein intake compared to the two other protein feeds (Bernesson & Strid, 2011). The question remains which of the three protein feeds that contributes the least to climate change.

Aim and method

The aim of this study was to investigate and compare the climate impact from different arable land use options and protein feeds  aimed for cattle. This has been made by executing two life cycle assessments (LCAs). The first LCA aimed to compare the following three arable land use options:

Cultivation of wheat used for production of bioethanol, carbon dioxide and DDGSCultivation of rapeseed used for production of RME, rapeseed meal and glycerineFallow in the form of long-term grassland

The second LCA aimed to compare the three protein feeds DDGS, rapeseed meal and soybean meal. In the LCA of arable land, the functional unit 1 ha arable land during one year was used and the LCA had a cradle-to-grave perspective. The LCA of protein feeds had the functional unit 100 kg digestible crude protein and had a cradle-to-gate perspective, hence the use and disposal phases of the feeds were excluded.

Bioethanol, DDGS and carbon dioxide produced at Lantmännen Agroetanol, Norrköping, were investigated in this study. The production of RME, rapeseed meal and glycerine were considered to occur at a large-scale plant in Östergötland, but no site-specific data was used. Instead, general data of Swedish production was used in the assessment. The wheat and rapeseed cultivations were considered to take place at the same Swedish field as the fallow takes place.

The protein feed DDGS was produced at Lantmännen Agroetanol and the rapeseed meal was assumed to be produced at a general large-scale plant in Sweden. In the soybean meal scenario, a general case for the Brazilian state Mato Grosso was assumed and no specific production site was investigated. Data required for the LCAs was retrieved from literature, the LCI database Ecoinvent and from Lantmännen Agroetanol.

In the LCA of arable land use options, system expansion was used on all products produced to be able to compare the wheat and rapeseed scenarios with the fallow scenario. In the LCA of protein feeds, system expansion was used on co-products. The products in the arable land use options and the co-products in the protein feed scenarios are considered to replace the production and use of products on the market with the same function.

Results and conclusion

The result shows that the best arable land use option from a climate change perspective is to cultivate wheat and produce bioethanol, carbon dioxide and DDGS. This is since wheat cultivation has a higher yield per hectare compared to rapeseed and therefore a bigger amount of fossil products and feed ingredients can be substituted. To have the arable land in fallow is the worst option from a climate change perspective, since no products are produced that can substitute alternative products. Furthermore, the result shows that DDGS and rapeseed meal are to prefer before soybean meal from a climate change perspective, since soybean meal has a higher climate impact than DDGS and rapeseed meal. This can be explained by the smaller share of co-products produced in the soybean meal scenario compared to the DDGS and rapeseed meal scenarios. Since the production and use of co-products leads to avoided greenhouse gas emissions (since they substitute alternatives), the amount of co-products being produced is an important factor. A sensitivity analysis was also executed testing different system boundaries and variables critical for the result in both LCAs.

The conclusion of this study is that arable land should be used to cultivate wheat in order to reduce the total climate impact from arable land. Furthermore, it is favorable for the climate if DDGS or rapeseed meal are used as protein feeds instead of imported soybean meal.

Fakta

Deltagare
Malin Karlsson and Linnea Sund, Linköping University

References in the summary

Bernesson, S. & Strid, I., 2011. Svensk spannmålsbaserad drank - alternativa sätt att tillvarata dess ekonomiska, energi - och miljömässiga potential, Uppsala: Swedish University of Agricultural Sciences (SLU).

Börjesson, P., Tufvesson, L. & Lantz, M., 2010. Life Cycle Assessment of Biofuels in Sweden, Lund: Lund University.

Börjesson, P., Lundgren, J., Ahlgren, S. & Nyström, I., 2013. Dagens och framtidens hållbara biodrivmedel, s.l.: f3 The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels.

Climate Institute, n.d. Agriculture.

Dalgaard, R. et al., 2008. LCA of Soybean Meal. Int J LCA, 13(3), pp. 240-254.

Eriksson, M., 2013. Mat eller Motor - Hur långt kommer vi med vår åkermark? Stockholm: Macklean Strategiutveckling AB.

IPCC, 2015. Climate Change 2014 - Synthesis Report, Switzerland: u.n.

Larsson, J., 2015. Hållbara konsumtionsmönster - analyser av maten, flyget och den totala konsumtionens klimatpåverkan idag och 2050, s.l.: Naturvårdsverket.

Zhang, X. & Cai, X., 2011. Climate change impacts on global agricultural land availability. Environmental Research Letters, 18 March. Volume 6.

f3-projekt  | Slutfört | 2016-06-30

Biogas/Biometan/SNG

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. Biomethane is a gaseous fuel which consists of mainly methane. Biomethane is…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

Biomethane is a gaseous fuel which consists of mainly methane. Biomethane is normally produced by upgrading (purifying) biogas. Biogas is the raw gas formed by anaerobic digestion of sewage sludge, food waste, manure etc. Before use in vehicles, biogas is always upgraded to biomethane. Biomethane can also be produced synthetically, e.g. by gasification of biomass followed by methanation; it is then called  SNG (Synthetic Natural Gas or Substitute Natural Gas).

Primary area of use

Biomethane can be used as a transport fuel, often as a mixture of biomethane and natural gas with fossil origin. Other areas of use are heat and power production, and as raw material for chemical products. The dominating use of biogas in many countries is for electricity production without prior upgrading to biomethane.

Methane is an ideal fuel for the Otto engine, but it can achieve an even higher energy efficiency if used in an engine that uses the Diesel cycle combustion process. However, the high ignition temperature of methane is a challenge in the Diesel combustion cycle and requires additional ignition assistance, usually in the form of a small pilot injection of diesel fuel. This type of engine is called a dual fuel engine. Although it has the potential of achieving higher efficiencies than the Otto engine, it comes with higher  complexity and cost.

There are two ways in which biomethane (or natural gas of fossil origin) can be stored in the vehicle fuel tanks: as compressed natural gas (CNG) at approx. 200 bar and ambient temperature, or as liquefied natural gas (LNG) at approx. 10 bar and -125°C.  Today CNG is much more common than LNG. LNG is suitable for heavy trucks that need to carry large amounts of fuel due to their long driving distances. Sometimes, fuel made of 100% biomethane is called compressed biogas (CBG) and liquefied biogas (LBG), but the terms CNG and LNG are generally usedirrespective of the biomethane content.

Feedstock and production

Biogas typically contains 60% methane and 40% carbon dioxide. It is produced through anaerobic digestion of easily degraded biomass (e.g. sugars, fatty acids, proteins). It is a naturally occurring process where microbial communities degrade biomass into hydrogen, carbon dioxide and acetic acid, synthesizing methane from these intermediates. Also, slow anaerobic digestion naturally takes place in landfills containing organic waste and the collected biogas of this type is denoted landfill gas. Several types of biomass can be used to produce biogas: the organic fraction of municipal solid waste and industrial waste, wastewater treatment sludge, agricultural residues,  manure and energy crops. Before injection into a natural gas grid and/or use in vehicles, biogas needs to be upgraded to  approximately 97% methane and purified from contaminants such as siloxanes and sulfur.

SNG can be produced by thermochemical gasification, achieved by heating biomass to high temperatures (>700°C) without combustion. The intermediate product is a synthesis gas consisting of methane, hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide. Depending on the type of gasification process, the composition of the synthesis gas differs and thus its suitability for methanation (the final process step where methane is formed from hydrogen and carbon monoxide). Alternatively, other fuels than methane can be produced from the synthesis gas, e.g. diesel, methanol or petrol. The raw material for thermochemical gasification is lignocellulosic biomass including energy crops and residues from forestry and agriculture; coal can also be used as raw material, though in that case the result is of course not a biofuel.

SNG can also be produced from carbon dioxide and hydrogen. For a low carbon footprint, the hydrogen is produced by electrolysis using renewable electricity. Carbon dioxide can e.g. be supplied from a conventional biogas upgrading plant. Other hydrocarbon fuels such as diesel, methanol and petrol can be synthesized in a similar way; all such fuels are usually denoted electrofuels.

Current production volumes

The use of biomethane as a vehicle fuel, which is small compared to bioethanol and biodiesel, is concentrated to Europe, more specifically to Sweden, Germany, Switzerland, the Netherlands, and Austria. European statistics for biomethane used as vehicle fuel are difficult to find, probably because the volumes are still very small and the final use is difficult to trace when biomethane is co-distributed with natural gas in a gas grid. According to the Swedish Energy Agency, production volumes for upgraded biogas in Sweden amounted to 1 TWh during 2014, of which almost all was used in the transport sector. This is equivalent to 9% of the biofuel use, and 1.1% of total use of fuels for domestic transport in Sweden. Even though the production of biomethane for use in vehicles is limited in Europe today, there is a large  production of raw biogas that potentially could be upgraded to biomethane. The biogas production in Europe amounted to 156 TWh (primary  energy) during 2013 (EurObserv’ER 2014).

System of distribution

Biomethane may be distributed from production site to fuel station by road transport either under high pressure (CNG) or in a liquefied state (LNG). Compressed biomethane may also be injected in the natural gas grid which in turn supplies many fuel stations (although that is not common in Sweden).

SNG projects in Europe

GoBiGas (Göteborg Energi) in Gothenburg, Sweden. A demonstration plant producing biomethane by gasification of forest residues with 20 MW SNG output is in operation since 2014.

Audi/ETOGAS plant in Werlte, Germany. The plant uses hydrogen from intermittent wind power and carbon dioxide from biogas upgrading to produce biomethane which is injected into the natural gas grid. The corresponding amount of methane is sold to Audi car owners.

Ladda ned faktablad

Biogas/Biomethane/SNG

Faktablad  | 

HEFA/HVO, Hydroprocessed Esters and Fatty Acids

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. HEFA (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids), also called HVO (Hydrotreated Vegetable Oil),…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

HEFA (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids), also called HVO (Hydrotreated Vegetable Oil), is a renewable diesel fuel that can be produced from a wide array of vegetable oils and fats. The term HEFA or HVO is used collectively for these biogenic hydrocarbon-based renewable biofuels. HVO is free of aromatics and sulfur and has a high cetane number. It is a so-called drop-in fuel, meaning that it is chemically equivalent to fossil diesel fuel and can be used in existing diesel engines without technical blend walls. One challenge that the production of HVO is facing is to find enough suitable and sustainable feedstock.

Primary area of use

HVO is an attractive alternative fuel due to the fact that it is  chemically equivalent to petroleum diesel and can be used in diesel engines without the blend walls or modifications required for e.g. biodiesel. However, European diesel standards limit the HVO blend due to density limits and the use of 100% HVO must be approved by the vehicle manufacturer. HEFA can also be used for biojet fuel in a blend with petroleum fuels of up to 50%. Several airlines have done trials with biojet fuels in commercial flights.

The fact that cold properties of HVO can result in clogged fuel filters and injectors may be a limiting factor. However, through isomerization of the HVO, the cloud point of the fuel can be adjusted, lowering the temperature at which wax in the fuel becomes solid.

Distribution system

HVO is a liquid fuel and distributed as low blends in fossil diesel that are sold at the fuel companies’ filling stations. Since HVO can be blended with fossil diesel, investments in new transport or distribution system are not necessary.

Preem sells HVO in a blend with biodiesel and fossil diesel, which is marketed as Evolution Diesel. Besides Preem, fuel companies such as OKQ8 (DieselBio+), St1 (CityDiesel) and Statoil (Miles Diesel) provide HVO blends of diesel based on imported HVO mainly from Europe. The OKQ8 diesel, BioMax, with 100% HVO, is currently undergoing tests.

Feedstock and production

HVO can be produced from many kinds of vegetable oils and fats. This includes triglycerides and fatty acids from vegetable oils, (e.g. rapeseed, soybean and corn oil), tall oil, (a co-product from the pulp and paper industry) in addition to the use of animal fats.

The simplified production process of HVO from vegetable oil.

HVO is produced through the hydrotreating of oils, in which the oils (triglycerides) are reacted with hydrogen under high pressure in order to remove oxygen. The hydrocarbon chains produced are chemically equivalent to petroleum diesel fuel. Propane is typically produced as a by-product. Investment costs are much higher for HVO than biodiesel production, which requires large scale production plants to allow the production to be economic. Production may be carried out in stand-alone plants producing only HVO or in integrated plants together with fossil fuels.

Raw materials for HVO production in Sweden are primarily of Swedish and European origin, but are also imported from countries outside of Europe. All HVO must fulfill the sustainability criteria set out in the Renewable Energy Directive (RED). RED sets sustainability criteria for biofuels and bioliquids identical to the Fuel Quality Directive. Availability of sustainable feedstock can be a limiting factor for HVO production, as many raw materials occur in limited amounts and may be subject to competing application areas. Of the HVO sold on the Swedish market, the raw material consists of 35% slaughterhouse wastes, 23% vegetable or animal waste oils, 22% crude tall oil, 15% palm oil and 5% animal fat. Globally, vegetable oil and palm oil are used to a larger extent.

The HVO produced in Sweden is currently (2016) based mainly on crude tall oil. The esterified tall oil used in production comes from SunPine in Piteå, which is thereafter hydrogenated to HVO at the Preem refinery in Gothenburg together with fossil raw material.

Current production and use as fuel

The sold amounts of HVO in Sweden have increased rapidly from 45 million litres in 2011 to approximately 439 million litres in 2014.

In 2015, roughly 160 million litres of HVO were produced in Sweden by Preem. The company is currently the only Swedish producer and reports that their Evolution diesel, containing up to 50% HVO, reduces fossil CO2 emissions by up to 46%. Preem recently extended their production capacity to 220 million litres, and is currently investigating new raw materials in addition to crude tall oil.

Globally, the installed capacity was about 3.8 billion litres per year in 2014. Neste Oil is the largest producer and is using waste fats and vegetable oils such as palm oil, rapeseed oil and soybean oil as feedstock. Production of HVO occurs in Singapore, Europe and the USA.

Future developments

Several actors have announced their plans to start up or expand HVO production, among them Diamond Green Diesel in the USA, who are expanding their production capacity to over 1 billion litres per year in 2018. The feedstock will be animal fats and used cooking oil.

Since feedstock availability is one of the main challenges for HVO production, there is ongoing research on new resources, for example algae oil, camelina oil and jatropha oil. In Sweden, the potential of lignin for biofuel production have raised interest. Lignin is an abundant resource which could be suitable for biogasoline production, which is however not in a strict since a HVO fuel.

Faktablad  | 

Värdekedjor med intermediära biobränslen

Projektet har jämfört olika värdekedjor från skogsråvaror till biodrivmedel med avseende på energieffektivitet, klimatnytta och kostnadseffektivitet. Fokus i jämförelsen är…

Läs mer »

Projektet har jämfört olika värdekedjor från skogsråvaror till biodrivmedel med avseende på energieffektivitet, klimatnytta och kostnadseffektivitet. Fokus i jämförelsen är en uppdelning av kedjan i delprocesser med produktion av intermediära produkter, kontra ett tillvägagångssätt där hela vidareförädlingen från råvara till produkt sker på en plats. Omvandling till intermediära produkter med högre energidensitet innebär fördelar i transport och hantering av biomassan vid omvandling vid en större central enhet, men kan innebära nackdelar i form av exempelvis lägre biodrivmedelsutbyte. Det är därför viktigt att studera hela kedjan från råvara till produkt och belysa hur faktorer som transport, integrationsmöjligheter, utbyten och storlek påverkar relevansen för värdekedjor med intermediära produkter.

Foto: FreeImages.com/Lajla Borg Jensen

Fakta

Projektledare
Marie Anheden, tidigare Innventia

Kontakt
marie.anheden@vattenfall.com

Deltagare
Christian Ehn och Valeria Lundberg, Innventia AB // Karin Pettersson, Chalmers // Malin Fuglesang och Carl-Johan Hjerpe, ÅF Industri AB // Åsa Håkansson, Preem AB // Ingemar Gunnarsson, Göteborg Energi AB

Tidplan
December 2014 - mars 2016

Total projektkostnad
1 491 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Innventia AB, ÅF Industri AB, Göteborg Energi AB och Preem AB

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39587-1

Projektledare: Marie Anheden

Samverkans­program  | Slutfört | 2016-08-29

Miljöpåverkan från ökad biodrivmedelskonsumtion i Sverige

Konsumtionen av biodrivmedel i Sverige har stadig ökat sedan år 2000. Under 2014 nådde bio­drivmedelskonsumtionen 14 % av den totala…

Läs mer »

Konsumtionen av biodrivmedel i Sverige har stadig ökat sedan år 2000. Under 2014 nådde bio­drivmedelskonsumtionen 14 % av den totala drivmedelskonsumtionen. Det överträffar med god marginal EU:s mål för Sverige, och detta har uppnåtts genom högt uppsatta mål och ambitiös styrning.

Genom att kartlägga ursprunget av bränslens råmaterial och produktion över åren 2000-2014 har detta projekt överblickat de miljömässiga följderna av ökningen av denna biodrivmedelskonsumtion i ett livs­cykelperspektiv. Resultaten visar att konsumtionsökningen av biobränslen i hög grad har mötts bland annat genom intro­duktionen och expansionen av HVO, av en ökad produktion och växande marknad för biogas, samt genom import av råvaror och bränslen från Europa och andra länder. Miljöbedömningar visar att samtidigt som utsläppen av växthusgaser har minskat i Sverige till följd av biobränsleanvändningen, har utsläppens ursprung flyttats från Sverige till andra länder. Detta beror till stor del på den ökade användningen av råvaror och biobränslen från utlandet.

Sammanfattningsvis visar projektet att policyn att främja hållbara bränslen medför implikationer i de regioner som exporterar bränslen och råmaterial till svensk kon­sumtion. Detta går emot de svenska miljömålen, fastslagna av riksdagen. Därför behöver hållbar­hetspolicyn ses över i syfte att undvika ökande miljöproblem utanför Sverige.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Michael Martin, IVL

Kontakt
michael.martin@ivl.se

Deltagare
Tomas Rydberg, Felipe Oliveira och Mathias Larsson, IVL

Tidplan
Februari - september 2015

Total projektkostnad
156 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och IVL

Projektledare: Michael Martin

f3-projekt  | Slutfört | 2016-10-04

Analys av systembarriärer för produktion av skogsbaserade drivmedel

I projektet har systemrelaterade begränsningar och drivkrafter för en expansion av skogsbaserade biodrivmedel i Sverige studerats utifrån nio fallstudier av…

Läs mer »

I projektet har systemrelaterade begränsningar och drivkrafter för en expansion av skogsbaserade biodrivmedel i Sverige studerats utifrån nio fallstudier av existerande eller planerade produktionsanläggningar för biodrivmedel där storleken varierar från pilot- till kommersiell skala. Genom litteraturstudier och intervjuer presenteras en uppdaterad och nyanserad bild av uppfattningarna hos potentiella och existerande biodrivmedelsproducenter gällande

  • synergier och konkurrens kopplat till resurser, marknader och politiskt stöd
  • strategier hos ledande aktörer inom biodrivmedelsproduktion och petrokemiska industri
  • uppfattningar om genomförbarheten för olika drivmedel gällande produktion, distributionsinfrastruktur och fordonsflotta.

Studien stärker beslutsunderlagen för politiska och industriella beslutsfattare inom områden där: styrmedel stimulerar eller bör stimulera utvecklingen, kunskapen om funktionen hos olika drivkrafter och barriärer behöver förbättras och kunskapsluckor om möjligheter att producera skogsbaserade drivmedel i stor skala behöver täckas. Det sista är betydelsefullt i Sverige som har en historia av utveckling av biodrivmedelsanläggningar upp till pilotstorlek men där övergången till kommersiell skala sällan har skett.

Foto: FreeImages.com/Andreas Krappweis

Fakta

Projektledare
Philip Peck, Lunds universitet

Kontakt
philip.peck@iiiee.lu.se

Deltagare
Yuliya Voytenko, Lunds universitet // Stefan Grönkvist och Tomas Lönnqvist, KTH // Julia Hansson, IVL

Tidplan
Augusti 2014 - maj 2016

Total projektkostnad
1 326 002 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Lunds universitet, KTH och IVL

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39116-1

Projektledare: Philip Peck

Samverkans­program  | Slutfört | 2016-10-12

Konsekvenser av EU-lagstiftning på svenska stimulansåtgärder för biobränslen

Sveriges användning av biobränslen har ökat dramatiskt under det senaste årtiondet och landet är nu ett av de ledande medlemsländerna…

Läs mer »

Sveriges användning av biobränslen har ökat dramatiskt under det senaste årtiondet och landet är nu ett av de ledande medlemsländerna i EU. Sverige har satt de nationella målen för transportsektorn högt, och har ambitionen att fortsätta att vara ett föregångsland för användning av biodrivmedel. Detta kräver styrmedel som motiverar långsiktiga investeringar i produktionsanläggningar och tankningsinfrastruktur.

De styrmedel som implementerats i Sverige är i linje med EU:s direktiv och statsstödregler, men det har förekommit slitningar mellan Sverige och EU. Detta projekt har därför haft som syfte att överblicka EU:s komplexa lagstiftning och dess konsekvenser för svenska stimulansåtgärder för biobränslen.

Regelverk, lagar och förslag som beskrivs och analyseras är bland andra Förnybarhetsdirektivet, Iluc-direktivet, energibeskattning, statsstöd och kvotplikt.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Kersti Karltorp, tidigare på SP

Kontakt
kersti.karltorp@ju.se

Deltagare
Jorrit Gosens, SP

Tidplan
Januari - juni 2016

Total projektkostnad
245 200 SEK

Finansiärer
f3:s parter, SP och Lantmännen

Projektet har fått input i sitt arbete av Andreas Gundberg, Lantmännen Agroetanol, Emmi Jozsa, Energimyndigheten, Anna Wallentin, Finansdepartementet och Johanna Ulmanen, SP.

Projektledare: Kersti Karltorp

f3-projekt  | Slutfört | 2016-10-25

Jämförande analys mellan P2G/P2L-system för kombinerad produktion av flytande och gasformiga biodrivmedel

El-till-gas, på engelska Power-to-gas (P2G), innebär att el används för att sönderdela vatten till vätgas och syrgas med hjälp av elektrolys.

Läs mer »

El-till-gas, på engelska Power-to-gas (P2G), innebär att el används för att sönderdela vatten till vätgas och syrgas med hjälp av elektrolys. Tekniken har fått mycket uppmärksamhet eftersom den möjliggör lagring av el i form av energigas, och skulle därmed kunna vara ett effektivt sätt att lagra över­skottsel från förnybar vind-, sol- eller vågkraft. Vätgasen kan antingen användas direkt som bränsle eller råvara, eller låtas reagera vidare med kolmonoxid och/eller koldioxid till ett biobränsle eller en biokemikalie, exempelvis metan eller metanol. När slutprodukten är i form av en vätska går tekniken under benämningen Power-to-Liquid (P2L).

Idag finns en kommersiell P2L-anläggning på Island och ett fyrtiotal pilot- och demonstrationsanläggningar för P2G/P2L i Europa. I Sverige finns ännu ingen anläggning, men intresset för tekniken växer och flera studier har genomförts för att utvärdera dess möjligheter och potentiella nyttor utifrån svenska förhållanden. I slutet av 2016 initierades ett EU-projekt vars syfte är att etablera och utvärdera en P2metanol-anläggning i Luleå i vilken masugnsgas från SSAB:s stålframställning kombineras med förnybar vätgas från intermittent el.

Detta projekt har syftat till att identifiera, analysera och ge förslag på systemmöjligheter med P2G/P2L i Norrbotten med hänsyn till regionens elmarknad och vätgasbehov, med utgångspunkt från den bioraffinaderiinfrastruktur som finns i Piteå. I analysen beaktas dagens förutsättningar samt olika framtida scenarier. Studien är en fortsättning på den ÅF-studie som 2015 pekade ut Piteå-Luleå-Norrbotten som en av de tre mest lämpliga lokaliseringarna för att demonstrera P2G/P2L i Sverige.

Fakta

Projektledare
Anna-Karin Jannasch, RISE (dåvarande SP)

Kontakt
anna-karin.jannasch@ri.se

Deltagare
Roger Molinder, Magnus Marklund och Sven Hermansson, SP // Erik Furusjö, Bio4Energy (LTU) // Erik Persson, Piteå kommun // Stefan Nyström, Preem

Tidplan
April - september 2016

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, SP, SP ETC, Bio4Energy (LTU), Piteå kommun och Preem

Projektledare: Anna-Karin Jannasch

f3-projekt  | Slutfört | 2016-12-19

Metan som drivmedel – en gate-to-wheel-studie (METDRIV)

Det globala intresset för metan som drivmedel ökar snabbt på grund av utvinningen av skiffergas. Även i Sverige ökar metan…

Läs mer »

Det globala intresset för metan som drivmedel ökar snabbt på grund av utvinningen av skiffergas. Även i Sverige ökar metan som drivmedel, men det finns många teknik- och systemlösningar för uppgradering, distribution och slutanvändning i fordon som inte utvecklats kommersiellt fullt ut.

METDRIV har analyserat olika systemlösningar för metan som drivmedel utifrån ett gate-to-wheel-perspektiv, där biobaserade (anaerob rötning och termisk förgasning) och naturgasbaserade (fossila) produktionssystem jämförs med varandra. Målet har varit att ta fram jämförelser mellan olika teknik- och systemlösningar och beskriva när och under vilka förutsättningar som de olika lösningarna är som mest fördelaktiga. Projektet har också kartlagt eventuella kunskapsluckor där mer forskning och utveckling behövs. Parametrar som analyserats är klimatprestanda, energieffektivitet samt kostnader. Avslutningsvis ges rekommendationer till kommersiella aktörer samt beslutsfattare kring vilka teknik- och systemlösningar som bör prioriteras utifrån ett samhällsekonomiskt perspektiv.

Foto: FreeImages.com/Eran Becker

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Pål Börjesson, Lunds universitet

Kontakt
pal.borjesson@miljo.lth.se

Deltagare
Mikael Lantz, Lovisa Björnsson, Christian Hulteberg och Helena Svensson, Lunds universitet // Joakim Lundgren och Jim Andersson, Bio4Energy (LTU) // Björn Fredriksson-Möller, E.on // Magnus Fröberg och Eva Iverfeldt, Scania // Per Hanarp och Anders Röj, Volvo // Eric Zinn, Göteborg Energi

Tidplan
Juli 2014 - juni 2016

Total projektkostnad
2 408 305

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Lunds universitet, Bio4Energy (LTU), AB Volvo, Scania, Göteborg Energi och E.on

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39098-1

Projektledare: Pål Börjesson

Samverkans­program  | Slutfört | 2017-01-11

Att möjliggöra en övergång till bioekonomi: Dynamik i innovationssystem och policy

Detta forskningsprojekt fokuserar på frågan “Vad främjar respektive hindrar utveckling och införande av integrerade bioraffinaderier i Sverige?” Genom att undersöka…

Läs mer »

Detta forskningsprojekt fokuserar på frågan “Vad främjar respektive hindrar utveckling och införande av integrerade bioraffinaderier i Sverige?” Genom att undersöka inverkan av etablerade och framväxande industrier, förordningar samt regionala kontexter på övergången till bioraffinaderier och biodrivmedel, kommer projektet kommer att bidra till litteraturen om övergång till hållbarhet. Följande delfrågor kommer att besvaras:

  1. Hur reagerar olika företag och industrier, etablerade såväl som framväxande, på de möjligheter och hot som en övergång till integrerade bioraffinaderier utgör?
  2. Hur formas utvecklingen och implementeringen av integrerade svenska bioraffinaderier av existerande ramvillkor och politiska styrmedel, och i vilken utsträckning finns det ett behov av förändring av dessa för att underlätta en övergång?
  3. I vilken utsträckning påverkas olika utvecklingsvägar mot integrerade bioraffinaderier i Sverige av dess regionala sammanhang?

Genom att jämföra svenska och internationella bioraffinaderier kommer en grundlig undersökning av begränsande faktorer och utvecklingsperspektiv för integrerade bioraffinaderier i Sverige att genomföras.

Foto: FreeImages.com/Toom Raudsepp

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Lars Coenen, tidigare Lunds universitet

Kontakt
lars.coenen@unimelb.edu.au

Deltagare
Fredric Bauer, Teis Hansen, Kes McCormick och Yuliya Voytenko, Lunds universitet // Hans Hellsmark, Chalmers // Johanna Mossberg, SP/Chalmers Industriteknik IE

Tidplan
Juli 2014 - oktober 2016

Total projektkostnad
2 000 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Lunds universitet, SP och Chalmers

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39112-1

Projektledare: Lars Coenen

Samverkans­program  | Slutfört | 2017-01-23

Kunskapssyntes om elektrobränslen från biologiska processer

Sverige har som mål att ha 100% förnybar kraftproduktion år 2040, vilket bland annat ska uppnås genom utbyggnad av den…

Läs mer »

Sverige har som mål att ha 100% förnybar kraftproduktion år 2040, vilket bland annat ska uppnås genom utbyggnad av den intermittenta kraftproduktionen med till exempel vindkraft. En ökad andel vind­kraft kräver dock en ökad tillgång av energilagring och balans- och/eller reglerkraft. Det finns också andra svenska högt uppsatta miljö- och klimatmål och ambitioner, till exempel en fossilobero­ende transportsektor 2030, ett koldioxidneutralt samhälle 2045 och att Sverige skall bli ledande på att ta hand om och återanvända sitt avfall i en cirkulär ekonomi.

Kombinationen power-to-gas och biogasproduktion kan på olika sätt bidra till att dessa mål nås. Genom att göra det framtida elsystemet flexiblare samtidigt som tillgänglig bio­massa, till exempel gödsel och biologisk nedbrytbart avfall, utnyttjas mer effektivt för ökad produktion av förnybara drivmedel och/eller kemikalier från samma mängd biogassubstrat. Konceptet bygger på att via elektrolys omvandla billig förnybar el till vätgas (power-to-gas) som tillåts reagera vi­dare med koldioxiden i rå biogas via elektrobränsleprocesser.

Det finns idag både termokemiska och biologiska elektrobränsleprocesser för metanproduktion. Det finns också biologisk gasfermentering för produktion av flytande elektrobränslen, till exempel bio-alkoholer. Biogasproducenter idag visar allt större intresse för de olika elektrobränsleprocesserna eftersom de på sikt skulle kunna ge mer lönsamma, produktflexibla och mindre marknadskänsliga biogasanläggningar. Men det är svårt att få grepp om vad den teknoekonomiska prestandan och mognadsgraden för de olika elektrobränsleprocesserna idag är, särskilt de biologiska.

Detta projekt är en kunskapssyntes som tillgodoser detta behov. Den innefattar elektrobränsleprocesserna in-situ och ex-situ metanisering samt biologisk gasfermentering, samt inkluderar termokemisk metanisering som referensprocess. Möjligheten att kombinera elektrobränsleprocesserna med och/eller ersätta konventionell biogasuppgradering undersöks och diskuteras också.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Anna-Karin Jannasch, RISE

Kontakt
anna-karin.jannasch@ri.se

Deltagare
Karin Willqvist, RISE

Tidplan
Augusti 2016 - januari 2017

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och RISE

Projektledare: Anna-Karin Jannasch

f3-projekt  | Slutfört | 2017-03-28

Miljömässiga och socio-ekonomiska fördelar av biodrivmedelsproduktion i Sverige

Användningen av biodrivmedel i Sverige har enligt Energimyndigheten lett till en utsläppsminskning med nästan 1,95 Mton CO2-ekvivalenter, jämfört med om…

Läs mer »

Användningen av biodrivmedel i Sverige har enligt Energimyndigheten lett till en utsläppsminskning med nästan 1,95 Mton CO2-ekvivalenter, jämfört med om fossila drivmedel hade använts. Med ett alltför snävt fokus på enbart reduktioner fångas dock inte hela värdet av biodrivmedelsproduktion för svensk ekonomi. Ytterligare fördelar kan finnas inom såväl miljömässiga som socioekonomiska områden.

Projektet syftar till att identifiera den aggregerade miljönyttan från biprodukter till följd av ersatta konventionella produkter (gödsel, material, etc.) och tjänster (t.ex. integration med andra industrier eller fjärrvärme), samt de socioekonomiska fördelarna. Detta utförs genom en screening av metodiken att kvantifiera socio-ekonomiska fördelar av den svenska biodrivmedelsproduktionen. Projektet ger ökad kunskap om de övergripande fördelar som biodrivmedelsproduktion för med sig, vilket i sin tur ger viktig kunskap för utformningen av styrmedel för framtida biodrivmedel.

Leveranserna från projektet består av en sammanfattande rapport, en vetenskaplig artikel och en separat och fördjupande rapport.

Fakta

Projektledare
Michael Martin, IVL

Kontakt
michael.martin@ivl.se

Deltagare
Elisabeth Wetterlund, Bio4Energy (LTU) // Philip Peck, Lunds universitet // Roman Hackl och Kristina Holmgren, IVL

Tidplan
Juli 2015 - december 2016

Total projektkostnad
781 341 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, IVL, Bio4Energy och Lunds universitet

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
40771-1

Projektledare: Michael Martin

Samverkans­program  | Slutfört | 2017-04-03

Optimering av biodrivmedelsförsörjningskedjor baserade på förvätskningsteknik

Utformning av försörjningskedjor för bioenergi innebär vanligtvis en central anläggning kring vil­ken biomassan samlas in. I en sådan centraliserad försörjningskedja…

Läs mer »

Utformning av försörjningskedjor för bioenergi innebär vanligtvis en central anläggning kring vil­ken biomassan samlas in. I en sådan centraliserad försörjningskedja uppvägs ekonomiska skalför­delar av högre transportkostnader uppströms i kedjan; ju större produktionsskala, desto större radie för biomassans uppsamlingsområde.

Distribuerade försörjningskedjekonfigurationer som inkluderar ett förbehandlingssteg där biomassans energidensitet ökas, föreslås ofta som en metod att minska transportkostnaderna uppströms. Hypotesen är vanligtvis att detta medger vidare uppskalning, med minskade totalproduktionskostnader som följd. Det gäller särskilt för försörjningskedjor där intermediärsteget innehåller förvätskningsteknik i vilken biomassa omvandlas till bioolja, med väsentligt mycket högre energi- och volymdensitet jämfört med råbiomassan.

Projektet har analyserat under vilka förutsättningar distribuerade konfigurationer för försörj­ningskedjor baserade på hydrotermisk förvätskning (HTL) är att föredra framför centraliserade konfigurationer, för fallet Sverige. Det övergripande syftet är att identifiera kostnads­effektiva försörjningskedjekonfigurationer för produktion av drop-in-biodrivmedel från skogsbio­massa med hjälp av förvätskningsteknik.

En spatialt explicit optimeringsmodell baserad på data för tillgångar på och kostnader för biomassa, intermodal transportinfrastruktur, konkurrerande efterfrå­gan på biomassa från andra sektorer, samt potentiella lokaliseringar för produktionsanläggningar, där integrationsfördelar beaktas explicit, användes för att utvärdera försörjningskedjorna vid olika nivåer av biodrivmedelsproduktion. Resultaten visar att även om distribuerade försörjningskedjor har möjlighet att minska transportkostnaderna uppströms, ger de ökade kostnaderna för konverte­ring till och transport av intermediärprodukten generellt en fördel för centraliserade försörj­ningskedjor för en total årlig biodrivmedelsproduktion under 75 PJ (21 TWh). I fall där utbuds­kurvan för biomassatillgångarna är brant eller där biomassaresurserna redan är nästan fullutnytt­jade, visade sig distribuerade försörjningskedjor ha en roll, liksom då årsproduktionen av biodriv­medel översteg 75 PJ.

Fakta

Projektledare
Elisabeth Wetterlund, Bio4Energy (LTU)

Kontakt
elisabeth.wetterlund@ltu.se

Deltagare
Karin Pettersson, Chalmers/SP // Sierk de Jong och Ric Hoefnagels, Copernicus Institute of Sustainable Development, University of Utrecht

Tidplan
November 2015 - oktober 2016

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och Bio4Energy (LTU)

Studien var en del av projektet RENJET, Renewable Jet Fuel Supply Chain and Flight Operations som pågick mellan 2013-2016 med finansiering från EIT Climate-KIC. Projektdeltagarna i RENJET var Utrechts universitet, Imperial College London, SkyNRG, KLM och Amsterdam Airport Schiphol. Syftet med RENJET var att framställa vetenskapligt underlag för uppskalning av biobränsleproduktion för flygindustrin genom forskning och demonstrationsprojekt. f3-projektets analys av olika försörjningskedjekonfigurationer för produktion av skogsbaserade flygbränslen genomfördes som en fallstudie av Sverige.

Projektledare: Elisabeth Wetterlund

f3-projekt  | Slutfört | 2017-04-05

Offentlig upphandling som styrmedel för att främja spridning och användning av förnybara drivmedel

Många kommuner i Sverige ställer krav på miljöbilar i upphandlingen av kommunala tjänstebilar, och en del ställer även specifika krav…

Läs mer »

Många kommuner i Sverige ställer krav på miljöbilar i upphandlingen av kommunala tjänstebilar, och en del ställer även specifika krav på elbilar. Detta projekt har utvärderat offentlig upphandling för att svara på frågor om vilken potential upphandling har för att främja förnybara drivmedel, vilka de praktiska erfarenheterna är, huruvida offentlig upphandling används strategiskt och hur styrmedlet kan vidareutvecklas.

Metoden som använts är komparativa fallstudier av kommunerna Malmö och Östersund, samt regionerna Skåne och Jämtland. Det empiriska underlaget för studierna består av en kombination av dokumentstudier och semistrukturerade kvalitativa intervjuer som genomförts med upphandlare, miljöstrateger, kollektivtrafikstrateger, politiker och representanter från privata trans­portoperatörer.

Ett flertal leveranser täcker tillsammans de tre delmomenten:

  1. Analys av upphandling som styrmedel
  2. Analys av erfarenheter av upphandling i utvalda fallstudier
  3. Dialog med intressenter

Det övergripande syftet är att öka förståelsen för utmaningarna med grön offentlig upphandling och hur dessa bemötts i några utvalda fall. Även om det råder skillnader i de olika orternas och regionernas politiska, geografiska och infrastrukturella förutsättningar samt i sättet på vilket kraven i upphandling utformats som följd av detta, så har studien kunnat peka på några generella policyimplikationer som rör lagstiftning och reglering, kostnader, politiska mål och samverkan mellan aktörer. Resultaten från projektet bidrar därmed till kunskapen om hur användningen av offentlig upphandling kan förbättras och utvecklas.

Foto: FreeImages.com/John Nyberg

Fakta

Projektledare
Jamil Khan, Lunds universitet

Kontakt
jamil.khan@miljo.lth.se

Deltagare
Malin Aldenius och Henrik Norinder, Lunds universitet // Jenny Palm och Fredrik Backman, Linköpings universitet

Tidplan
September 2014 - mars 2017

Total projektkostnad
2 298 543 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Lunds universitet och Linköpings universitet

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39113-1

Projektledare: Jamil Khan

Samverkans­program  | Slutfört | 2017-04-26

Europeisk samverkan för omställning till förnybara drivmedel

För att utveckla förnybara drivmedel framgångsrikt och i stor skala, krävs samverkan kring både svenska och europeiska satsningar på forskning…

Läs mer »

För att utveckla förnybara drivmedel framgångsrikt och i stor skala, krävs samverkan kring både svenska och europeiska satsningar på forskning och innovation. Förutsättningarna för utveckling, produktion och användning av förnybara drivmedel i Sverige och Norden är dock inte så väl kända i Europa. Genom att dela kunskap och erfarenheter, delta i europeiska nätverk och aktiviteter samt vara delaktiga i utformningen av till exempel forskningsprogram ökar möjligheterna för svenska aktörer att bidra till att ett hållbart transportsystem blir verklighet. Plattform f3, som är en nationell påverkansplattform för att främja samverkan mellan svenska och europeiska aktörer, har en central roll i detta arbete.

– För att som enskilt land få genomslag i det europeiska drivmedelsområdet måste flera kriterier vara uppfyllda. Det behövs uthållighet, resurser och kompetens inom det område man verkar, man behöver ha en bred industriell och forskningsbaserad förankring inom sitt eget land och, slutligen, måste en europeisk arena till för att budskapet ska nå fram. Genom vårt uppdrag från Vinnova och vår långsiktiga centrumsamverkan i övrigt har vi inom Plattform f3 mycket goda förutsättningar för att uppfylla dessa kriterier, säger Ingrid Nyström, senior rådgivare och internationell samordnare på f3:s kansli.

Att ersätta fossila drivmedel är en utmaning som är komplex och kräver flera lösningar. Det är viktigt att de nordiska styrkorna – bland annat en väl utbyggd industri- och energiinfrastruktur, vetenskaplig kunskap i framkant och mycket god tillgång på skoglig råvara – får ta plats.

– Ett problem i att ställa om till en hållbar transportsektor är att förnybara resurser totalt sett är begränsade. Vi måste utnyttja de goda resurser som står till buds på ett effektivt sätt om vi ska lyckas, säger Ingrid Nyström.

Plattform f3

Vinnovas satsning på de så kallade påverkansplattformarna (se faktaruta) är ett led i att stärka möjligheterna att positionera svenska styrkeområden på europeisk nivå. År 2014 utsågs f3 – Svenskt kunskapscentrum för förnybara drivmedel till en av dessa – Plattform f3. Utifrån en gemensam ”karta” över forskning och innovation (FoI) inom EU kring förnybara drivmedel har Plattform f3 identifierat vilka frågor som är viktiga att driva ur ett svenskt och vetenskapligt perspektiv och hur det arbetet kan gå till. Med kartan som bas har Plattform f3 sedan kunnat delta aktivt i de olika europeiska processer som syftar till att ta fram nya forskningsprogram. Som en följd av detta och en positiv utvärdering 2015, fick plattformen fortsatt förtroende från Vinnova. Den ursprungligen tvååriga finansieringen förlängdes med ytterligare två år, 2016 till 2018, för att fortsätta utveckla och stärka engagemanget på Europanivå.

Åren 2016 till 2017 är en intensiv och viktig period. Det är nu inriktningen för EU:s satsningar efter 2020 slås fast, så som policy och målsättningar, strategisk inriktning och forskningsprogram. Arbetet med detta påbörjades inom både EU och Plattform f3, redan under våren 2016 och fortsätter nu under 2017. I november 2016 presenterade EU-kommissionen också sitt förslag till åtgärdspaket för att se till att EU även i fortsättningen är konkurrenskraftigt när den globala energimarknaden omvandlas mot allt renare energi. EU-kommissionens mål är att EU ska leda denna omvandling, inte följa den. Förslaget som kallas “Clean Energy for All Europeans” handlar om energieffektivitet, förnybar energi, elmarknadens design, säkerhet i energitillgång och regler för förvaltning av energiunionen.

Under vintern/våren 2017 arbetar Plattform f3 med synpunkter på både dessa långsiktiga strategier och med förslag till ämnesområden för utlysningar under Horisont 2020:s sista år.

En samlad röst i europeiska nätverk

Några av de allra mest centrala aktörerna när det handlar om utveckling av forsknings- och innovationssatsningar på europeisk nivå är de så kallade teknikplattformarna. Inom området bioenergi heter teknikplattformen ETIP Bioenergy (European Technology and Innovation Platform Bioenergy). I ETIP Bioenergy samlas europeisk industri, representanter för forskning och för medlemsländer, för att driva frågor viktiga för utvecklingen av biodrivmedel och bioenergi samt för att bidra med samlat expert- och branschstöd till EU-kommissionens arbete för att utforma policy, strategiska satsningar och prioriteringar för FoI-program. ETIP Bioenergy utgör därmed kommissionens viktigaste ”key stakeholder” och direkta kanal in till industriaktörerna inom området bioenergi.

– Som medlem i styrgruppen för ETIP Bioenergy, får jag direkt insyn i viktiga processer för utveckling av förnybara drivmedel på EU-nivå. Dessutom utvecklas mitt kontaktnät vilket ger möjlighet att diskutera aktuella frågor med aktörer från alla olika delar av Europa. Naturligtvis lär jag mig massor genom det här uppdraget. Utmaningen är sedan att förmedla informationen till Plattform f3 som helhet och att omsätta kunskapen i aktiviteter som främjar svensk industri och forskning, säger Ingrid Nyström.

Ingvar Landälv, projektledare vid Luleå tekniska universitet och ordförande för ETIP Bioenergy, har bland annat genom sitt arbete i plattformen god insyn i arbetet på EU-nivå. Enligt honom har ett visst lugn och en beslutsamhet inträtt inom EU och den klart rådande officiella uppfattningen är att vi nu måste göra något för att minska användningen av fossila drivmedel fram till år 2050. Vad som faktiskt görs är dock en helt annan sak, menar han. Hur mycket vi i Sverige kan påverka utvecklingen är inte lätt att bedöma, även om det faktum att Sverige deltar med tunga industrirepresentanter och sakkunniga i olika grupperingar och plattformar inom EU bör bidra.

Försvårande faktorer för att komma fram till vad som är bäst, är att det finns en inbyggd konflikt mellan olika delar av EU och att länder har sina egna agendor.

– Förenklat uttryckt: Vi i Norden förespråkar skogen som råvara medan Grekland är mer intresserat av sol och vind. Kommissionen försöker gifta ihop det hela så gott det går eftersom beslut som tas ska vara gemensamma mellan alla medlemsländer, säger Ingvar Landälv.

Området för Plattform f3:s uppdrag – förnybara drivmedel – sträcker sig över flera olika samhälleliga utmaningar inom Horisont 2020. Frågan om hur en hållbar transportsektor ska försörjas med förnybar energi är i högsta grad relevant för FoI kopplat till såväl råvaruresurser och transport, utöver rena energiaspekter. Inom Plattform f3 arbetar man därför kontinuerligt för att stärka kontakterna även med andra aktörer. Det är detta som gör en samlad svensk plattform för frågeställningarna särskilt viktig, eftersom deras komplexitet kan göra det svårt för en enskild aktör att överblicka, menar Ingrid Nyström.

– Våren 2016 blev vi, som en av tre europeiska ”excellence centers”, inbjudna av EERA (European Energy Research Alliance) till en workshop med kommissionen och branschplattformarna för att i ett tidigt skede diskutera målsättningarna för bioenergi i den nya Strategic Energy Technology Plan (SET-planen, se faktaruta). Det kändes både exklusivt och spännande, samtidigt som man verkligen fick kvitto på att vi i Norden har kunskap och praktisk erfarenhet inom området som är viktiga att bidra med, säger hon.

Svensk samverkan skapar megafon till Bryssel

Även mellan svenska aktörer behövs samverkan och samordning för att kunna påverka kommissionen. Plattform f3 tog därför initiativ till ett samarbete med två andra svenska påverkansplattformar: Susfor – Sustainable forests och Forum för transportinnovation. Detta samarbete ledde bland annat till ett gemensamt seminarium ”Innovation in Forest, Fuel and Freight” i Bryssel under våren 2016. Annelie Nylander, Strategisk utveckling, Trafikverket, och deras resurs för Forum för transportinnovation, är nöjd med hur seminariet föll ut.

– Det blev ett mycket bra event med 40 deltagare, däribland alla dem vi ville ha dit från kommissionen. Vi ville uppmärksamma nyckelpersoner i Bryssel på vilka aktiviteter vi genomför i Sverige och vad vi är bra på. Vi ville också göra inspel till arbetsprogrammet för kvarvarande del av Horisont 2020 som kommissionen utarbetar just nu och som ska vara klart våren 2017.

– Vi inom Forum för transportinnovation arbetar mycket med ”Färdplaner” där utmaningar och deras lösningar identifieras, och där mål sätts upp på tio, tjugo års sikt. Med hjälp av dessa visar vi att det finns ett driv i frågorna och folk som är engagerade att arbeta för dem. Via Sveriges representanter i EU:s teknikplattformar kan vi använda färdplanerna för att spela in svenska intressen i EU:s arbetsprogram och på det sättet öka chanserna att just våra frågor ska finnas med i kommande utlysningar. I utkastet för åren 2018 till 2020 som finns ute nu finns faktiskt mycket av våra frågor med, och nu under våren är vi med och påverkar hur det slutliga programmet ska se ut, säger hon.

Rätt forskningsprogram – rätt ansökningar

Just att påverka utformningen av EU:s forskningsprogram så att de täcker viktiga frågeställningar ur svenskt perspektiv är enligt Vinnova ett av huvudsyftena med påverkansplattformarna. För verkliga forsknings- och innovationsresultat krävs dock att hela kedjan från utformning av forsknings program till genomförande av forskningsprojekt fungerar. Förutom att forskningsprogrammen ska innehålla ”rätt” områden måste svenska aktörer också skriva relevanta ansökningar i högkvalitativa konsortier för att vara framgångsrika i konkurrensen om forskningsmedel från EU.

– Nu under andra etappen 2016 till 2018 i rollen som Vinnovas påverkansplattform, har vi för avsikt att satsa mer på information till våra partners om aktuella utlysningar och på workshops om framgångsfaktorer för att lyckas både med ansökningar och EU-projekt. För aktörer som inte tidigare genomfört EU-projekt kan EU:s byråkrati och särskilda regelverk innebära en ganska hög tröskel. Genom att lära från andras erfarenheter hoppas vi kunna hjälpa till att slipa ner den tröskeln en aning, säger Ingrid Nyström.

f3 Stories  | 

Metanol

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. Methanol is the simplest form of alcohol and it is produced via…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

Methanol is the simplest form of alcohol and it is produced via synthesis gas (H2 and CO) mainly derived from fossil feedstocks, such as natural gas and coal. Approximately 60% of the global methanol demand is currently used in the chemical industry, but the fuel and energy markets are increasing steadily and represent around 40% of the global use. Bio-methanol is a so called second generation or advanced biofuel and can be used blended with petrol, as marine fuel, or in fuel cells. Compared to conventional fossil based production of methanol, bio-methanol is currently produced at small scale.

Primary area of use

Today methanol is mainly used for production of chemicals like formaldehyde, acetic acid and MTO (methanol-to-olefins). Furthermore, through intermediate chemicals, many common products are produced from methanol, such as paints, antifreeze, plastics, and propellants.

Methanol can be used as a transportation fuel in several ways: blended with petrol, as a precursor to methyl tertiarybutyl ether (MTBE) which is used as an octane enhancer in petrol, in the  transesterification process when making FAME (fatty acid methyl ester) biodiesel, and as a diesel replacement after conversion to dimethyl ether (DME) or oxymethyl ether (OME). Methanol demand for energy purposes has been increasing steadily over the last decade, driven mainly by growing demand as a transportation fuel in China, where methanol currently represents 7% of the total transportation fuel use.

Methanol has a high octane number making it a good alternative to fossil petrol, which has been demonstrated for e.g. M15, M85 and M100. The EU allows low blending up to 3% in petrol, but this is currently not commonly used. When the blend-in level exceeds 15%, modifications are required, e.g. higher fuel injection to compensate for the lower energy density, modification to the ECU (Engine Control Unit), as well as material modifications to endure the corrosiveness of methanol. Emissions in the form of carbon monoxide, nitrogen oxides and hydrocarbons are lower from methanol compared to petrol, and methanol contains very low levels of impurities of sulphur or metals. The energy content (Lower heating value, LHV) is 15.8 MJ/litre (or 19.8 MJ/kg), slightly less than half of that of petrol.

Due to the high hydrogen content, methanol is an excellent hydrogen carrier than can be converted to hydrogen for usage in fuel cells without prior fuel pre-treatment. Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) as well as High Temperature Polymer Eloctrolyte Membrane (HTPEM) fuel cell technologies have the potential of fuel efficiencies of around 40%.

There is also significant interest for methanol as a marine bunker fuel, due to international regulatory changes and cost advantages relative to other fuels. Methanol is sulphur free with low emissions and can be produced to lower cost than marine distillate fuel (when produced from fossil sources).

Feedstock and production

Methanol can be synthesised from a wide range of raw materials via two production steps. First, the feedstock (currently mainly fossil fuels like natural gas and coal) is converted into a synthesis gas consisting of CO, CO2, H2O and H2 through catalytic reforming or partial oxidation. In the second step methanol is synthesised catalytically. Each of these steps can be carried out in a number of ways using different technologies. The methanol process has a high selectivity leading to high production efficiency.

Recent developments in gasification technology provide opportunities to shift the use from fossil based feedstock to biomass, agricultural waste, municipal solid waste, and other lignocellulosic resources.

Distribution and storage systems

The technology for distributing and storing methanol is very similar to the current systems used for petrol and diesel, including pipelines, barges, chemical tankers, rail tankers and trucks. Material components must however be replaced to endure the corrosiveness of methanol. In Sweden, some distribution systems are adapted to alcohols, and systems adapted for E85 can also store M85 or GEM fuels (gasoline-ethanol-methanol).

Small risks are associated with the transportation and distribution of methanol. Methanol is highly toxic to humans and can cause blindness or even death on ingestion. Methanol is classified like petrol or diesel regarding toxicity, but is nonmutagenic and methanol vapour does not involve any health risks under practical conditions. Methanol biodegrades very rapidly in aerobic as well as anaerobic conditions and it will not persist in the environment. The half-life in groundwater is several hundred days shorter for methanol in comparison to petrol components.

Biomethanol projects

In Edmonton, Canada, Enerkem operates a commercial scale plant producing 38 million liters per year of methanol from municipal waste. A similar facility is planned in Rotterdam, the Netherlands, involving a number of European partners.

In Iceland, Carbon Recycling International is producing renewable methanol via CO2 captured from geothermal power generation and hydrogen produced via electrolysis. The production capacity is 5 million liters per year.

BioMCN in the Netherlands produces and sells industrial quantities of bio-methanol, by converting biogas from waste digestion into methanol. The annual production capacity of bio-methanol is around 250 million litres, with plans to further expand the renewable share in the future.

Methanol production via gasification of black liquor has also been successfully demonstrated at pilot scale at the LTU Green Fuels plant in Piteå, Sweden, but operation was terminated in 2016.

Ladda ned faktablad

Methanol

Faktablad  | 

Dimetyleter, DME

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. Dimethyl ether (DME) can be produced from coal, natural gas or biomass…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

Dimethyl ether (DME) can be produced from coal, natural gas or biomass and it is used for a variety of purposes including as an aerosol propellant and chemical precursor. DME is an attractive alternative for diesel substitution due to its high cetane number and low tail-pipe emissions. Since it is in gaseous form under normal conditions, it cannot be blended with diesel. BioDME is a so called second generation, or advanced, biofuel. BioDME production via gasification of black liquor has been successfully demonstrated on pilot scale, including long-time fleet tests in heavy duty vehicles.

Primary area of use

DME is currently used primarily blended with liquefied petroleum gas (LPG) for home heating and cooking (mostly in China), as an aerosol propellant in hairspray and other personal care products, as a refrigerant, and as a feedstock for the production of several chemicals, most commonly dimethyl sulphate. As an aerosol propellant and refrigerant DME does not deplete the ozone layer like the chlorofluorocarbons and freons it replaces. Similar physical properties means that LPG infrastructure can easily be modified to handle DME, enabling wider spread.

DME is also an attractive diesel fuel substitute, due to good combustion characteristics, a high cetane number and a low octane number (see “Properties” info box). DME combusts without creating soot, the main material responsible for PM 2.5 particulate emissions. Further, combustion of DME produces no sulphur oxides at all, and any nitrogen oxides generated are simple to remove in the absence of the particulates.

DME used in conventional compression ignition engines requires a new fuel storage and injection system compared to when using liquid diesel fuels. Typically, DME is pressurized to about 5 bar being in liquid phase at normal temperature. When used as a fuel, DME is in a liquid phase all the way from the tank to the combustion chamber. The injection pump in a DME truck goes up to about 500 bar compared to about 1400 bar for regular diesel engines.

This is possible as the DME is easier to atomize resulting in an improved combustion process. DME is not corrosive, although some elastomers may swell in contact with DME. Another benefit is that the noise level of a DME engine is lower than in a conventional diesel engine.

The energy content of DME (LHV, Lower heating value) is 19.3 MJ/litre (28.8 MJ/kg), roughly 70% of the energy content of fossil-derived diesel. Thus, the fuel tank size must be bigger to enable the same driving range as for diesel vehicles. Furthermore, DME has poor lubricity, demanding special additives to avoid excessive wear in engines.

Feedstock and production

DME is currently mainly produced by means of methanol dehydration according to the following reaction:

2 CH3OH (Methanol) → CH3OCH3 (DME) + H2O

It is also generated directly from synthesis gas from thermochemical gasification of coal or through natural gas reforming.

Recent developments in gasification technologies provide the opportunity to also use biomass based fuels such as by-products from the paper and pulp industry, forest and agricultural residues, solid municipal waste and other renewable feedstocks. Using thermochemical biomass gasification the feedstock is first converted into a synthesis gas (syngas) stream consisting mainly of CO, CO2, H2O and H2. After cleaning and conditioning of the syngas in order to obtain a gas suitable for the synthesis reactions, DME is synthesised catalytically via methanol. Each of these steps can be carried out in a number of ways and various technologies offer a spectrum of possibilities which may be most suitable for any desired application.

Distribution and storage systems

DME is liquefied at moderate pressures and it can be handled like LPG due to its similar properties. Existing on- and off-shore infrastructure for LPG could therefore be used for transportation, storage, and distribution of DME with minor modifications.

Current production

The current global production of (fossil) DME is approximately 5 million tons per year, with the majority of production in China from coal-derived methanol. Commercial production facilities are also located in Japan, Germany, the Netherlands, Russia, South Korea, Turkey and the United States, with the first large-scale plant in the Americas (in Trinidad and Tobago) scheduled for  completion in 2018. China’s National Development and Reform Commission forecasts an annual DME production capacity of 20 million tons by the year 2020.

BioDME projects

BioDME production from black liquor, a lignocellulosic by-product from the pulping process, was successfully demonstrated at the LTU Green Fuels (formerly Chemrec) pilot plant in Piteå, Sweden (2011-2016). During the time in operation, about 1,000 tons of DME and methanol was produced in the facility, which has been operating for over 10,000 hours with biofuel production. The produced DME was used for field-testing with ten heavy duty trucks (Volvo Trucks) that were run in commercial traffic using biofuels produced in the pilot plant. Operation in the plant was terminated in 2016.

Currently no other DME projects based on fully renewable feedstocks are ongoing globally.

Ladda ned faktablad

Dimethyl Ether, DME

Faktablad  | 

Att utvärdera positiv social påverkan – organisation och strukturering av datainsamling

Projektet syftar till att undersöka tillgängligheten för data om positiva sociala konsekvenser från förnybara fordonsbränslen. Datainsamlingen inriktades på fyra drivmedel…

Läs mer »

Projektet syftar till att undersöka tillgängligheten för data om positiva sociala konsekvenser från förnybara fordonsbränslen.

Datainsamlingen inriktades på fyra drivmedel från olika geografiska regioner och resultatet presenteras i form av uppgifter för jobbskapande. Resultaten jämförs med siffror från litteraturen.

Resultatet är en del i en övergripande ambition att antingen integrera data i de befintliga databaserna SHDB och PSILCA eller komplettera dem vid sidan av.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Elisabeth Ekener, KTH

Kontakt
elisabeth.ekener@abe.kth.se

Deltagare
Mudit Chordia, KTH

Tidplan
Maj - november 2017

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och KTH

Projektledare: Elisabeth Ekener

f3-projekt  | Slutfört | 2017-05-10

Overview of the proposed changes to the Renewable Energy Directive, RED

On November 30th, 2016, the European Parliament, as part of its so called Winter Package*, issued a…

Läs mer »

On November 30th, 2016, the European Parliament, as part of its so called Winter Package*, issued a proposal for an update of the directive on the promotion of the use of energy from renewable sources (the Renewable Energy Directive, RED). The update of this directive, often referred to as RED II, is in May 2017 still a proposal and is going through the legislative process, where the text will be negotiated, before finally being adopted and the directive will be entered into force.

f3’s main purpose is to develop and communicate scientifically based knowledge about renewable transportation fuels and their sustainability. Thus, the parts of the RED II relevant for the development and regulation of renewable transportation fuels, and the extent to which these have been altered, compared to the former RED have been compiled.

Major changes from former RED

The RED launched in 2009 established an overall policy for the production and promotion of energy from renewable sources in the EU. For the transport sector, all EU countries must ensure that at least 10% of their transport fuels come from renewable energy sources by 2020. The directive also introduced a European sustainability criteria for renewable transportation fuels. The RED was later, after extensive debate, complemented by the so called iLUC directive in 2015, in order to address indirect land use change emissions and to prepare the transition towards advanced biofuels. Below, the main changes in the proposed RED II, compared to the former directives, are summarized:

Article 3: The target for 10% renewable energy in the transportation sector (RES-T) is removed after 2020. This means that there is no specific target for the transportation sector after this date, instead the total target for the renewable energy share of 27% in gross final consumption by 2030 is to be met by a non-defined combination of measures within all energy sectors (electricity, heating and cooling, and transportation). The target is a union-wide target. However, each Member State must attain a minimum national share of renewable energy in gross final consumption as set by the earlier national commitments (corresponding to 10-49% in 2020 and also listed in Annex I).

Article 7: The cap on biofuels and bioliquids produced from food or feed crops**, introduced through the iLUC directive in 2015, is gradually reduced from 7% of final consumption of energy (as per Member State) in 2021 in road and rail transport, to 3.8% in 2030, following the trajectory set out in Annex X. Member States may, however, set a lower limit and may also distinguish between different types of biofuels, bioliquids and biomass fuels, for instance by setting a lower limit for biofuels produced from oil crops. To count towards the renewable energy targets the contribution of biofuels, bioliquids and biomass fuels must meet further sustainability and greenhouse gas (GHG) emission saving criteria.

Article 16: An establishment of a permit granting process for (all) renewable energy projects with one designated authority (“one-stop-shop”) to reduce complexity and increase efficiency and transparency. Also, a maximum time limit for the permit granting process is set.

Article 25: An EU-level obligation is established for fuel suppliers to provide a certain share of low-emission and renewable fuels, including advanced biofuels and other biofuels and biogas produced from feedstock listed in Annex IX, renewable electricity, renewable liquid and gaseous transport fuels of non-biological origin, and waste-based fossil fuels.The share of low-emission and renewable fuels should be at least equal to 1.5% in 2021 and 6.8% in 2030.The switch to advanced biofuels is promoted by a specific sub-mandate, within which their yearly contribution should be at least 0.5% in 2021, and increase to reach at least 3.6% by 2030. Advanced biofuels are defined as being produced from feedstock listed in Part A of Annex IX.The share of biofuels produced from organic wastes and residues with mature technologies, as included in Annex IX Part B, is capped to 1.7%.The 6% life-cycle GHG emission reduction target is not continued after the end of 2020 and the RED II would not directly amend the FQD (Fuel Quality Directive).Member States shall put in place national databases that ensure traceability of fuels and mitigate the risk of fraud.

Article 26: The existing EU sustainability criteria is reinforced and extended to biomass used also for other bioenergy purposes than transportation fuel, i.e. for heating/cooling and electricity production.Streamlining of the sustainability criterion applying to agricultural biomass (to reduce the administrative burden).Stricter criterion for peatland protection.Introduction of a new risk-based criterion for forest biomass. According to this, woody raw material should come only from forests that are harvested in accordance with the principles of sustainable forest management. Operators should take the appropriate steps in order to minimize the risk of using unsustainable forest biomass for the production of bioenergy.The country of origin of the forest biomass must meet LULUCF (Land Use, Land-Use Change and Forestry)requirements set according to decisions adopted under the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) and Paris agreements.Increased requirements for GHG saving performance to 70% for new plants for biofuels for transportation (80% for biomass-based heating/cooling and electricity – only above 20 MW). These thresholds are a prerequisite for public support and inclusion in the fulfilling of renewable energy targets and obligations. Existing support schemes for biomass-based electricity should however be allowed until their due end date for all biomass installations.The sustainability criteria and the greenhouse gas emission criteria should apply regardless of the geographical origin of the forest and agricultural biomass.

Article 27: Article 27 provides a clarification on the mass balance system and adaption to cover biogas co-digestion and injection of biomethane in the natural gas grid.

Annex V: Default values for GHG emission savings for biofuels and bioliquids in the Annex V are updated. For more mature biofuels (such as ethanol and biodiesel based on food and feed crop), these values have, in general, increased compared to former default values. For future biofuels, the default values are instead, in general, slightly decreased. For all biofuels, a more detailed division upon different biofuel production pathways are provided. Biogas is moved to Annex VI.

Annex VI: A new Annex VI is added to cover a common GHG accounting methodology for biomass fuels for heat and power (as well as biomethane for transport), including default values for GHG emission savings.

Annex IX: In Annex IX the feedstocks (mainly for advanced biofuels) which should be considered for meeting the new fuel-suppliers’ obligation target are listed. New to the list in Part B is molasses. Every two years the Commission shall evaluate the feedstocks listed in the Annex allowing for the possibility to add but not remove feedstocks from the list.

Fakta

Projektledare
Ingrid Nyström, Chalmers Industriteknik Industriell Energi AB

Kontakt
ingrid.nystrom@chalmersindustriteknik.se

Deltagare
Ulrika Claeson-Colpier, Chalmers Industriteknik

On November 30th, 2016, the European Parliament, as part of its so called Winter Package, issued a proposal for an update of the directive on the promotion of the use of energy from renewable sources (the Renewable Energy Directive, RED). The update is often refered to as RED II. This PM summarizes the parts of the RED II relevant for the development and regulation of renewable transportation fuels, and the extent to which these have been altered, compared to the former RED.

Footnotes in the PM:

* The Winter Package, or the Clean energy for all Europeans package, also includes revised versions of the Energy Efficiency Directive, the Energy Performance of Buildings Directive, recasts of the Internal Electricity Market Directive (and Regulation) and the ACER Regulation as well as proposals for a Regulation of Risk-Preparedness in the Electricity Sector and Repealing the Security of Supply Directive, and for a Regulation on the Governance of the European Union.

** Starch-rich sugars and oil crops produced on agricultural land as a main crop excluding residues, waste or lignocellulosic material.

Projektledare: Ingrid Nyström

f3-projekt  | Slutfört | 2017-05-16

Produktion av bio-SNG genom biomassaförgasning kombinerat med MCEC-teknik

Förgasning av biomassa är en attraktiv teknik för effektiv omvandling av skogsbiomassa, bio­massaavfall samt andra typer av förnybara råvaror till…

Läs mer »

Förgasning av biomassa är en attraktiv teknik för effektiv omvandling av skogsbiomassa, bio­massaavfall samt andra typer av förnybara råvaror till drivmedel, kemikalier eller till exempel elkraft. Ett hinder för implementering valet av tekniska lösningar för pro­duktgasen i efterföljande gasrenings- och konditioneringssteg före den slutliga användningen av den producerade syntesgasen. Traditionell teknik för rening och konditionering av gaser är gene­rellt kapitalintensiv med hög initial investeringskostnad, vilket medför stora affärsrisker. Ett sätt att främja kommersialisering är därför investeringar i små och medelstora anläggningar, där de totala investeringskostnaderna blir mer rimliga och de finansiella riskerna lägre.

Huvudsyftet med detta projekt har varit att göra en preliminär utvärdering av den tekniska och ekonomiska möjligheten att kombinera förgasning av biomassa med smältkarbonatelektrolys­cellteknik (MCEC) i system för produktion av biobränslebaserad syntetisk naturgas (bio-SNG). Metodiken i studien baseras på en litteraturstudie och en konceptuell tekno-ekonomisk undersök­ning av användningen av MCEC, som ett gasrenings- och konditioneringsprocessteg i en process för förgasning av biomassa för produktion av bio-SNG. För att möjliggöra en jämförelse med ett verkligt fall valdes GoBiGas-anläggningen som ett referensfall. Fem olika scenarier utvärderades avseende energetisk och ekonomisk prestanda.

Projektets resultat visar på att det är fördelaktigt att integrera MCEC. Integrering av MCEC i gasrenings- och konditioneringsprocessen i en förgasningsanläggning resul­terar i en processintensifiering där tre processenheter reduceras till en enhet.

Material- och energibalan­ser visar att produktionen av bio-SNG kan ökas med upp till 60 %, vid integration av MCEC jäm­fört med referensfallet GoBiGas-anläggningen. Vidare visade den ekonomiska analysen att pris­klasserna för biomassa, SNG och förnybar el möjliggör en bredare marginal beträffande investe­ringsmöjligheterna för de utvärderade processkonfigurationerna, jämfört med den fristående SNG-anläggningen.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Klas Engvall, KTH

Kontakt
kengvall@kth.se

Deltagare
Carina Lagergren, Göran Lindbergh och Chunguang Zhou, KTH // Sennai Mesfun, Joakim Lundgren och Andrea Toffolo, Bio4Energy (LTU)

Tidplan
Januari 2016 - februari 2017

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, KTH och Bio4Energy (LTU)

Projektledare: Klas Engvall

f3-projekt  | Slutfört | 2017-06-07

Från visioner till digitala lösningar – lokal omställning till fossilfria transportsystem

Det råder stor osäkerhet om hur övergången till ett fossilfritt transportsystem ska ske. I kommuner och regioner undrar tjänstemän och…

Läs mer »

Det råder stor osäkerhet om hur övergången till ett fossilfritt transportsystem ska ske. I kommuner och regioner undrar tjänstemän och politiker vad de ska välja såväl idag, vid inköp och upphandlingar, som i den långsiktiga planeringen.

Detta projekt syftar till att med förbättrad information om drivmedel i ett systemperspektiv och användning av smarta digitala lösningar stärka kommuners och regioners förutsättningar att driva utvecklingen av ett fossilbränslefritt transportsystem. I projektet undersöks vilken information som behövs i olika beslutssituationer för att nå visioner om fossilfria transportsystem, och hur befintliga digitala lösningar uppfyller kunskapsbehoven, särskilt vad gäller miljöprestanda. Dessutom genomförs lokala fallstudier och även en internationell utblick genom litteraturstudier. Arbetet förankras i vetenskapliga teorier med systemperspektiv: Digitala system för transportsektorn, livscykelanalys och strategier för hållbar utveckling.

En vetenskaplig publikation från projektet förbereds.

Foto: FreeImages.com

Fakta

Projektledare
Cecilia Sundberg, SLU

Kontakt
cecilia.sundberg@slu.se

Deltagare
Anna Kramers, KTH // Kes McCormick, Tareq Emtairah, Charlotte Leire, Alvar Palm och Nicholas Dehod, Lunds universitet (IIIEE) // Göran Albjär, Länsstyrelsen Uppsala län // Camilla Winqvist, Heby kommun

Tidplan
Juli 2015 - december 2016

Total projektkostnad
1 337 082 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, SLU, KTH, Lunds universitet, Länsstyrelsen Uppsala län och Heby kommun.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
40769-1

Projektledare: Cecilia Sundberg

Samverkans­program  | Slutfört | 2017-06-27

Elektrobränslens roll som drivmedel: en kostnadseffektiv lösning i framtiden?

Elektrobränslen är syntetiska kolväten producerade från koldioxid och vatten med elektricitet som huvudkälla. De är intressanta av flera anledningar, t.ex…

Läs mer »

Elektrobränslen är syntetiska kolväten producerade från koldioxid och vatten med elektricitet som huvudkälla. De är intressanta av flera anledningar, t.ex för att de skulle kunna fylla en viktig roll som framtida transportbränsle, användas för att lagra intermittent elproduktion, och ge biodrivmedelsproducenterna en möjlighet att öka utbytet av kolväten/drivmedel från samma mängd biomassa.

Syftet med projektet är att fördjupa kunskapen om elektrobränslen genom följande:

  • en kartläggning av den tekniska potentialen för koldioxidåtervinning från svenska biodrivmedels- och förbränningsanläggningar
  • en kartläggning och kostnadsanalys av olika sätt att producera elektrobränslen
  • en analys av under vilka förutsättningar som elektrobränslen kan vara ett kostnadseffektivt val av drivmedel gentemot andra förnybara drivmedel för att nå uppsatta klimatmål i framtiden.

Foto: FreeImages.com/Tony Clough

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Maria Grahn, Chalmers

Kontakt
maria.grahn@chalmers.se

Deltagare
Selma Brynolf, Chalmers // Julia Hansson, IVL

Tidplan
September 2014 - maj 2016

Total projektkostnad
1 062 200 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, IVL och Scania

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39121-1

Projektledare: Maria Grahn

Samverkans­program  | Slutfört | 2017-06-27

Biodrivmedelsaktörer samverkar i projektserien BeWhere Sweden

Det talas idag en hel del om förnybara drivmedel. Regeringen har beslutat att Sveriges energiförsörjning ska vara hållbar, resurseffektiv och…

Läs mer »

Det talas idag en hel del om förnybara drivmedel. Regeringen har beslutat att Sveriges energiförsörjning ska vara hållbar, resurseffektiv och fri från nettoutsläpp av växt­husgaser år 2045. Som ett steg på vägen ska fordonsflottan vara fossiloberoende redan år 2030. Högt uppsatta mål med andra ord. För att i full skala kunna realisera investeringar i svensk produktion av avancerade biodrivmedel baserade på avfall eller lignocellulosa, är det därför hög tid att angripa frågan på bred front. Projektserien BeWhere Sweden har undersökt vilka faktorer som har störst påverkan på kostnadseffektivitet i produktion av skogsbaserade biodrivmedel. Fokus i projekten har varit geografisk placering av produktionsanläggningarna. f3 har stöttat utvecklingen från start och snart publiceras slutrapporten från projektseriens tredje del, finansierad inom samverkansprogrammet ”Förnybara drivmedel och system”. Modellen lever dock vidare och fortsätter generera insikter, nu med breddad finansiering.

– Om vi i Sverige ska klara våra högt uppsatta mål är det viktigt att vi inte låser oss fast vid en enda lösning. Framtidens bränslesystem kommer sannolikt att vara mycket mer heterogent än dagens som i stort sett består av två produkter: bensin och diesel. Inte minst det faktum att olika geografiska områden har olika förutsättningar gör att vi behöver ett mera diversifierat system, säger Elisabeth Wetterlund, biträdande universitetslektor vid Institutionen för teknikvetenskap och matematik, Luleå tekniska universitet. Hon är projektledare för BeWhere Sweden och har också rollen som f3-koordinator för Bio4Energy. Hon menar att vi behöver komma bort från tanken att hitta ett enda drivmedel som ska ersätta dagens fossila drivmedel.

– Idag handlar debatten ofta bara om ett alternativ i taget. Ena året är det bara etanol, nästa biogas. Nu är det el med en glidning mot vätgas som kanske blir nästa års hype. Alla springer åt samma håll som en flock yra höns.

Elektrifiering av fordon går bara till en viss gräns, menar hon. För långväga transporter och för flyget till exempel, kommer det alltid att behövas drivmedel i flytande eller gasform. Om vi använder våra resurser väl, tror hon att Sveriges möjligheter att klara målet om en fossiloberoende fordonsflotta är goda. Vi har till och med en stor export potential vad gäller hållbara och förnybara biodrivmedel. Det som behövs är att ta reda på hur vi kan producera biodrivmedel till lägsta kostnad, och det är vad projektserien BeWhere har ägnat sig åt.

Ur europeiskt perspektiv har Sverige och även Finland stora skogstillgångar, medan andra länder framför allt får förlita sig på restprodukter från jordbruket.

– Vår främsta tillgång är att vi har mycket produktionsskog som brukas för massaved och sågtimmer. Även om en del av restprodukterna redan används för el- och värmeproduktion finns ändå ett överskott. Att använda detta för biodrivmedelsproduktion skulle innebära en värdehöjning för skogsägaren som då skulle få användning även för den råvara som det idag inte lönar sig att plocka ut ur skogen.

BeWhere-serien har tittat på var det skulle löna sig mest att lägga biodrivmedelsproduktion och hur samlokalisering med annan industri kan ge de största synergierna. I de två första delarna vidareutvecklades en matematisk modell, BeWhere-modellen utvecklad i Österrike, för att fungera för svenska förhållanden. I tredje delen studerade forskarna sedan med hjälp av modellen olika scenarier för att ta reda på hur olika faktorer påverkar kostnadseffektiviteten. Faktorer de tog hänsyn till var vilken typ av industri som produktionsanläggningen ska integreras med, olika tekniker, hur försörjningskedjor för råvara ska designas och hur råvaran kan behandlas för att underlätta transport. Projektserien har inte gjort kostnadskalkyler för enskilda produktionsställen, utan snarare pekat på olika faktorers inverkan på kostnaderna för att producera biodrivmedel.

Forskarna har också i en del av projektserien genom diskussioner och intervjuer med industrirepresentanter och andra som kan vara intresserade av modellens resultat, fångat upp synpunkter och förbättringsförslag.

En av dem som var med i denna del är Klaus Hammes, chefsekonom på Energimyndigheten, som ofta är med och finansierar utveckling av energisystemmodeller.

– Vi arbetar på uppdrag av regeringen och ska kunna belysa frågor inom energiområdet på ett korrekt sätt. För oss är det viktigt att ha bra modeller att tillgå när de rätta frågorna kommer. Det ger oss tillgång till ett bra underlag för att besvara policyrelevanta frågeställningar som till exempel har med styrmedelsutveckling att göra, säger han.

Just BeWhere-modellen har de inte använt sig av direkt än. Däremot använder de en annan, mer övergripande energisystemmodell, Times-modellen, för sina prognoser. Vid Luleå tekniska universitet pågår ett arbete med att kombinera de två modellerna.

– Times-modellen är en modell på nationell nivå som behandlar till exempel biomassa i en enda klump oberoende av var den finns eller var behovet finns. Att kombinera denna modell med BeWhere-modellen ger en bättre realitetsgrad eftersom den är mer geografiskt explicit, säger Klaus Hammes.

Just det faktum att Sverige är ett vidsträckt land där i princip råvaran finns på ett ställe, industrin på ett annat och slutanvändarna på ett tredje, gör att den geografiska upplösningen är viktig. Det är framför allt i södra Sverige kraftvärmeverken finns och där är konkurrensen om skogsråvaran stor. I Norrland däremot, finns mycket skog och skogsindustri men inte särskilt många kraftvärmeverk. Resultaten från projektet visade förvånande nog, tycker Elisabeth Wetterlund, att varken kostnaden för att transportera råvara eller kostnaden för att transportera färdig produkt spelar så stor roll för lönsamheten. Det är annat som påverkar mer. Det är till exempel bättre att lägga biodrivmedelsanläggningarna där det finns möjligheter till integration med annan industri, där man kan bygga stora anläggningar och där konkurrensen om råvaran inte är för stor.

Erik Dotzauer, skatte- och styrmedelsexpert på Fortum Värme och medlem i projektseriens referensgrupp, menar att det som gör modellen unik är att man kan se för- och nackdelar med att lokalisera biodrivmedelsproduktionen till olika ställen ner på regional nivå. Han har tidigare arbetat med liknande modeller men dessa har alla behandlat Sverige som ett enda energisystem vilket inte alltid fungerar så bra med våra långa transportavstånd. Fortum Värme arbetar med fjärrvärme och är alltså inte direkt involverade i biodrivmedelsfrågorna, men de är ändå kopplade till deras bransch menar Erik Dotzauer.

– Frågor som handlar om tillgång till och konkurrens om skogsråvara är intressanta. Ska man lägga biodrivmedelsproduktionen där fjärrvärmeverken finns för att kunna använda spillvärmen i fjärrvärmenätet och då transportera skogsråvaran dit? Eller ska man lägga biodrivmedelsproduktionen i skogen och i stället transportera biodrivmedlet dit det används men då också gå miste om spillvärmen?

Frågan om var arbetskraften finns måste också med i beräkningen eftersom inte den heller är jämt fördelad över landet.

– Utan en avancerad optimeringsmodell som BeWhere-modellen går det inte att avgöra vad som är optimalt. BeWhere-serien har bidragit med viktig kunskap om dessa komplicerade systemfrågor, säger Erik Dotzauer.

Projektseriens modellering visade också att det är fördelaktigt att integrera biodrivmedelsproduktion med massaindustrins svartlutshantering. Det traditionella sättet att ta hand om svartlut, som innehåller lignin och kokkemikalier, är att bränna den i en sodapanna. Då återvinner man dels kemikalierna, dels används ångan i processen och till att producera el. Om man istället kunde använda svartlutsförgasning, en metod som ännu bara finns i pilotskala, skulle restprodukten kunna användas för biodrivmedelstillverkning. Även med denna metod återvinns kemikalierna men istället för att använda ligninet i svartluten för att producera ånga och el bildas en energirik gas som kan användas för syntes av till exempel metanol eller DME (dimetyleter som är ett dieselliknande bränsle men utan partikelutsläpp).

Haken i det hela är att svartlutsförgasning innebär en investering i miljardklassen.

– Om en massaindustri ändå behöver byta ut sin sodapanna vilket inte heller är billigt, kan det kanske vara idé att byta till svartlutsförgasning i stället. Då uppgraderar man en intern biprodukt och ökar samtidigt värdet på produkterna.

Ytterligare ett resultat från projektserien är att man vinner ekonomiska skalfördelar när man bygger få stora anläggningar snarare än flera mindre. Det finns i och för sig en gräns för vad som är realistiskt. Anläggningens storlek begränsas till exempel av hur många lastbilar med råvara som det är praktiskt möjligt att ta emot per dag.

f3 och samverkansprogrammet Förnybara drivmedel och system (se faktaruta) har fungerat som plantskola för BeWhere Sweden. Att få tillgång till f3:s starka nätverk och att få ett startkapital från f3 för att i lugn och ro utveckla BeWhere-modellen för svenska förhållanden har varit en förutsättning för att projektserien skulle kunna genomföras, menar Elisabeth Wetterlund.

– Att f3 vågade satsa på utveckling av BeWhere-modellen från början har nu gett utdelning och den ursprungliga satsningen har blivit ordentligt uppväxlad. Allt eftersom projektets delar löpt på har vi fått ytterligare finansiering från både Energimyndigheten och Formas, och inte bara en gång utan två. När vi nu kan tillämpa modellen i stort sett direkt i de projekt vi söker medel till är det mycket lättare att få finansiering. Vi har fortfarande pengar från f3 och dess partners genom samverkansprogrammet Förnybara drivmedel och system, men nu kommer en mycket större andel från andra finansiärer.

f3 Stories  | 

FAME, Fatty acid methyl esters

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. Fatty acid methyl ester, FAME, is a nontoxic, biodegradable biodiesel that can…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

Fatty acid methyl ester, FAME, is a nontoxic, biodegradable biodiesel that can be produced from a wide array of vegetable oils and fats. It is used both as a blending component in fossil diesel and as a pure fuel. It is then called B100 (see separate fact sheet). FAME, together with Bioethanol, is the leading renewable liquid fuels on a global basis. In Sweden, FAME is the second largest renewable liquid fuel on the market. All FAME on the Swedish market is based on rapeseed methyl ester (RME) to comply with climate related requirements.

Primary area of use

Fatty acid methyl ester, FAME, generally goes under the name biodiesel and is used as fuel in diesel engine vehicles. It is normally used as a blend-in component in fossil diesel to increase the renewable content of the fuel. The current European diesel standard allows up to 7% v/v of FAME in diesel fuel without any modifications in vehicles or the distribution system. FAME is fully miscible with fossil diesel and apart from increasing the renewable content, it improves the lubricating properties. However, FAME is sensitive to cold climate and different grades are therefore sold depending on the climate zone of the distribution area. In Sweden, most grades allow operation down to -20°C.

FAME can also be used as a pure fuel, called B100 (see separate fact sheet). Pure FAME is nontoxic and biodegradable if spilled into nature. However, the biodegradable properties have a negative impact on the storage time, and pure FAME should therefore be consumed within six months to avoid problems with oxidation and polymerization. Vehicles that run on pure FAME must be approved for this by the vehicle manufacturer to ensure compatibility of materials and engine settings. Today, several trucks, busses and light transportation vehicles have been approved for the use of pure FAME. In Sweden the market for B100 has grown rapidly during the last years, but knowledge about the fuel has now quite spread to the rest of Europe.

Distribution system

FAME is a liquid fuel and does not require any modification to the distribution systems when blended into fossil diesel. Nearly all diesel distributed today at filling stations in Sweden contains roughly 5-7 % v/v FAME, depending to some extent on seasonal and geographical conditions.

Feedstock and production

most common feedstock in Europe is rapeseed and sunflower oil. In the US soybean, corn or rapeseed oil are most common, while palm oil is used in Asia. Generally, FAME can be produced from any fatty acid source, meaning that algae, jatropha, animal fats and other waste oils can be used. However, the fatty acid composition of the feedstock determines the properties of the final product. Generally, unsaturated and polyunsaturated fatty acids have low melting points. On the other hand, too much polyunsaturated fatty acids increase the oxidation tendency and hence shortens the storage time of the fuel. Therefore, climate zone, required filterability, etc. must be considered in the choice of feedstock or feedstock mix.

FAME is produced through transesterification of fatty acids and methanol. Oil and fat consist of triglycerides that separate to form FAME and glycerin in a transesterification process by replacing the glycerol-backbone in the triglyceride with an alcohol, typically methanol, under the action of a catalyst (i.e. sodium hydroxide). The triglycerides and methanol then form straight-chain methyl esters that are separated and purified in several steps to meet the fuel specification. The methanol used in the production is typically of fossil origin, but it can also be produced from renewable raw materials. Glycerol is a byproduct from the biodiesel process and depending on its purity, it is sold in different market segments.

The transesterification reaction for producing FAME from a vegetable oil.

In 2013, 293 000 m³ of FAME were consumed in Sweden. Of this 240 000 m³ was sold in low blends and 42 000 m³ was sold as pure FAME, B100. To fulfil the demand of the Swedish market, FAME is also imported. The amount of FAME imported has increased during the last three years. FAME is mainly imported from Lithuania, Germany, the Netherlands, Denmark, Norway and Italy. Svenska Petroleum och Biodrivmedels Institutet, SPBI, has reported that low blend diesel with FAME represented 2,7 % of the the total use of fuel in the Swedish transport sector in 2012 (on energy basis). The corresponding figure for pure FAME, B100, is 0,4 %.

The largest producer of FAME/biodiesel globally is USA with a production of roughly 5 billion liters in 2013, followed by Germany, Brazil and Argentina.

Current production and use as fuel

The consumed FAME in Sweden during 2015 was 425 000 m3, representing to 31% of the liquid renewable fuels on the market (HVO, FAME and bioethanol). Out of this, 247 000 m3 was sold as low blends and 178 000 m3 was sold as pure FAME, B100. To fulfil the demand of the Swedish market, about 70% of the FAME was imported, mainly from Europe.

The European Union, EU (28), is the largest producer of FAME globally with a production of roughly 12 700 000 m3 in 2014. Germany, France, The Netherlands and Spain are the main producers. EU is followed by US, which had a production of 8 000 000 m3 in 2015. South America produced about 6 900 000 m3 and Asia Pacific (APAC) roughly 5 400 000 m3 in 2014.

In Sweden there are two main production sites of RME, the basis for FAME; Perstorp in Stenungsund, producing roughly 150 000 m3 RME per year and Ecobränsle in Karlshamn with a production capacity of almost 40 000 m3 RME per year. There are also many small Swedish production sites, for example Tolefors Gård in Östergötland that produces roughly 400 m3 RME per year from used cooking oil.

FAME/biodiesel projects

Unclear political steering systems, land usage discussions and removal of tax incentives in Sweden have raised many concerns for the FAME industry the past years. Nonetheless, the global development of biodiesel continues, and new production plants are being built. Despite the uncertain political situation in EU, several European countries want to increase biodiesel use even more and in August 2015 a new European Standard, EN 16709, was approved, allowing B20 and B30 blends in fossil diesel (14-20 % v/v or 24-30 % v/v FAME in diesel fuel) for designated vehicles. However, this is not applicable in Sweden today; as the Swedish law for transportation fuels (Drivmedelslag 2011:319) does not allow marketing of diesel fuels containing more than 7 % v/v of FAME.

Faktablad  | 

Tekno-ekonomisk analys av biometanproduktion med en ny uppgraderingsteknologi

Användningen av biogas som fordonsbränsle anses vara ett av de mest effektiva medlen för att reducera utsläpp av växthusgaser i…

Läs mer »

Användningen av biogas som fordonsbränsle anses vara ett av de mest effektiva medlen för att reducera utsläpp av växthusgaser i transportsektorn och därmed minska dess klimatpåverkan. För att kunna använda biogasen krävs att den uppgraderas, det vill säga renas främst från CO2. Vanliga tekniker för biogasrening som används idag är mycket energikrävande och kan förbruka upp till 30% av energin hos gasen.

Jonvätsketeknologin (ionic liquid, IL, ett nytt flytande CO2-absorbermedel) har föreslagits som en lovande teknik för att minska denna energiförbrukning. Teknologin har utvecklats och förbättrats sedan 2001, dock behövs ytterligare tekno-ekonomisk analys för att nå en kommersiell marknad. Projektet har utvärderat prestanda hos IL för biogasuppgradering och genomfört tekno-ekonomiska analyser.

Projektet utöver en rapport (se nedan) givit upphov till två vetenskapliga artiklar och ett konferensbidrag (se punktlista ovan).

Under projektets gång har Yujiao Xie vid Luleå tekniska universitet, Institutionen för teknikvetenskap och matematik, doktorerat med en avhandling betitlad CO2 separation with ionic liquids – from properties to process simulation. Delar av arbetet har skett inom ramen för projektet.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Xiaoyan Ji, Bio4Energy (LTU)

Kontakt
xiaoyan.ji@ltu.se

Deltagare
Yujiao Xie och Chunyan Ma, Bio4Energy (LTU) // Johanna Björkmalm, Karin Willquist och Johan Yngvesson , SP // Ola Wallberg, Lunds universitet

Tidplan
December 2014 - december 2016

Total projektkostnad
1 345 900 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Bio4Energy (LTU), SP och Lunds universitet

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39592-1

Projektledare: Xiaoyan Ji

Samverkans­program  | Slutfört | 2017-08-07

B100 (Biodiesel)

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. B100 is a diesel fuel consisting of 100% fatty acid methyl esters…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

B100 is a diesel fuel consisting of 100% fatty acid methyl esters (FAME). It is a nontoxic, biodegradable fuel that can be produced from a wide array of vegetable oils and fats. The choice of feedstock has impacts on the fuel quality. Since B100 is used as a pure fuel, it replaces use of fossil diesel with a more sustainable option. In Sweden, FAME – including B100 – is the second largest renewable fuel on the market. All B100 on the Swedish market is based on rapeseed methyl ester (RME) to apply with climate related requirements.

Primary area of use

B100 is used as fuel in diesel engine vehicles in the transportation sector. Vehicles that run on B100 must be approved for this by the vehicle manufacturer to ensure compatibility of materials and engine settings. Today, several trucks, buses and light transportation vehicles have been approved for this service. In Sweden, the market for B100 has grown rapidly during the last years, but it is still a quite unknown fuel in the rest of Europe. The European standard for biodiesel, EN 14 214, contains a climate table, regulating the fuels’ cold properties. Different grades are therefore sold depending on the climate zone of the distribution area. In Sweden, most grades allow operation down to -20°C.

B100 is a nontoxic fuel that is biodegradable if spilled into nature. However, the biodegradable properties have a negative impact on the storage time. B100 should therefore be consumed within six months from the production date to avoid problems with oxidation and polymerization that could plug engine filters.

Distribution system

B100 is a liquid fuel and has similar properties to fossil diesel, except that it is nonflammable. This results in fewer demands on the distribution system. Today, the distribution of B100 is primarily limited to direct deliveries to large customers with private filling stations. The number of public filling stations that add pumps for B100 fuel is however continuously increasing.

Feedstock and production

As pure FAME, B100 can be produced from a wide array of oils and fats. Due to the Nordic climate, rapeseed oil is used in Sweden. The balance between mono and polyunsaturated fats affects the fuel properties. Generally, unsaturated fatty acids have low melting points. In turn, a larger share of polyunsaturated fatty acids increases the oxidation tendency and hence shortens the storage time of the fuel. Therefore, climate zone and required filterability, etc., need to be considered when the feedstock or mix of feedstocks is chosen.

B100 is produced through transesterification of fatty acids and methanol. Oil and fat consist of triglycerides that are separated to form FAME and glycerin in a transesterification process by replacing the glycerol-backbone in the triglyceride with an alcohol, typically methanol, under the action of a catalyst (i.e. sodium hydroxide). The triglycerides and methanol then form straightchain methyl esters, which are separated and purified in several steps to meet the fuel specification. The methanol used in the production is typically of fossil origin, but it can also be produced from renewable raw materials. Glycerol is a byproduct from the biodiesel process, and depending on its purity, it is sold into different market segments.

The transesterification reaction for producing B100 (FAME/Biodiesel) from a vegetable oil.

Current production and use as fuel

The consumed FAME in Sweden during 2015 was 425 000 m³, which represented 31% of the liquid renewable fuels on the market (HVO, FAME and bioethanol). Out of this, 247 000 m³ was sold as low blends and 178 000 m³ was sold as B100. To fulfil the demand of the Swedish market, about 70% of the FAME was imported, mainly from Europe.

In Sweden there are two main production sites; Perstorp in Stenungsund, producing roughly 150 000 m³ RME per year and Ecobränsle in Karlshamn with a production capacity of almost 40 000 m³ RME per year. There are also many small Swedish production sites, for example Tolefors Gård in Östergötland, which produces roughly 400 m³ RME per year from used cooking oil.

FAME/biodiesel projects

Unclear political steering systems, land usage discussions and removal of tax incentives in Sweden have raised many concerns for the FAME industry the past years. Nonetheless, the global development of biodiesel continues, and new production plants are being built. Despite the uncertain political situation in EU, several European countries want to increase biodiesel use even more and in August 2015 a new European Standard, EN 16709, was approved, allowing B20 and B30 blends in fossil diesel (14-20% v/v or 24-30% v/v FAME in diesel fuel) for designated vehicles. However, this is not applicable in Sweden today; as the Swedish law for transportation fuels (Drivmedelslag 2011:319) does not allow marketing of diesel fuels containing more than 7% v/v of FAME.

Ladda ned faktablad

B100 (Biodiesel)

Faktablad  | 

Industriell symbios och biodrivmedelsindustrin

Industriell symbios involverar samarbeten mellan mångfacetterade och företrädesvis lokala och regionala aktörer som tillsammans skapar ekonomiska och miljömässiga mervärden genom…

Läs mer »

Industriell symbios involverar samarbeten mellan mångfacetterade och företrädesvis lokala och regionala aktörer som tillsammans skapar ekonomiska och miljömässiga mervärden genom utbyten av biprodukter, delade verktyg och servicefunktioner och gemensamma innovationer. Fördelarna med dessa symbioslösningar är ofta större än vad en enskild aktör kan uppnå ensam. Eftersom den förbättrade resursproduktiviteten skapar såväl miljö- som affärsnytta, har konceptet med industriell symbios tillskrivits potential för att bidra till hållbar utveckling, till exempel för utveckling av biodrivmedel.

Syftet med projektet är att fördjupa förståelsen för det verkliga bidraget av industriell symbios till biodrivmedelsutveckling, genom två konkreta fallstudieexempel – ett med fokus på grödbaserad etanolproduktion, och ett med fokus på biogasproduktion i en samrötningsanläggning.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Murat Mirata, Linköpings universitet

Kontakt
murat.mirata@liu.se

Deltagare
Mats Eklund, Linköpings universitet // Andreas Gundberg, Lantmännen Agroetanol AB

Tidplan
Januari - augusti 2017

Total projektkostnad
150 000 SEK

Finansiärer
Linköpings universitet och Lantmännen

Projektledare: Murat Mirata

f3-projekt  | Slutfört | 2017-08-23

Färska och lagrade grödor – ett nytt sätt att organisera substratförsörjningen året runt för en biogasanläggning

Jordbruksgrödor står för en stor del av den identifierade potentialen för ökad biogasproduktion i Sverige. Detta projekt kan bidra till…

Läs mer »

Jordbruksgrödor står för en stor del av den identifierade potentialen för ökad biogasproduktion i Sverige. Detta projekt kan bidra till bättre kunskap om hur grödorna kan utnyttjas som biogassubstrat till lägre kostnad.

Projektet har undersökt om kostnaden för råvaruförsörjning kan minskas genom att organisera substrattillförseln på ett nytt sätt med både färska och ensilerade (lagrade) grödor. Det har utförts tillsammans med den svenska biogasproducenten Gasum AB (tidigare Swedish Biogas International, SBI) och innehåller två fallstudier baserade på Gasum AB:s anläggningar i Örebro och Jordberga. I dessa har analyser utförts av hur färska och lagrade substrat bäst bör kombineras för att minimera substratkostnaderna. Analyserna har gjorts med hjälp av produktionskalkyler och en vidareutvecklad optimeringsmodell för substratförsörjning under årets olika tider.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Carina Gunnarsson, JTI (SP)

Kontakt
carina.gunnarsson@ri.se

Deltagare
Håkan Rosenqvist, JTI (SP) // Anneli Ahlström, Gasum AB // David Ljungberg, Thomas Prade och Sven-Erik Svensson, SLU

Tidplan
Juli 2014 - mars 2017

Total projektkostnad
1 686 976 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, JTI (SP), Gasum AB och SLU

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39122-1

Projektledare: Carina Gunnarsson

Samverkans­program  | Slutfört | 2017-08-30

Metanol som förnybart drivmedel – en kunskapsöversikt

Metanolanvändning i olika tillämpningar ökar globalt och det finns flera exempel på användning inom transportsektorn, bland annat som bränsle i…

Läs mer »

Metanolanvändning i olika tillämpningar ökar globalt och det finns flera exempel på användning inom transportsektorn, bland annat som bränsle i olika, ibland nya, typer av motorer. De främsta orsakerna till att metanol som drivmedel vinner terräng är att produktionen är energi- och kostnads­effektiv, liksom att användningen av metanol är förhållandevis okomplicerad.

Detta projekt syftar till att skapa en överblick med ett långsiktigt perspektiv på följande:

  • Tidigare och nu­varande motiv att använda eller inte använda metanol som ett alternativt bränsle
  • Erfarenheter från tidigare perioder av metanolanvändning
  • Anledningar till de senaste decenniernas skiftande intresse för att använda metanol som ett fordonsbränsle

Ambitionen är att blicka framåt och belysa metanols potentiella roll som energibärare/motorbränsle i Sverige (och på annat håll).

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Ingvar Landälv, Bio4Energy (LTU)

Kontakt
ingvar.landalv@ltu.se

Tidplan
Februari 2015 - juni 2016

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter

Projektledare: Ingvar Landälv

f3-projekt  | Slutfört | 2017-09-18

Hinder för ökad användning av höginblandade biodrivmedel i den svenska fordonsflottan

Regeringens mål är att Sverige ska nå en fossilbränsleoberoende fordonsflotta till år 2030. För att klara framtida miljömål och minska…

Läs mer »

Regeringens mål är att Sverige ska nå en fossilbränsleoberoende fordonsflotta till år 2030. För att klara framtida miljömål och minska beroendet av fossila bränslen kommer sannolikt etanoldrift utgöra en väsentlig del i fordonsparken.

Med detta projekt är syftet att öka förståelsen för de hinder som idag finns för en ökad användning av höginblandad etanol (framför allt E85) och etanolfordon och i förlängningen andra liknande fordonssystem som använder höginblandade och rena biodrivmedel. Denna kunskap är viktig för att ge beslutsfattare underlag och rekommendationer för vilka incitament och regleringar som måste skapas för att användningen av biodrivmedel ska öka i Sverige.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Åsa Kastensson, tidigare Bio4Energy (LTU)

Kontakt
asa.kastensson@vattenfall.com

Deltagare
Pål Börjesson, Lunds universitet // Joakim Lundgren, Bio4Energy (LTU) // Per Erlandsson, Lantmännen

Tidplan
Januari 2015 - januari 2017

Total projektkostnad
1 927 119 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, LTU, Lunds universitet och Lantmännen

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39584-1

Projektledare: Åsa Kastensson

Samverkans­program  | Slutfört | 2017-10-16

FOKUS PÅ: Förnybara drivmedel – från teknisk potential till praktisk samhällsnytta

Att vår mänskliga aktivitet påverkar klimatsystemet står helt klart. Utsläppen av växthusgaser har ökat allt sedan industrialismens början, och halterna…

Läs mer »

Att vår mänskliga aktivitet påverkar klimatsystemet står helt klart. Utsläppen av växthusgaser har ökat allt sedan industrialismens början, och halterna av de viktigaste växthusgaserna, koldioxid, metan och dikväveoxid, i atmosfären är nu högre än någonsin. För att stoppa, och i förlängningen vända, utvecklingen mot ett allt varmare klimat, måste utsläppen av växthusgaser minska drastiskt. Både minskad energianvändning och övergång till förnybara energislag kommer att krävas.

Den svenska riksdagen har beslutat att Sveriges energiförsörjning ska vara hållbar, resurseffektiv och fri från nettoutsläpp av växthusgaser år 2045. Utsläppen från inrikes transporter (utom inrikes flyg) ska ha minskat med 70% redan till år 2030. Stora ansträngningar görs därför för att hitta tekniskt effektiva och miljömässigt hållbara lösningar både på fordonssidan och på bränslesidan. Det spelar dock ingen roll hur effektiva och miljösmarta systemen är om de inte anammas av samhället. För att göra det behöver de inte bara vara tekniskt möjliga, utan också praktiskt genomförbara.

Från teknisk utveckling till användning i praktiken

Samverkansprogrammet ”Förnybara drivmedel och system” som finansieras gemensamt av Energimyndigheten och f3 syftar till att öka systemförståelsen hos politiker, myndigheter och industri genom att bidra med analyser som kan fungera som vetenskapligt underbyggt beslutsstöd. För att gå från innovation till samhällsnytta behöver frågorna också angripas på ett samhälls- och tvärvetenskapligt sätt där kunskap om innovationssystem och tekniska systemlösningar till exempel integreras med bland annat kunskap om ekonomi, psykologi och beteendevetenskap. Inom programmet ingår därför det samhällsvetenskapligt inriktade projektområdet ”Aktörer, styrmedel och strategier”. Här har ökat fokus lagts på hur övergången till förnybara drivmedel ska gå till i praktiken och vilka strategier som kan vara framgångsrika för att möjliggöra övergången.

På Energimyndigheten ser man flera faktorer som motverkar denna övergång. En faktor är att de tekniker som finns för att producera förnybara drivmedel inte är konkurrenskraftiga jämfört med fossila alternativ och insatser behövs för att få ner kostnaderna. Ett annat problem är att den första aktören som börjar producera i stor skala står inför stora investeringar. Nästa producent kan dra nyttiga lärdomar från det första försöket och få ner sina kostnader, men det är en hög risk för den som tar första steget.

Viktigt med bred acceptans

Det finns också mjukare frågor som är viktiga, till exempel frågor kring acceptans av olika drivmedelsalternativ. Alternativ med fantastisk miljöprestanda kommer aldrig bli verklighet om de inte accepteras på bred front. Bioetanol är exempel på ett drivmedel som har drabbats av dåligt rykte eftersom det råder osäkerhet kring hur den produceras. Konsumenter tror kanske att den konkurrerar med matproduktion. Även om man kan använda mark som ligger i träda eller göra etanol från andra grödor som skogsråvara, är det lätt att all etanol hamnar i samma kategori som den som produceras med sämre villkor och på mark som skulle behövas för matproduktion.

För att adressera denna typ av frågor spelar samverkansprogrammet en mycket viktig roll. Programmets forskning kan bidra med en neutral grund för objektiva jämförelser vilka kan fungera som underlag för mer långsiktiga beslut. Genom att se till hela livscykelperspektivet kan forskningen till exempel visa att bioetanol faktiskt kan vara ett bra alternativ. Politiker och näringsliv behöver saklig och begriplig information för att kunna jämföra olika alternativ på ett bredare sätt och det är särskilt viktigt att inte skapa konkurrens mellan olika bra alternativ. Målet är att ersätta fossila bränslen och att det går att göra på olika sätt för olika applikationer. Bara elektrifiering kommer till exempel inte att kunna täcka alla våra behov. Flyget, sjöfarten och lastbilstransporter kommer antagligen att behöva flytande bränsle gjort på biomassa under lång tid och allt detta gör frågan komplex.

Därför är programmets samhällsvetenskapliga forskning och den breda kom petens och samverkan som finns inom f3:s nätverk avgörande, genom att implementeringen i samhället analyseras på ett neutralt sätt. Risken är annars att olika aktörer driver sina egna frågor och det blir svårt för beslutsfattare att se vad som är vetenskapligt underbyggt.

Projektområde ”Aktörer, styrmedel och strategier”

För att kunna studera hur aktörer, styrmedel och strategier påverkar övergången till hållbara förnybara drivmedel krävs vetenskapliga metoder utanför de naturvetenskapliga och tekniska sfärerna. Inom detta projektområde dominerar därför det samhällsvetenskapliga angreppssättet och metoder som används är till exempel policyanalys och innovationssystemstudier. Under samverkansprogrammets första fyra år har cirka tolv projekt finansierats helt eller delvis inom detta projektområde, med en budget på cirka tolv miljoner av programmets totalt 44. Sist i artikeln presenteras ett urval av projekt med renodlat fokus inom området.

I dessa projekt analyseras visioner och strategier på olika nivåer för omställning till biodrivmedel och/eller el. Även frågeställningar kring användare och vilka faktorer som styr efterfrågan på förnybara drivmedel behandlas. Exempel på frågor är vilka hinder och barriärer som finns för utveckling av storskalig produktion av biodrivmedel och övergången till bioekonomi, samt behovet av innovationspolitiska åtgärder. Olika styrmedel analyseras utifrån olika kriterier så som effektivitet, ekonomiska konsekvenser, miljöeffekter, legitimitet, politisk acceptans och transparens. Andra projekt tar upp IT-lösningar för förbättrat beslutsstöd samt lärdomar från etanol- och biogassektorernas utveckling.

Offentlig upphandling som styrmedel

I ett av projekten har offentlig upphandling som styrmedel för att öka användningen av förnybara drivmedel undersökts. Forskarna ville veta vilken potential som ligger i offentlig upphandling på kommunal och regional nivå, jämfört med andra typer av styrmedel på nationell nivå som är oftare undersökta, till exempel skattelättnader. Dels undersöktes hur offentlig upphandling används som instrument för inköp av miljö- och elbilar till kommunernas bilflotta i Malmö respektive Östersund. Dels undersöktes hur upphandling av busstrafik används i Skåne och Jämtland.

Att just dessa regioner valdes för jämförelsen av upphandling av busstrafik berodde på att de är väldigt olika både till storlek och i hur kollektivtrafiken ser ut.

– Vårt huvudsakliga resultat var att vi såg att man kan arbeta på väldigt olika sätt med upphandling. Allt beror på vilken ambitionen är när man inför förnybara drivmedel. I Skåne fanns en regional biogasstrategi där man ville skapa en marknad för biogas. Busstrafiken var då ett viktigt medel och vid upphandling var kravet att bussarna skulle drivas på gas, säger Jamil Khan, projektledare för projektet ”Offentlig upphandling som styrmedel för att främja spridning och användning av förnybara drivmedel” och docent vid Lunds universitet.

Detta krav vid upphandlingen fick till följd att kostnaderna blev något högre och att upphandlare och planerare var tvungna att samarbeta för att till exempel se till att det verkligen fanns tillräckligt med gas för att tillgodose behoven.

I Jämtland styrde man inte upphandlingen lika hårt utan hade istället funktionskrav.

– Man hade krav på hur stor andel som skulle vara förnybart men typen av bränsle var inte det primära och då blir det oftast biodiesel och HVO eftersom det är enklare att bara byta bränsle i befintliga bussar.

I en uppföljande studie, av doktoranden Malin Aldenius vid Lunds universitet, på ytterligare tio regioner blev resultaten likartade. I vissa regioner vill man stödja biogas och då har man det som krav vid upphandling, andra har friare krav.

– Från operatörerna finns en önskan om upphandling med funktionskrav som tar större hänsyn till marknadens villkor, men om politikerna har vissa mål så måste upphandlingen ändå styras mer, säger Jamil Khan.

När det gäller elbilar i Malmö och Östersund fanns i båda kommunerna en politisk vilja att prioritera dessa i kommunens fordonsflotta trots högre kostnad. Kommunerna tillhandahöll en lista med både elbilar och andra alternativ godkända för förvaltningarna  att köpa in. Ingen av kommunerna gav några ekonomiska incitament för köp av elbil och det var alltså förvaltningarna själva som fick stå för den högre kostnaden. Kommunerna uppmanade förvaltningarna att trots detta åtminstone testa elbil för att se vilken effekt det hade på kostnaderna och hur det fungerade med laddningsinfrastruktur till exempel.

– Dessa två delprojekt visar två väldigt olika typer av upphandling som har helt olika effekt. Svensk busstrafik drivs idag förnybart till 70 procent och där har upphandling spelat en mycket stor roll. Kommunernas bilar utgör däremot en begränsad del av alla bilar och denna typ av upphandling görs inte för att förändra den svenska personbilsflottan. Däremot kan kommunerna genom sitt agerande föregå med gott exempel och bidra till att skapa en andrahandsmarknad för elbilar.

Jamil Khan menar att det finns en diskussion kring upphandling som handlar om att det skulle vara svårt att ställa miljökrav utan att bryta mot nationell eller EU-lagstiftning.– Vår studie visar att det inte är något större hinder bara den politiska viljan finns. Då kan man ställa ganska långtgående krav.

En annan uppfattning är att det skulle driva kostnader, men studien visar också att även om det kan bli lite dyrare blir det ingen avgörande skillnad. Även här är den politiska uppbackningen viktig. Projektets resultat är publicerade i rapporten ”Grön offentlig upphandling i transportsektorn”.

Styrmedel ur ett nerifrån och upp-perspektiv

Ett annat projekt har undersökt hur andelen biogas i transportsektorn skulle kunna öka, till exempel vilka faktorer styrmedel bör ta hänsyn till. Även om biogas har använts inom transportsektorn sedan mitten av 1990-talet är biogasmarknaden liten. Användningen av fordonsgas i bilar har stagnerat även om i och för sig andelen biogas i fordonsgasen har ökat på naturgasens bekostnad. Projektet har i en fallstudie av Stockholmsregionen undersökt vad som skulle få olika aktörer att öka förädlingen av råvara till biogas liksom att ställa om fler av sina fordon till fordonsgas.

– Vad som skiljer vår studie från andra är att vi har tittat på frågan ur ett nerifrån och upp-perspektiv genom att intervjua producenter och användare. Annars brukar man oftast ha ett uppifrånperspektiv och undersöka styrmedel med hjälp av nationalekonomiska modeller för att se vad som händer vid olika scenarier, säger Stefan Grönkvist, projektledare för projektet ”Biogas i transportsektorn – en aktörs- och styrmedelsanalys” och lektor vid Kungliga Tekniska högskolan.

Ett hinder för utveckling av förnybara bränslen är att styrmedlen anses oförutsägbara. Detta är ett hinder för producenter eftersom de ekonomiska förutsättningarna kan ändras under en investerings livstid och några få år räcker inte för att kunna räkna hem en investering i biogas från skogsbaserad råvara till exempel. Även den stagnerade efterfrågan på fordonsgas, bland annat beroende på förändrad miljöbilsdefinition och osäkerhet i de styrmedel som främjar gasfordon, dämpar utvecklingen.

Det är dock inte bara politiskt beslutade styrmedel och offentliga upphandlingar som spelar roll, menar Stefan Grönkvist. I Stockholmsregionen går idag hälften av alla taxibilar på biogas, och detta tack vare en uttalad strategi från Arlanda att med hjälp av ett poängsystem som ger förtur i kön, premiera denna typ av taxibilar liksom de som går på andra typer av förnybara bränslen.

– Initiativ som det här från en aktör som Swedavia är extremt viktiga för utvecklingen, även om situationen kan ändras fort eftersom en taxis livslängd inte är längre än tre år, säger han.

På samma sätt kan offentliga upphandlingar vara viktiga genom att man ställer denna typ av krav, menar Stefan Grönkvist. Kommuner har här en viktig roll, eftersom de ofta har stort ansvar för hela kedjan från avfallshantering, biogasproduktion och transporter. Vid sin kravställning, exempelvis i samband med upphandling, har de en central roll för helheten. Ett resultat från studien är att styrmedel bör vara mer generellt inriktade och inte bara ta sikte på den svagaste länken i kedjan eftersom sådant kan ändras över tid. Författarna till studien menar att förutsägbara styrmedel är viktiga på brukarsidan, men även genom hela biogasens värdekedja. Rapporten från projektet ”Biogas i transportsektorn – en aktörs- och styrmedelsanalys” är ännu inte publicerad.

Fokus på  | 

BeWhere – Aktörsinriktad analys av biodrivmedelsproduktion i Sverige

Sverige har satt upp ambitiösa mål för omställning till en fossiloberoende fordonsflotta. För att klara detta kommer avancerade, så kallade…

Läs mer »

Sverige har satt upp ambitiösa mål för omställning till en fossiloberoende fordonsflotta. För att klara detta kommer avancerade, så kallade andra generationens biodrivmedel bli en viktig pusselbit. Storskalig produktion av biodrivmedel från exempelvis skogsråvara innebär ett antal utmaningar att lösa. Utmaningarna hänger bland annat ihop med geografiska aspekter, transporter och integrering med befintliga industrier och energisystem.

I detta projekt, som utgör en fortsättning på två tidigare projekt (Optimal lokalisering av produktion av andra generationens biodrivmedel i Sverige, del 1 och del 2), används den geografiska lokaliseringsmodellen BeWhere Sweden. Syftet är dels att förankra modellens betydelse och användbarhet hos relevanta aktörer, dels att med hjälp av modellen undersöka barriärer och drivkrafter för implementering av ny storskalig biodrivmedelsproduktion i Sverige. För att ge en mer heltäckande representation av utsikterna för att producera biodrivmedel kompletteras modellen också med jordbruksbaserade drivmedel.

Foto: FreeImages.com/Scott Lidell

Fakta

Projektledare
Elisabeth Wetterlund, Bio4Energy (LTU)

Kontakt
elisabeth.wetterlund@ltu.se

Deltagare
Robert Lundmark och Joakim Lundgren, Bio4Energy (LTU) // Magdalena Fallde, Linköpings universitet // Karin Pettersson och Johan Torén, SP(RISE)/Chalmers // Johanna Olofsson och Pål Börjesson, Lunds universitet // Marie Anheden och Valeria Lundberg, Innventia (RISE) // Dimitris Athanassiadis, Bio4Energy (SLU) // Erik Dotzauer, Fortum // Björn Fredriksson-Möller, E.on // Lars Lind, Perstorp // Marlene Mörtsell, SEKAB

Tidplan
September 2014 - oktober 2017

Total projektkostnad
2 205 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Bio4Energy (LTU + SLU), Linköpings universitet, Lunds universitet, Chalmers, SP, Innventia, Chemrec, Sekab, Perstorp och E.on

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39118-1

Projektledare: Elisabeth Wetterlund

Samverkans­program  | Slutfört | 2017-11-08

Utvärdering av produktionskostnader för biodrivmedel med hänsyn till reduktionsplikten

Den svenska regeringen föreslog under 2017 att införa en reduktionsplikt för drivmedelsdistributö­rer. Det skulle innebära ett krav att minska växthusgasutsläppen…

Läs mer »

Den svenska regeringen föreslog under 2017 att införa en reduktionsplikt för drivmedelsdistributö­rer. Det skulle innebära ett krav att minska växthusgasutsläppen från fossil bensin och diesel genom gradvis ökad inblandning av biodrivmedel med syftet att skapa bättre förutsättningar att fasa ut fossila drivmedel genom en ökad andel biodrivmedel med låga växthusgasutsläpp i ett livscykel­perspektiv. Reduktionsplikten kan innebära att ekonomisk prestanda för en produktionsväg för biodrivmedel inte bara bestäms av dess produktionskostnad, utan också produktens växthusgasutsläpp. Detta eftersom ett biodrivmedel med mycket god växthusgasprestanda kan blandas in i lägre voly­mer än ett biodrivmedel med sämre prestanda.

Huvudsyftena med detta projekt har varit dels att illustrera hur växthusgasprestanda hos olika biodrivmedel relateras till deras ekonomiska värde i det nya reduktionspliktssystemet, och dels att jämföra kostnaderna för växthusgasreduktion för olika typer av biodrivmedel aktuella för Sverige.

Resultaten visar att av de biodrivmedel som finns på marknaden idag erhålls den lägsta reduktionskost­naden för biogas producerat via rötning av avfall och sockerrörsbaserad etanol. Biodrivmedel baserade på raps resulterar i de högsta reduktionskostnaderna. Hydrogenerad Vegetabilisk Olja (HVO) produceras idag från flera olika typer av råvaror och därmed erhålls ett stort reduktionskostnads­intervall, främst beroende på råvarans kostnad och växthusgasbelastning.

Biodrivmedel som idag är under utveckling, så kallade avancerade biodrivmedel, har potential att nå lägre reduktionskostnader än många av dagens produktionskedjor. Detta gäller främst biodrivmedel producerat via termokemisk omvandling såsom pyrolys följt av raffinaderiintegrerad uppgradering samt förgasningsbaserad teknik. I de fall där vätgas behövs för uppgradering av olika typer av biooljor från pyrolys eller lignindepolymerisering föreligger dock stora osäkerheter, och reduktionskostnaden beror i hög grad på vätgasens ursprung.

Fakta

Projektledare
Erik Furusjö, IVL

Kontakt
erik.furusjo@ivl.se

Deltagare
Joakim Lundgren, Bio4Energy (LTU)

Tidplan
Juni -december 2017

Total projektkostnad
230 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och Bio4Energy (LTU)

Projektledare: Erik Furusjö

f3-projekt  | Slutfört | 2017-12-20

Jämförande fallstudie med LCA av distributionslastbil med diesel- och ottodrivlina och olika drivmedel

Projektet har utfört en livscykelanalys (LCA) av en distributionslastbil med diesel- eller otto­drivlina och olika bränslen, med fokus på både…

Läs mer »

Projektet har utfört en livscykelanalys (LCA) av en distributionslastbil med diesel- eller otto­drivlina och olika bränslen, med fokus på både emissioner av CO2-ekvivalenter och miljöskadekostnad med metoden EPS – Environmental Priority Strategy. Även elektrifiering av drivlina behandlas kortfattat. Utvärderingen ger kort och långsiktigt perspektiv på olika hållbar­hetsaspekter för transporter.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Per Hanarp, Volvo GTT

Kontakt
per.hanarp@volvo.com

Deltagare
Mia Romare, Volvo GTT

Tidplan
September - december 2017

Total projektkostnad
174 000 SEK

Finansiärer
Volvo GTT

Projektledare: Per Hanarp

f3-projekt  | Slutfört | 2018-01-10

Biodrivmedel och ekosystemtjänster

Att med hjälp av politiska beslut och styrmedel göra anpassningar till klimatförändringar står högt på agendan i både nationella och internationella…

Läs mer »

Att med hjälp av politiska beslut och styrmedel göra anpassningar till klimatförändringar står högt på agendan i både nationella och internationella sammanhang, inte minst i transportsektorn. Ofta nämns förnybara energikällor som hållbara alternativ till fossila bränslen. För att kunna besluta om den övergripande hållbarheten hos olika drivmedel behövs dock en grundlig kartläggning av miljörelaterade och sociala aspekter kopplat till produktionen av dessa. Kunskap om vilka ekosystemtjänster som påverkar och påverkas av biodrivmedelsproduktionen blir i detta sammanhang en nödvändighet.

Projektets syfte är en kartläggning av de ekosystemtjänster och -indikatorer som skulle påverkas av en eventuell intensifiering av biodrivmedelsproduktion från svensk skog och lantbruk. Syftet är dessutom att föreslå ett begreppsmässigt ramverk för hur man kan inkludera ekosystemtjänstkonceptet i beslutsprocesser. Arbetet har utförts i nära samarbete med biodrivmedelsintressenter.

Fakta

Projektledare
Karin Hansen, tidigare IVL

Kontakt
julia.hansson@ivl.se

Deltagare
Julia Hansson, IVL // Danielle Maia de Souza, SLU // Gabriela Russo Lopes, Stockholms universitet

Tidplan
Augusti 2015 - september 2016

Total projektkostnad
900 275 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, IVL och SLU

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
40770-1

Projektledare: Karin Hansen

Samverkans­program  | Slutfört | 2018-01-17

Biodrivmedel från åkermarksbaserad biomassa – förändrad markanvändning ur ett svenskt perspektiv

Indirekt förändrad markanvändning (iLUC) orsakad av biodrivmedelsproduktion har skapat en livlig internationell debatt. EU förväntas besluta kring framtida stödsystem och…

Läs mer »

Indirekt förändrad markanvändning (iLUC) orsakad av biodrivmedelsproduktion har skapat en livlig internationell debatt. EU förväntas besluta kring framtida stödsystem och restriktioner för grödor som anses orsaka iLUC. iLUC befaras leda till stora utsläpp av växthusgaser, men studier av iLUC orsakad av svensk biodrivmedelsproduktion saknas i princip helt.

Syftet med projektet har varit att undersöka hur svenska biodrivmedel påverkar användning av mark i Sverige samt att studera åtgärder för att minimera risken för iLUC samt om detta strider mot hållbarhet i biomassaproduktion. Projektet har genomförts i följande fem delar:

  1. Litteraturgenomgång av iLUC-modeller
  2. Analys av markanvändningsstatistik
  3. Utarbetande av framtidsscenarier för biodrivmedel med låg risk för iLUC
  4. Fallstudier för produktion av biodrivmedel
  5. Utarbetande av råd till beslutsfattare.

I oktober 2017 publicerade Lunds universitet en svensk sammanfattning av bakgrundsfakta och slutsatser baserat på projektets två vetenskapliga publikationer, varav en är publicerad.

En andra vetenskaplig artikel förbereds för projektet, arbetstiteln är ”Biofuels from wheat straw vs grain: can a higher production cost be compensated by lower climate impact and no iLUC”.

Foto: Lovisa Björnsson.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Serina Ahlgren, tidigare SLU

Kontakt
serina.ahlgren@ri.se

Deltagare
Lovisa Björnsson och Mikael Lantz, Lunds universitet // Thomas Prade, SLU

Tidplan
September 2015 - Augusti 2017

Total projektkostnad
2 619 607 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, SLU, Lunds universitet, E.on, Lantmännen, Swedish Biogas International, Energigas Sverige, Partnerskap Alnarp och LRF

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
40584-1

Projektledare: Serina Ahlgren

Samverkans­program  | Slutfört | 2018-01-17

Potential för förbättringar i produktion av bioolja (ImprOil)

En väg för att producera förnybara drivmedel är att framställa bioolja från skogsbiomassa via t ex snabb pyrolys, som sedan…

Läs mer »

En väg för att producera förnybara drivmedel är att framställa bioolja från skogsbiomassa via t ex snabb pyrolys, som sedan uppgraderas vidare till drivmedel på ett befintligt raffinaderi. Syrehalten i den producerade biooljan styr behovet av vätgas för att få ner syrehalten i rå bio-olja till nivåer acceptabla för raffinaderiet och för användning i motorer, och påverkar i sin tur i stor uträckning kostnaderna såväl som CO2-utsläppen associerade med produktionsvägen, vilket har visats i det tidigare projektet Värdekedjor med intermediära biobränslen.

Det här projektet har syftat till att studera alternativa teknologier som resulterar i lägre halt av syre i biooljan, och alternativ produktion av vätgas med lägre klimatpåverkan än vätgas med ursprung i fossil naturgas. Kombinationer av produktionsvägarna har jämförts med avseende på total kostnad, CO2-avtryck, omvandlingsgrad och total energieffektivitet.

Foto: FreeImages.com/Medgyesi Ferenc

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Marie Anheden, tidigare RISE

Kontakt
ida.kulander@ri.se

Deltagare
Ida Kulander, Karin Pettersson och Johan Wallinder, RISE // Lennart Vamling, Chalmers // Carl-Johan Hjerpe och Malin Fugelsang, ÅF Industri AB // Åsa Håkansson, Preem AB

Tidplan
Augusti 2016 - december 2017

Total projektkostnad
1 405 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, ÅF Industri och Preem AB

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39587-2

Projektledare: Marie Anheden

Samverkans­program  | Slutfört | 2018-01-26

Fosforåtervinning i biodrivmedel baserade på makroalger

Att byta ut fossila bränslen mot hållbara bränslen från biomassa kräver både innovativa teknolo­giska lösningar samt en råvara som inte…

Läs mer »

Att byta ut fossila bränslen mot hållbara bränslen från biomassa kräver både innovativa teknolo­giska lösningar samt en råvara som inte belastar matproduktion och land­användning för mycket. Hydrotermisk förvätskning (hydrothermal liquefaction, HTL) är en teknik för att pro­ducera biobränslen som har genererat ett ökat intresse, och genom att använda sjögräs (makroalger) som råvara blir det ett lovande alternativ som uppfyller båda de tidigare nämnda kriterierna.

Den huvudsakliga orsaken till övergödning av kustvatten är fosfor som främst används i gödningsmedel och som genom avrinning från jordbruk hamnar omgivningen. Att använ­danda av makroalger som råvara vid HTL medför därmed en extra fördel då övergödningen kan avhjälpas eftersom makroalger vid marin odling tar upp överflödiga näringsämnen, till exempel fosfor, från omgivningen. Efter HTL av makroalgerna kan fosforn återvinnas och användas till att producera struvit, ett naturligt gödningsmedel som kan ersätta traditionella mineralgödningsmedel.

Syftet med den här studien har varit att identifiera lönsamma och miljövänliga tekniska lösningar som sammankopplar fos­foråtervinning med makroalger bearbetade med HTL, och samtidigt bredda produktutfallet från biobränsleproduktion. Projektet har gjort en omfattande analys av tillgängliga fosforåtervinningstekniker genom en litte­raturstudie och en analys av referensnätverk, såväl som modellering av en fosforåtervinningsteknik. Tre olika alternativ av den valda fosforåtervinningen granskades där den ekonomiska prestandan utvärderades genom jämförelser mellan de olika alternativens driftskostnader, och miljöpåverkan ut­värderades genom att jämföra kumulativt energibehov, global uppvärmningspotential och eco-indicator99.

Fakta

Projektledare
Stavros Papadokonstantakis, Chalmers

Kontakt
stavros.papakonstantakis@chalmers.se

Deltagare
Andrea Gambardella, Johan Askmar och Yiyu Ding, Chalmers

Tidplan
Mars - september 2017

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och Chalmers

Projektledare: Stavros Papadokonstantakis

f3-projekt  | Slutfört | 2018-02-05

Havsbaserade biodrivmedel och ekosystemtjänster

Förnyelsebara energikällor anses generellt vara hållbara alternativ till fossila bränslen inom transportsektorn. Produktion av alger och sjöpungar i havsmiljö undersöks…

Läs mer »

Förnyelsebara energikällor anses generellt vara hållbara alternativ till fossila bränslen inom transportsektorn. Produktion av alger och sjöpungar i havsmiljö undersöks som ett intressant alternativ till biodrivmedel från skogsrester och jordbruksgrödor, eftersom dessa inte används som föda och tar upp mindre landyta vid produktion. För att kunna fastställa den övergripande hållbarheten av en eventuell framtida ökad produktion av havsbaserade drivmedel krävs dock en utredning och kartläggning av olika miljö- och sociala konsekvenser kopplade till detta. I detta sammanhang är kunskap om de ekosystemtjänster som påverkas av produktionen av biodrivmedel viktig.

Syftet med detta projekt har varit att kartlägga, identifiera och beskriva dessa ekosystemtjänster samt de indikatorer som bäst beskriver dem. En sådan kartläggning kan utgöra ett viktigt beslutsunderlag vid en eventuell intensifiering av havsbaserad biodrivmedelsproduktion i Sverige.

Foto: freeimages.com/Guillaume Riesen

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Karin Hansen, tidigare på IVL

Kontakt
karin.hansen@naturvardsverket.se

Deltagare
Karin Hansen, Roman Hackl, Anna-Sara Krång och Julia Hansson, IVL // Susanne Ekendahl och Johan Engelbrektsson, RISE

Tidplan
Januari - december 2017

Total projektkostnad
517 975 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, IVL och RISE

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
43679-1

Projektledare: Karin Hansen

Samverkans­program  | Slutfört | 2018-02-15

Kunskapssyntes om nya värdekedjor genom termokemisk omvandling av rötrest för ökad biodrivmedelsproduktion i Sverige

För att kunna ersätta fossila drivmedel med andra generationens biodrivmedel och nå målet med en fossiloberoende fordonsflotta år 2030 är…

Läs mer »

För att kunna ersätta fossila drivmedel med andra generationens biodrivmedel och nå målet med en fossiloberoende fordonsflotta år 2030 är det viktigt att utnyttja den råvara som idag rötas mer effektivt. Detta projekt syftar till att undersöka om restströmmar från biokemisk omvandling på ett tekno-ekonomiskt sätt kan utnyttjas som råvara till förgasning för biodrivmedelsproduktion, och om det finns kunskapsluckor i denna fråga. I detta ingår även bedömningen av eventuella biprodukter såsom kraftvärme, aska, m.fl.

Värdekedjan som projektet avser inbegriper delstegen rötrest-rötrestbehandling-förgasning-hantering av aska. Syftet är att ge svensk industri och myndigheter ett underlag för bedömning av om rötrester från biogasproduktion kan förgasas och vilka nyttor föreslagen värdekedja kan resultera i, jämfört med hur rötresten och dess värdekedja ser ut idag.

Foto: freeimages.com/Mihai Caliseriu

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Anna-Karin Jannasch, RISE

Kontakt
anna-karin.jannasch@ri.se

Deltagare
Kent Davidsson och Sudhansu Pawar, RISE // Mikael Lantz, Lunds universitet

Tidplan
Januari - december 2017

Total projektkostnad
500 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, RISE och Lunds universitet

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
43682-1

Projektledare: Anna-Karin Jannasch

Samverkans­program  | Slutfört | 2018-02-27

Infrastruktur och fordon för lastbilstransporter med el och vätgas som drivmedel

Globalt sett pågår intensiv forskning om samt ut­veckling och demonstration av elvägar och bränsleceller för vägbundna transporter. Två av demonstrationsprojekten…

Läs mer »

Globalt sett pågår intensiv forskning om samt ut­veckling och demonstration av elvägar och bränsleceller för vägbundna transporter. Två av demonstrationsprojekten för elvägar finns i Sverige: Sandviken och Arlanda. Det här projekt ger en samlad och uppdaterad bild av det tekniska och ekonomiska utvecklingsläget för långväga tunga vägtransporter med el och vätgas som drivmedel utifrån svenska förutsättningar. I rapporten intervjuas flera aktörer kopplade till de svenska demonstrationsprojekten, liksom  representanter från tunga fordonstillverkare och vätgasleverantörer.

Tre olika tekniker för elvägar har studerats närmare: konduktiv överföring via hängande tråd, räls i vägen och induktiv överföring. Dessutom har information om bränsleceller för drift av tunga vägtransporter inhämtats från litteraturen. Kostnadsuppskattningar för fordon, infrastruktur och drift idag och för framtiden har inhämtats från litteratur, och vissa anpassningar och antaganden om förutsättningar har gjorts för att kunna jämföra mot konventionella transporter med dieseldrivna långtradare.

Projektet visar att de uppskattade kostnaderna för fordon med nya tekniker var högre än för konventionella fordo­n i början av den tidsperiod som studerats (2017 till 2030); det gäller framför allt bränslecell­sfordonen. Den uppskattade skillnaden mot slutet av perioden var betydligt mindre. De kostnads­uppskattningar för infrastruktur som erhållits från litteraturen eller intervjuer visade att kostnaden för nya elvägar är hög och att kostnaderna för induktiv överföring är högst av de studerade tekni­kerna.

Fakta

Projektledare
Stefan Grönkvist, KTH

Kontakt
stefangr@kth.se

Deltagare
Francesca Sartini, University of Pisa // Magnus Fröberg, Scania

Tidplan
Maj 2016 - november 2017

Total projektkostnad
233 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, KTH och Scania

Projektledare: Stefan Grönkvist

f3-projekt  | Slutfört | 2018-03-12

Integrerad utvärdering av fordonsbränslen med hållbarhets-LCA – sociala och miljömässiga konsekvenser i ett livscykelperspektiv

Hur hållbart ett visst biodrivmedel är uttrycks ofta som dess förmåga att minska utsläppen av växthusgaser jämfört med konventionella fossila…

Läs mer »

Hur hållbart ett visst biodrivmedel är uttrycks ofta som dess förmåga att minska utsläppen av växthusgaser jämfört med konventionella fossila drivmedel. Men produktion och användning av fordonsbränslen leder även till annan miljöpåverkan samt sociala/socioekonomiska konsekvenser.

I detta projekt genomförs en Life Cycle Sustainability Assessment (LCSA) på drivmedel, med kunskap från olika livscykelmetoder. I en LCSA integreras miljömässiga, social och ekonomiska aspekter i samma analys. Projektet bygger vidare på ett tidigare projekt.

Det nya projektets mål har varit att

  • fördjupa analysen av social påverkan för de 3-4 drivmedelskedjor som visat på stora risker i det tidigare projektet
  • försöka integrera både positiva och negativa social aspekter
  • vidareutveckla metoden för LCSA och tillämpa på drivmedel
  • diskutera betydelsen för policyutvecklingen inom området.

Foto: FreeImages.com/Stephen Tainton

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Elisabeth Ekener, KTH

Kontakt
elisabeth.ekener@abe.kth.se

Deltagare
Julia Hansson, Mathias Gustavsson, Jacob Lindberg, Felipe Oliveira och Jonathan Wranne, IVL // Philip Peck, Lunds universitet // Aron Larsson, Stockholms universitet

Tidplan
September 2014 - september 2016

Total projektkostnad
1 997 500 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, KTH, IVL och Lunds universitet

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39120-1

Projektledare: Elisabeth Ekener

Samverkans­program  | Slutfört | 2018-03-14

Förgasningsbaserade drivmedel – växthusgasemissioner och lönsamhetsanalys med generella och sektorsspecifika styrmedel

Förgasningsbaserade biodrivmedelproduktionssystem har en stor potential att minska utsläppen av växthusgaser. Systemens kommersiella genomförbarhet påverkas av fossilbränslepriser, priset på biomassa…

Läs mer »

Förgasningsbaserade biodrivmedelproduktionssystem har en stor potential att minska utsläppen av växthusgaser. Systemens kommersiella genomförbarhet påverkas av fossilbränslepriser, priset på biomassa samt politiska styrmedel, till exempel kostnaden för att släppa ut koldioxid.

Syftet med detta projekt har varit att analysera och kvantifiera vilka nivåer på en sektorsspecifik kostnad för växthusgasutsläpp (per koldioxidekvivalent) transportsektorn som krävs för att få lönsamhet i olika förgasningsbaserade biodrivmedelssystem under olika framtida enermimarknadsscernarier. Analysen av de förgasningsbaserade systemen bygger på tidigare arbete av projektdeltagarna och inkluderar produktion av syntetisk naturgas (SNG), metanol och Fischer Tropsch-bränslen. Framtidsscenarierna baseras på de priser för fossila bränslen som anges i ”New Policy Scenario” samt ”450 ppmv Scenario” i World Energy Outlook 2016. I projektet jämförs också kostnader och utsläpp av växthusgaser från de förgasningsbaserade sys­temen med system där biomassa istället används för elproduktion (kraftvärme eller kondenskraft) och där elen används för fordonsdrift.

Resultaten visar att den sektorspecifika kostnaden som skulle krävas för att de förgasningsbaserade system ska bli lönsamma inte är högre än den nuvarande koldioxidskatten för drivmedel i Sverige. Dessutom visar resultaten att de system där biomassan används i konventionella omvandlingssystem till el och där elen används för fordonsdrift, har högre lönsamhet i de undersökta scenarierna. Dock är dessa system starkt beroende av värmesänkor och intäkter från levererad värme till ett högt pris.

Utifrån analysen av växthusgasutsläpp tycks systemet med eldrift ger större reduktioner än de förgasningsbaserade systemen. Analysen inkluderar dock inte alla systemets delar (fordons- och batteritillverkning samt laddinfrastruktur är exkluderade), vilket spelar roll för resultatens generaliserbarhet. Men värmesänkor spelar även här en betydande roll, liksom den högre effektiviteten hos elmotorer jämfört med diesel- och bensin­motorer.

Fakta

Projektledare
Kristina Holmgren, tidigare på IVL

Kontakt
kristina.holmgren@vti.se

Deltagare
Tomas Lönnqvist, IVL // Thore Berntsson, Chalmers

Tidplan
Maj 2016 - november 2017

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och IVL. Projektet har också finansierats från Göteborg Energis Stiftelse för Forskning och Utveckling.

Projektledare: Kristina Holmgren

f3-projekt  | Slutfört | 2018-04-19

Drivmedel ur lignocellulosa i kombinationsprocess

I den kontinuerliga utvärderingen av affärsmöjligheter för Agroetanol har en patenterad process­kombination för produktion av andra generationens transportbränslen uppmärksammats. Enligt…

Läs mer »

I den kontinuerliga utvärderingen av affärsmöjligheter för Agroetanol har en patenterad process­kombination för produktion av andra generationens transportbränslen uppmärksammats. Enligt tidi­gare utvärderingar kan kombinationen producera sådana bränslen från trä och halm till kostnads­nivåer jämförbara med nuvarande kostnader för första generationens bränslen.

Den totala processen kombinerar redan befintliga tekniker och ingen grundläggande FoU krävs. Tillsammans med dedikerad produktion av transportbränslen utan sidoprodukter och med ett mini­mum av avfallshantering har detta initierat en gemensam studie med patentinnehavaren. Syftet med studien är att utvärdera möjligheterna att etablera en demonstrationsenhet vid Agroetanols etanol­anläggning på Händelö. Anläggningens kapacitet är 20 ton TS-trä och halm per timme vilket ger cirka 4100 liter etanol plus 4900 m3n biogas (SNG, syntetisk naturgas) per timme.

Fakta

Projektledare
Anders Holmbom, Lantmännen

Kontakt
anders.holmbom@lantmannen.com

Deltagare
Anders Östman, Cellulose Fuels

Tidplan
Juni - September 2017

Total projektkostnad
247 500 SEK

Finansiärer
f3:s parter, Lantmännen och Cellulose Fuels

Projektledare: Anders Holmbom

f3-projekt  | Slutfört | 2018-05-07

Elektrolys och elektrobränslen i svensk kemi- och drivmedelsindustri: en jämförelse av kostnader och klimatnytta

För att nå de nationella målen om en fossiloberoende fordonsflotta 2030, 100 % förnybar kraft­produktion år 2040 och ett klimatneutralt…

Läs mer »

För att nå de nationella målen om en fossiloberoende fordonsflotta 2030, 100 % förnybar kraft­produktion år 2040 och ett klimatneutralt samhälle år 2045 är det viktigt att produktionen av förnybara bränslen, avfossiliseringen av svensk industri i stor skala samt utvecklingen av ett mer flexibelt elsys­tem med storskalig energilagring nu tar fart. Ett sätt som delvis kan bidra till ett balanserat kraftsystem och delvis till ökad produktion av förnybara substanser, är att utnyttja den ökande tillgången på förny­bar, billig el för vattenelektrolys till vätgas (här benämnt som elektro-vätgas) och syrgas.

Förnybar elektro-vätgas kan användas som energilager och/eller som bränsle i exempelvis bränslecell­fordon, men har troligtvis sin största potential i processer som ersätter fossila råmaterial och/eller ener­gibärare inom olika industriella sektorer, till exempel stål-, kemi- och biobränsleproduktion. Vidare kan elektro-vätgas användas för att binda större koldioxidutsläpp från exempelvis biogasanläggningar, stål- eller cementindustrin och via så kallade elektrobränsleprocesser generera värdefulla produkter som metan och metanol i en cirkulär ekonomi. De olika applikat­ionerna har olika mognadsgrad, men är i allmänhet långt ifrån en bred kommersiell penetration.

Syftet med detta projekt har varit att tillhandahålla en allmän, lättillgänglig sammanfattning av vilka förutsättningar som krävs för att elektro-vätgas skall kunna betraktas som ett lönsamt alternativ för av­fossilisering av olika industrisektorer i Sverige. Analysen har baserats på ett antal fallstudier med fokus på den svenska kemi- och biobränsleindustrin med svenska cement- och stålindustrin som referenser för att möjliggöra först och främst jämförelser av efterfrågan på elektro-vätgas.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Anna-Karin Jannasch, RISE

Kontakt
anna-karin.jannasch@ri.se

Deltagare
Maria Grahn, Chalmers // Mattias Backmark och Linda Werner, Preem // Anna Berggren, Perstorp // Charlotte Lorentzen, Ecobränsle // Magnus Lundqvist, Swerea Mefos // Mikael Nordlander, Vattenfall // Mathias Thorén och Jonas Larsson, SSAB // Bodil Wilhelmsson, Cementa

Tidplan
Maj - november 2017

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
RISE och Chalmers. Projektet har haft ytterligare extern finansiering från Chalmers-Preem-samarbetet.

Projektledare: Anna-Karin Jannasch

f3-projekt  | Slutfört | 2018-05-08

Metanolproduktion via svartlutsförgasning med utökad råvarubas

Att effektivt kunna utnyttja biprodukter från biokemisk drivmedelsframställning är avgörande för produktionsutvecklingen, och det finns ett behov av att utvidga råvarubasen…

Läs mer »

Att effektivt kunna utnyttja biprodukter från biokemisk drivmedelsframställning är avgörande för produktionsutvecklingen, och det finns ett behov av att utvidga råvarubasen vid svartlutsförgasning. Med denna bakgrund syftar detta projekt till att göra en miljömässig och teknoekonomisk analys av samförgasning av svartlut och biprodukter från biokemisk drivmedelsproduktion (glycerol och fermenteringsrester) samt pyrolysvätska från skogrester för produktion av biometanol. Den tekniska produktionspotentialen i Sverige av två olika metanolkvaliteter (råmetanol och grade AA) via de nämnda produktionskedjorna kommer också att bedömas.

Projektet kompletterar bland annat två aktuella forskningsprojekt vid Luleå Tekniska Universitet där experimentella studier med inblandning av ovanstående material i svartlut genomförs.

Fakta

Projektledare
Joakim Lundgren, Bio4Energy (LTU)

Kontakt
joakim.lundgren@ltu.se

Deltagare
Lara Carvalho och Elisabeth Wetterlund, Bio4Energy (LTU) // Erik Furusjö, IVL och Bio4Energy (LTU) // Johanna Olofsson och Pål Börjesson, Lunds universitet // Golnar Azimi, Perstorp Bioproducts AB

Tidplan
Augusti 2015 - Oktober 2017

Total projektkostnad
1 837 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Bio4Energy, Lunds universitet och Perstorp

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
40759-1

Projektledare: Joakim Lundgren

Samverkans­program  | Slutfört | 2018-05-09

Ett innovationspolitiskt ramverk och styrmedelsalternativ för utvecklingen av bioraffinaderier

Projektet syftar till att visa på olika styrmedels potential att bidra till förverkligandet av framtidens bioraffinaderier för produktion av förnybara…

Läs mer »

Projektet syftar till att visa på olika styrmedels potential att bidra till förverkligandet av framtidens bioraffinaderier för produktion av förnybara drivmedel i kombination med andra produkter. Projektets mål är att bidra med: (i) en internationell kunskapssyntes av styrmedel för att stimulera innovation, uppskalning och spridning av ny teknologi med fokus på bioraffinaderier och produktion av förnybara drivmedel; (ii) ett innovationspolitiskt ramverk som kan användas för att analysera hur olika typer av styrmedel bidrar till forskning och utveckling, uppskalning och spridning av mogna teknologier; samt (iii) en bedömning av lämpliga styrmedelsval ur ett svenskt perspektiv. För att möjliggöra innovation och industriell kapacitet behöver alla tre nämnda faser av den teknologiska utvecklingsprocessen stimuleras. I Sverige saknas dock styrmedel för uppskalning av innovativ teknologi samt för spridning av mer mogen teknologi.

Foto: FreeImages.com/Dimitris Petridis

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Hans Hellsmark, Chalmers

Kontakt
hans.hellsmark@chalmers.se

Deltagare
Julia Hansson och Tomas Lönnqvist, IVL // Patrik Söderholm, Bio4Energy (LTU)

Tidplan
September 2016 - december 2017

Total projektkostnad
1 529 350 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, IVL, LTU, Perstorp, Preem, Göteborg Energi AB och Lantmännen

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
42394-1

Projektledare: Hans Hellsmark

Samverkans­program  | Slutfört | 2018-05-14

Utsikt för förnybara sjöfartsbränslen

Sjöfarten behöver införa alternativa drivmedel för att minska sin miljö- och klimatpåverkan både på kort och lång sikt. Till år…

Läs mer »

Sjöfarten behöver införa alternativa drivmedel för att minska sin miljö- och klimatpåverkan både på kort och lång sikt. Till år 2050 bör växthusgasutsläppen minska med 50 procent jämfört med 2008 års nivåer, hävdar den Internationella sjöfartsorganisationen IMO. För att nå dit spelar val av drivmedel en stor och viktig roll, men det finns ett behov av kunskap på detta område som behöver tillgodoses. Det här projektets övergripande syfte har varit att analysera de förnybara drivmedlens roll inom sjöfartssektorn och bidra med beslutsunderlag kring val av förnybara brän­slen till berörda aktörer inom bland annat industrin och myndigheter.

Projektet inkluderar tre delar: en kunskapssammanställning kring alternativa marina drivmedel och olika aktörers pågående satsningar, en övergripande analys av faktorer som påverkar val av drivmedel inom sjöfarten, och en multikriterieanalys av utvalda alternativa marina drivmedel som beaktar tekniska, miljömässiga och ekonomiska kriterier.

Foto: FreeImages.com/John Boyer

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Julia Hansson, IVL

Kontakt
julia.hansson@ivl.se

Deltagare
Stina Månsson och Erik Fridell, IVL // Selma Brynolf, Karin Andersson och Maria Grahn, Chalmers

Tidplan
September 2016 - december 2017

Total projektkostnad
1 385 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, IVL och Chalmers

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
42403-1

Projektet har stöttats av en referensgrupp med medlemmar från Stena Line, Preem, Wallenius Marine, Energigas Sverige, Wärtsilä, Trafikverket, Sjöfartsverket, Maritima klustret i Västra Götaland, Energimyndigheten och SSPA.

Projektledare: Julia Hansson

Samverkans­program  | Slutfört | 2018-05-30

Utsikt för förnybar flytande metan i Sverige

Förnybar flytande metan lyfts i Sverige och på EU-nivå fram som ett intressant alternativ till fossila drivmedel vid drift av…

Läs mer »

Förnybar flytande metan lyfts i Sverige och på EU-nivå fram som ett intressant alternativ till fossila drivmedel vid drift av tunga fordon och fartyg på grund av sin teknikmognad, sin relativt höga klimatnytta samt relativt höga energitäthet. Till exempel talas det ofta om att dagens användning och även planerad användning av flytande naturgas (LNG) på sikt ska ersättas med flytande biogas (LBG).

Syftet med projektet har varit att studera möjligheterna för LBG i Sverige i ett kort till medellångt tidsperspektiv med fokus till år 2030. Det har gjorts genom att ta fram scenarier för inhemsk efterfrågan och produktion av LBG, som tar hänsyn till inhemsk efterfrågan från vägtransport, sjöfart och industri samt utbud från produktion av LBG via rötning.

Målet med projektet är att bättre förstå förutsättningarna för LBG som ett alternativ för tunga fordon och fartyg och kunna bidra till att svara på frågan: Vad är realistiskt att tro om det framtida bidraget av LBG i Sverige år 2030?

Projektet kan ses som en komplettering till ett tidigare projekt som brett studerade utsikterna för förnybara drivmedel i Sverige men utan att ingående diskutera just LBG, vilket är fokus i detta projekt. Det nya projektet knyter även an till tre projekt inom samverkansprogrammet Förnybara drivmedel och system och till ett tidigare f3-projekt:

  • Metan som drivmedel – en gate-to-wheel-studie (METDRIV)
  • Utsikt för förnybara sjöfartsbränslen
  • Biogas i transportsektorn – en aktörs- och styrmedelsanalys
  • Hur kan metan från skogsråvara komplettera biogas från anaerob rötning i den svenska transportsektorn? (f3-projekt)

Fakta

Projektledare
Anders Hjort, IVL

Kontakt
anders.hjort@ivl.se

Deltagare
Julia Hansson och Tomas Lönnqvist, IVL

Tidplan
Juni 2018 - maj 2019

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och IVL

Projektet har stöttats av en referensgrupp bestående av följande aktörer: Björn Fredriksson Möller (E.ON), Erik Fromell (Gasum), Erik Nordell (Tekniska Verken), Fredrik Svensson (Energigas Sverige) och Hannele Johansson (Energikontoret Sydost).

Projektledare: Anders Hjort

f3-projekt  | Slutfört | 2018-06-01

Långsiktig hållbarhetsutvärdering av fossilfria drivmedelsproduktionskoncept

Framtida utveckling av fossilfria drivmedel kommer troligen att ske under kraftigt förändrade förutsättningar med avseende på kringsystem, energipriser och styrmedel.

Läs mer »

Framtida utveckling av fossilfria drivmedel kommer troligen att ske under kraftigt förändrade förutsättningar med avseende på kringsystem, energipriser och styrmedel. Detta innebär att de ekonomiska och miljömässiga förutsättningarna för fossilfria drivmedel inte kommer att vara desamma som idag. Därför behövs det metoder som hanterar detta under olika framtida scenarier.

Detta projekt har analyserat och jämfört utvecklingen på området dels generellt, dels specifikt vid tre svenska forskargrupper från LTU, LU och Chalmers med målet att identifiera möjliga metodkombinationer. Utöver en rapport planerar projektet att leverera en review-artikel med syftet att bidra till kunskapsbasen om hur strategiska beslutsunderlag i industrin och hos politiska beslutsfattare inom detta område kan förbättras.

Foto: FreeImages.com/Hans Thoursie

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Simon Harvey, Chalmers

Kontakt
simon.harvey@chalmers.se

Deltagare
Åsa Kastensson och Joakim Lundgren, Bio4Energy (LTU) // Pål Börjesson, Lunds universitet // Matty Janssen, Chalmers

Tidplan
September 2016 - Mars 2018

Total projektkostnad
1 200 923 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Chalmers, Luleå tekniska universitet och Lunds universitet

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
42402-1

Projektledare: Simon Harvey

Samverkans­program  | Slutfört | 2018-08-21

Syntes av LCA-studier av drivmedel för tunga lastbilar

Lastbilar för godstransport på väg möjliggör ekonomisk tillväxt, de transporterar varor som mat, elektronik eller råvaror. Dagens lastbilar drivs huvudsakligen…

Läs mer »

Lastbilar för godstransport på väg möjliggör ekonomisk tillväxt, de transporterar varor som mat, elektronik eller råvaror. Dagens lastbilar drivs huvudsakligen med diesel och använder en bety­dande del av den globala fossila oljeproduktionen. Utan ytterligare politiska ansträngningar förvän­tas användningen av oljebaserade drivmedel för godstransporter öka betydligt. Åtgärder för att minska utsläppen av växthusgaser från vägfordon inbegriper användningen av förnybara bränslen, elektrifiering och användning av bränsleceller. Alla dessa alternativ verkar vara genomförbara för medelstora fordon, men för tunga långdistansfordon är de möjliga alternativen till diesel mindre tydliga.

Livscykelanalys (LCA) kan vara ett viktigt verktyg för att vägleda beslutsfattare och för att styra den tekniska utvecklingen. Slutsatsen från detta arbete är emellertid att tillgängliga LCA-studier av vägfordon för godstrafik inte ger tillräckligt stöd för beslut. De flesta studier är begränsade och re­sultat från olika studier är svåra att jämföra och leder till olika rekommendationer. Problem som identifieras i nuvarande studier är följande:

  1. antalet tillgängliga rapporter om lastbilar är begränsat
  2. definitionen av fordonet är oklart
  3. olika metoder och systemgränser används
  4. studier fokuse­rar på den nuvarande situationen och omfattar inte framtida överväganden.

Dessutom är tillgängliga studier vanligen begränsade på så sätt att de inte inkluderar utrustningens livscykel, slutanvändning, analys av resursutarmning eller kostnad.

Eftersom det saknas en enkel lösning för att sänka utsläppen av växthusgaser från tunga transporter bör fler LCA-studier fokusera på denna sektor. Sådana studier bör vara kompletta och väldefinierade samt inkludera utrustningens livscykel och slutanvändning. Dessutom föreslås att analysen även innefattar tillgänglighet av resurser och kostnader. För att bättre kunna stödja beslutsfattandet måste även den framtida utvecklingen av teknik och samhälle beaktas. Att bygga långsiktiga scenarier med noll växthusgasutsläpp och där allt material återvinns är särskilt viktigt för att åstadkomma lösningar för tunga transporter som är fullt hållbara.

Fakta

Projektledare
Ingemar Magnusson, Volvo GTT

Kontakt
ingemar.magnusson@volvo.com

Deltagare
Isabel Cañete Vela och Henrik Thunman, Chalmers // Per Hanarp, Volvo GTT

Tidplan
Maj - november 2017

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter och Volvo

Projektledare: Ingemar Magnusson

f3-projekt  | Slutfört | 2018-08-29

Hållbara biodrivmedel – kritisk granskning av rådande synsätt och fallstudier med utvidgad systemanalys som ger nya perspektiv och goda exempel

Detta projekt är en vidareutveckling av den forskning på hållbara bioenergisystem som bedrivs vid avdelningen för Fysisk resursteori vid Chalmers…

Läs mer »

Detta projekt är en vidareutveckling av den forskning på hållbara bioenergisystem som bedrivs vid avdelningen för Fysisk resursteori vid Chalmers och avdelningen för Miljö och energisystem vid Lunds tekniska högskola. Syftet är att bredda vidareutveckla systemforskningen om biodrivmedel med nya perspektiv, samt att kritiskt granska och föreslå alternativ till de angreppssätt, analyser och policy-instrument som har påverkat utvecklingen inom bioenergiområdet under de senaste åren.

Projektet fokuserar på hållbar markanvändning och effektivt utnyttjande av biomassa, liksom användning av avfall restprodukter som råvara för biobränsle och andra högvärdiga bioprodukter. Ett annat fokus är ökad integration mellan energisystem och andra system. Projektet kommer att utveckla analysmetoder för att bättre hantera biodrivmedelssystemens komplexitet. Fallstudier av biodrivmedelssystem kommer att genomföras med beaktande av ekosystemtjänster, resurskonkurrens och synergier, alternativa marknader, temporala och spatiala aspekter, samt integrerad produktion i biokombinat. Genom att systemanalytiska metoder och modeller breddas och utvidgas mot natursystem, tekniska system, marknader mm uppstår nya perspektiv som tillförs diskussioner om biodrivmedel liksom utformning av styrmedel, hållbarhetskriterier och strategisk planering.

Projektet har hög ambition gällande vetenskaplig publicering och även gällande kommunikation mot näringsliv och det politiska systemet, där IEA Bioenergy och andra nätverk nyttjas för effektiv nationell och internationell spridning.

Foto: FreeImages.com/Jerneja Varsek

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Göran Berndes, Chalmers

Kontakt
goran.berndes@chalmers.se

Deltagare
Pål Börjesson, Lunds universitet // Oskar Englund och Olivia Cintas, Chalmers // , IEA Bioenergy Task 43 - Biomass Feedstocks for Energy Markets

Tidplan
September 2015 - november 2017

Total projektkostnad
1 903 133 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Chalmers och Lunds universitet

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
40774-1

Projektledare: Göran Berndes

Samverkans­program  | Slutfört | 2018-09-27

Teknoekonomisk utvärdering av kortsiktiga och långsiktiga teknikspår för integrerad biodrivmedelsproduktion

Sverige har som mål att nå en fossilfri fordonsflotta till 2030. På kort sikt behövs biodrivmedel som kan användas i…

Läs mer »

Sverige har som mål att nå en fossilfri fordonsflotta till 2030. På kort sikt behövs biodrivmedel som kan användas i befintliga fordon och i befintlig infrastruktur (bensin- eller dieselidentiska; drop-in-bränslen ). Energimyndigheten har här pekat ut drivmedelstillverkning från främst lignin som ett strategiskt prioriterat område. På längre sikt fokuseras av energi- och resursskäl främst på höginblandade eller rena biodrivmedel, i form av cellulosabaserad etanol och förgasningsbaserade bränslen som metan, metanol och DME.

I detta projekt har kort- och långsiktiga teknikspår för integrerad biodrivmedelsproduktion utvärderats utifrån teknoekonomiska aspekter och teknikmognad. Utvärderingen har gjorts baserat på befintlig kunskap och utgår från önskad produktionskostnad, för att kunna bedöma vilka utbyten och investeringskostnader som måste nås under givna scenarier. Resultatet kan användas som bakgrundsunderlag i framtagandet av måltal för framtida utvecklingsinsatser.

Projektet rapporteras i två vetenskapliga artiklar och en detaljerad rapport (på engelska) som innehåller analysen av samtliga scenarier. En svensk sammanfattning av projektets resultat har också framställts.

Foto: FreeImages.com/John Nyberg

Fakta

Projektledare
Erik Furusjö, IVL

Kontakt
erik.furusjo@ivl.se

Deltagare
Elisabeth Wetterlund och Yawer Jafri, Bio4Energy (LTU) // Marie Anheden, Ida Kulander och Johan Wallinder, RISE Bioeconomy // Åsa Håkansson, Preem

Tidplan
Augusti 2016 - december 2017

Total projektkostnad
1 488 868 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, IVL, LTU, RISE och Preem

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
42406-1

Projektledare: Erik Furusjö

Samverkans­program  | Slutfört | 2019-02-22

Biogas i transportsektorn – en aktörs- och styrmedelsanalys

Trots att biogasfordon har använts i ett par decennier är biogasmarknaden liten. Detta projekt vill för det första öka kunskapen…

Läs mer »

Trots att biogasfordon har använts i ett par decennier är biogasmarknaden liten. Detta projekt vill för det första öka kunskapen om vad som kan få olika aktörer att förädla mer av sin råvara till biogas respektive ställa om fler av sina fordon till biogas. För det andra har syftet varit att utreda hur olika styrmedel kan utformas för att främja denna utveckling. Den grundläggande frågan är vad som kan göras och av vem för att främja en snabbare utveckling av tillförsel och användning av biogas inom transportsektorn. Nuvarande och potentiella råvaruleverantörer, gasproducenter och användare av biogasfordon, det vill säga aktörer, är den ena tyngdpunkten. Den andra är styrmedel, där biogas är ett av många biodrivmedel som kan/bör främjas.

Projektet är en fallstudie av Stockholmsregionen men upplagd på så sätt att resultaten ska vara relevanta också för den nationella nivån. Biogasmarknaden ses som ett socio-tekniskt system och ansatsen inkluderar ingående kontakter med aktörerna.

Resultatet från projektet publiceras i två artiklar och en projektrapport. Rapporten är skriven på engelska med svensk sammanfattning.

Foto: FreeImages.com/Irum Shahid

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Stefan Grönkvist, KTH

Kontakt
stefangr@kth.se

Deltagare
Tomas Lönnqvist och Thomas Sandberg, KTH // Jonas Ammenberg och Stefan Anderberg, Linköpings universitet // Jürgen Jacoby, Stockholm Gas

Tidplan
Juli 2015 - december 2016

Total projektkostnad
1 927 625 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, KTH och Stockholm Gas AB

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39595-1

Projektledare: Stefan Grönkvist

Samverkans­program  | Slutfört | 2019-03-05

f3 Annual reports

Here you can read and download annual reports, summarizing the acitivities within f3 during specific years. From 2018, the annual…

Läs mer »

Here you can read and download annual reports, summarizing the acitivities within f3 during specific years. From 2018, the annual report is written in Swedish. Contact the f3 office if you want to find out more about any content.

f3-projekt  | 

Hållbara drivmedel – en tekno-ekonomisk WtW-analys

Ökad användning av skogsbaserade biodrivmedel och el för transporter utpekas som en central del i omställning mot ett fossilfritt samhälle…

Läs mer »

Ökad användning av skogsbaserade biodrivmedel och el för transporter utpekas som en central del i omställning mot ett fossilfritt samhälle och en fossiloberoende transportsektor. Detta projekt jämför olika biodrivmedel, inklusive el, som energibärare ur framför allt ett tekno-ekonomiskt WtW-perspektiv, men även nyckeltal i form av växthusgasemissioner samt energieffektivitet ingår. Målet är att ta fram resultat som visar olika värdekedjors transporteffektivitet i form av kr/km, kWh/km och CO2-ekvivalenter/km och jämföra dessa med fossila alternativ. Ett producentperspektiv kommer att ingå i studien för att visa på förutsättningarna för lönsam biodrivmedelsproduktion.

I studien läggs stor vikt vid att jämförelserna görs med konsistenta antaganden för de studerade värdekedjorna samt att man studerar hur ändringar av olika parametrar påverkar transporteffektiviteten för olika alternativ. Vad som begränsar potentialen för de olika alternativen belyses också.

Foto: FreeImages.com/Gábor Palla

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Karin Pettersson, RISE

Kontakt
karin.pettersson@ri.se

Deltagare
Henrik Gåverud och Martin Gjörling, Sweco // Mårten Larsson, Lantmännen (tidigare Sweco) // Rickard Fornell, RISE // Peter Berglund Odhner, Länsstyrelsen Skåne (tidigare Sweco) // Eric Zinn, Göteborg Energi AB

Tidplan
September 2016 - april 2019

Total projektkostnad
1 429 856 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, RISE, Sweco Energiguide och Göteborg Energi AB

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
42404-1

Projeket har haft en referensgrupp med medlemmar från E.on, Volvo och Svebio.

Projektledare: Karin Pettersson

Samverkans­program  | Slutfört | 2019-04-29

Well-to-wheel livscykeldata för HVO-bränslen på den svenska marknaden

Projektet har haft som målsättning att leda till bättre data för LCA på drivmedel i Sverige, och är en uppdatering…

Läs mer »

Projektet har haft som målsättning att leda till bättre data för LCA på drivmedel i Sverige, och är en uppdatering och komplettering av två tidigare projekt inom f3; Well-to-wheel livscykeldatabas för fossila och förnybara transportbränslen på den svenska marknaden med fokus på data för utsläpp från tank-to-wheel, och Utveckling av livscykelanalysbaserade miljövarudeklarationer för fordonsbränslen.

Syftet med detta tredje projekt har varit att komplettera de livscykelinventeringsdata som presenterades i dessa projekt med nya data för hydrerad vegetabilisk olja (HVO). Målet är att bättre återspegla rådande förhållanden på den svenska bränslemarknaden. Projektet belyser också hur resultaten kan påverkas dels av metodval vid livscykelanalysberäkningar, dels av faktorer som lokalisering av odlade råvaror eller vilken teknologi som används i produktionsanläggningarna.

Fakta

Projektledare
Albin Källmén, IVL

Kontakt
albin.kallmen@ivl.se

Deltagare
Simon Andersson, Tomas Rydberg, Felipe Oliveira och Mia Romare , IVL

Tidplan
Juni 2017 - april 2019

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter, IVL och NTM (Nätverket för transporter och miljön)

Projektledare: Albin Källmén

f3-projekt  | Slutfört | 2019-05-31

Indirekt ändrad markanvändning – ILUC

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på svenska. Förhållanden mellan markanvändning och biodrivmedel diskuteras i många sammanhang. Att uppta mark…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på svenska.

Förhållanden mellan markanvändning och biodrivmedel diskuteras i många sammanhang. Att uppta mark för biodrivmedelsproduktion kan potentiellt leda till att matproduktion flyttar till andra platser, och att ny odlingsmark behöver tas i anspråk. Detta kan påverka både livsmedelspriser och utsläpp av växthusgaser. Men vad säger den senaste forskningen?

Vad är ILUC?

I debatten används ofta uttrycken direkt och indirekt förändrad markanvändning. De brukar förkortas DLUC (eng. Direct Land Use Change) och ILUC (eng. Indirect Land Use Change).

DLUC innebär att mark byter användning, från exempelvis skog till åkermark, för att möjliggöra odling av grödor till biodrivmedel. Det är viktigt att ta med i beräkning av klimatprestanda för biodrivmedel från länder där det sker avskogning. DLUC kan beräknas via mätningar av mängden kol i mark och biomassa innan och efter den ändrade markanvändningen, eller via modeller. Även om det finns stora osäkerheter i bedömningen finns en direkt koppling mellan grödan och den ändrade markanvändningen.

Samband mellan efterfrågan på grödor och direkta och indirekta effekter på markanvändning.

ILUC är ett mer komplicerat begrepp, grundat i ekonomiska resonemang. Om vi inom EU upptar stora arealer för odling av grödor till biodrivmedel, kan det bli en påverkan på livsmedelspriserna. Vår matproduktion kan då flyttas till andra områden inom EU, eller till andra delar av världen där maten är billigare att producera. Det kan leda till att ny odlingsmark tas i anspråk, mark som tidigare kanske varit i träda, skog eller extensiv betesmark. Det behöver inte vara negativt; om mark i träda som inte används kommer i bruk, kan vi producera mat och biodrivmedel och samtidigt binda in mer kol i marken.

Högre livsmedelspriser kan innebära att bönderna ser möjlighet till investeringar i jordbruket och kan intensifiera sin odling, vilket ofta är klimatsmart. Högre livsmedelspriser kan även påverka konsumtionsmönster. ILUC-teorin uttrycks alltså i flera steg och är svår att härleda till biodrivmedel då det finns många andra faktorer som påverkar bönders och konsumenters val. ILUC brukar därför uppskattas med hjälp av ekonomiska jämviktsmodeller.

Hur stor klimatpåverkan ger ILUC?

Det finns en stor mängd litteratur som försöker uppskatta ILUC. Resultaten varierar mycket och beror på val av modelleringsverktyg, systemgränser, indata och så vidare. Spannet varierar mellan -75 och 55 g koldioxidekvivalenter (CO2-ekv) per megajoule (MJ) biodrivmedel enligt senaste IPCC-rapporten om markanvändning. Det kan jämföras med utsläpp från ett fossilt bränsle på ca 94 g CO2-ekv per MJ. Ofta får grödbaserade drivmedel högre ILUC än lignocellulosabaserade drivmedel. Notera att ILUC i vissa fall kan bli negativt, det vill säga en besparing av utsläpp. Det kan hända i de fall där biprodukter ersätter andra mer resurskrävande produkter, till exempel när drank ersätter soja.

Bör vi ta hänsyn till ILUC?

På grund av de stora osäkerheterna gällande metoder för att uppskatta ILUC, rekommenderar de flesta handböcker i livscykelanalys att inte inkludera ILUC i klimatberäkningar av enskilda produkter.

I ett globalt perspektiv går det att ifrågasätta relevansen av ILUC. När en ändring i markanvändning sker, räknas den som DLUC för den gröda som odlas på platsen. Att samma markanvändning sedan även ska bokföras som ILUC för en annan gröda blir en dubbelräkning. ILUC är alltså ett högst teoretiskt sätt att beräkna markanvändning, i verkligheten finns bara DLUC.

Men att beräkna ILUC kan vara relevant i vissa sammanhang, till exempel inom explorativ forskning, där effekterna på markanvändning vid införande av en policy undersöks. Vissa forskare, som Timothy D Searchinger, anser även att all markanvändning som inte producerar enligt sin maxkapacitet, leder till ILUC-effekter och bör tas med i utvärdering av markanvändning.

Oavsett diskussionen, är det extremt viktigt att värna om mark som en resurs både i Sverige och internationellt. Vi måste upprätthålla god markhälsa och minska skövling av värdefull skog. I störst möjliga mån bör bioenergi integreras i existerande system, utan att äventyra produktion av livsmedel. Det bör emellertid nämnas att biodrivmedelsgrödor utgör ett fåtal procent av den globala jordbruksmarken; vi behöver också fokusera på övriga drivkrafter till ändrad markanvändning, till exempel den globalt ökande köttkonsumtionen.

Hur hanteras ILUC i lagstiftningen?

Det är mycket svårt att lagstifta bort indirekta effekter som kan ske på andra sidan jordklotet. Men att ignorera att all markanvändning idag sammanlänkas genom ett globalt nät av förflyttningar av grödor, livsmedel och biodrivmedel är inte heller en framkomlig väg.

I EU har frågan om ILUC diskuterats länge. I det senaste direktivet om förnybar energi (2018:2001) har ILUC-risk för jordbruksråvaror delats upp i två nivåer, låg och hög. Lågrisk-ILUC tillskrivs grödor där man undviker omflyttningseffekter av foder- och livsmedelsgrödor, grödor producerade genom förbättrade jordbruksmetoder samt grödor från områden som tidigare inte användes för odling av grödor. Grödor som inte återfinns i dessa kategorier anses vara högrisk-ILUC; dessa får inte räknas in i EU:s ramverk efter 2030.

Faktablad  | 

Nätverk, lokala styrmedel och offentlig upphandling som främjar biogasutveckling

Städer och regioner har en avgörande roll för att främja en ökad biogasanvändning i transportsektorn. Deras verktyg är offentlig upphandling,…

Läs mer »

Städer och regioner har en avgörande roll för att främja en ökad biogasanvändning i transportsektorn. Deras verktyg är offentlig upphandling, lokala styrmedel och breda aktörsnätverk.

Det framgår i det här projektet som kartlagt vad som krävs för att undanröja hinder och skapa incitament för biogasutveckling och därmed bidra till omställningen till en fossilfri fordonsflotta.

Ett kraftfullt verktyg är offentlig upphandling, där städer och regioner kan bana väg för privata aktörer genom att själva välja biogas. För att biogasen ska kunna etablera sig kommersiellt behövs också väl utvecklade aktörsnätverk som kan ta initiativ längs hela värdekedjan.

Syftet med projektet är att ge lokala beslutsfattare effektiva verktyg i arbetet för ökad biogasanvändning. Slutsatserna bygger på fallstudier från Västra Götaland, Gotland och Norrbotten och har verifierats av aktörer som är direkt verksamma inom lokal biogasutveckling.

Forskarna har identifierat fem framgångsfaktorer:

  1. Kommuner och regioner som själva väljer biogas skickar tydliga signaler och visar vägen för privata aktörer.
  2. Offentlig upphandling som prioriterar gasfordon och/eller tjänster utförda med gasfordon är en stark drivkraft för biogasutvecklingen.
  3. Uppföljning av mål och krav säkerställer att politiska målsättningar efterlevs.
  4. Samarbeten i aktörsnätverk ökar möjligheten att kraftsamla och arbeta i en gemensam riktning.
  5. Att identifiera vilka delar av biogassystemet som släpar efter är en förutsättning för att prioritera insatser på dessa områden.

Här kan du se en inspelning från resultatwebbinariet den 4 november 2020:

Fakta

Projektledare
Tomas Lönnqvist, IVL

Kontakt
tomas.lonnqvist@ivl.se

Deltagare
Sara Anderson, Julia Hansson, Anders Hjort och Sven-Olof Ryding, IVL // Robert Lundmark och Patrik Söderholm, Bio4Energy (LTU)

Tidplan
September 2018 - december 2019

Total projektkostnad
1 600 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, IVL, Bio4Energy (LTU), Luleå kommun, Dalsland miljö- och energiförbund, Energigas Sverige AB, Biogas Öst AB, Energikontor Sydost AB, Västra Götalands läns landsting, Region Gotland och Fyrbodals kommunalförbund.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
46979-1

Projektet har haft en referensgrupp med medlemmar från Luleå kommun, Västra Götalandsregionen, Region Gotland, Fyrbodals kommunalförbund, Energigas Sverige, Biogas Öst, Dalslands miljö- och energiförbund, Energikontoret Sydost, E.on, Lunds universitet, IVL samt Nätverket för miljö och hälsa i upphandling.

Projektledare: Tomas Lönnqvist

Samverkans­program  | Slutfört | 2020-02-01

Forskningsbaserade slutsatser om förnybara drivmedel

Frågeställningarna kring omställningen till ett energieffektivt samhälle med energieffektiva fordon är många och komplexa. De kräver ett systemperspektiv både för…

Läs mer »

Frågeställningarna kring omställningen till ett energieffektivt samhälle med energieffektiva fordon är många och komplexa. De kräver ett systemperspektiv både för att ringas in och för att åskådliggöra förutsättningarna för olika möjligheter för transportsektorns omställning från fossilt till förnybart.

I den här broschyren presenterar f3 sex forskningsbaserade slutsatser utifrån den kunskap som forskare och experter i nätverket representerar.

  1. Förnybara drivmedel krävs för att nå klimatmålen
  2. Det finns hållbara råvaror för storskalig produktion av förnybara drivmedel
  3. Lägre växthusgasutsläpp med förnybara drivmedel
  4. Många olika förnybara drivmedel och produktionstekniker behövs
  5. Kraftfulla insatser krävs – från effektiva styrmedel och tydliga riktlinjer till forskning och utveckling
  6. Svensk teknik- och kunskapsexport är viktiga för den globala klimatutmaningen

Varje slutsats underbyggs och refererar till forskning som tagits fram inom f3 och samverkansprogrammet Förnybara drivmedel och system.

Broschyren finns tillgänglig både som pdf och trycksak. Kontakta kansliet om du vill ha tryckta exemplar.

Den 1 oktober 2020 uppmärksammades f3:s officiella tioårsdag med en webbsändning baserad på slutsatserna. Sändningen är en timma lång och kan ses här nedan. I den berättar sex forskare från f3:s nätverk mer detaljerat om varsin slutsats.

Övrigt  | 

Bioflygbränsle, Biojet

Jet A1, också benämnt som flygfotogen eller jetbränsle, är det drivmedel som används i flygplan och helikoptrar drivna med jetmotorer.

Läs mer »

Jet A1, också benämnt som flygfotogen eller jetbränsle, är det drivmedel som används i flygplan och helikoptrar drivna med jetmotorer. När biobaserade bränslen blandas i flygbränsle brukar det kallas biojet. Det är i dagsläget bränsle från fyra olika biobaserade produktionsvägar som är certifierat som tillsats (upp till 50%) i konventionell Jet A1 enligt standarden för flygbränsle: hydrerade estrar och fettsyror (HEFA), Alcohol-to-Jet (AtJ), Fischer-Tropsch (FT) och direktfermentering av socker (DSHC).

För att ge biojet bra klimatprestanda är det viktigt att vätgasproduktionen som processteg görs hållbar. I svenska bioflygbränsleprojekt är det främst tre av de biobaserade produktionsvägarna som är intressanta att utveckla, HEFA, AtJ och FT, vilka presenteras närmare i detta faktablad. Längs värdekedjan för respektive teknik finns olika faktorer som påverkar status för bioflygbränslena, och därmed också hur de kan bidra till luftfartssektorns klimatmål.

De fyra produktionsvägarna för biobaserade drop in-bränslen certifierade för inblandning i flygbränsle enligt standard ASTM 7566-18. Med inblandning av dessa kallas flygbränslet för Biojet.

HEFA – hydrerade estrar och fettsyror

Hydrerade (vätebehandlade) estrar och fettsyror, HEFA, produceras ur vegetabiliska och animaliska oljor och fetter, också avfallsoljor som använd matolja. Råvaran vätebehandlats för att reducera syreinnehåll och konvertera fetter och oljor till kolväten. En förbehandling krävs för att använda förorenade råvaror.

HEFA är ASTM-certifierad för en inblandning i flygbränsle på upp till 50%.

HEFA-processen är den enda produktionsprocess som idag har kommersiell produktion av bioflygbränsle. Eftersom tillverkningsprocessen till stor del är densamma som för HVO (hydrerad vegetabilisk olja) som finns på marknaden för vägtransporter, kan anläggningar ha en flexibel produktmix, dvs fördelning mellan olika produkter (t ex mellan flygbränsle, andra fordonsbränslen och kemikalier). Men det betyder också att en konkurrenssituation om vissa råvaror kan uppstå mellan drivmedelsproduktion för flyget respektive vägtransporter. En ökad efterfrågan på vegetabiliska oljor kan orsaka tryck på ändrad markanvändning i vissa fall. Lignocellulosaråvaror har mycket högre tillgänglighet och lägre indirekta miljöeffekter men kan med dagens teknik inte användas för HEFA-produktion.

Investeringskostnader har i exempel beräknats ligga kring 8 000 SEK/årston för storskaliga anläggningar vilket ger ett uppskattat lägsta försäljningspris för HEFA på i storleksordningen 8-12 SEK/l beroende på råvara. [1, 2] De relativt låga produktionskostnaderna är delvis beroende av synergier med annan kolväteproduktion. Andra uppskattningar av produktionskostnader är högre, t ex 15-17 SEK/l för använd matolja som råvara. [3]

Omvandlingsprocessen från biomassa till bioflygbränsle har vätgas som viktigaste insatsvara i tillägg till olja/fett-råvaran. Tillverkat av förnybara och hållbara råvaror kan bioflygbränsle med HEFA minska utsläppen av växthusgaser med 70-80% jämfört med konventionellt jetbränsle. [2, 3]

AtJ – Alcohol to Jet

Alcohol to Jet (AtJ) innebär att biojetbränsle framställs katalytiskt ur någon av alkoholerna butanol eller etanol. Dessa alkoholer kan ha framställts ur många olika biogena råvaror och en mängd olika biologiska processer. Det innebär att det finns många varianter av AtJ som produktionsväg.

För s k första generationens etanol används främst socker från sockerrör och stärkelse från sädesslag som råvara. Men användningen av grödor för drivmedelsproduktion är omdebatterad och EU har satt ett tak för den. För att bredda råvarubasen har teknik för att producera såväl etanol som butanol från lignocellulosa, t ex trä och halm, tagits fram. Restströmmar från befintlig industri kan också vara ett viktigt komplement till råvarubasen.

Att omvandla biomassa till AtJ-baserat bioflygbränsle kan ske med låg miljöpåverkan. Den övergripande miljöprestandan är en kombination av val och metod för insamling av råvara och den specifika produktionsvägen. I allmänhet betraktas rest- och biprodukter från skogsbruk och jordbruk samt biogena avfall som de viktigaste framtida råvarorna. De är enligt reglerna för växthusgasberäkning som tillämpas i förnybarhetsdirektivet [4, 5] associerade med låga utsläpp av klimatpåverkande gaser. Jämfört med fossila bränslen ger bioflygbränsle producerat från någon av dessa råvaror enligt AtJ en signifikant växthusgasreduktion. I typfallet är minskningen större än 80%. [2]

Som process är AtJ relativt mogen och ett flertal aktörer bedriver aktivt utvecklingsarbete. Tekniken är dock ännu inte demonstrerad i kommersiell storskalig produktion. Detta innebär att den ekonomiska prestandan för AtJ-processen är osäker. [6] Det är dock tydligt att produktionsekonomin skiljer sig beroende på vilken råvara som används. Priser på 25-35 SEK/l har t ex angivits för de första anläggningarna som producerar AtJ-bränsle från lignocellulosa. Med mogen teknik förväntas de sjunka till 15-25 SEK/l. [2, 7, 8]

ASTM-certifiering som tillåter upp till 50% inblandning i fossilt jetbränsle finns för produktion både via butanol och etanol.

FT – Fischer Tropsch

Fischer Tropsch (FT) är en serie kemiska reaktioner som kan användas för att uppgradera syntesgas (H2 och CO) till vätskeformiga bränslen. Råvaran för framställning av syntesgasen kan vara av både fossilt ursprung eller biomassa och avgör alltså om slutprodukten är bioflygbränsle. Det finns i dagsläget ingen storskalig produktion av flygbränsle från biomassa baserat på FT-teknik, men snarlik teknik, baserad på fossila råvaror, har sedan länge använts för kommersiell produktion av flygbränsle. Två kommersiella produktionsanläggningar är 2019 under uppförande i USA med planerad start 2020.

Det är inte möjligt att producera enbart bioflygbränsle i en FT-process, men 50-70% av produkten kan bli bioflygbränsle med förnybar diesel som den viktigaste andra produkten. Effektiviteten beror mycket på processkonfiguration och råvara men typiskt kan 35-50% av energin i råvaran bli till drivmedel. Dessutom bildas en stor mängd värme som kan vara värdefull om produktionen integreras med andra processer eller i ett fjärrvärmenät.

Det är svårt att generalisera produktionskostnader för FT-baserade bioflygbränslen. Skälet är att de i hög grad beror på lokalisering, råvaruval, anläggningens storlek och vald produktmix. Generellt präglas kostnadsprofilen av höga investeringskostnader men låga råvarukostnader jämfört med de flesta andra produktionstekniker. För FT-baserade bioflygbränslen anges ofta produktionskostnader i ett intervall om 10-20 SEK/l. [2, 3, 8, 9] Kostnader i den lägre delen av intervallet kan sannolikt nås för kommande anläggningar som byggs integrerade med befintlig industri, exempelvis svensk skogsindustri.

Att omvandla biomassa till FT-baserat bioflygbränsle har potential att göras med mycket liten miljöpåverkan från själva omvandlingsprocessen eftersom få ytterligare insatsvaror används och endast lite avfall bildas. Det innebär att så länge hållbart producerade och insamlade råvaror används, kan totalt sett god miljöprestanda nås med denna produktionsväg. Med de regler för växthusgasberäkning som tillämpas i förnybarhetsdirektivet [4, 5] är dessa associerade med låga klimatgasutsläpp och ger växthusgasreduktion för producerat bioflygbränsle med >90% jämfört med fossila bränslen. [7]

Ladda ned faktablad

Bioflygbränsle, Biojet

Faktablad  | 

Projekt, resultat och aktiviteter år 2014-2017

Perioden 2014-2017 utgjorde f3:s andra etapp som centrumbildning och den första etappen för samverkansprogrammet Förnybara drivmedel och system. Samverkansprogrammet finansieras…

Läs mer »

Perioden 2014-2017 utgjorde f3:s andra etapp som centrumbildning och den första etappen för samverkansprogrammet Förnybara drivmedel och system. Samverkansprogrammet finansieras och drivs gemensamt av Energimyndigheten och f3.

f3:s vision är att bidra, genom vetenskapligt grundad kunskap, till utvecklingen av miljömässigt, ekonomiskt och socialt hållbara förnybara drivmedel, som en del i ett framtida hållbart samhälle. Samverkansprogrammets övergripande syfte är att finansiera analyser som kan bidra till sådan kunskap och ligga till grund för vetenskapligt underbyggt beslutsstöd och ökad systemförståelse hos politiker, myndigheter, industri och andra organisationer.

Nu har en rapport skrivits som sammanfattar hur f3 och samverkansprogrammet arbetat under etappen för att uppfylla dessa visioner. Dels presenteras exempel på hur forskningsresultat ökat kunskapen på flera områden, dels beskrivs vilka mervärden som uppstått genom samverkan och aktiviteter.

Kontakta kansliet om du vill ha tryckta exemplar av rapporten.

Övrigt  | 

Årsrapporter från f3

Här kan du läsa och ladda ner årsrapporter från f3 som beskriver verksamheten under specifika år. Från och med 2018…

Läs mer »

Här kan du läsa och ladda ner årsrapporter från f3 som beskriver verksamheten under specifika år. Från och med 2018 skrivs årsrapporten på svenska. Kontakta kansliet om du vill veta mer om något specifikt innehåll.

Övrigt  | 

Biokemisk omvandling av lignocellulosa

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. Lignocellulosic biomass can be converted into fuels and chemicals using thermochemical or…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

Lignocellulosic biomass can be converted into fuels and chemicals using thermochemical or biochemical process pathways. Biochemical processes involve biocatalysts. They can be enzymes that degrade biomass to a mixture of sugars, which can be fermented by microorganisms to produce a wide range of valuable compounds such as fuels, organic acids, alcohols, etc. When the aim is to produce liquid and gaseous biofuels, mainly two biochemical conversion processes are used: fermentation for ethanol production and anaerobic digestion for biogas production.

Fermentation process for ethanol

A typical process to convert biomass to ethanol consists of four main steps: pretreatment, enzymatic hydrolysis, fermentation, and product recovery (Figure 1).

Pretreatment

Lignocellulose is a very resistant material. It consists of an intertwined network of cellulose (30-50%), hemicellulose (20-30%) and lignin (20-30%) that provides strength and resistance to the plant structure. Converting lignocellulose to sugar molecules requires pretreatment to open its structure and make it easier to break down the cellulose fibers consisting of glucose linked together in long chains. The pretreatment step can separate the cellulose from hemicellulose and lignin.

Several pretreatment methods, including biological, physical, and chemical pretreatments, have been studied. In a biomass-to-ethanol process at commercial scale, steam pretreatment has so far been the main choice. During steam pretreatment high-pressure steam is used to increase the temperature of the biomass to 160-240°C for a certain time, after which the pressure is released causing most of the hemicellulose and part of the lignin to solubilize. The cellulose remains undissolved but becomes more available for the enzymes.

Enzymatic hydrolysis

During enzymatic hydrolysis, the cellulose fibers and hemicellulose which were not degraded in the pretreatment are decomposed into simple sugar molecules. Cellulases, a mixture of several types of enzymes acting in synergy, are used to attack the bonds between glucose molecules in different regions of the cellulose. As hemicellulose mainly consists of other types of sugars than glucose, and has a different structure compared to cellulose, its hydrolysis requires different enzymes (hemicellulases). In the end of the enzymatic hydrolysis a solution that is rich in various kinds of sugars is obtained and can be fermented.

Fermentation

The sugars produced can be fermented to ethanol by yeast or bacteria. Due to it generally being recognized as safe, robust, and presenting high ethanol tolerance, ordinary baker’s yeast (Saccharomyces cerevisiae) is the most preferred microorganism. But ordinary baker’s yeast can only ferment sugars that contain six carbon atoms, such as glucose. To convert sugars from hemicellulose containing five carbons (e.g. xylose and arabinose), the yeast needs to be genetically modified or replaced with other microorganisms, e.g. bacteria. Enzymatic hydrolysis and fermentation can be carried out in two main configurations: consecutively, known as separate hydrolysis and fermentation, or at the same time in one vessel, known as simultaneous saccharification and fermentation (see Figure 1).

Product recovery

To obtain a high-purity product that can be used for fuel production, ethanol needs to be recovered from the fermentation by distillation and dehydration. Residues from distillation are separated into solids and liquids. The solid residue, which is rich in lignin, can either be burnt to produce steam, heat, and electricity, or converted to various coproducts. The liquid residue is sent to an anaerobic digestion plant to produce biogas. Ethanol obtained by this process is blended with gasoline at different ratios (E5-E85) or can even be used as a pure ethanol fuel (E100).

Anaerobic digestion for biogas production

Anaerobic digestion (AD) is the microbial decomposition of biomass into biogas without the presence of oxygen. Biogas is mainly composed of 55-65% methane and 35-45% carbon dioxide, but it can also contain small amounts of e.g. nitrogen, hydrogen, oxygen, hydrogen sulfide, and ammonia. The composition of the resulting biogas depends on the type of biomass used.

It is possible to break down biomass by means of AD without pretreatment. However, higher biogas yields can be achieved in shorter time if pretreatment is applied. The four main steps of AD are hydrolysis, acidogenesis, acetogenesis, and methanogenesis (Figure 2). In each step, different groups of microorganisms are used.

In the hydrolysis step, large macromolecules such as carbohydrates, lipids and proteins are broken down by enzymes to smaller compounds, such as simple sugars, amino acids, fatty acids. These are further degraded in the acidogenesis to organic acids and alcohols, which are in turn converted to acetate, as well as to carbon dioxide and hydrogen in the acetogenesis. In the final step, methanogenesis, biogas, i.e. a mixture of methane and carbon dioxide, is produced by two different types of bacteria. One converts acetate and the other type utilizes carbon dioxide and hydrogen to produce biogas.

Biogas obtained from AD can be burnt and the energy released can be used for heating purposes. Alternatively, after removal of carbon dioxide, biogas can be compressed the same way as natural gas and used as a vehicle fuel.

 

 

Faktablad  | 

Termokemisk omvandling av lignocellulosa

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. Lignocellulosic biomass can be converted into fuels and chemicals using thermochemical or…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

Lignocellulosic biomass can be converted into fuels and chemicals using thermochemical or biochemical process pathways. Thermochemical technologies apply heat and chemical processes in order to produce bioenergy from biomass. There are four main thermochemical conversion processes: direct combustion, gasification, pyrolysis and liquefaction. Direct combustion produces heat while the three latter can produce various types of energy carriers that can be converted into fuels.

Direct combustion

Direct combustion is the burning of biomass in open air, or, in the presence of excess air, converting the chemical energy stored in biomass into heat, mechanical power or electricity. Direct combustion is carried out using stoves, furnaces, steam turbines, or boilers at a temperature range starting at 800°C. All types of biomass can be burned, but in practice, direct combustion is only performed for biomass that has low moisture content (less than 50%). Biomass containing higher levels of moisture needs to be dried prior to combustion, or it may be better suited to biochemical conversion.

Gasification

Gasification is the partial oxidation of biomass at high temperatures (over 700°C) in the presence of a gasification agent, which can be steam, oxygen, air or a combination of these. The resulting gas mixture is called syngas or producer gas, and can be used in various processes to produce liquid fuels such as methanol, ethanol and Fischer-Tropsch diesel, and gaseous fuels, such as hydrogen and methane.

Syngas is comprised mainly of hydrogen and carbon monoxide, but could also contain methane, carbon dioxide, light hydrocarbons (e.g. ethane and propane) and heavy hydrocarbons (e.g. tars). Undesirable gases, such as hydrogen sulfide may also be present. The composition of the syngas depends on the type of biomass, the gasifier, the gasification agent, and on the temperature used in the process. Generally, when the biomass has high content of carbon and oxygen, the syngas produced via gasification is rich in carbon monoxide and carbon dioxide.

The most common biomass feedstocks used in the gasification process to produce biofuels are different kinds of wood, forestry wastes and agricultural residues. The heat for the high temperature gasification process can be supplied either directly by oxidation of part of the biomass in the gasifier, or indirectly by transferring energy to the gasifier externally.

Pyrolysis

Pyrolysis is the thermal decomposition of biomass to liquid, solid and gaseous fractions at high temperatures in the absence of oxygen in order to avoid significant levels of combustion. The liquid fraction is called bio-oil or bio-crude; a dark brown, viscous liquid with a high density, composed by a mixture of oxygen-containing organic compounds. Due to its high oxygen content, bio-oil is not suitable for direct use as a drop-in transportation fuel. However, it can be easily transported and stored, and after upgrading it has the potential to substitute crude oil, which makes it the most interesting product of pyrolysis. The solid fraction obtained from pyrolysis is called biochar, i.e. charcoal made from biomass, and the gasous fraction is syngas. The relative proportions of these fractions depend on the type of reactor employed and the feedstock used. It is controlled by varying the temperature, the heating rate and the residence time of the material in the reactor.

Depending on the heating rate employed, there are three main types of pyrolysis processes: slow, fast and flash pyrolysis. Slow pyrolysis has been used for thousands of years for the production of solid fuel. It is a decomposition process at relatively low temperatures (up to 500°C) and low heating rates (below 10°C/min), which takes several hours to complete, and results in solid biochar as the main product.

Fast pyrolysis is currently the most widely used process. It occurs at controlled temperature of around 500°C employing relatively high heating rates and only takes a few seconds to complete. The key product from fast pyrolysis is bio-oil (60-75%). In addition, biochar (15-25%) and syngas (10-20%) are also produced.

When heating rates and reaction temperatures are even higher, and the reaction time is shorter than that of fast pyrolysis, the process can be described as flash pyrolysis. Flash pyrolysis can result in a high yield of bio-oil and high conversion efficiencies (up to 70-75%).

Liquefaction

Hydrothermal liquefaction is the conversion of biomass to bio-oil in the presence of water, with or without a catalyst. During hydrothermal liquefaction, large compounds in the biomass are broken down into unstable shorter molecules that in turn reattach to each other and form bio-oil. In contrast to pyrolysis and gasification, the liquefaction process does not require the use of dry biomass, which reduces the cost of drying. The resulting bio-oil has lower oxygen content than the bio-oil obtained from pyrolysis, and therefore, it requires less upgrading prior to utilization as a transportation fuel.

Faktablad  | 

Kemiteknisk kunskapsinventering av syntesstegen vid framställning av avancerade biodrivmedel

Ett av de viktigaste processalternativen för en framtida produktion av avancerade syntetiska förnybara fordonsbränslen är via förgasning av biomassa. Det…

Läs mer »

Ett av de viktigaste processalternativen för en framtida produktion av avancerade syntetiska förnybara fordonsbränslen är via förgasning av biomassa. Det finns många olika typer av förgasningsprocesser (direkt, indirekt, slurry) med olika utformningar av förgasarna (fast-, fluidiserande-, cirkulerande bädd). Gemensamt för samtliga alternativ är dock att produktgasen måste uppgraderas, eller i vart fall renas innan det följande syntessteget.

Syftet med projektet är att klarlägga det dagsaktuella kunskapsläget gällande teknik- och utveckling rörande system och delprocesser för rening och uppgradering av processgasen till syntesgas såväl som för de olika syntesprocesserna för produktion av syntetiska biodrivmedel. Fokus ligger på tekniken, bakomvarande teori och termodynamik och energieffektivitet för de olika delsystemen/processerna.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Henrik Kusar, KTH

Kontakt
hkusar@kth.se

Deltagare
Jan Brandin, Linnéuniversitetet // Christian Hulteberg, Lunds universitet

Tidplan
Februari - augusti 2015

Total projektkostnad
435 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, KTH, Linnéuniversitetet och Lunds universitet

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
39585-1

Projektledare: Henrik Kusar

Samverkans­program  | Slutfört | 2020-05-25

Hur kan alkoholer bidra till en fossiloberoende fordonsflotta?

Genom att i arbetsfordon ersätta eller komplettera diesel med förnybara alkoholbränslen, kan utsläppen av koldioxid minst halveras. Bränslet och tekniken…

Läs mer »

Genom att i arbetsfordon ersätta eller komplettera diesel med förnybara alkoholbränslen, kan utsläppen av koldioxid minst halveras. Bränslet och tekniken finns, men de affärsmässiga förutsättningarna måste förbättras.

Alkoholbränslen som etanol och metanol ger låga koldioxidutsläpp och kan användas med god verkningsgrad. De tillverkas redan storskaligt i Sverige och pekas av motorforskningen ut som intressanta för framtiden för arbetsfordon inom jordbruk, skogsbruk och entreprenad.

I studien kartläggs miljönytta, affärsmässiga förutsättningar och praktisk hantering av alkoholer, jämfört med fossil diesel och biodiesel (HVO).

Miljönytta

Klimatpåverkan från alkoholdrivmedel domineras av produktionen av bränslet och dess användning i fordonet. Jämfört med HVO medför produktionen lika eller lägre utsläpp och i användningen är minskningen som mest 60 procent. Jämfört med diesel minskar koldioxidutsläppen med mellan 60 och 85 procent, beroende på teknikval. Lägst klimatpåverkan sker vid användning i motorkoncept som ännu inte finns på marknaden samt i fastoxidsbränsleceller.

Affärsmässiga förutsättningar

Ett skifte till HVO fördubblar drivmedelskostnaden. Ett skifte till alkoholdrivmedel ger en dryg fördubbling, ca 2,5 gånger dagens drivmedelskostnad. Det är en avsevärd fördyring som inte på kort sikt kan bäras av den enskilde användaren och därför behövs ekonomiska styrmedel från samhället som tar hänsyn till klimatnyttan.

Praktisk hantering

Alkoholer har andra egenskaper än diesel, vilket kräver kunskap hos den som hanterar drivmedlet samt investeringar i material och teknik.

Fakta

Projektledare
Gunnar Larsson, SLU

Kontakt
gunnar.larsson@slu.se

Deltagare
Per-Ove Persson, Per-Ove Persson F.N.B.

Tidplan
Januari - december 2019

Total projektkostnad
973 135 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, SLU och Per-Ove Persson F.N.B.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
46986-1

Projektledare: Gunnar Larsson

Samverkans­program  | Slutfört | 2020-06-26

Drop-in-bränslen från svartlutsdelströmmar – överbryggning av gapet mellan kort- och långsiktiga teknikspår

Strategiskt viktiga drop-in-bränslen kan produceras kostnadseffektivt av restprodukter från massaindustrin och ge både ekonomiska vinster och klimatvinster.  Efterfrågan på förnybara…

Läs mer »

Strategiskt viktiga drop-in-bränslen kan produceras kostnadseffektivt av restprodukter från massaindustrin och ge både ekonomiska vinster och klimatvinster.

 Efterfrågan på förnybara drop-in-bränslen väntas öka. Den drivs av reduktionsplikten, som styr mot en allt högre andel biodrivmedel i fossila fordonsbränslen. Bränslebytet är en viktig åtgärd för att nå Sveriges klimatmål om 70 procent minskade klimatutsläpp från inrikes transporter till 2030.

Forskargruppen har för första gången prövat och jämfört den ekonomiska konkurrenskraften hos drop-in-bränslen tillverkade av svartlut, en restprodukt från massatillverkning.

Produktionskostnaderna för de två undersökta teknikspåren – ligninseparation och svartlutsförgasning – blir cirka 80 EUR/MWh (ca 7-8 SEK/l), vilket är likvärdigt med eller till och med bättre än den ekonomiska prestandan för jämförbara drivmedel från skogsrester.

Tekniken har stor potential att på ett kostnadseffektivt sätt öka tillgången på drivmedel med god klimatsprestanda och minska utsläppen från den befintliga fordonsflottan.

Tekniken skapar också affärsnytta för massaindustrin. De bruk som breddar sin produktportfölj med drop-in-bränslen kan både öka sin massaproduktion och få lägre totalkostnader.

Synergieffekten kan användas för att minska produktionskostnaderna för drivmedlen med upp till 23 procent. Allokeras den i stället till massaproduktionen kan bruttomarginalen för den ökade produktionsvolymen öka med 35 till 70 procent.

Här kan du se en inspelning från ett webbinarium den 11 november 2020 där projektresultaten presenterades:

Fakta

Projektledare
Elisabeth Wetterlund, Bio4Energy (LTU)

Kontakt
elisabeth.wetterlund@ltu.se

Deltagare
Yawer Jafri och Fredrik Granberg, Bio4Energy (LTU) // Erik Furusjö, Johanna Mossberg och Sennai Mesfun, RISE // Christian Hulteberg och Linnea Kollberg, SunCarbon AB // Klaas van der Vlist, Smurfit Kappa Kraftliner // Henrik Rådberg, Preem // Roland Mårtensson, Södra

Tidplan
September 2018 - juni 2020

Total projektkostnad
2 034 427 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Bio4Energy (LTU), Preem AB, Smurfit Kappa, SunCarbon AB och Södra skogsägarna ekonomisk förening

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
46982-1

Projektledare: Elisabeth Wetterlund

Samverkans­program  | Slutfört | 2020-10-09

Missuppfattningar kring användningen av skogsbiomassa för att begränsa klimatförändringar

I många artiklar och i media hörs uttalanden [1, 2] om klimateffekterna av att använda biomassa från skogen för energiändamål.

Läs mer »

I många artiklar och i media hörs uttalanden [1, 2] om klimateffekterna av att använda biomassa från skogen för energiändamål. Vissa uttalanden återspeglar missuppfattningar. Därför har IEA Bioenergy ställt samman tio viktiga fakta om användningen av skogsbiomassa och hur den kan begränsa klimatförändringar.

Texten har utvecklats av Göran Berndes, Annette Cowie, Luc Pelkmans och medlemmar i IEA Bioenergy Task 45 (http://task45.ieabioenergy.com/), ursprungligen på engelska. Den svenska översättningen har gjorts av f3 Svenskt kunskapscentrum för förnybara drivmedel. Texten publiceras med tillåtelse från IEA BioEnergy.

Sammanfattning

Som förnybart bränsle kan energi från skogsbiomassa bidra till att begränsa klimatförändringarna. Biomassan bör användas effektivt och utvinnas från hållbart förvaltade skogar, där kollagren upprätthålls eller förbättras på regional eller nationell nivå.

Bioenergi från skogen kan bidra till energisektorns omvandling mot fossilfrihet. Dessutom är koldioxidlagring från bioenergi, så kallad BECCS, ett av de alternativ som kan ge negativa utsläpp, vilket sannolikt kommer att krävas för att uppfylla Parisavtalets mål om att begränsa den globala uppvärmningen till 1,5 °C.

Att förvalta skogen så att kollagren upprätthålls eller ökar, samtidigt som skogen producerar virke, fibrer och energi, bidrar till att begränsa klimatförändringarna dels genom att binda koldioxid, dels genom att koldioxidintensiva material och fossila bränslen ersätts.

1. Bioenergi från skogen är inte per definition koldioxidneutral. Bedömningar om växthusgasutsläpp måste inkludera såväl utsläpp från biomassautvinning som påverkan på skogens kapacitet som kollager.

Bioenergi sägs ibland vara koldioxidneutral i den mening att det kol som frigörs vid förbränning av biomassa (biogena koldioxidutsläpp) är kol som tidigare har tagits upp från atmosfären och bundits i biomassan. Växande biomassa, till exempel träd, kommer sedan åter att binda kol från atmosfären.

Men begreppet koldioxidneutralitet är inte entydigt, det används på olika sätt i olika sammanhang. För att få en heltäckande bild av hur bioenergi kan påverka halterna av växthusgaser i atmosfären måste man inkludera det biogena kolet. Det måste redovisas om utvinningen av biomassa leder till minskade kollager i skogarna eller påverkar skogens kapacitet som kolsänka. Bedömningarna måste dessutom ta hänsyn till utsläpp längs hela värdekedjan: produktion, bearbetning, transport och användning av bioenergi.

Slutligen bör scenarierna jämföras med scenarier där energin kommer från andra källor. Då kan nettoeffekten av bioenergianvändning (inklusive utvinning, bearbetning och transport) på växthusgasutsläppen beräknas.

2. I nationella beräkningar av växthusgasutsläpp görs inga antaganden om att skogsbiomassa är koldioxidneutral.

Sättet att beräkna nationella växthusgasutsläpp har kritiserats för att innehålla ett kryphål eftersom bioenergi ”kan räknas som koldioxidneutralt”. Detta stämmer inte. I underlag för nationella inventeringar av växthusgasutsläpp rapporteras avverkning av skogar för alla ändamål, inklusive bioenergi, som ett koldioxidutsläpp inom markanvändningssektorn. [3] Koldioxidutsläpp från förbränning av biomassa räknas därmed inte i energisektorn eftersom det skulle innebära dubbelräkning.

Således finns varken något bokföringsfel i rapporteringen eller något utsläpp som förbises. Bioenergi antas inte heller vara koldioxidneutralt. Om uttag av bioenergi leder till att skogarnas kollager minskar eller tillväxten saktar ner, återspeglas det i de nationella beräkningarna. [4] Användningen av bränsle i värdekedjan räknas inom energisektorn i det land där bränslet används, vilket gäller för alla handelsvaror, inklusive energibärare.

Ett land som importerar biomassa för bioenergiändamål rapporterar inga utsläpp; det är exportlandet som rapporterar utsläppen inom markanvändningssektorn. Förhållandet kan betraktas som ett sätt för det importerande landet att outsourca utsläpp utanför landets gränser. En stor andel av utsläppen i samband med produktion av varor som konsumeras i Europa rapporteras till exempel av Kina, där tillverkningen av varorna sker. [5] För handeln med biomassa för bioenergiändamål finns regelverk för att undvika detta. [6] EU:s förnybarhetsdirektiv, RED II, ställer krav på att skogsbiomassa bara får komma från platser där lagar och förvaltningssystem reglerar utvinningen så att den sker på ett sätt som säkerställer skogars återväxt och upprätthåller eller långsiktig stärker skogarnas kollager och kapacitet att fungera som kolsänkor. [7] Som exempel kan nämnas EU:s import av träpellets från USA. Uppgifter visar att de skogsbestånd varifrån biomassan till pelletsframställningen hämtas stadigt växer, [8 ] och att det specifika uttaget enbart utgör en mindre del av avverkningen. [9]

3. Bedömning av klimatpåverkan från användning av skogsbiomassa måste göras på landskapsnivå.

En skogsfastighet förvaltas i allmänhet som ett antal bestånd med träd i olika åldrar som skördas successivt för att kunna ge en jämn tillgång på träprodukter. När ett skogsbestånd avverkas tar det tid innan samma mängd kol som var bundet i de fullvuxna träden kan bindas av nya fullvuxna träd på samma plats. Bedömningar av klimatpåverkan från enskilda bestånd, där beräkningar görs med avverkningen som startpunkt, visar på ett initialt tillskott av koldioxid. Den typen av bedömningar innebär att det dröjer en tid innan den skogsbaserade bioenergin kan bidra till nettominskningar av koldioxid i atmosfären, särskilt i skogar med långa rotationscykler.

Koldioxidförlusterna i avverkade bestånd balanseras av koldioxidvinster (tillväxt) i andra bestånd. Det innebär att kollagret är stabilt på landskapsnivå, dvs den skala i vilken skogarna förvaltas. Storleken på kollager i skogslandskap beror på en rad biofysiska faktorer: mark- och klimatförhållanden, tidigare och nuvarande förvaltningssystem, samt händelser som stormar, bränder och insektsutbrott. För att kunna kvantifiera klimatpåverkan från avverkning av skog för energiändamål och andra produkter måste man fastställa vilka effekter avverkningen har på kollager på landskapsnivå.

Bedömning på landskapsnivå synliggör dynamiken i skogen som system; det kan visa effekterna av skötsel och avverkning i ljuset av faktisk eller förväntad efterfrågan på bioenergin. Med landskapsperspektivet går det att identifiera hur skogens totala kollager påverkas av specifika förändringar i skogsbruket. Om till exempel uttag av träd och skogsrester ökar, eller rotationscyklerna för träd kortas, kan det leda till en långsiktig minskning av skogens kollager och kapacitet att agera som kolsänka, vilket minskar klimatnyttan.

Men en ökad efterfrågan på bioenergi och andra produkter från skogen skulle också kunna stimulera förändringar i skogsbruket som ökar både skogens kollager och kapaciteten som kolsänka. Det kan till exempel vara förbättrade metoder för beredning av skogsmarken, att blanda träd i olika åldrar på samma plats eller på olika sätt minska riskerna för skogsbränder eller angrepp av skadedjur och sjukdomar.

4. Så länge skogens produktivitet bibehålls är skogsbiomassa en förnybara energikälla.

Skogsbiomassa är förnybar om den avverkas från skogar som förvaltas så att produktionskapaciteten inte går förlorad. Det innebär att tillväxt och därmed kapacitet att binda kol bevaras över tid och att rotationscykler får överlappa varandra. Hållbart skogsbruk är nyckeln till att bevara friska och produktiva skogar. Biomassa från avskogningsområden bör inte betraktas som förnybar.

5. Bioenergins klimatpåverkan kan inte baseras enbart på utsläpp av växthusgaser vid förbränning.

När biomassa ersätter kol som råvara hävdas det ibland att koldioxidutsläppen per producerad MWh ökar. Förhållandet mellan värmevärdena för trä och kol är dock ungefär samma som förhållandet mellan kolhalterna för desamma, vilket innebär att bränslena har ungefär samma koldioxidemissionsfaktor.

Dessutom påverkar biomassans bränsleegenskaper (fukthalt, malbarhet, värmevärde) samförbränningssystemens energieffektivitet. I stora kolkraftverk kan energieffektiviteten minska några procent eftersom det bildas mer rökgaser per GJ bränsle. Det ökar de så kallade rökgasförlusterna. Men när samförbränningsförhållandet är lågt (<10%) påverkas vanligtvis inte energieffektiviteten så mycket. Bränsletyp (både kol och biomassa) spelar också roll. För exempelvis kol med ett förhållandevis lågt värmevärde kan samförbränning av biomassa öka pannans och därmed hela kraftverkets effektivitet. Det gäller särskilt om biomassan är torrefierad, det vill säga att den har fått hög energitäthet genom en särskild behandling. Resultatet beror också på de ändringar som görs när kraftverken anpassas till användningen av biomassa, till exempel investeringar i uppgraderingar av ångturbiner och internt utnyttjande av överskottsvärme för att torka biomassan).

Ännu viktigare att påpeka är att en jämförelse av utsläppen vid förbränning inte visar vilken effekt övergången från fossila bränslen till biomassa har på koncentrationen av växthusgaser i atmosfären. Här finns en grundläggande skillnad: förbränning av fossila bränslen släpper ut kol som har varit bundet i marken i miljontals år – förbränning av biomassa släpper ut kol som är en del av den biogena kolcykeln. Användningen av fossila bränslen innebär alltså att kol flyttas över en systemgräns till biosfären/atmosfären där den totala mängden kol ökar. Biomassaanvändning är i stället en del av kretsloppet inom biosfärens/atmosfärens systemgränser. Om skogens kollager förblir konstanta finns det ingen nettoöverföring av kol till atmosfären.

I stället för att jämföra växthusgasutsläpp vid förbränning, måste biogena kolflöden och fossila växthusgasutsläpp längs hela bioenergisystemets livscykel jämföras med växthusgasutsläpp i ett referensscenario där andra energikällor än bioenergi används. Dessutom måste såväl positiva som negativa indirekta effekter på markanvändning och användning av fossila bränslen beaktas.

6. Klimatfördelarna med biomassa består även om den transporteras långa sträckor.

I jämförelse med energiinnehållet i bioenergiprodukter är mängden fossil energi som används i samband med odling, bearbetning och transport mm. av biomassa i allmänhet liten, även vid längre transporter. Användningen av fossila bränslen i samband med odling och bearbetning av träpellets motsvarar till exempel 2,5–15 g CO2/MJ.  [10] Transport av pellets mellan Nordamerika och Europa ökar utsläppen från värdekedjan med upp till 5 g CO2/MJ.[11] I jämförelse är växthusgasutsläppen i livscykeln för stenkol ca 112 g CO2/MJ. Att transportera produkter med ursprung i hållbar biomassa förtar således inte klimatfördelarna.

7. Ett långsiktigt systemskifte från fossilt kol till skogsbiomassa ger de minskningar av koldioxid i atmosfären som kan stabilisera klimatet.

Vissa artiklar påpekar att även om skogsbaserade bioenergisystem kan bidra till minskade koldioxidutsläpp på längre sikt, kan de kortsiktigt ge ökade utsläpp. De hävdar att återbetalningstiden, det vill säga tiden det tar innan effekten av åtgärder för att bromsa klimatförändringar kan räknas in, inte får ligga mer än ett decennium fram i tiden. Bioenergibaserade lösningar skulle därför inte gå att förena med klimatmålen eftersom återbetalningstiden är för lång. [12]

Dock råder det för det första fortfarande oenighet kring vilka metoder som ska användas för att beräkna återbetalningstid. Enligt oss är det inte lämpligt med bedömningar som återger ett system som en strikt sekvens av händelser som sker isolerade och efter varandra (röjning, plantering, gallring och slutavverkning). I verkligheten och på landskapsnivå sker dessa händelser parallellt (se punkt 3). Beroende på vilken utgångspunkt som väljs längs sekvensen kommer resultaten för den typen av bedömningar på fristående bestånd att variera dramatiskt för samma system.

Sett till dynamiken i skogssystem är det svårt, men nödvändigt, att hitta ett sätt att beräkna återbetalningstid som är jämförbart med verkliga förhållanden. Vissa studier gör orealistiska antaganden om detta, till exempel att skog planterad i kommersiellt syfte skulle lämnas orörd när det inte finns någon efterfrågan på bioenergi. Då förbiser man att skogsbiomassa som används för energiändamål i de allra flesta fall är en biprodukt av högvärdigt timmer.

Sambandet mellan nettoutsläpp, global uppvärmning och klimatstabilisering komplext. IPCC:s rapport om konsekvenser av global uppvärmning med 1,5 grad visar flera alternativa scenarier där temperaturökningar stabiliserats på mellan 1,5 och 2°C. [13] IPCC betonar att det behövs grundläggande förändringar i de stora samhällssektorerna för att nå målen om nettonollutsläpp av koldioxid, och i många scenarier finns ett behov av koldioxidinfångning. Deras slutsats av den vetenskapliga forskningen är att åtgärderna för förändring inte tvunget måste uppfylla specifika återbetalningstider.

Det allra viktigaste är att energi- och transportsystem måste utformas så att det fossila kolet lämnas kvar i marken. Att använda bioenergi och andra förnybara energikällor idag är en viktig åtgärd för att uppnå detta. Biomassa är en lagringsbar och flyttbar energikälla som kan användas i ett system med intermittent förnybar energi, vilket stabiliserar och balanserar nätet. På längre sikt kommer biomassa sannolikt främst att användas i tillämpningar där det är särskilt svårt att ersätta kolbaserade bränslen, till exempel i flyget och i långa transporter till havs.

Biomassa kan också i allt högre grad komma att användas i tillämpningar som ger nettonegativa växthusgasutsläpp. I IPCC:s rapport kräver de flesta scenarier som ger klimatstabilisering vid +1,5 eller +2 °C på medellång till lång sikt en betydande tillämpning av tekniker för negativa utsläpp. Koldioxidlagring från bioenergi (eng. Bioenergy with carbon capture and storage, BECCS) är ett av de viktigaste tillgängliga teknikalternativen för att uppnå negativa utsläpp. Den fortsatta omvandlingen av befintliga kraftsystem kommer att bero på hur biobaserad teknik och annan teknik utvecklas för att möta framtida krav, inklusive utveckling av teknik för att tillhandahålla negativa utsläpp som inte baseras på biomassa.

Oron för utsläpp på kort sikt får inte hindra investeringar som bidrar till att minska nettoutsläppen efter 2030, vare sig det gäller uppskalning av batteritillverkningen för att skynda på fordonsflottans elektrifiering, utvecklingen av järnvägsnätet och distributionssystemen för biomassaförsörjning, eller innovativa biobaserade produkter och lösningar som ersätter fossila bränslen, cement och andra växthusgasintensiva produkter. Vi hävdar att det är viktigt att fokusera på utsläppen ur ett globalt perspektiv för att uppnå stabilisering av klimatet. Det sker bäst genom att kompromissa mellan mål för utsläppsminskningar på kort och lång sikt där så är möjligt. Ett starkt fokus på kortsiktiga koldioxidbalanser kan leda till beslut som gör långsiktiga klimatmål svårare att uppfylla.

8. Det krävs hållbarhetsstyrning för att säkerställa att skogsbiomassa för energiändamål bidrar positivt till klimatmålen och andra samhällsmål.

Vetenskapliga studier har visat att skogsbaserad bioenergi starkt kan bidra till att stabilisera klimatet. För att uppnå den fulla potentialen och minimera riskerna för negativa resultat behöver arbetet styras med hållbarhet som utgångspunkt. Många länder har strikta regler för tillämpning av hållbara metoder i skogsbruket. [14] Forest Stewardship Council (FSC) och Programme for the Endorsement of Forest Certification (PEFC) har definierat metoder för hållbart skogsbruk som används för att förvalta hundratals miljoner hektar skog globalt, men som borde användas mer allmänt. I flertalet länder och i EU har hållbarhetskrav tagits fram för att reglera villkoren för stöd till skogsbiomassa för energiändamål, till exempel i EU:s uppdaterade förnybarhetsdirektiv, RED II. För att subventionera bioenergi kräver förordningar i Nederländerna att naturskogar bevaras, biologisk mångfald upprätthålls, skogar återplanteras och skogars kollager bibehålls eller ökas på lång sikt. Myndigheter och certifieringsorgan övervakar att aktörer efterlever hållbarhetskraven.

9. Förvaltade skogar kan ge större klimatfördelar än skyddade skogar.

Att upphöra med skogsavverkning för att öka mängden inbundet kol har föreslagits som ett sätt att begränsa klimatförändringar. Det skulle också ge andra fördelar, till exempel skydd av biologisk mångfald. Skälen att skydda naturliga skogar är flera och i allmänhet goda. IPCC har dock påpekat att skogar som förvaltas genom ett hållbart uttag av virke, bioenergi och andra träprodukter kan bidra mer till att begränsa klimatförändringarna än skogar som enbart förvaltas för att bevaras. Det finns tre skäl till detta:

  • Kapaciteten som kolsänka avtar i en skog när den närmar sig mognad. Produktionsskogar där tillväxten upprätthålls successivt har en högre kapacitet som kolsänka.
  • Produkter från skogen ersätter fossila bränslen och andra växthusgasintensiva material.
  • Skogar är känsliga för kolförluster orsakade av naturliga händelser som insektsangrepp eller skogsbränder, något som visat sig i bland annat Australien och Nordamerika. Aktivt och hållbart skogsbruk kan bidra till att öka den totala mängden inbundet kol, dels i skogens egna kollager, dels i träprodukter. Det minskar risken för kolförluster från skogen och kan minska användningen av fossila bränslen.

10. Förvaltade skogar har fler nyttor än bioenergi.

Bilden som ofta sprids av hela skogsbestånd som avverkas för bioenergiändamål är missvisande. Skogsbiomassa för bioenergi kommer vanligtvis från skogar som förvaltas för flera ändamål, inklusive pappersmassa och sågtimmer, och som också tillhandahåller en rad olika ekosystemtjänster, till exempel förbättrad luftkvaliteten, vattenrening, markstabilisering och bevarande av biologisk mångfald.

Bioenergisystem är en del i de värdekedjor och processer som producerar virke, papper, kemikalier och andra produkter från skogen. Stammar som uppfyller kvalitetskrav blir värdefullt byggmaterial (virke och paneler) som kan ersätta koldioxidintensiva alternativ (betong, stål och aluminium). Restprodukter från skogsbruket (grenar, toppar, gallringsrester mm.) och virkesproduktionen (rester från bearbetningsprocesser) används som bioenergi. [15] När bioenergi från skogsbiomassa ersätter fossila bränslen ökar klimatfördelarna med förvaltat skogsbruk.

Fotnoter

  1. Några exempel: BBC News, 23 februari 2017: “Most energy schemes are a ‘disaster’ for climate change”; EASAC (pressmeddelande), 10 september 2019: “EASAC’s Environmental Experts call for international action to restrict climate-damaging forest bioenergy schemes”; The Guardian, 16 december 2019: “Converting coal plants to biomass could fuel climate crisis, scientists warn”; EASAC (pressmeddelande), 26 augusti 2020: “Emissions Trading System: Stop Perverse Climate Impact of Biomass by Radically Reforming CO2 Accounting Rules”
  2. Några exempel: Brack, D. (2017) Woody biomass for power and heat: Impacts on the global climate. Environment, Energy and Resources Department, Chatham House; Searchinger, T.D. m.fl. (2018) Europe’s renewable energy directive poised to harm global forests. Nature communications, 9 (1), pp.1-4; Sterman, J.D. m.fl.(2018) Does replacing coal with wood lower CO2 emissions? Dynamic lifecycle analysis of wood bioenergy. Environmental Research Letters, 13 015007; Norton, M. m.fl.(2019) Serious mismatches continue between science and policy in forest bioenergy. GCB Bioenergy, 11 (11), pp.1256-1263.
  3. Sektorerna jordbruk, skogsbruk och annan landanvändning förkortas AFULO (Agriculture, Forestry and Other Land Use) av UNFCCC.
  4. Under åren 2013-2020 (Kyotoprotokollet) rapporterade bara ett fåtal länder sina växthusgasutsläpp. Från och med 2020 kommer alla parter i Parisavtalet att inkludera markanvändningssektorn i sina nationella rapporteringar.
  5. Se exempelvis Chen, Q. m.fl. (2019) Processing trade, foreign outsourcing and carbon emissions in China. Structural Change and Economic Dynamics, 49, pp.1-12.
  6. EU:s Förnybarhetsdirektiv, Renewable Energy Directive II (RED II), L 328/97, punkt 102: “…skörden, trots den ökade efterfrågan på biomassa från skogsbruk, sker på ett hållbart sätt i skogar där föryngring säkerställs (…)”
  7. EU:s Förnybarhetsdirektiv, Renewable Energy Directive II (RED II), L 328/131-132, Artikel 29, §§ 6-9.
  8. Woodall, C. m.fl. (2015) The U.S. Forest Carbon Accounting Framework: Stocks and Stock Change, 1990-2016. USDA Forest Service, Newtown Square, PA.
  9. Dale, V. m.fl. (2017) Status and prospects for renewable energy using wood pellets from the southeastern United States. GCB Bioenergy.
  10. När fossil energi används för att torka biomassa, vilket är ovanligt i moderna pelletsanläggningar, kan användningen uppgå till 25 g CO2/MJ.
  11. J. Giuntoli, A. Agostini, R. Edwards, L. Marelli, 2015. Solid and gaseous bioenergy pathways: input values and GHG emissions. JRC Report EUR 27215 EN.; Jonker, J.G.G., Junginger, M. and Faaij, A., 2014. Carbon payback period and carbon offset parity point of wood pellet production in the South-eastern United States. Global Change Biology Bioenergy, 6 (4), pp.371-389.
  12. Återbetalningstid är en svensk översättning av det engelska begreppet Payback time eller Payback period.
  13. IPCC, 2018: Summary for Policymakers. In: Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty [Masson-Delmotte, V. m.fl. (red.)]. World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland, 32 pp.
  14. 90 procent av världens tempererade skogar och barrskogar (taiga) ligger i länder som är del av den s.k. Montréal Process. 49 procent av den globala produktionen av rundvirke kommer från dessa länder.
  15. Enviva, ett globalt energiföretag som specialiserat sig på hållbar bioenergi från skogen, anger att 17 procent av den råvara som levereras är rester från pappersbruk och resterande andel är skogsbiomassa. Skogsbiomassan utgörs inte av högvärdigt timmer utan är en mix av gallringsrester och stammar och grenar av låg kvalitet. Det är i linje med de källor för biomassa som enligt Matthews m.fl. (2018, se rutan ”Läs mer”) identifierats som lågriskkällor med låga växthusgasutsläpp.

Ladda ned faktablad

Ladda ner som PDF

Faktablad  | 

BioFlex – Biobaserad flexibel produktion av drivmedel i en kombinerad pyrolys- och förgasningsanläggning

Ett nytt sätt att kombinera termokemiska tekniker kan bidra till målet att minska klimatutsläppen från transportsektorn. I projektet BioFlex har…

Läs mer »

Ett nytt sätt att kombinera termokemiska tekniker kan bidra till målet att minska klimatutsläppen från transportsektorn.

I projektet BioFlex har forskargruppen sammanfört två välkända tekniker för produktion av biodrivmedel, pyrolys och förgasning. Den integrerade processen är effektivare och ger därmed mer biodrivmedel av samma mängd biomassa.

Processen har en total kolverkningsgrad på 40 procent. Det är betydligt högre än med fristående pyrolys eller förgasning av biomassa, som har en kolverkningsgrad på mellan 30 och 35 procent.

Genom att kombinera de två termokemiska teknikerna blir det möjligt att producera mer av mellanprodukten lätta olefiner, som är nyckeln till de goda resultaten. Olefinerna omvandlas slutligen till flytande bränslen.

Den integrerade metoden ger även en hög grad av flexibilitet. I samma process väljer man att producera antingen grön bensin eller diesel och kan därmed anpassa produktionen till den varierande efterfrågan.

Delar av tekniken är redan kommersiellt tillgänglig i Sverige. Produktionskostnaden beräknas bli 10 kronor per liter biodrivmedel, vilket är det dubbla jämfört med fossila bränslen. Därför krävs politiska styrmedel för att stimulera nödvändiga investeringar.

Här kan du se en inspelning från ett webbinarium där resultaten presenterades:

Fakta

Projektledare
Efthymios Kantarelis, KTH

Kontakt
ekan@kth.se

Deltagare
Klas Engvall, KTH // Andrea Toffolo, Bio4Energy (LTU) // Rolf Ljunggren, Cortus Energy

Tidplan
Juli 2019 - december 2020

Total projektkostnad
1 117 036 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, KTH, LTU och Cortus Energy AB.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
48369-1

Projektledare: Efthymios Kantarelis

Samverkans­program  | Slutfört | 2021-04-06

Förnybar bensin – En kunskapssammanställning

I december 2019 tillsatte Regeringen utredningen Utfasning av fossila drivmedel och förbud mot försäljning av nya bensin- och dieseldrivna bilar,…

Läs mer »

I december 2019 tillsatte Regeringen utredningen Utfasning av fossila drivmedel och förbud mot försäljning av nya bensin- och dieseldrivna bilar, som också kallas för Utfasningsutredningen. Den ska föreslå ett årtal för när fossila drivmedel ska vara utfasade i Sverige och vilka långsiktiga åtgärder som kan vidtas för att genomföra detta på ett så kostnadseffektivt sätt som möjligt.

Som en del av underlaget till utredningen har RISE, som är part i f3, tagit fram ett kunskapsunderlag gällande kända teknikmöjligheter och potentialuppskattningar för området förnybar bensin. Sammanställningen för ett resonemang kring marknads- och kostnadsuppskattningar över tid, samt kring hinder och drivkrafter för en storskalig produktion av förnybar bensin under 2030- och 2040-talen.

Syftet med rapporten är att presentera en kunskapssyntes och i förekommande fall ge ett vetenskapligt underbyggt beslutsunderlag för fortsatt dialog och arbete inom utredningen. Rapporten ger inga rekommendationer.

Arbetet med rapporten har i sin helhet finansierats genom Utfasningsutredningen. För att bidra till ökad spridning av dess innehåll har f3 givits möjlighet att publicera den i sin rapportserie.

Fakta

Projektledare
Erik Furusjö och Johanna Mossberg, RISE

Kontakt
johanna.mossberg@ri.se

Finansiärer
Regeringskansliet genom Utfasningsutredningen M 2019:04

Projektledare: Erik Furusjö och Johanna Mossberg

f3-projekt  | Slutfört | 2021-04-08

Elektrolysassisterad förgasning av biomassa för drivmedelsproduktion

Produktionen av biodrivmedel genom förgasning kan bli upp till 30 procent effektivare om processen kombineras med elektrolys. För att…

Läs mer »

Produktionen av biodrivmedel genom förgasning kan bli upp till 30 procent effektivare om processen kombineras med elektrolys.

För att möjliggöra en optimal omvandling av förnybar skogsråvara till lagringsbara biodrivmedel har forskargruppen utvärderat en hybridprocess, som kombinerar förgasning med elektrolys.

Resultatet visar att hybridprocessen ökar energiutbytet med mellan 15 och 31 procent, beroende på förgasningsteknik.

Förgasning är den mest lovande teknologin för produktion av skogsbaserade biodrivmedel, demonstrerad bland annat i anläggningarna Gobigas och LTU Green Fuels.

Hittills har kommersialiseringen förhindrats av höga investeringskostnader och svårigheter att skala upp produktionen till ekonomisk lönsamhet. Men hybridprocessen kan göra förgasning kommersiellt intressant och få igång en svensk produktion av biodrivmedel.

Den integrerade MCEC-tekniken (Molten carbonate elctrolysis cell) förbättrar processen på flera sätt. Den erbjuder ett högre utbyte men också en flexibel omvandling av el till bränsle och vice versa. Tekniken tar även bort kapacitetsbegränsningar hos förgasaren, vilket ger ekonomiska skalfördelar. MCEC ersätter också flera processteg: syrgasproduktion, sönderdelning av kolväten, vattengasskift och koldioxidseparering.

De initiala kostnaderna för investering i hybridkonceptet är betydande, men kompenseras av den högre effektiviteten. Produktionskostnaden beräknas bli 1 400 – 1 500 kr per MWh, vilket ligger i mitten av det beräknade kostnadsspannet för olika typer av processer för produktion av biodrivmedel.

Här kan du se inspelningen från projektets resultatwebbinarium:

Fakta

Projektledare
Sennai Asmelash Mesfun, RISE

Kontakt
sennai.asmelash.mesfun@ri.se

Deltagare
Andrea Toffolo, Bio4Energy (LTU) // Klas Engvall och Carina Lagergren, KTH

Tidplan
Juli 2019 - december 2020

Total projektkostnad
1 240 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, LTU, KTH och Cortus Energy AB.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
48371-1

Projektledare: Sennai Asmelash Mesfun

Samverkans­program  | Slutfört | 2021-04-12

Elektrobränslen

Elektrobränslen är ett sätt att producera förnybara energibärare från förnybar el som kan användas i de delar av transportsektorn där…

Läs mer »

Elektrobränslen är ett sätt att producera förnybara energibärare från förnybar el som kan användas i de delar av transportsektorn där direkt elektrifiering är mer utmanande att införa. En del kan användas i fordon, fartyg och flygplan som finns idag, utan krav på nya investeringar i distribution och tankinfrastruktur. De största utmaningarna med elektrobränslen är deras låga energieffektivitet och höga produktionskostnader.

Elektrobränslen är ett samlingsnamn för drivmedel och kemikalier gjorda av el, vatten och koldioxid eller kväve. De kan vara en mängd olika slutprodukter, vilket visas i figur 1. I korthet framställs elektrobränslen genom att vätgas, som produceras genom elektrolys av el och vatten, kombineras med koldioxid eller kväve. Koldioxiden kan ha olika källor; den kan komma från exempelvis rökgaser, produktion av flytande biodrivmedel, uppgradering av biogas eller infångas från luft. Kväve fångas in från luften.

Figur 1. En förenklad bild över möjliga processvägar för produktion av elektrobränslen.

Elektrobränslens möjligheter

Elektrobränslen är möjligt att producera utan hjälp av fossila källor. De går att använda i alla transportslag. Vissa kan användas i befintliga fordon, fartyg och flygplan och behöver då heller inga stora investeringar i ny distribution och tankinfrastruktur. De är särskilt intressanta för sektorer som sjöfart och flyg som är svåra att elektrifiera och där flytande bränslen med hög energitäthet är svåra att ersätta.

Produktion av elektrobränslen kan kombineras med produktion av biodrivmedel. Det kan ske genom att använda vätgas tillsammans med koldioxid som avskiljs eller bildas som en del av biodrivmedelsproduktionen, alternativt genom att använda el direkt i processen. På detta sätt produceras en större mängd bränslen från samma mängd biomassa. En fördel med detta jämfört med att använda koldioxid från rökgaser är att ingen (extra) avskiljning behövs, något som annars kräver mer energi.

Elektrobränslen kan lagra energi och bidra till att balansera elnätet om produktionen anpassas efter elnätets varierande behov. Detta är ett behov som kan öka vid en fortsatt utbyggnad av sol- och vindkraft och andra förnybara energikällor. I produktionen av elektrobränslen bildas också värme och syre med hög renhet som kan ge inkomst till elektrobränsleproducenten.

Elektrobränslens utmaningar

De största utmaningarna för elektrobränslen är deras låga energiomvandlingseffektivitet och höga produktionskostnader. Varje gång energi omvandlas till en ny form, till exempel från el till bränsle eller från bränsle till rörelseenergi i en motor, sker förluster. Att direkt använda el i en motor är därför effektivare än att först omvandla den till ett bränsle.

Från producerad el till hjulen på en bil behålls över 70% av energin om en elbil används, medan samma siffra är i storleksordningen 20% för elektrodiesel som används i en dieselbil.

Eftersom elektrobränslen som koncept är ganska nytt, och vissa produktionssteg fortfarande utvecklas, är kostnadsberäkningar osäkra. Produktionskostnaderna i litteraturen varierar stort och beror bland annat på olika antaganden för priset på el liksom för kostnader kopplade till elektrolys och infångning av koldioxid. Även hur stor del av året som bränsleproduktionen är i drift påverkar kostnaderna. Produktionskostnaderna per MWh producerat bränsle ökar exponentiellt om anläggningen körs mindre än ca 40% av årets timmar. Dagens höga investeringskostnader leder alltså till ett behov av att ha höga drifttider, men sjunkande investeringskostnader och större elprisvariationer kan skapa nya affärsmöjligheter.

Figur 2 visar en sammanställning från en pågående litteraturgenomgång 2021 över intervallet för produktionskostnader för elektrobränslen beroende på tidsperspektiv, produktionsskala och teknikmognad, men osäkerheten är hög.

Skillnaderna mellan olika elektrobränslesalternativ är liten, men lägst produktionskostnad har elektrovätgas. För gasformiga bränslen som vätgas och metan påverkas kostnaden också av om bränslena är komprimerade eller förvätskade, vilket är viktigt i kostnadsjämförelser. Inga av de nämnda produktionskostnaderna tar potentiella intäkter i beaktande, men en marknad för biprodukterna värme och syre skulle ge elektrobränslen ökad konkurrenskraft.

Figur 2. Exempel på produktionskostnader för elektrobränslen där den övre mörkare stapeln representerar produktionskostnader i en nära framtid och den undre ljusare stapeln produktionskostnader vid uppskalad och mogen teknik. Elektrometan i komprimerad form. (Grahn et al., work in progress).

Elektrobränslens kostnadseffektivitet, i ett globalt perspektiv med ambitiösa klimatmål, beror på mängden koldioxid som kan lagras bort från atmosfären. Det vill säga, om det finns acceptans för storskalig koldioxidlagring kan klimatmålen nås till lägre kostnad om infångad koldioxid lagras (CCS) i stället för att den återvinns till elektrobränslen. Mängden infångningsbar icke-fossil koldioxid är inte en begränsande faktor för storskalig produktion av elektrobränslen i Sverige.

Nuvarande status för produktionskapacitet

Flera demonstrationsanläggningar och några kommersiella anläggningar för elektrobränslen har utvecklats i Europa mellan 2010 och 2020. Isländska Carbon Recycling International (CRI) har sedan 2011 producerat elektrometanol med hjälp av geotermisk energi och koldioxid från samma källa. CRI är också engagerade i byggandet av flera demonstrationsanläggningar i Europa och Kina. I Tyskland har företaget Sunfires testanläggning som producerar elektrodiesel från förnybar el och koldioxid från luften visat att det är möjligt att producera drop-in-elektrobränslen med hög kvalitet. Sunfire samarbetar nu med Climeworks, SMS group och Valinor för att bygga en elektrobränsleanläggning i Norge. I Sverige samarbetar Liquid Wind med Övik Energi för att i Örnsköldsvik bygga Sveriges första kommersiella anläggning för produktion av elektrometanol. Ett ökat intresse finns också för att utveckla produktionsanläggningar i soliga/blåsiga länder med gott om oanvänd mark (Sahara, Australien, Patagonien mfl) för att sedan frakta bränslena till användare i t.ex. Europa.

Övrigt

I det reviderade EU-direktivet om förnybara bränslen (RED II) anges att elektrobränslen är ett förnybart flytande och gasformigt transportbränsle av icke-biologiskt ursprung om energiinnehållet är förnybart. Producenter har möjlighet att hävda att de använder egen förnybar el, men annars bedöms det förnybara innehållet utifrån ländernas elmix under de senaste två åren. Elektrobränslen från fossil industriell koldioxid beskrivs som bränslen från återvunnen koldioxid. EU-kommissionen återkommer under 2021–2022 med en mer utförlig beskrivning för hur växthusgasutsläpp från elektrobränslen ska beräknas.

Ladda ner som PDF

Elektrobränslen

Faktablad  | 

KNOGA – Kostnads- och riskfördelning mellan nyckelaktörer för fossiloberoende långväga godstransporter på väg

Eldrift av tunga långväga godstransporter är ett överraskande bra alternativ för omställningen till fossilfritt, både ur klimat- och kostnadssynpunkt. Men…

Läs mer »

Eldrift av tunga långväga godstransporter är ett överraskande bra alternativ för omställningen till fossilfritt, både ur klimat- och kostnadssynpunkt. Men tillgången på fossilfri el är avgörande.

Rapporten synliggör kostnader och klimatnytta för ett flertal olika tekniker för fossilfri framdrift: biobränslen (flytande och gasformiga), elfordon med batterier (BEV), elvägar (tre olika tekniker), vätgasdrivna bränslecellsfordon samt elektrobränslen.

Forskarna jämför kostnader baserat på vad de kallar en relativ mobilitetskostnad som synliggör kostnaderna för aktörerna: inköp av fordonet, service och reparationer, produktion och distribution av drivmedel samt investeringar i och underhåll av distributionsinfrastruktur.

Ingen enskild teknologi pekas ut som vinnare, men ett av resultaten sticker ut. Rent batteridrivna tunga fordon ser ut att vara det bästa alternativet kostnadsmässigt redan till 2030.

Elektriska drivlinor hävdar sig väl även ur klimatsynpunkt, förutsatt att en elmix med låg klimatpåverkan används i framdriften och batteriproduktion kan ske med liten klimatpåverkan.

Om i stället en mer koldioxidintensiv elmix används får batterifordon högre växthusgasutsläpp än biogas och samtliga flytande biodrivmedel.

Forskargruppen har även visat hur kostnaden förändras när de olika drivmedlen får betala för sin egen klimatpåverkan. Tas en kostnad ut för bränslenas växthusgasutsläpp motsvarande dagens koldioxidskatt, får många av alternativen lägre kostnader än diesel. Detta visar att styrmedel har en viktig roll för de framtida kostnaderna för de olika alternativen.

Resultaten har presenterats i ett webbinarium som går att se här:

Fakta

Projektledare
Kristina Holmgren, tidigare på VTI

Kontakt
kristina.holmgren@ri.se

Deltagare
Inge Vierth och Johanna Takman, VTI // Stefan Heyne, CIT Industriell Energi // Ingemar Magnusson och Monica Johansson, Volvo // Magnus Fröberg, Scania // Olov Petrén, E.on // Per-Arne Karlsson, St1

Tidplan
Augusti 2019 - Februari 2021

Total projektkostnad
1 800 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Volvo Technology, St1, Scania och E.on.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
48353-1

Projektet har en referensgrupp med representanter från relevanta myndigheter och näringslivsaktörer.

Projektledare: Kristina Holmgren

Samverkans­program  | Slutfört | 2021-05-03

Elvägar

(Faktabladet är för tillfället enbart tillgängligt på engelska.) Electric Road Systems (ERS) allow vehicles to charge whilst driving, with electricity…

Läs mer »

(Faktabladet är för tillfället enbart tillgängligt på engelska.)

Electric Road Systems (ERS) allow vehicles to charge whilst driving, with electricity provided from the road infrastructure either in the roadside area or within the road construction. There are three major concepts of ERS: conductive overhead lines/catenary technology, conductive rails, and wireless induction technologies. Currently, several ERS technologies are in different stages of demonstration, in Sweden as well as abroad.

The ERS concept builds upon five subsystems: electricity supply (including transmission and distribution), the road itself, a power transfer system, a road operation system, and the vehicles. The systems include control components for these corresponding services. For instance, the power transfer system consists of equipment that detects the vehicle, transfers power from the road, and controls safe activation and operation of a power receiver in the vehicle. The electric road operation subsystem controls the energy management of the overall system and identifies vehicles to handle access and lane control. The vehicle subsystem converts the power from the power transfer subsystem into either propulsion of the vehicle or to energy storage.

Applications of ERS technologies are tested at several locations around the world, from test sites in Italy, France, Israel and Japan, through inductive charging of city buses in South Korea, to fully operating demonstrations on regional roads and highways in Sweden and Germany. To this date, no long-term tests have been performed but the ERS concept development is progressing, with some examples given for the three major concepts below.

ERS technology concepts

  • Conductive overhead lines/catenary technology

This concept builds on the same idea as the railway, with roadside support masts to hold contact cables about 5 meters above the road. Trucks or buses with pantographs mounted on the roof will be able to connect to the overhead lines and charge conductively while driving. The difference from trolley buses is that vehicles can connect to the lines while in motion and likewise disconnect if for instance having to change lanes. Passenger vehicles will not be able to use such a system. Conductive overhead lines have no direct impact on the road construction, but the need for extra infrastructure, such as the support masts, visually impacts the landscape.

The first electric road opened on a road with regular traffic was built for the catenary ERS concept. It was successfully implemented during 2016-2020 along 2 km of the E16 road close to Sandviken, Sweden, and demonstrated the use of power lines above the road to electrify heavy-duty vehicles. In Germany, conductive overhead lines placed above a 10 km stretch of the autobahn A5 between Darmstadt and Frankfurt were implemented in 2019 as part of a three-stage project called ELISA. Currently, the project is in phase two, testing the eHighway system regarding vehicles and infrastructure.

  • Conductive rails

Conductive rails can be installed in the road surface, bolted upon the surface, or installed at the side of the road. An electric current collector or pick-up mounted under the vehicle will either attach itself to the rail construction or slide along the contact material, conductively transferring energy to the vehicle. This technology can be used for heavy-duty trucks, distribution trucks as well as passenger vehicles. Compared to the catenary concept, conductive rails will not visually impact the landscape.

Two demonstration projects on regular roads in Sweden are using the conductive rail concepts; eRoadArlanda and EVolutionRoad. In the first, 2 km of conductive rail were installed in the road surface between a logistics terminal and the Arlanda airport freight terminal. In the second, an electric road with a ground-level feeding system is being tested for a city bus in Lund. The concept can be used both for trucks, buses and passenger vehicles. There re also other technology concepts being tested in Sweden and abroad, e.g. by Alstom and Honda.

  • Wireless induction

For this technology concept, copper coils are installed underneath a surface layer of asphalt. An electric current is magnetically induced between the copper coils in the road and a receiver in the vehicle. Wireless induction is totally embedded within the road construction, with the visible impact being electrical distribution boxes/boards that are regularly placed along the roadside. Because of the embedded copper coils, regular road maintenance and operations such as snow ploughing, or preventive anti-icing will not be affected by or harm the technology itself.

Wireless induction is currently tested in Visby, Sweden, where the installation of a 1.6 km long electric road was finished in December of 2020 for the purposes of a demonstration project called SmartRoad Gotland. This electric road can be used both by trucks and cars.

ERS adaptation

The impact on the road infrastructure and roadside areas from the implementation of ERS varies between concepts. The catenary concept is not expected to affect the road surface, whereas the rail and inductive technologies will affect the road structure during the installation procedure and the roads service life, for example when the road needs resurfacing. However, the catenary concept may influence maintenance operations by complicating verge maintenance and snow ploughing activities. The embedded inductive technology will probably not affect winter operations. It is crucial to recognize that implementation of ERS may affect not only road users, but also road maintenance operators, emergency personnel, energy grid suppliers, road authorities and vehicle manufacturers.

ERS potential

ERS technology is not intended to be installed on all roads or along the whole road stretch, but rather work as a range extender between charging points. Vehicles using the ERS therefore need to be able to drive outside the electrified road network. This can be achieved either by using a rechargeable battery or a hybrid solution where the vehicle uses some other kind of fuel or energy carrier. The combination of battery and vehicle size along with availability of additional charging possibilities determines the driving range outside the ERS.

Focus for ERS has so far been on the heavy goods transport sector, but in-ground installed ERS could be an alternative suitable for passenger cars as well. It could also potentially offer stationary charging of distribution trucks while loading or unloading goods at depot.

When it comes to costs of the ERS, the installation costs vary between concepts and assessments remain uncertain until a large-scale implementation has been performed. Estimates range between 1.7 and 3.1 Million EUR/km, including costs for installation, infrastructure, connection with the electricity grid, etc. The high costs for the system could become a potential barrier towards a large-scale implementation of ERS.

Another difficulty associated with ERS technologies concerns standardization. There are many interfaces of the system where standards are needed but not always applied. The interface between vehicles and infrastructure is one and the payment system another. Some standards have already been agreed upon at a European level while decisions on others remain.

Ladda ned faktablad

Ladda ner som PDF (engelska)

Faktablad  | 

SunAlfa – Systeminriktad analys av processer för biodrivmedel från skogsråvara

Projektet har utvärderat en ny teknik för omvandling av biomassa till förnybart flygbränsle. Delar av tekniken verifieras experimentellt i ett…

Läs mer »

Projektet har utvärderat en ny teknik för omvandling av biomassa till förnybart flygbränsle. Delar av tekniken verifieras experimentellt i ett parallellt projekt.

Med resultatet tas ytterligare ett steg närmare en inhemsk, storskalig produktion av biodrivmedel och minskade utsläpp av växthusgaser från flyget.

En betydande drivkraft för omställningen är reduktionsplikten, som väntas ålägga biodrivmedelsproducenter att successivt höja andelen biodrivmedel i flygfotogen till 30 procent 2030.

Forskargruppen har rundat problemet med att termokemisk omvandling via förgasning normalt kräver torkning av den inkommande biomassan, vilket bland annat försvårar inmatning i en trycksatt förgasare. I stället har man förbehandlat råvaran hydrotermiskt till en flytande massa som pumpas in i förgasningsreaktorn. Detta gör omvandlingen okänslig för fukt på inkommande material, vilket öppnar för användning av både blöta och blandade råvaror från skogs- och jordbruk.

Hela processen från inkommande biomassa till Fischer-Tropsch-vax, som utgör råvara för drivmedelsproduktionen, har ställts upp i beräkningsprogram och resultaten har bland annat använts för att utföra en livscykelanalys (LCA).

Energi-, mass- och kolverkningsgraderna var 34,5, 20,2 respektive 32,3 procent, och dessa bedöms som rimliga i ett bioraffinaderi av denna typ.

LCA-analysen visar att utsläppen av växthusgaser reduceras med ca 90 procent, jämfört med fossilt flygbränsle, vid användning av svensk skogsråvara och svensk elmix i produktionsprocessen.

Projektets systemberäkningar verifieras experimentellt i ett systerprojekt under ledning av RISE. Syftet är att säkerställa teknikens praktiska implementerbarhet inför en möjlig uppskalning och senare kommersialisering.

Fakta

Projektledare
Christer Gustavsson, Kiram AB

Kontakt
christer.gustavsson@kiram.se

Deltagare
Christian Stigsson, Pål Börjesson, Ola Wallberg och Christian Hulteberg, Lunds universitet // Erik Furusjö, RISE

Tidplan
September 2018 - december 2020

Total projektkostnad
3 300 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Kiram AB, Lunds universitet och RISE

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
46969-1

Projektledare: Christer Gustavsson

Samverkans­program  | Slutfört | 2021-05-19

EU:s hållbarhetskriterier för biodrivmedel

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. The EU Renewable Energy Directive (RED II) establishes that a minimum of…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

The EU Renewable Energy Directive (RED II) establishes that a minimum of 14% biofuels or other renewable fuels for transport shall be used in every Member State by 2030. The Fuel Quality Directive (FQD) is aimed towards fuel suppliers, obliging them to reduce greenhouse gas (GHG) emissions with 6% by 2020. Only biofuels meeting the sustainability criteria regarding net GHG savings, biodiversity and land use can be counted towards the targets. In RED II, the Indirect Land Use Change (ILUC) is considered, which amongst other strives to reduce indirect GHG emissions from biofuel production.

The EU Directives

The Renewable Energy Directive, RED I, (Directive 2009/28/EC), was adopted by the EU in 2009. It mandated that all Member States (MS) shall have 10% (on energy basis) biofuels in the transport sector by 2020. A revised version, RED II, (Directive 2018/2001/EU) entered into force in December 2018 moving the legal framework from 2020 to 2030. In RED II, a union target stating that the total share of energy from renewable energy sources shall be 32% of the final energy use in the EU by 2030. A national target is defined in RED II where MS shall establish an obligation for fuel suppliers to ensure that the share of renewable energy in the transport sector is at least 14% of the total energy used in the EU by 2030. This 14% target may become stricter after 2023 to align with the 55% emission reduction target by 2030 and the 2050 target of climate neutrality.

RED II describes several sustainability and GHG emission criteria that MS need to meet for a biofuel to be considered contributing to the RED II targets. Biofuels must also meet the sustainability criteria to receive financial support, such as tax exemptions.

The Fuel Quality Directive, FQD, (Directive 2009/30/EC) was adopted as an amendment to Fuel Quality Directive 98/70/EC in 2009. It sets requirements on fuel specifications, but also obliges fuel suppliers to reduce GHG emissions. By 2020 every sold unit of energy must reduce life cycle GHG emissions by at least 6%, compared to the EU-average fossil fuel in 2010. FQD gives the fuel suppliers a number of options to obtain this 6% reduction, e.g. via reductions in oil refineries, or use of biofuels and alternative fuels. The biofuels must meet the same sustainability criteria as in RED II. In 2021, discussions are ongoing regarding an increased reduction value and to move the sustainability criteria from FQD to RED II.

In 2015, amendments to RED I and FQD were introduced with the Directive on Indirect Land Use Change, ILUC, (Directive (EU) 2015/1513). It introduced ILUC values for biofuels, and stricter sustainability criteria compared to RED and FQD. The ILUC rules are now included in RED II along with the criteria for determining high ILUC-risk feedstocks for biofuels.

Integration of renewable energy in the transport sector

As stated above, each MS shall establish an obligation for the fuel suppliers to ensure that the final energy use within the transport sector is at least 14% in 2030. To reduce the incentives to support less sustainable biofuels, RED II introduces calculation rules for the 14% target.

Biofuels based on food or feed crops can only represent 7% of the 14% target, and there is a restriction for the amount that can be high-ILUC risk fuels (i.e. palm oil, as defined in the delegated act 2019/2055). The amount of high-ILUC risk fuels is not allowed to increase and should decrease to 0% in 2030.

RED II promotes so-called advanced biofuels, e.g. biofuels based on algae, waste, manure, sewage sludge, ligno-cellulosic and non-food cellulosic material (defined in Annex IX part A). MS should introduce a binding sub-target for advanced biofuels of at least 0.2% in 2022, 1% in 2025 and 3.5% in 2030. The rest of the fuels that can be accounted to the 14% target are fuels produced from used cooking oil and animal fats (category 1 and 2, defined in Annex IX part B). Renewable electricity and recycled carbon fuels can also be included in this group.

Based on sustainability criteria (see next section) for different biofuels, RED II allows the advanced biofuels to be counted twice towards the 14% target. For fuels produced from used cooking oil or animal fats, 1.7% can be counted twice towards the 14% target or the 3.5% target for advanced biofuels. The reason for allowing only 1.7% to be double-counted is to align with the limited availability of the feedstocks. Moreover, renewable electricity for road transport shall be counted four times and in rail-bound transport, it can be counted 1.5 times towards the target.

Charts showing the target value for the transport sector (14%) of which the maximum limit of biofuel from food or feed crops is 7% and the minimum limit for advanced biofuels is 3.5%.

The sustainability criteria

To be counted as sustainable, RED II states that raw material for biofuel production cannot be taken from primary forest, nature protection areas, highly biodiverse grassland or land with high carbon stocks such as wetland or peatland. If the raw material for biofuel production is forest biomass, RED II defines different criteria to be fulfilled to minimize the risk of using raw material received from an unsustainable production.

RED I required a 35% GHG emission saving from the use of biofuels. From 1 January 2018, GHG emission savings from the use of biofuels produced in old production units (starting prior to 5 October 2015) must be at least 50%, according to the ILUC Directive. For units where biofuel production started after 5 October 2015, the threshold is 60%. For units where biofuel production started from 1 January 2021, the threshold is 65%. The biofuel values are compared to a baseline of 94.1g CO2 eq/MJ for fossil fuels.

Compliance of sustainable criteria

The sustainability criteria in RED I applied to biofuels and bioliquids [1]. In RED II, the sustainability criteria also apply to solid biomass fuel used for electricity and heating, and gaseous biomass fuel used for electricity and transport.

The economic operators, in most MS identified as the companies that pay fuel tax, are responsible for showing that the sustainability criteria have been fulfilled. They are obliged to have a control system that keeps track of the different batches of biofuels, where the raw material is taken from, and the sustainability properties of each batch. Independent auditors inspect and approve the quality of the control systems.

Implementation of RED II in Sweden

In Sweden, the integration of renewable fuels in the transport sector is mandated by the reduction mandate (Reduktionsplikten) that entered into force on 1 July 2018. Updates, including, e.g, rules for which fuels that can be used to meet the reduction mandate and regulation of high ILUC biofuels are suggested to enter into force on 1 August 2021.

Implementation of the sustainability criteria is conducted by a revision of the legislation 2010:598 (sustainability criteria for biofuels and liquid biofuels) entering into force 1 July 2021.

GHG Calculations

RED II includes a list of default GHG values for segments of the biofuel production chain: cultivation, process, transport and distribution. The economic operators can choose to use the default values (if the biofuel chain corresponds to those listed in the directive), their own calculated actual values, or a combination of default and actual values. Calculation of actual values is made according to life cycle assessment methodology and rules described in the Directives annexes.

If there are by-products from the production process of the fuel, these can share the GHG emissions in relation to their energy content. There is also several negative emissions that can reduce the total GHG emission value. These are, e.g., improved agricultural management methods allowing more carbon to be bound in soil, excess electricity produced in the biofuel plant, CO2 that is separated and geologically stored, and CO2 that is separated and replaced. There is also a GHG bonus if raw material is cultivated on severely degraded land. One example of a feedstock that gives negative CO2 emissions is manure.

The figures below show some examples of default values for ethanol, biodiesel and HVO from different feedstocks and for biomethane, respectively. For biomethane, negative emissions for biomethane produced from wet manure, received from manure credits, is illustrated. Click on the figures to enlarge them.

Example of default values for a number of ethanol, biodiesel and HVO production pathways, with the reduction targets marked (reduction compared to fossil fuel emissions of 94,1g CO2 eq/MJ).
 

Example of default values for a number of biomethane production pathways, with the reduction targets marked (reduction compared to fossil fuel emissions of 94,1g CO2 eq/MJ). For biomethane produced from wet manure, the total g CO2 eq./MJ is marked with the dashed line taking the negative emissions from manure credits into account.
 

[1] Bioliquids are liquids produced from biomass that are used for purposes other than fuel, e.g. electricity generation or heating.

Faktablad  | 

Implikationer av elektrifierande av kommunala transportsystem: Regionala konsekvenser för produktion av biogas

Projektet har utforskat konsekvenser på systemnivå av att alltfler regionala kollektivtrafikföretag väljer elektrifiering framför redan utvecklade biogassystem. Hittills har detta…

Läs mer »

Projektet har utforskat konsekvenser på systemnivå av att alltfler regionala kollektivtrafikföretag väljer elektrifiering framför redan utvecklade biogassystem. Hittills har detta studerats i begränsad omfattning.

Projektet har närmat sig frågan på ett nytt sätt, genom att studera den aktuella diskursen i media, i den akademiska litteraturen och bland samhällsaktörer.

Diskursanalysen har använts för att beskriva en möjlig omställningsväg och för att skapa en kvantitativ och dynamisk modell av den aktuella biogasflottan i Stockholms innerstad. Därefter bedömdes miljö- och socioekonomiska konsekvenser av elektrifieringen.

Resultaten visar att diskursen i allmänhet var korrekt. Elektrifieringen av stadens transporter ledde till minskad direkt miljöpåverkan av växthusgaser, partiklar och kväveoxid, och gav betydande socioekonomiska besparingar tack vare minskad exponering för dessa utsläpp. Effekten av minskat buller var dock inte så stor som framhävs i diskursen.

Modelleringen inkluderar även ett scenario där den undanträngda biogasen hittar nya marknader, exempelvis för att ersätta fossila drivmedel i tunga fordon och fartyg.

I diskursen framhålls att skiftet är nödvändigt för att inte underminera omställningen till en biobaserad och cirkulär ekonomi, och för att undvika samhällsförluster i form av obrukbar infrastruktur för biogas och minskad kapacitet för att omhänderta biologiskt avfall.

Rapporten visar även möjliga incitament och barriärer för att byta användningsområde för biogasen. Dessa slutsatser har tagits fram av branschaktörer och intressenter för att påverka och underlätta biogasens bärkraft på olika marknader. Slutsatserna finns i en policy brief med åtta rekommendationer till beslutsfattare.

Resultaten från projektet har presenterats i ett webbinarium som går att se här:

Fakta

Projektledare
Michael Martin, IVL

Kontakt
michael.martin@ivl.se

Deltagare
Sjoerd Herlaar, Tomas Lönnqvist, Sara Anderson, Åsa Romson och Anders Hjort, IVL // Philip Peck, Lunds universitet

Tidplan
September 2019 - mars 2021 (förlängt)

Total projektkostnad
1 809 942 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, IVL, Biogas Öst AB, Energigas Sverige Service, Gasum AB, Innovatum AB, KTH, Linköpings universitet, Power Circle AB, Ragn-Sells AB, Scania AB, Storstockholms lokaltrafik och Vattenfall AB.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
48367-1

I projektet deltar också representanter från industri, användare, forskare och beslutsfattare.

Projektledare: Michael Martin

Samverkans­program  | Slutfört | 2021-06-21

Droppar i tanken eller en ny tank? Jämförelse av kostnader och klimatprestanda

Projektet har genomfört en jämförelse av klimatnytta, resurseffektivitet och kostnader för biodrivmedel producerade av restprodukter från skogen. Tolv biodrivmedel, varav…

Läs mer »

Projektet har genomfört en jämförelse av klimatnytta, resurseffektivitet och kostnader för biodrivmedel producerade av restprodukter från skogen.

Tolv biodrivmedel, varav åtta drop in-bränslen och fyra enmolekylära bränslen, har jämförts ur ett svenskt perspektiv, från råmaterial till användning i bilar och lastbilar.

Kostnadsberäkningarna inkluderar produktionskostnader (inklusive råvaror), distributionskostnader (inklusive infrastruktur) samt själva fordonen. Kostnadsberäkningarna speglar kommersiellt mogna tekniker, även om vissa tekniker i dagsläget inte är kommersiellt mogna utan kan kräva vidare utveckling.

Det är inte möjligt att entydigt avgöra om drop in- eller enmolekylära drivmedel är den föredragna strategin för Sverige. Men beslutsfattare kan se vilka drivmedel som är mest lovande och fatta välgrundade beslut om till exempel investeringar och utformning av styrmedel genom att väga olika faktorer mot varandra.

Dessa drivmedel är mest lovande avseende klimatnytta, resurseffektivitet och kostnader:

  • Personbilar: Drop in-bränslen såsom bensin från lignin och hydropyrolys presterar väl. Andra bra alternativ är enkelmolekylära bränslen i form av metanol, DME och metan, drop-in-bränslen i form av bensin baserat på snabbpyrolys samt de tre slags dieselbränslen som baseras på vätebehandling och uppgradering.
  • Lastbilar: Enmolekylära bränslen i form av metanol och DME och drop in-bränslen i form av diesel baserad på lignin och baserat på hydropyrolys presterar väl. Andra intressanta bränslealternativ är LBG i dieselmotorer (enmolekylärt bränsle) och diesel baserad på snabbpyrolys och vätebehandling (drop in-bränslen).

De studerade enmolekylära drivmedlen är etanol, DME, metan och metanol. De studerade drop in-drivmedlen är: förgasningsbaserad bensin; FT-diesel; diesel och bensin från förbehandling och uppgradering av lignin; diesel och bensin från uppgradering av pyrolys och vätebehandling; biooljebaserad diesel och bensin från hydropyrolys. En jämförelse med vissa elektrobränslen (bränslen som produceras med el, vatten och koldioxid) ingår också i studien.

Studien utgår från en litteraturgenomgång. Befintliga studier har uppdaterats vid behov och en dialog har också förts med industrin.

Resultaten från projektet har presenterats i ett webbinarium som går att se här:

Fakta

Projektledare
Tomas Lönnqvist, IVL

Kontakt
tomas.lonnqvist@ivl.se

Deltagare
Julia Hansson, IVL // Patrik Klintbom, Erik Furusjö och Kristina Holmgren, RISE

Tidplan
September 2019 - juni 2021

Total projektkostnad
1 732 500

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, E.on Biofor, Lantmännen, Scania CV, Södra, Volvo Personvagnar och Volvo Technology.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
48361-1

En referensgrupp har varit kopplad till projektet med medlemmar från Lantmännen, Södra, E.on Biofor, Volvo, Volvo Cars, Scania och Adesso Bioproducts.

Projektledare: Tomas Lönnqvist

Samverkans­program  | Slutfört | 2021-08-23

Vätgas

Vätgas, H2, är en flexibel energibärare med många möjliga tillämpningar och en av dem är som drivmedel i fordon. Vätgas…

Läs mer »

Vätgas, H2, är en flexibel energibärare med många möjliga tillämpningar och en av dem är som drivmedel i fordon. Vätgas kan tillverkas av vatten, fossila bränslen eller biomassa. Vid dess användning, till exempel i en bränslecell eller genom förbränning, bildas inte koldioxid utan istället vatten. Användning av vätgas som drivmedel kan därmed bidra till att reducera växthusgasutsläpp och utsläpp av partiklar från transporter. Likt användningen av el i batterifordon beror vätgasens klimatpåverkan till stor del på hur den tillverkas.

Användning

Vätgas, H2, används idag främst framställning av ammoniak samt för oljeraffinering. Framöver väntas en rad nya tillämpningar av vätgas. De tydligaste exemplen med potentiellt stora volymer är som industriråvara, till exempel för stålproduktion, som energilager, som drivmedel och som råvara för framställning av andra drivmedel. Vätgas är exempelvis en central komponent vid tillverkning av HVO (eng. hydrogenated vegetable oil) och elektrobränslen.

Det finns idag två modeller av vätgasbilar på den svenska marknaden, Hyundai Ix35 och Toyota Mirai. Dessa bilar använder sig av bränsleceller för att konvertera den kemiska energin i vätgasen till elektricitet för att sedan driva en elmotor av samma sort som finns i elbilar. Sådana bränsleceller kan nå nära den dubbla verkningsgraden som vissa förbränningsmotorer.

Bränslecellstekniken är speciellt attraktiv som ett alternativ till rena batterifordon för tillämpningar som kräver längre räckvidd och tung last, eller där den relativt korta tanktiden är en betydande fördel. Bränsleceller i lastbilar och bussar kan därför vara de marknader som växer fram först. I synnerhet har tunga lastbilar med bränsleceller väckt stort intresse. Toyota, Hyundai och Daimler tillsammans med Volvo Lastvagnar hör till aktörer som satsar på området. I Göteborg rullar vätgasdrivna sopbilar från Scania.

I Sverige finns i dagsläget fem vätgastankstationer: Arlanda, Göteborg, Sandviken, Umeå och Mariestad. Fram till 2023 har danska Everfuel planer för ytterligare femton stationer varav tio tillsammans med OKQ8. Även andra aktörer har planer i olika skeenden, till exempel REH2, Orange Gas och Hynion.

Vätgas kan bli ett alternativ inom flyget och sjöfarten eftersom drivmedlets energidensitet är av yttersta vikt i flygplan och fartyg (då i flytande form eller kemiskt bunden, se nedan). Här har till exempel Airbus presenterat tre koncept för vätgasflygplan under samlingsnamnet ZEROe.

Produktion

Enligt IEA, International Energy Agency, tillverkades ungefär 117 miljoner ton vätgas under 2018. 98 procent av denna vätgas producerades från fossila energikällor, främst från naturgas (s.k. grå vätgas) i Europa och USA och främst från kol (s.k. svart eller brun vätgas) i Kina.

Tillverkningen resulterar i stora direkta utsläpp av koldioxid (CO2) per producerad mängd vätgas; runt 10 kg CO2/kg H2 med naturgas och 19 kg CO2/kg H2 med kol. Dessa utsläpp är i huvudsak koncentrerade till stora anläggningar, vilket skulle kunna underlätta avskiljning och geologisk lagring av koldioxiden, CCS (carbon capture and storage). På grund av otillräckliga ekonomiska incitament tillämpas dock inte CCS i någon större utsträckning idag. Vätgas tillverkad från fossila källor med CCS kallas ibland blå vätgas.

Vätgas kan tillverkas via en process som kallas elektrolys, där vatten spjälkas till vätgas med hjälp av elektricitet. Biprodukter från elektrolys av vatten är syrgas (O2) samt värme. Om elektriciteten som tillförs processen har genererats från fossilfria energikällor kan vätgas produceras med mycket låga utsläpp av växthusgaser. Detta kallas grön vätgas. Om elektriciteten däremot produceras via förbränning av fossila bränslen är vattenelektrolys oattraktivt från ett växthusgasperspektiv på grund av de stora omvandlingsförlusterna. Som jämförelse blir växthusgasutsläppen lägre om vätgasen i så fall produceras direkt från fossila bränslen, utan att de fossila bränslena först förbränts för att producera elektricitet.
Idag finns det finns flera etablerade vattenelektrolystekniker, och alternativa tekniker befinner sig i olika utvecklingsstadier. Den globala installerade kapaciteten är endast runt 100–200 MW (baserat på ingående eleffekt), men stora tillskott väntas inom de kommande åren. I EU:s vätgasstrategi finns ett mål på 40 GW installerad vattenelektrolyseffekt till 2030.

Vätgas kan också tillverkas från biomassa, även om det generellt inte tillämpas industriellt idag. De två mest lovande produktionsvägarna är förgasning av lignocellulosa eller massaindustrins svartlut samt reformering av biometan. Den senare teknologin är mycket lik produktionen av vätgas från naturgas.

Lagring

Vätgas är den lättaste av alla molekyler: vid rumstemperatur och atmosfäriskt tryck upptar ett kg vätgas cirka 11 m3. För att praktiskt kunna använda vätgas som drivmedel måste dess energidensitet ökas så att den kan lagras i ett fordon. Det kan ske genom kompression eller förvätskning, där den senare tekniken leder till en högre energidensitet. Båda teknikerna är energikrävande, särskilt förvätskningsprocessen som kräver omkring 30 procent av vätgasens energiinnehåll.[1]  I dagens vätgasfordon lagras vätgasen som komprimerad gas vid ett mycket högt tryck: 350 bar i lastbilar och 700 bar i personbilar.

Tekniker för att kemiskt omvandla vätgasen till olika mer hanterbara substanser för lagring undersöks också. Att lagra vätgas i ammoniak, metanol, metan eller så kallade flytande organiska vätgasbärare (eng. liquid organic hydrogen carriers, LOHCs), kan komma att bli relevant i vissa tillämpningar i framtiden, till exempel som drivmedel inom sjöfarten eller flyget.

Potential och hinder

Vätgas är attraktivt för användning inom många olika tillämpningar, varav drivmedel är en. För tillfället utvecklas användning av vätgas främst inom industrisektorn. Potentialen för ett mer samhällsövergripande genombrott avgörs både av tillgången på vätgas, möjligheterna till lagring och transport av vätgas, samt den politiska inriktningen.

Användningen av vätgas i bränslecellsfordon begränsas idag av höga kostnader för bränslecellen och vätgastanken såväl som för själva vätgasen. Utbyggnaden av infrastruktur för vätgastankning är också en kritisk faktor samt den närliggande konkurrenssituationen med batterifordon, i synnerhet för lättare fordon. Komplicerade och oförutsägbara tillståndsprocesser ses också som ett betydande hinder för vätgasen. Det finns även ett behov av att informera och utbilda om säkerhetsaspekter, framför allt utanför industrin.

 

[1] I förvätskningsanläggningar med dagens bästa tillgängliga teknik går det åt ungefär 10 kWh el/kg vätgas som förvätskas (lägre värmevärde H2=33 kWh/kg H2 -> 10/33=0.3).

Ladda ned faktablad

PDF

Faktablad  | 

Hållbar HVO-produktionspotential och miljöpåverkan

Flera inhemska råvaror är lämpliga för produktion av HVO-drivmedel. Uttaget skulle kunna öka, men potentialen är inte tillräcklig för att…

Läs mer »

Flera inhemska råvaror är lämpliga för produktion av HVO-drivmedel. Uttaget skulle kunna öka, men potentialen är inte tillräcklig för att täcka nuvarande efterfrågan.

Vätebehandlad vegetabilisk olja (HVO) är det enskilt största biodrivmedlet i Sverige, men endast sju procent av den HVO som används i Sverige baseras på svensk råvara.

Projektet har identifierat tolv råvaror som kan produceras i nordiska förhållanden, och uppskattat råvarupotentialen för en möjlig HVO-produktion i Sverige.

Två av råvarorna, oljeväxten camelina och GROT (grenar och toppar från skogsbruket), valdes ut för analys av klimatprestanda och teknoekonomiska förutsättningar. Resultaten visar att fettsyror från dessa råvaror kan utvinnas till ett konkurrenskraftigt pris och med relativt låga klimatutsläpp från odling, skörd och omvandling till HVO.

Vintercamelina har, när den odlas som mellangröda, en relativt låg potential, men skulle kunna öka produktionen från jordbruksmark, minska erosionen och gynna pollinerare. Försöksodlingar kan vara nästa steg för att vidare utforska möjligheten att öka produktionen av fettsyror i det svenska jordbruket.

GROT har hög potential och är en relativt billig råvara. En förutsättning för utnyttjande är att tekniken för att omvandla lignocellulosa till fettsyror blir kommersiellt mogen.

I rapporten konstateras också att ett ökat uttag av GROT riskerar att minska mängden lagrad kol vilket är avgörande för det producerade drivmedlets klimatprestanda. Projektet rekommenderar därför en vidare analys av hela skogens system.

Här presenteras resultaten i ett webbinarium från den 5 oktober 2021:

Fakta

Projektledare
Hanna Karlsson, SLU

Kontakt
hanna.e.karlsson@slu.se

Deltagare
Torun Hammar och Kajsa Henryson, SLU // Sofia Poulikidou, IVL // , Neste // , Preem AB

Tidplan
Januari 2019 - december 2021

Total projektkostnad
1 303 628 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, SLU, IVL, Neste och Preem AB

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
46980-1

Projektledare: Hanna Karlsson

Samverkans­program  | Slutfört | 2021-12-09

El- och bränslecellsdrift inom massgodstransporter i städer och tätorter – Analys av systemupplägg

Vid transport av massgods, dvs. jord, sten, sand, grus och schaktmassor, är fordonens lastförmåga av stor betydelse. Batterielektriska fordon och…

Läs mer »

Vid transport av massgods, dvs. jord, sten, sand, grus och schaktmassor, är fordonens lastförmåga av stor betydelse. Batterielektriska fordon och fordon med vätgasdrivna bränsleceller kan vara ett alternativ när den här typen av transporter i städer och tätorter ska bli fossilfria.

En kartläggning av teknikläget visar att det finns kommersiella modeller och typer av el- och bränslecellsfordon som lämpar sig för dessa transporter, och fler är på väg ut på marknaden.

Genom att syntetisera kunskap och erfarenheter från studier gällande tunga massgodstransportuppdrag i tätortsmiljö i Stockholm, visas att fordon med dessa alternativa drivmedel eller energilager ger lägre växthusgasutsläpp, energikostnader och i flera fall lägre energiförbrukning än konventionella dieselfordon.

Batterielektriska fordon med eller utan anslutning till elväg ger teoretiskt sett bra värden utifrån såväl energimässiga, miljömässiga som ekonomiska aspekter. Men för tunga transporter är lastkapaciteten en viktig parameter som kan påverka valet av fordon. Jämfört med batterielektriska fordon med tunga batterier kan bränslecellsutrustade tyngre lastbilar ta ombord större energimängder i form av vätgas, utan att i högre grad påverka fordonens maximala lastvikt.

Utformningen av energiinfrastruktur inklusive lokalisering av vätgastankstationer och laddstationer behöver ta hänsyn till massgodstranporternas rörelsemönster för att underlätta en övergång till el- och bränslecellsdrivna fordon.

Intervjuer med transportutövare visar att det finns ett stort behov av att klargöra hur prestandan, energiförbrukningen, klimatpåverkan och de ekonomiska förutsättningarna ser ut för de elektrifierade drivlinorna.

Fakta

Projektledare
Ingrid Nordmark, TFK - TransportForsK

Kontakt
ingrid.nordmark@tfk.se

Deltagare
Joachim Andersson och Peter Bark, TFK

Tidplan
15 juni 2020 - 31 oktober 2021

Total projektkostnad
750 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, AB Volvo, Parator Industri, Skanska Asfalt och Betong, Sveriges Åkeriföretag, Transportföretagen och Vattenfall.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50453-1

Industriföretagen som medfinansierar projektet bistår flera av arbetspaketen i projektet avseende till exempel fallstudier, analysunderlag och -validering.

Projektledare: Ingrid Nordmark

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-01-19

Cirkularitets- och försörjningsnytta – Metodutveckling

Förnybara drivmedel värderas idag huvudsakligen för sin klimatnytta. En nyutvecklad metod sätter pris på fler nyttor som har betydelse för…

Läs mer »

Förnybara drivmedel värderas idag huvudsakligen för sin klimatnytta. En nyutvecklad metod sätter pris på fler nyttor som har betydelse för samhällets vägval.

Vad är en säkrare tillgång på drivmedel värd för samhället? Vilka värden tillför cirkulära produktionssystem? Projektet har tagit fram och utvärderat metoder för att ge beslutsfattare ett mer balanserat underlag.

Fyra värdekedjor för förnybara drivmedel och energibärare valdes ut för att exemplifiera tillämpning av metoderna: HVO producerad av tallolja, etanol från skogsrester, svenskproducerad el och biogas från restprodukter som matavfall.

Analysen av försörjningstrygghet visar att globala bränsleförsörjningsstörningar beräknas ge miljardförluster för svensk ekonomi. Inhemsk produktion av förnybara drivmedel kan till viss del dämpa effekterna och öka försörjningstryggheten.

Analysen av produktionssystemens cirkularitet var komplicerad på grund av begreppet cirkulär ekonomis vaga, breda och komplexa karaktär. Projektet rekommenderar fördjupade metodstudier.

I den sammanvägda värderingen av klimatnytta, försörjningstrygghet och cirkularitet överväger klimatnyttan betydligt. Värdet av icke-klimatrelaterade fördelar kan dock vara mycket större än denna studie visar.

Socio-ekonomiska värden av markanvändning, hälsa samt arbetstillfällen kan också vägas in i en vidare metodutveckling, liksom energiförsörjning till kritiska samhällsfunktioner som sjukvård.

Den 8 mars 2022 presenterades projektets resultat i ett webbinarium som går att se här:

Fakta

Projektledare
Tomas Lönnqvist, IVL Svenska Miljöinstitutet

Kontakt
tomas.lonnqvist@ivl.se

Deltagare
Anton Fagerström, Mark Sanctuary och Sofia Poulikidou, IVL // Roozbeh Feiz och Axel Lindfors, Linköpings universitet

Tidplan
15 juni 2020 - 29 oktober 2021

Total projektkostnad
1 623 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Lantmännen, Storstockholms lokaltrafik, Energigas Sverige, Biogas Öst, E.on, Biofuel Region och IVL.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50396-1

Projektet har en referensgrupp med representation av aktörer från industrier och sektorer i resultatens direkta målgrupp: Lantmännen, Storstockholms lokaltrafik, Energigas Sverige, Biogas Öst, E.on, Biofuel Region och Region Gotland.

Projektledare: Tomas Lönnqvist

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-02-03

Förnybara drivmedel för färjor i kollektivtrafik

I Sverige har kommuner och regioner länge arbetat för en övergång till fossilfri väg- och spårbunden kollektivtrafik. Dock ligger färjetrafiken…

Läs mer »

I Sverige har kommuner och regioner länge arbetat för en övergång till fossilfri väg- och spårbunden kollektivtrafik. Dock ligger färjetrafiken långt efter vad gäller introduktion av alternativa bränslen. Som exempel kan nämnas Västra Götalandsregionen där färjetrafiken står för cirka en procent av kollektivtrafikresandet, men i storleksordningen 15 procent av fossilbränsleanvändningen och hälften av partikelutsläppen. Detta visar på hur långt man har kommit i arbetet med att skapa fossilfria transporter på landsidan, men understryker också behovet av att mer aktivt arbeta med färjetrafiken.

Idag finns enstaka initiativ med HVO-bränsle och eldrift. För att vi ska nå våra nationella miljö- och klimatmål, samt de ofta förekommande regionala och kommunala miljömålen för kollektivtrafiken, behövs dock en omställning av färjetrafiken på bred front. Den vattenburna kollektivtrafiken har stor potential att bidra till den urbana miljön och avlasta väg- och spårbunden kollektivtrafik. Fartygen är små och kör ofta korta sträckor, vilket gör att de lämpar sig väl för eldrift. För längre sträckor kan bio- eller elektrobränslen vara ett bättre alternativ.

Projektet har analyserat vilka förnybara bränslen som lämpar sig för olika fartygstyper, linjer och förutsättningar med hänsyn till om det rör sig om nybeställning eller ombyggnation av befintliga fartyg. Det övergripande målet är att ge kunskapsunderlag och åtgärdsförslag som kan användas av regioner, trafikföretag som upphandlar eller bedriver kollektivtrafik, samt färjerederier, för att hitta passande lösningar som minskar utsläppen av växthusgaser, hälsofarliga emissioner och partiklar.

Resultat

Slutrapport

Fakta

Projektledare
Linda Styhre, IVL Svenska Miljöinstitutet

Kontakt
linda.styhre@ivl.se

Deltagare
Karl Jivén, IVL // Karl Garme, KTH

Tidplan
1 september 2020 - 31 oktober 2021

Total projektkostnad
250 000 SEK

Finansiärer
f3:s parter

Projektledare: Linda Styhre

f3-projekt  | Slutfört | 2022-02-11

Framtida bränsleval för flyg, sjöfart och vägtransporter ur ett systemperspektiv

Att införa förnybara drivmedel i sjöfarts- och flygsektorn är avgörande för att minska transportsektorns totala koldioxidutsläpp. Här analyseras vilka förnybara…

Läs mer »

Att införa förnybara drivmedel i sjöfarts- och flygsektorn är avgörande för att minska transportsektorns totala koldioxidutsläpp. Här analyseras vilka förnybara drivmedel som är effektivast ur kostnads- och klimatperspektiv.

Projektet analyserar ett antal scenarier i två tidsperspektiv, 2030 och 2045, för olika framtida drivmedelsalternativ för flyget och sjöfarten i Skandinavien. Varje scenario är en kombination av olika förutsättningar som påverkar transportsektorn, exempelvis utveckling och kostnad för olika tekniker.

Resultaten visar att en betydande elektrifiering är klimat- och kostnadseffektiv för både person- och godstransporter på väg. Utöver det ser biodrivmedel ut att kunna spela en nyckelroll. I samtliga scenarier är biomassabaserade drivmedel ett kostnadseffektivt sätt att minska sjöfartens och flygets koldioxidutsläpp. Elektrobränslen är i viss mån ett bra alternativ. Miljö- och klimatpåverkan från dessa har därför studerats närmare.

Vilken som blir framtidens klimat- och kostnadseffektiva drivmedels- och teknikmix för transportsektorn, specifikt sjöfarten och flyget, beror på utvecklingen av flera viktiga faktorer. Den generella tillgången till hållbara biobränslen, utveckling av kostnad, prestanda och användning av olika framdrivningssystem, andra sektorers anspråk på el- och vätgasbaserade alternativ samt utbyggnad av elproduktion med låga koldioxidutsläpp kan påverka. Utfallet kan också bero på koldioxidinfångning och -lagring från biomassa, så kallad bio-CCS, samt utformning och implementering av styrmedel och mål på transport- och energiområdet.

Den 10 mars 2022 presenterades resultaten i ett webbinarium:

 

Fakta

Projektledare
Julia Hansson, IVL

Kontakt
julia.hansson@ivl.se

Deltagare
Erik Fridell och Martin Hagberg, IVL // Selma Brynolf, Maria Grahn, Elin Malmgren och Karna Dahal, Chalmers

Tidplan
Augusti 2019 - december 2021

Total projektkostnad
1 990 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter och Chalmers.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
48357-1

Projektet har en referensgrupp med representanter från relevanta myndigheter och näringslivsaktörer.

Projektledare: Julia Hansson

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-02-15

Konsekvenser av motstridiga LCA-regelverk för producenter och användare av drivmedel

Livscykelanalys (LCA) är ett viktigt verktyg för många aktörer i transportsektorn. Här tillämpas tre relevanta ramverk med livscykelperspektiv på åtta…

Läs mer »

Livscykelanalys (LCA) är ett viktigt verktyg för många aktörer i transportsektorn. Här tillämpas tre relevanta ramverk med livscykelperspektiv på åtta olika drivmedel. I jämförelsen synliggörs viktiga skillnader i metoderna.

Studiens fokus är inte resultatet av livscykelanalyserna av drivmedlen i sig, utan jämförelsen mellan de tre ramverken med livscykelperspektiv; EU:s förnybartdirektiv (Renewable Energy Directive, RED), miljövarudeklarationer (Environmental Product Declaration, EPD) och metodiken för produktmiljöavtryck (Product Environmental Footprint, PEF).

LCA-beräkningar av åtta drivmedel, exempelvis etanol från majs och HVO från använd matolja, med ingående detaljer i processdata, metodologiska variationer och antaganden, synliggör flera stora skillnader mellan ramverken.

Skillnaderna framträder till exempel i modellering av avfallshantering, vilket kan ha stor betydelse för resultaten när biodrivmedlet produceras av avfall. Ramverken skiljer sig även åt i vilka tillvägagångssätt som är tillåtna för modellering av processer med flera produkter, något som blir betydelsefullt när drivmedlet samproduceras med andra produkter. Fler skillnader syns i hur elförsörjningen modelleras och hur systemgränser hanteras.

Studien betonar betydelsen av transparens och kunskap om att LCA inte är en enskild metod utan en familj av metoder. För att öka harmoniseringen mellan de studerade LCA-metoderna efterfrågas produktspecifika regler för förnybara drivmedel i form av Product Environmetal Footprint Category Rules (PEFCR) och Product Category Rules (PCR).

Här presenteras resultat från projektet i ett webbinarium den 14 december 2021:

Fakta

Projektledare
Tomas Rydberg, IVL

Kontakt
tomas.rydberg@ivl.se

Deltagare
Sofia Poulikidou, IVL // Tomas Ekvall, TERRA // Sara Palander, Swedish Life Cycle Center (Chalmers) // Miguel Brandao, KTH // Katarina Lorentzon, RISE

Tidplan
15 juni 2020 - 31 december 2021

Total projektkostnad
2 035 392 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, BASF, Fordonsgas Sverige, IVL, Lantmännen, NTM (Nätverket för transporter och miljön), Scania, SEKAB, St1, Drivkraft Sverige (fd SPBI) och Volvo Technology.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50481-1

Projektledare: Tomas Rydberg

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-02-24

Är LBG en del av lösningen på sjöfartens utsläpp av växthusgaser?

Inom ett par år kan det finnas en reell möjlighet för sjöfarten att byta fossil LNG mot förnybar flytande metan…

Läs mer »

Inom ett par år kan det finnas en reell möjlighet för sjöfarten att byta fossil LNG mot förnybar flytande metan från svenska biogasanläggningar.

Antalet fartyg som drivs med LNG, flytande naturgas, ökar stadigt av miljö- och kostnadsskäl. LNG ger lägre koldioxidemissioner per energienhet än fossil bunkerolja och innehåller också mycket lite svavel. Sjöfarten visar nu stort intresse för att ta nästa steg i omställningen – att byta fossilt LNG mot förnybar LBM, flytande biometan (Liquefied Bio Methane), som är ett samlingsnamn för flytande metan producerad via olika förnybara produktionstekniker.

Rapporten visar att det är fullt möjligt att skapa en inhemsk produktion av LBM som räcker till de fartyg som bunkrar i svenska hamnar. Om några år uppskattas sjöfartens årliga behov till 4–5 TWh. Med en konsekvent satsning kan dagens produktion på ca 2 TWh per år mer än tiofaldigas fram till 2045. Detta förutsätter att produktionen av flytande biometan ökar med mer än 1 TWh om året, motsvarande upp till tio nya större svenska biogasanläggningar om året.

Forskargruppen har genomfört detaljerade analyser av nuvarande och planerad produktionskapacitet samt potentiell framtida bio- och elektrometanproduktion.  Livscykelanalyserna av produktion och användning inom sjöfarten visar god klimatprestanda, inklusive för elektrometanproduktion, som för första gången inkluderas i en sådan analys.

Förutsättningarna för svensk biogasproduktion har nyligen förbättrats genom beslutet att införa ett biogasproduktionsstöd. Om sjöfarten även införlivas i EU:s utsläppshandelssystem kan kostnaden för förnybar LBM i jämförelse med LNG jämnas ut och bli mer ekonomiskt konkurrenskraftig. Sådana stimulansåtgärder, tillsammans med en förenklad tillståndsprocess, behöver bli stabila och långsiktiga för att utbyggnaden av svensk biometanproduktion ska ta fart och kunna genomföras.

Resultaten från presenterades i ett webbinarium den 15 mars 2022. En inspelning kan ses här:

Fakta

Projektledare
Karl Jivén, IVL Svenska Miljöinstitutet

Kontakt
karl.jiven@ivl.se

Deltagare
Anders Hjort, Emelie Persson, Tomas Lönnqvist, Mirjam Särnbratt och Anna Mellin, IVL // Elin Malmgren och Selma Brynolf, Chalmers

Tidplan
15 juni 2020 - 31 december 2021

Total projektkostnad
1 830 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Energigas Sverige, Energikontor Sydost, Furetank Rederi AB, Gasum AB, Innovatum AB, IVL, Svensk Rederiservice AB och Tärntank Ship Management AB.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50435-1

En referensgrupp är knuten till projektet med representanter från Furetank Rederi AB, Tärntank Ship Management AB, Svensk Sjöfart, Gasum AB, Energigas Sverige, Biogas Väst och Energikontor Sydost. Referensgruppen planeras utökas med fler aktörer.

Projektledare: Karl Jivén

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-03-01

Biodrivmedel från snabbväxande lövträd – en syntesstudie från råvara till drivmedel

I Sverige finns mycket goda förutsättningar att storskaligt odla poppel eller andra snabbväxande lövträd som biomassabas till drivmedel. Studien har…

Läs mer »

I Sverige finns mycket goda förutsättningar att storskaligt odla poppel eller andra snabbväxande lövträd som biomassabas till drivmedel.

Studien har kartlagt produktionskapacitet per hektar vid olika odlingsförhållanden och tillgängliga arealer och redovisar biomassans fysikaliska egenskaper och lämplighet för drivmedelsproduktion. En utvärdering av ekonomin genom biodrivmedelsproduktionslinan ingår.

Resultaten visar att poppel har en hög biomassaproduktionskapacitet. På åkermark ligger den årliga produktionen för södra och mellersta Sverige på omkring 8,4 ton torrsubstans per hektar medan den i norra Sverige ligger på omkring 6 ton.

Totalt finns cirka 478 000 hektar öppen mark som inte används till livsmedelsproduktion och cirka 1,3 miljoner hektar planterad åkermark (granåkrar) där snabbväxande lövträd skulle kunna planteras. Används 25% av åkermarken samt 5% av den bördiga skogsmarken, där beskogad åkermark ingår, kan poppelodlingar generera ett kraftigt tillskott av biomassa.

En anläggning med råvarukapacitet på 443 000 ton torrsubstans biomassa per år kan bidra med 1,3 TWh motsvarande 150 000 kubikmeter biodrivmedel. Det kan jämföras med att det totala svenska behovet av biodrivmedel år 2030 uppskattas till 5,6 miljoner kubikmeter enligt Energimyndigheten.

Sett till transportavstånd för bioråvaran och närhet till relevant industri finns de bästa förutsättningarna för ett bioraffinaderi i Västra Götaland.

SLU publicerade i oktober 2020 ett nyhetsbrev med en artikel om projektet. Den går att läsa här. En annan artikel publicerades samma månad på Skogsaktuellt. Läs artikeln.

Den 7 april 2022 presenterades resultat från projektet i ett webbinarium:

Fakta

Projektledare
Henrik Böhlenius, Sveriges Lantbruksuniversitet SLU

Kontakt
henrik.bohlenius@slu.se

Deltagare
Per-Ove Persson, Persson f.N.B. AB // Marcus Öhman, Bio4Energy (Luleå tekniska universitet, LTU)

Tidplan
1 juli 2020 - 31 december 2021

Total projektkostnad
2 193 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Bio4Energy (LTU), Persson f.N.B. AB och SLU.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50468-1

En referensgrupp har varit knuten till projektet med medlemmar från Norra Skog, Jordbruksverket, Höganäs, Skogssällskapet, Preem och privata markägare.

Projektledare: Henrik Böhlenius

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-03-14

Framtidssäkrade biodrivmedel genom ökad nytta från biogent kol – Kol-, klimat- och kostnadseffektivitet (K3)

Nyckeln till en ökad biodrivmedelsproduktion från restströmmar från skogen är att kombinera produktionen med tekniker som nyttjar betydligt mer av…

Läs mer »

Nyckeln till en ökad biodrivmedelsproduktion från restströmmar från skogen är att kombinera produktionen med tekniker som nyttjar betydligt mer av kolet i råvaran.

Konkurrensen om förnybara kolatomer förväntas öka, samtidigt som kriterierna för användande av olika bioråvaror skärps för att undvika konflikter med andra hållbarhetsmål.

En systematisk utvärdering av 14 tekniker för produktion av biodrivmedel för vägtransporter visar att andelen nyttjat kol kan ökas för nästan alla teknikspår genom att kombinera drivmedelsproduktion med antingen bio-CCS eller bio-CCU.

När kol fångas in och uppgraderas till drivmedel med elektrobränsleteknik (bio-CCU) kan produktionen i vissa fall tre- eller fyrdubblas till samma kostnad och med samma klimatprestanda som i basfallet utan infångning. Detta kan vara en lösning för en framtid med begränsade biomassatillgångar. Den ökade produktionen av biodrivmedel skulle dock komma med ett motsvarande ökat elbehov, vilket i sin tur skulle kräva att hållbar elproduktion skalades upp.

Om den avskilda koldioxiden i stället lagras med bio-CCS får det producerade bränslet mycket god klimatprestanda, men till en högre bränslekostnad. Kostnaden för bränsleproducenten kan dock minska avsevärt om marknader och/eller stödsystem för negativa utsläppskrediter skulle skapas.

Ekonomisk kompensation på 100 EUR per ton koldioxid kunna göra de bästa biodrivmedelsspåren med bio-CCS kostnadsmässigt konkurrenskraftiga i förhållande till bas- och bio-CCU-alternativen.

Resultat från den här studien, samt ett påbyggnadsprojekt som fokuserat på koleffektiva drivmedel för flyget, presenterades i ett webbinarium den 24 mars 2022. En inspelning kan ses här:

Fakta

Projektledare
Elisabeth Wetterlund, Bio4Energy (LTU)

Kontakt
elisabeth.wetterlund@ltu.se

Deltagare
Erik Furusjö och Johanna Mossberg, RISE // Simon Harvey, Chalmers // Christian Hulteberg, SunCarbon // Peter Axegård, C-Green // Monica Normark, SEKAB // Conny Johansson, Stora Enso // Harri Heiskanen, Neste // Andreas Gundberg, Lantmännen Agroetanol // Ragnar Stare, Arvos Schmidsche-Schack GmbH

Tidplan
Juli 2019 - December 2021

Total projektkostnad
3 626 190 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, LTU, Arvos Schmidsche-Schack GmbH, C-Green, Lantmännen Agroetanol, Neste, SEKAB, Stora Enso och SunCarbon.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
48363-1

Projektledare: Elisabeth Wetterlund

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-03-23

Klimatpositiva och koleffektiva bioflygbränslen, går det? – en systematisk utvärdering av potential och kostnader

Klimatpåverkan från flyget kan elimineras fullt ut om produktionen av flygbränsle kombineras med infångning och lagring av koldioxid. I produktionsprocesser…

Läs mer »

Klimatpåverkan från flyget kan elimineras fullt ut om produktionen av flygbränsle kombineras med infångning och lagring av koldioxid.

I produktionsprocesser för bioflygbränslen är kolutbytet ofta lågt och mycket av råvarans kol släpps ut som koldioxid. Om kolet i stället fångas in och lagras får processen en klimatkylande effekt, som kompenserar för flygets negativa klimatpåverkan, inklusive den ytterligare värmningseffekt som kommer av att bränslet förbränns på höga höjder (höghöjdseffekt).

Sju olika produktionsalternativ baserade på restströmmar från skogen har utvärderats i kombination med CCS, infångning och lagring, och CCU, infångning och uppgradering av kolet.

För CCS-alternativet har fyra av teknikalternativen en positiv klimatpåverkan (negativa utsläpp). När den totala kostnaden för växthusgasreduktion vägs in är två teknikalternativ särskilt intressanta: förgasning respektive hydropyrolys av GROT, grenar och toppar, i kombination med CCS. Båda dessa produktionsmetoder har relativt sett lägre produktionskostnader och en positiv klimatpåverkan.

Med en kompensation för de negativa utsläppen på i storleksordningen 100 EUR per ton koldioxid skulle de bästa biodrivmedelsspåren kunna bli konkurrenskraftiga jämfört med bioflygbränslen som produceras utan CCS. Detta är en lägre kostnad än för många andra alternativa källor till negativa utsläpp (bio-CCS).

Utvärderingen visar också att kombinationen med CCU, där infångat kol uppgraderas till biodrivmedel, inte kan eliminera flygets negativa klimatpåverkan från höghöjdseffekter även om en stor reduktion av klimatutsläpp jämfört med fossila flygbränslen uppnås. Metoden ger mångdubbelt mer biodrivmedel av samma mängd råvara och skapar därför även den stor klimatnytta.

Detta har varit ett påbyggnadsprojekt till Framtidssäkrade biodrivmedel genom ökad nytta från biogent kol – Kol-, klimat- och kostnadseffektivitet (K3) som studerar vägtransporter.

Resultat från studien presenterades i ett webbinarium den 24 mars 2022. En inspelning kan ses här:

Fakta

Projektledare
Erik Furusjö, RISE Research Institutes of Sweden

Kontakt
erik.furusjo@ri.se

Deltagare
Johan Ahlström, RISE // Elisabeth Wetterlund och Yawer Jafri, Bio4Energy (Luleå tekniska universitet, LTU) // Harri Heiskanen, Neste

Tidplan
1 augusti 2020 - 31 december 2021

Total projektkostnad
595 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Bio4Energy (LTU), Neste AB, RISE och SkyltMax.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50482-1

Kommersiella industriaktörer knyts till projektet.

Projektledare: Erik Furusjö

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-03-23

Multitankstationer

Introduktionen av förnybar vätgas kan underlättas om framtidens multitankstation producerar och/eller säljer vätgas tillsammans med andra drivmedel. Vätgas kan spela…

Läs mer »

Introduktionen av förnybar vätgas kan underlättas om framtidens multitankstation producerar och/eller säljer vätgas tillsammans med andra drivmedel.

Vätgas kan spela en viktig roll för att minska miljöpåverkan från tunga vägtransporter. Introduktionen kan underlättas om vätgasen säljs på befintliga tankstationer, som redan har en fungerande infrastruktur och kunder.

Projektet har utvärderat kostnad och klimatprestanda för fyra olika systemlösningar för produktion, distribution och lagring av vätgas: Centraliserad vätgasproduktion i större skala eller direkt vid tankstationen, producerad antingen genom elektrolys av vatten eller reformering av biometan.

Analysen tyder på att det mest kostnadseffektiva alternativet är att producera vätgas med elektrolys på plats på en lite större tankstation, med kapacitet att tillhandahålla 10 GWh vätgas om året. Det motsvarar cirka 800 kg vätgas/dag. Produktionspriset blir då 75 kronor per kg vätgas, med ett elpris på 1 kr/kWh. En konkurrenskraftig kostnad för vätgas bör dock ligga runt 50 kronor per kg för att göra det ekonomiskt möjligt att investera i ett vätgasfordon, som idag är dyrare än motsvarande dieselfordon.

Generellt visar analysen att systemen med den större kapaciteten ger ett lägre pris per kg vätgas, och att elektrolys av vatten är billigare än reformering av biometan när elpriset är 1 kr/kWh och priset för biometan är 0,7 kr/kWh vid central produktion respektive 0,9 kr/kWh vid tankstation.

Reformering ger dock lägre nettoutsläpp av växthusgaser jämfört med elektrolys, eftersom svensk mix av biometan innehåller gödsel vilket ger negativa utsläpp när gödsel används i en biogasanläggning i stället för konventionell hantering i lantbruket.

Den 29 mars 2022 presenterades resultat från studien i ett webbinarium som går att se här:

Fakta

Projektledare
Anders Hjort och Anton Fagerström, IVL Svenska Miljöinstitutet

Kontakt
anders.hjort@ivl.se

Deltagare
Karl Jivén, Johan Rootzén, Adam Lewrén, Theo Nyberg, Mirjam Särnbratt och Sofia Poulikidou, IVL // Pontus Bokinge och Stefan Heyne, CIT Industriell Energi AB

Tidplan
15 juni 2020 - 31 december 2021

Total projektkostnad
2 800 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, AB Borlänge Energi, E.on Biofor Sverige AB, Gasum AB, IVL, Metacon AB, Neste AB, Nilsson Energy, Powercell Sweden AB, Sandvikens kommun, Trollhättan Energi och Volvo Technology AB.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50324-1

En referensgrupp bestående av representanter för drivmedelsproduktion, tankstationer, teknikleverantörer och drivmedelsanvändning är knuten till projektet. Den består av E.on, Volvo, Borlänge Energi, Powercell, Metacon och Sandviken Pure Power.

Projektledare: Anders Hjort och Anton Fagerström

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-03-29

Bio-elektro-bränslen – teknik med potential för ökad resurseffektivitet

Det går att producera två till tre gånger så mycket biodrivmedel ur vår begränsade biomassaresurs med en hybridteknik som integrerar…

Läs mer »

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.

Projektledare: Erik Furusjö

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-05-17

Minskade negativa miljöeffekter av biomassaproduktion genom produktion av mer biomassa

Förändrad markanvändning och multifunktionella produktionssystem kan minska jordbrukets negativa miljöeffekter samtidigt som produktionen av biomassa ökar. Efterfrågan på biodrivmedel och…

Läs mer »

Förändrad markanvändning och multifunktionella produktionssystem kan minska jordbrukets negativa miljöeffekter samtidigt som produktionen av biomassa ökar.

Efterfrågan på biodrivmedel och biobaserade material ökar pressen på jordbruket att producera biomassa. Intensifierad markanvändning kan leda till att negativa effekter som erosion, kväveläckage, förlust av markkol och översvämningar blir vanligare.

Problematiken kan lindras med hjälp av multifunktionella produktionssystem, vilket innebär att man odlar fleråriga grödor på ett sätt och en plats som gör att de negativa miljöeffekterna från intensivt jordbruk i landskapet motverkas. Med sådana system får samhället dubbla nyttor; biomassa och miljönytta.

Projektet har studerat tre multifunktionella system och hur de kan åtgärda flera av jordbrukets vanligaste miljöproblem samtidigt som den producerade biomassan kan skördas som råvara för till exempel drivmedel. De är odling av energiskog och -gräs som buffertzoner längs vattendrag, energiskog som lähägn, samt inblandning av gräs i växtföljder med ettåriga grödor.

Forskarnas spatiala modeller bygger på högupplöst data och har applicerats på 81 000 enskilda landskap över hela EU och Storbritannien. Det gör att man kunnat identifiera enskilda landskap där olika multifunktionella system kan vara speciellt fördelaktiga samtidigt som det går att studera effekterna av en etablering på Europanivå. En storskalig inblandning av gräs i växtföljder med ettåriga grödor skulle potentiellt kunna binda in kol motsvarande 10 procent av Europas växthusgasutsläpp från jordbrukssektorn.

För att implementera multifunktionella system i stor skala krävs lokala marknader för biomassan och möjlighet till ersättning för levererad miljönytta. Det ger en fallstudie av ett befintligt kraftvärmeverk i Skåne exempel på. Kraftvärmeverket använder lignocellulosa från energigrödor som råvara för biooljeproduktion och skulle kunna fylla nästan hela sitt behov av biomassaråvara från lokala planteringar på buffertremsor och i filterzoner, samt poppelodling på övergiven åkermark.

Här kan du läsa Mittuniversitetets pressmeddelande i samband med publiceringen av en av de vetenskapliga artiklar som skrivits inom ramen för projektet.

Den 10 maj 2022 presenterades projektets resultat i ett webbinarium:

Fakta

Projektledare
Göran Berndes, Chalmers

Kontakt
goran.berndes@chalmers.se

Deltagare
Christel Cederberg, Chalmers // Oskar Englund, Mittuniversitetet och Englund GeoLab AB // Pål Börjesson, Lunds universitet

Tidplan
Juli 2019 - december 2021

Total projektkostnad
1 978 134 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Chalmers, Englund GeoLab AB och Lunds universitet

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
48364-1

Delar av projektet har kopplats till arbete inom IEA Bioenergy Task 45 - Climate and sustainability effects of bioenergy within the broader bioeconomy.

Projektledare: Göran Berndes

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-05-23

Biltrafikens klimatpåverkan på väg mot klimatneutralitet

För att minska transportsektorns fossila koldioxidutsläpp och nå politisk satta mål krävs både ökad elektrifiering och ökad användning av biodrivmedel…

Läs mer »

För att minska transportsektorns fossila koldioxidutsläpp och nå politisk satta mål krävs både ökad elektrifiering och ökad användning av biodrivmedel inom svensk biltrafik.

Här modelleras den svenska biltrafikens utveckling fram till 2060. För att nå klimatmålen behövs både en övergång till elektrifiering, som skulle kunna påskyndas exempelvis av ett förbud mot försäljning av nya bilar med förbränningsmotorer, samt krav på inblandning av biodrivmedel i likhet med nuvarande reduktionsplikt.

Att kombinera ett tidigt försäljningsförbud med ambitiösa styrmedel för ökad användning av biodrivmedel kan minska bilarnas fossila koldioxidutsläpp mer än 70 procent fram till 2030. Den vägledande nivån för 2045, som ska vara nära nollutsläpp från biltrafiken, uppnås enligt denna studie endast genom att kombinera ett tidigt förbud (år 2025 eller 2030) med ökande biodrivmedelsanvändning åtminstone fram till 2030.

Utan styrmedel som bidrar till en snabb elektrifiering (till exempel försäljningsförbud) beror biltrafikens utsläpp av fossil koldioxid i mycket högre grad på hur inblandningen av biodrivmedel utvecklas över tid.

Den globala medeltemperaturen ökar linjärt med fossila utsläpp av koldioxid och pågår i hundratals år. Vid användning av biodrivmedel finns inte samma linjära samband mellan global uppvärmning och den biogena koldioxid som släpps ut från bilarnas avgasrör. Vilken temperaturpåverkan det blir från den svenska biltrafiken, när både fossila och biogena utsläpp beaktas, beror alltså på koldioxidutsläppens ursprung.

Biomassans omsättningstid, dvs tiden som kolatomerna i biomassan skulle ha funnits kvar i det biogena kollagret om de inte hade använts som energiråvara, är också viktig för hur stort bidraget till uppvärmningen blir. Ju kortare omsättningstid hos den biomassa som används, desto mindre påverkan blir det på temperaturen.

Studiens resultat presenterades i webbinarium den 26 april 2022. Se en inspelning här:

Fakta

Projektledare
Göran Berndes, Chalmers

Kontakt
goran.berndes@chalmers.se

Deltagare
Daniel Johansson och Johannes Morfeldt, Chalmers // Julia Hansson och Sofie Hellsten, IVL

Tidplan
15 juni 2020 - 30 november 2021

Total projektkostnad
2 123 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Chalmers och IVL.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50434-1

Projektet har en referensgrupp bestående av Jakob Lagercrantz, 2030-sekretariatet; Anna Elofsson, huvudsekreterare i SOU M 2019:04 (Utredningen om utfasning av fossila drivmedel och förbud mot försäljning av nya bensin- och dieseldrivna bilar); Anna Widerberg och Andrea Egeskog, Volvo Cars; Tomas Kåberger, Klimatpolitiska rådet mm. samt Anette Cowie, IEA Bioenergy och University of New England, Australien. Referensgruppen involveras specifikt i konstruktionen av scenarier.

Projektledare: Göran Berndes

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-06-03

Samband mellan styrmedel, produktion och konsumtion av biodrivmedel i Europa och hur det påverkar Sverige

Reduktionsplikten i Sverige fungerar väl och har lett till hög användning av biodrivmedel med hög växthusgasprestanda och i särklass störst…

Läs mer »

Reduktionsplikten i Sverige fungerar väl och har lett till hög användning av biodrivmedel med hög växthusgasprestanda och i särklass störst utsläppsminskningar i transportsektorn inom EU.

Projektet har jämfört styrmedel, produktion och konsumtion av biodrivmedel i de 27 EU-länderna och analyserat sambanden och hur Sverige påverkas.

Resultaten visar att den svenska reduktionsplikten fungerar väl, eftersom den specifikt styr mot minskade växthusgasutsläpp.

Ökande reduktionsnivåer kommer innebära ett ökat behov av biodrivmedel med hög växthusgasprestanda, samtidigt som efterfrågan på den typen av biodrivmedel sannolikt också kommer att öka i resten av EU och övriga världen.

Sverige importerar idag mer än hälften av biodrivmedlen. För att få tillgång till de biodrivmedel som krävs för att uppfylla reduktionsplikten till ett hållbart pris, kommer det vara avgörande att det finns tillräcklig tillgång på hållbara råvaror och att produktionskapaciteten byggs ut i takt med att efterfrågan inom EU ökar.

Projektets slutsatser i sammanfattning:

  • Reduktionsplikt, som styr mot användning av biodrivmedel med hög växthusgasprestanda, fungerar bättre än inblandningsmandat baserade på volym eller energi.
  • Inblandningsmandat driver nationell konsumtion, men inte nödvändigtvis produktion.
  • Konkurrensen om biodrivmedel med hög klimatprestanda och dess råvaror kan komma att öka med ökade klimatambitioner inom EU.
  • Drivmedelsproducenter i Sverige och andra EU-länder utvecklar aktivt nya tekniker och arbetar för att säkerställa tillgången på råvaror.
  • Både i Sverige och andra EU-länder designas nya anläggningar för att kunna ställa om till andra bio-produkter i takt med elektrifieringen av vägtransportsektorn.
  • Nya produktionsanläggningar baserade på etablerad teknik lokaliseras främst i närheten av befintlig infrastruktur, men för nya tekniker kan anläggningar etableras där en kunskapsbas byggts upp genom FoU-verksamhet.

Resultaten presenterades i ett öppet webbinarium den 12 maj 2022:

Fakta

Projektledare
Liv Lundberg, RISE Research Institutes of Sweden

Kontakt
liv.lundberg@ri.se

Deltagare
Jonas Zetterholm, Olivia Cintas och Sujeetha Selvakkumaran, RISE

Tidplan
3 augusti 2020 - 31 december 2021

Total projektkostnad
820 748 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Chalmers, Lantmännen, Preem, RISE, Scania och St1 Sverige.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50479-1

Projektet har en arbetsgrupp bestående av företrädare för industriföretag - såväl producenter som användare - och forskare inom biodrivmedel i Sverige. Den består av Lantmännen, E.on, Scania, Preem, St1 och Chalmers. Arbetsgruppen kommer att ge regelbunden input till projektet i form av branschinsikter och idéer mm.

Projektledare: Liv Lundberg

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-06-03

Svavelfritt ligninbaserat marinbränsle

Ett nytt drivmedel baserat på restprodukter från skogen skulle kunna minimera sjöfartens utsläpp av både svavel och koldioxid, visar tester…

Läs mer »

Ett nytt drivmedel baserat på restprodukter från skogen skulle kunna minimera sjöfartens utsläpp av både svavel och koldioxid, visar tester i labbskala.

I ett typiskt nordiskt sågverk blir ungefär hälften av timmerstockarna biprodukter, som har stor potential att helt eller delvis uppfylla kriterierna som råvara för drivmedel som kan ersätta tung brännolja.

Genom en ny teknik för behandling av vedrester, baserad på så kallad organosolv-fraktionering, kan cellulosa respektive svavelfritt lignin från skoglig biomassa isoleras. Cellulosan kan användas för framställning av den etanol som ingår i etylenglykol, som i sin tur kan blandas med lignin för att framställa ett bränsle som kallas LinEG (organosolv lignin/etylenglykol).

Forskargruppen har utvecklat tekniken för att producera LinEG i labbskala och utvärderat drivmedlets egenskaper i en testmotor för att undersöka möjligheten att använda det som drop-in-bränsle i fartyg.

Resultaten visar att fortsatt utvecklingsarbete krävs för att LinEG ska kunna fungera som drop-in-bränsle och för att göra det kommersiellt intressant. Några utmaningar:

  • Bränslets relativt låga värmevärde kräver dubbla volymer jämfört med tung brännolja.
  • Etylenglykolen som användes i denna studie för att framställa bränslet är fossilbaserad. Den kan dock framställas hållbart, till exempel via jäsning av cellulosa.
  • LinEG-bränslet väntas bli dyrare än lågsvavlig fossil brännolja, men billigare än HVO-bränsle.
  • Det finns idag ingen storskalig anläggning för organosolv-fraktionering av skoglig biomassa, vilket är en viktig förutsättning för en industriell implementering.

Slutrapporten fördröjs med anledning av vetenskaplig publicering. Kontakta projektledaren om du vill veta mer.

Resultat från projektet presenterades i ett webbinarium den 2 juni 2022:

Fakta

Projektledare
Dimitris Athanassiadis, Sveriges Lantbruksuniversitet SLU och Bio4Energy

Kontakt
dimitris.athanassiadis@slu.se

Deltagare
David Agar, SLU // Paul Christakopoulos, Ulrika Rova och Leonidas Matsakas, Bio4Energy/LTU // Martin Tunér, LU // Joanne Ellis, SSPA

Tidplan
September 2019 - april 2022

Total projektkostnad
2 309 544 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, SLU, Luleå tekniska universitet, Lunds universitet, SSPA Sverige och Sveaskog.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
48358-1

Slutrapporten kan skickas på förfrågan.

Projektledare: Dimitris Athanassiadis

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-06-17

Processer för produktion av drivmedel via deoxygenerad bioolja

IH2-processen har oöverträffad systemeffektivitet, visar en jämförelse mellan fyra processvägar för att framställa syrefattig bioolja, en råvara för drivmedel som…

Läs mer »

IH2-processen har oöverträffad systemeffektivitet, visar en jämförelse mellan fyra processvägar för att framställa syrefattig bioolja, en råvara för drivmedel som kan användas i befintliga bioraffinaderier.

Bioolja kan framställas från restbiomassa från exempelvis skogen. Som biobaserad råvara för att producera drop-in-bränsle i form av bensin och diesel är den ett lämpligt val eftersom den kan användas i raffinaderiprocessen på samma sätt som vanlig fossil råolja. Men då måste syret i biooljan först avlägsnas. Det kan göras med tillsats av vätgas genom så kallad hydrodeoxygenerering (HDO) som får reagera med syret och bilda vatten. För att nå klimatmålet 2045 skulle processen årligen kräva mellan 0,17–0,42 miljoner ton vätgas.

HDO och dess effektivitet kan signifikant påverka hela processen, avkastning och effektivitet. Tekno-ekonomiska analyser av prestandan för fyra studerade processvägar och hur alternativen faller ut klimatmässigt visar att en process, IH2-processen, är överlägsen. IH2-processen innebär att pyrolys av restbiomassa, HDO samt vätgasproduktion integrerats till en helhet. Det ger den en systemeffektivitet på 60 procent; motsvarande siffra för de andra studerade processerna ligger på runt 25 procent.

Hur effektivt kol i biomassa utnyttjas är en nyckelfaktor för produktion av biobaserade produkter. I HDO-processen är koleffektiviteten överlag låg och mer än 50 procent av kolet förloras i form av koldioxid. Men om incitament för negativa utsläpp införs, till exempel genom att bio-CCS integreras med biodrivmedelsproduktionen, blir denna typ av framställning av syrefattig bioolja attraktiv. Jämfört med användning av fossil råolja presenterar IH2-processen möjlighet att med biobaserade drivmedel minska koldioxidutsläppen med 91–96 procent.

Priset på drop in-drivmedel producerat från bioolja där syret avlägsnats med IH2-teknik blir 56–75 procent lägre än dagens marknadspris för fossilbaserade drivmedel.

IH2-processen har redan demonstrerats kommersiellt. Det behövs mer forskning för att förbättra prestandan för de andra processerna.

Projektets resultat presenterades på ett webbinarium den 3 maj 2022:

Projektet har också en egen webbsida på KTH:s webbplats.

Fakta

Projektledare
Shareq Mohd Nazir, KTH

Kontakt
smnazir@kth.se

Deltagare
Klas Engvall, Lucio Rodrigo Alejo Vargas och Shivani Ramprasad Jambur, KTH // Simon Harvey, Chalmers // Elin Svensson och Pontus Bokinge, CIT Industriell Energi // Rolf Ljunggren, Cortus Energy AB

Tidplan
1 juli 2020 - 31 januari 2022

Total projektkostnad
1 764 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Chalmers, Cortus Energy AB och KTH.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50466-1

Projektet kommer att engagera en referensgrupp med relevanta aktörer från bland annat industrin.

Projektledare: Shareq Mohd Nazir

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-06-23

Magasin 2022 – Framtidens transporter med hållbara drivmedel

Magasinet presenterar forskning om förnybara drivmedel som är resultatet från många olika aktörers samverkan. Det har tagits fram inom ramen…

Läs mer »

Magasinet presenterar forskning om förnybara drivmedel som är resultatet från många olika aktörers samverkan.

Det har tagits fram inom ramen för samverkansprogrammet Förnybara drivmedel och system som finansierats av Energimyndigheten och f3 Svenskt kunskapscentrum för förnybara drivmedel.

Här kan du kan ladda ner magasinet som PDF. Kontakta oss om du är intresserad av tryckta exemplar.

Övrigt  | 

Sammanfattande projektresultat 2018-2021

Under programperioden 2018-2021 i samverkansprogrammet Förnybara drivmedel och system genomfördes 26 projekt. Denna rapport sammanfattar resultaten från projekten. Här kan…

Läs mer »

Under programperioden 2018-2021 i samverkansprogrammet Förnybara drivmedel och system genomfördes 26 projekt. Denna rapport sammanfattar resultaten från projekten. Här kan du ladda ner den som PDF.  Kontakta oss om du är intresserad av tryckta exemplar.

Samverkansprogrammet har finansierats av Energimyndigheten och f3 Svenskt kunskapscentrum för förnybara drivmedel. Forskningsrapporter från alla projekt kan sökas i f3:s bibliotek. Sökträffarna hänvisar till sidor där också presentationer och inspelningar från seminarier länkas.

Övrigt  | 

Effektivast användning av biomassa – till biobränsle eller elektrobränsle?

Hur påverkas det europeiska energisystemet av olika högt ställa krav på inblandning av biodrivmedel på medellång (år 2040) och lång…

Läs mer »

Hur påverkas det europeiska energisystemet av olika högt ställa krav på inblandning av biodrivmedel på medellång (år 2040) och lång (år 2060) sikt?

Studiens resultat visar att kostnadseffektiva systemlösningar som når utsläppsmålen för år 2040 kan innebära att behovet av flytande bränslen till transportsektorn fortfarande baseras på fossila råvaror. För 2060 nås utsläppsmålet med hjälp av elektrobränslen och genom att användning av fossilbaserade flytande bränslen kompenseras via negativa utsläpp.

I dessa tidsperspektiv skulle krav på 20 procent inblandning av biodrivmedel i flytande drivmedel öka den totala energisystemkostnaden med 2–14 procent år 2040 (10-66 miljarder Euro). År 2060 skulle 50 procent inblandning öka kostnaden med 4-8 procent (18-40 miljarder Euro). Förklaringen till ökningen 2060 är den begränsade tillgången på biomassa och att produktion av biodrivmedel, via Fischer Tropsch-processen, ger högre kostnader än om biomassan hade använts för industrivärme och kraftvärme.

Forskarna pekar på sätt att minska koldioxidutsläppen från energisystemet som helhet som är billigare än inblandningskrav. För att undvika inlåsningseffekter i en framtid med de förutsättningar som modellen beskriver, är utveckling av flexibla bioraffinaderier viktig. De kan ställa om sin produktion till att svara mot marknadens behov.

Systemkostnaderna har tagits fram med hjälp av en energisystemmodell som täcker alla energisektorer i Europa: el, uppvärmning, transport, industrivärme och -kemi. Studien bygger på ett grundläggande antagande att efterfrågan på flytande kolbaserade bränslen minskar kraftigt över tid. Studien antar att den utgör 30 procent av primärenergiefterfrågan år 2040 och 15 procent år 2060.

Den minskade efterfrågan baseras på förväntningar om minskade kostnader för el- och vätgasproduktion, att det sker en betydande elektrifiering av transport- och industrisektorerna och att en del av drivmedelsbehovet tillgodoses av vätgas. Det förutsätts att koldioxidinfångning och -lagring integreras med biomassaanvändning för kraft- och industrivärme, och med biodrivmedelsproduktion. Flytande biodrivmedel från fast biomassa antas produceras via Fischer Tropsch-processen.

Forskarna antar att det 2040 kommer finnas krav på 80 procent lägre koldioxidutsläpp från EU:s energi och transportsystem än 1990 års nivå, och att reduktionskravet år 2060 kommer ligga på 105 procent, det vill säga negativa utsläpp motsvarande 5 procent av utsläppen för 1990.

Den 22 mars 2022 presenterades resultaten i ett webbinarium som finns att se här:

Fakta

Projektledare
Fredrik Hedenus, Chalmers

Kontakt
hedenus@chalmers.se

Deltagare
Markus Millinger, Göran Berndes och Lina Reichenberg, Chalmers // Tom Brown och Elisabeth Zeyen, Technische Universität Berlin

Tidplan
1 juli 2020 - 31 December 2021

Total projektkostnad
2 253 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Chalmers och Karlsruhe Institute of Technology.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50460-1

Projektet har en referensgrupp bestående av representanter från Preem, Energiföretagen, Göteborg Energi, Södra och Fossilfritt Sverige.

Projektledare: Fredrik Hedenus

Samverkans­program  | Slutfört | 2022-10-05

Befintlig och planerad produktion av förnybara drivmedel i Sverige

I Sverige produceras förnybara drivmedel som används både för låginblandning i fossil bensin och diesel samt som höginblandade eller rena…

Läs mer »

I Sverige produceras förnybara drivmedel som används både för låginblandning i fossil bensin och diesel samt som höginblandade eller rena biodrivmedel. Här sammanställs statusen för befintliga och planerade anläggningar för produktion av olika typer av förnybara drivmedel inom landets gränser.

I sammanställningen inkluderas både biodrivmedel och elektrobränslen. Bara sådan framtida produktionskapacitet som offentliggjorts i juli 2023, i termer av konkreta anläggningar – och inte bara som en del av mer övergripande målsättningar – ingår. Dessutom presenteras produktionen utifrån respektive anläggnings maximala kapacitet och inte utifrån historisk eller förväntad faktisk produktion. Slutligen utgår sammanställningen från produktion av drivmedel som skulle kunna användas för transportsektorn (med nuvarande bränslemarknader) – den faktiska användningen av drivmedlen specificeras inte, varken avseende vilken sektor, eller om det är inom Sverige eller utomlands.

Den totala maximala produktionskapaciteten ligger för närvarande på i storleksordningen 10 TWh, vilket motsvarar drygt hälften av biodrivmedelsanvändningen i Sveriges inrikes transporter. [1] Det bör noteras att faktisk produktion normalt sett är lägre, eftersom det över tid är svårt att upprätthålla optimala ekonomiska och tekniska driftsförutsättningar för samtliga anläggningar. Om samtliga planerade anläggningar skulle realiseras motsvarar detta en femdubbling av den befintliga produktionskapaciteten fram till ca 2030 (se Tabell 1 i PDF). För att undvika dubbelräkning, ingår då inte intermediära produkter, eftersom dessa används som råvara för produktion av något av de slutliga drivmedlen.

Utifrån sammanställningen av total produktion kan följande mer övergripande reflektioner göras:

  • Planerad ökning av flytande drivmedelsproduktion från biomassa är mycket stor. Huvuddelen av dessa kan kopplas till tidigare oljeraffinaderier, men det finns även planer för nya bioraffinaderier med olika tekniker för förvätskning. Generellt förväntas andelen andra biodrivmedel än diesel, som flygbränsle och biobensin, i dessa öka.
  • Det finns betydande planer för produktion av elektrobränslen, än så länge främst inriktade mot produktion av metanol för fartyg samt flygbränslen.
  • För produktionen av gasformiga bränslen innebär nuvarande planer en kraftig förskjutning från CBG till LBG.
  • Bara en mindre del av planerade anläggningar (t ex SkyFuelH2 och SCA Östrand) kan kopplas till användning av förgasningsteknik och planerade anläggningar för produktion av gasformiga drivmedel genom förgasning saknas helt.

Den mer detaljerade sammanställningen är uppdelad i två kapitel för flytande respektive gasformiga drivmedel. Vilka drivmedel som ingår beskrivs närmare i en faktaruta för varje kapitel. Anläggningsdata baseras på Bioenergitidningens sammanställning Biodrivmedel i Norden 2022 [2], men har kompletterats och uppdaterats baserat på offentligt tillgängliga uppgifter. Särskilt har uppgifterna som rör f3:s egna företagsparter stämts av direkt med respektive företag.

Läs eller ladda ner hela sammanställningen som PDF.

Faktablad  | 

Satsningar på biodrivmedel försvåras av politisk osäkerhet

Den biodrivmedelsproducerande industrin lyfter ofta att deras beslut och investeringsvilja påverkas i hög grad av osäkra styrmedel, lagstiftning, riktlinjer etc.

Läs mer »

Den biodrivmedelsproducerande industrin lyfter ofta att deras beslut och investeringsvilja påverkas i hög grad av osäkra styrmedel, lagstiftning, riktlinjer etc. Under senare år har ett antal utredningar berört relaterade frågeställningar. Av dessa framgår vikten av tydliga och långsiktiga politiska förutsättningar för omställning samt att osäkerheten påverkar både industri, finansiärer och andra marknadsaktörer.

För att uppnå målen för transportsektorn behöver tillgången till hållbara förnybara drivmedel öka och Sverige har goda förutsättningar för sådan produktion. Industrin – såväl nuvarande drivmedelsproducenter som nya aktörer – har också planer på att utöka produktionen av förnybara drivmedel kraftigt under de närmaste 10 åren.[1] Utan styrmedel som driver den utvecklingen finns dock en betydande risk för att dessa planer inte realiseras. I regeringens uppdrag till den s k bioekonomiutredningen ingick därför att analysera åtgärder som främjar effektiv produktion av flytande biodrivmedel baserat på inhemska råvaror i Sverige, inklusive förslag till långsiktigt produktionsstöd.

Inom industrin lyfts dock därutöver ofta att en hög osäkerhet och täta förändringar i omfattning och utformning av styrmedlen i sig hindrar utvecklingen. I Sverige – och inom EU – har det funnits styrmedel för att främja utvecklingen av förnybara drivmedel sedan början av 2000-talet och 2008 infördes första drivmedelsdirektivet med mål för användningen och tydliga hållbarhetskriterier. Utformningen av styrmedel – i form av till exempel pumplagen, skattebefrielse, inblandningsmål och hållbarhetskrav – har dock ändrats över tiden och ofta beslutats för korta tidsperioder. År 2018 infördes till exempel ett långsiktigt styrmedel genom reduktionsplikten, vilket utformades för att gälla fram till 2030 men som nu ändras drastiskt efter bara fem år. Osäkerhet ökar risken med investeringar och kan påverka utvecklingen, såväl direkt genom minskad investeringsvilja hos företagen som indirekt genom osäkra konsumenter på fordonsmarknaden och sämre förutsättningar på kapitalmarknaden. Exemplet ovan visar dessutom på att det inte räcker att utforma ett styrmedel som är långsiktigt utan att det också behöver råda bred politisk enighet kring det.

I vilken utsträckning och hur påverkar då politisk osäkerhet och instabilitet i styrmedel investeringsvilja och utvecklingen för förnybara drivmedel? Som ett första steg i att klargöra kunskapsläget kring detta har f3 sammanfattat hur den lyfts i några exempel från litteraturen. Några slutsatser från översikten är:

  • Det framhålls samstämmigt att politisk osäkerhet, kortsiktiga styrmedel och täta förändringar av styrmedel bidrar till att försvåra investeringar inom industrin och därmed utvecklingen av förnybara drivmedel.
  • Det är inte bara den politiska osäkerheten om styrmedel som direkt ska främja förnybara drivmedel som påverkar, utan det finns även en tydlig koppling till osäkerhet kring tillståndsprocesser, styrmedel för andra sektorer som påverkar efterfrågan på biodrivmedel och bioråvaror, samt kring mål och ambitioner för klimatpolitiken i stort, både i Sverige och internationellt.
  • I stor utsträckning baseras slutsatsen på intervjuer, enkäter och workshops med branschföreträdare och andra aktörer. I dessa lyfts den politiska osäkerheten genomgående som en central barriär för industrins omställning. Slutsatsen är också förankrad i generell styrmedelsforskning kring barriärer och drivkrafter.
  • Det är däremot få som studerat frågan från ett empiriskt perspektiv, specifikt för förnybara drivmedel. Från en jämförande studie av utvecklingen i USA och inom EU finns det dock indikationer på att en högre osäkerhet också ger genomslag i de faktiska investeringarna över tid.

I flera av studierna lyfts också exempel på kunskapsluckor inom området och det är tydligt att frågan kan angripas ur flera olika perspektiv och med olika forskningsmetoder.

I litteraturöversikten sammanfattas översiktligt vad som framkommer i ett urval av aktuella och centrala utredningar eller forskningsstudier när det gäller just betydelsen av politisk osäkerhet för utvecklingen av förnybar drivmedelsproduktion. Översikten tar sin utgångspunkt i den så kallade bioekonomiutredningen, vars första delbetänkande publicerades våren 2023.

Läs eller ladda ner översikten i sin helhet som PDF.

Faktablad  | 

Reduktionsplikten

De senaste åren har reduktionsplikten gått från okänd till omstridd. Här förklaras vad reduktionsplikten innebär, varför den finns, och hur…

Läs mer »

De senaste åren har reduktionsplikten gått från okänd till omstridd. Här förklaras vad reduktionsplikten innebär, varför den finns, och hur höga de svenska nivåerna egentligen är jämfört med andra EU-länder. 

I januari 2022 steg dieselpriset i Sverige för första gången över 20 kr/litern. När valrörelsen drog i gång på allvar några månader senare hade det hunnit passera 25 kr/litern vid flera tillfällen. Partiledare höll tal om skenande priser på drivmedel, el och livsmedel och ett ord började dyka upp i debatten: reduktionsplikt.

Vad är reduktionsplikten?

Reduktionsplikten innebär att distributörer av drivmedel är skyldiga att blanda in biodrivmedel i bensin och diesel för att sänka utsläppen med en viss procentsats. Under 2023 var reduktionsnivån 7,8% för bensin och 30,5% för diesel. När utsläppsreduktion beräknas så inkluderar man även biodrivmedlens livscykelutsläpp (det vill säga de utsläpp som uppstår när biodrivmedlen produceras). Det innebär att om man använder biodrivmedel med låga livscykelutsläpp så behövs det en mindre mängd biodrivmedel för att uppnå utsläppsreduktionen, medan det behövs mer biodrivmedel om de har höga livscykelutsläpp. Om distributörer inte uppfyller reduktionsplikten får de betala en straffavgift.

Varför har vi en reduktionsplikt?

Reduktionsplikten infördes i Sverige 2018 och vi var då ett av de sista länderna i EU att införa någon form av inblandningsmandat för biodrivmedel. Innan reduktionsplikten infördes hade Sverige en skattereduktion för både låg- och höginblandade biodrivmedel. Skattereduktionen räknades dock som ett statsstöd enligt EU:s regelverk, och Sverige behövde kontinuerligt få ett godkännande från EU-kommissionen för att få behålla den. Det fanns en osäkerhet i om Sverige skulle få fortsatt beviljat tillstånd vilket ansågs skapa osäkerhet hos drivmedelsbranschen. Man ville nu styra om till ett mer långsiktigt styrmedel.

Till följd av skattereduktionen hade Sverige redan innan reduktionsplikten infördes den högsta andelen användning av biodrivmedel i transportsektorn i EU. De ursprungliga reduktionspliktsnivåerna sattes till 2,6 % för bensin och 19,3 % för diesel, mycket eftersom det motsvarade ungefär den användning av biodrivmedel som Sverige redan hade.

Figur 1. Biodrivmedelskonsumtion och produktion samt reduktionsplikten*, som andel av den totala energianvändningen i vägtransportsektorn.

Hur hög är reduktionsplikten i EU och i andra länder?

Alla EU-länder har idag någon form av inblandningsmandat för biodrivmedel. De är dock utformade på olika sätt, vilket gör dem svåra att jämföra rakt av. I de flesta länder är drivmedelsdistributörer skyldiga att blanda in en viss mängd biodrivmedel i bensinen och dieseln, antingen baserat på volym eller energiinnehåll. Sverige, Tyskland och sedan 2022 även Danmark, är de enda länder som använder sig av en reduktionsplikt.

I vår forskning har vi räknat om alla inblandningsmandat och reduktionsplikter inom EU till en gemensam enhet för att kunna jämföra dem. Där kan vi se att Sveriges reduktionsplikt har varit den högsta i EU. Det har medfört att Sveriges transportsektor har haft de överlägset största utsläppsminskningarna av alla länder i EU. Reduktionsplikten har också lett till att Sverige har en hög konsumtion av så kallade avancerade biodrivmedel jämfört med andra länder. Det beror främst på att avancerade biodrivmedel har låga livscykelkoldioxidutsläpp, vilket premieras av reduktionsplikten.

Figur 2: Utsläppsminskningar inom transportsektorn i procent för alla EU länder 2020 jämfört med 2010.

På EU-nivå införde förnybarhetsdirektivet 2009 ett mål om att 10 % av energianvändningen i transportsektorn skulle vara förnybar till 2020 och i bränslekvalitetsdirektivet från samma år sattes ett mål för 6 % utsläppsminskning 2020 jämfört med 2010.

Enligt det uppdaterade förnybarhetsdirektivet, som nyligen publicerats, är alla medlemsstater i EU skyldiga att till 2030 antingen uppnå 14,5 % minskning av växthusgasintensitet i transportsektorn, eller att energianvändningen i transportsektorn utgörs av minst 29 % förnybara källor. Utöver detta finns också ett specifikt mål om att avancerade biodrivmedel och förnybara bränslen av icke-biologiskt ursprung (exempelvis förnybar vätgas) ska utgöra minst 1 % av energin år 2025 och 5,5 % år 2030.

Vad händer med reduktionsplikten nu?

Den 29:e november ska riksdagen rösta om regeringens förslag om att sänka reduktionsplikten till 6 % från och med 2024. Den nivån ska sedan gälla för resten av mandatperioden. Förhoppningen är att sänkningen av reduktionsplikten ska leda till lägre priser, framför allt på diesel. Det innebär dock också en utsläppsökning på 4,8–8,7 miljoner ton koldioxid per år, enligt regeringens egna beräkningar och förslaget har fått kritik från ett flertal remissinstanser.

Gör reduktionsplikten det dyrare att tanka?

Reduktionsplikten påverkar bensin- och dieselpriserna eftersom de biodrivmedel som blandas in för att minska utsläppen är dyrare än fossila drivmedel. I vår forskning har vi tittat på sambandet mellan priser på bensin och diesel och biodrivmedelskonsumtion i alla EU-länder mellan 2009 och 2021. Där ser vi att världsmarknadspriset på olja har haft en mycket starkare påverkan på bensin- och dieselprisfluktuationer än inblandning av biodrivmedel har haft.

När reduktionsplikten vid årsskiftet 2021/2022 höjdes från 26 till 30,5 % steg dieselpriset med ca 1 krona (från 19 kr till 20 kr). Sen dess har reduktionsplikten legat kvar på samma nivå medan dieselpriset vid pump har fluktuerat mellan 20 och 28 kr/l. De fluktuationerna beror alltså inte på ökad inblandning av biodrivmedel, utan på ökade priser på olja och biodrivmedel globalt. Exakt hur stor del av prisfluktuationerna som beror på ökade biodrivmedelspriser och hur stor del som beror på ökade oljemarknadspriser har vi inga svar på ännu, men det är något vi studerar vidare.

Behöver vi reduktionsplikten, räcker det inte med elektrifiering?

Vägtrafiksektorn står för ca 30 % av Sveriges klimatutsläpp idag. Att sänka utsläppen i transportsektorn är en utmaning och i Sverige finns ett specifikt klimatmål: år 2030 ska utsläppen i transportsektorn vara 70 % lägre än 2010 års utsläpp. (Regeringen har dock i en tilläggsöverenskommelse till Tidöavtalet, som fokuserar på klimatet, aviserat att man planerar att se över klimatmålen för 2030).

De flesta forskare och experter är överens om att elektrifiering på sikt kommer vara avgörande för att minska utsläppen från vägtransporter.  Men Energimyndigheten, Trafikverket och Naturvårdsverket har samtidigt konstaterat att även med en hög elektrifieringstakt så behövs det en betydande användning av biodrivmedel om Sverige ska nå 70 % utsläppsminskning till 2030. Anledningen är att vi inte hinner byta ut tillräckligt många bilar och lastbilar fram till år 2030. Idag utgör rena elbilar ca 5% av personbilsflottan i Sverige och om det från och med idag enbart såldes elbilar i Sverige (den verkliga andelen elbilar i nybilsförsäljningen 2022 var 30%), så skulle ungefär halva fordonsflottan hinna vara elektrifierad till år 2030. För godstrafik är andelen elfordon ännu lägre och där kan utvecklingen både ta längre tid och kräva andra lösningar än elektrifiering. Därför behövs det lösningar för att minska utsläppen för de resterande bensin- och dieseldrivna fordon som kommer rulla på vägarna år 2030.

Eftersom målet för 2030 är formulerat som att utsläppen just det året ska vara minst 70 % lägre än 2010 års utsläpp, är det fortfarande möjligt att uppnå målet även om reduktionsplikten sänks på kort sikt. Genom exempelvis en tillräckligt hög reduktionsplikt, något annat styrmedel för att öka inblandningen av biodrivmedel, eller genom ett minskat transportbehov, skulle man kunna säkerställa att utsläppen för de resterande fossildrivna fordonen är tillräckligt låga år 2030.

Biodrivmedelsproduktionen då?

I Sverige producerades ca 5,2 TWh flytande biodrivmedel samt 2,3 TWh biogas år 2022. Samtidigt konsumerade vi ca 25 TWh biodrivmedel. Det innebär att en stor del av de biodrivmedel som används importeras (vilket också ses i obalansen mellan konsumtion och produktion i figuren ovan). I vår forskning ser vi tydligt att biodrivmedel handlas på en internationell marknad. Att ett land uppmuntrar konsumtion, genom exempelvis en reduktionsplikt, innebär inte att det automatiskt byggs produktionskapacitet i landet. Likaså är stöd till produktion inte en garanti för att de biodrivmedel som fått stöd kommer konsumeras i samma land.

Det är sannolikt att efterfrågan på biodrivmedel kommer att öka i EU de kommande åren, i takt med ökande klimatkrav. Det innebär att produktionskapaciteten behöva byggas ut. Behovet av biodrivmedel till vägtransportsektorn kommer dock sannolikt börja minska efter 2030 när andelen elfordon ökar. I vår forskning ser vi att detta är något som biodrivmedelsproducenter är väl medvetna om och när de investerar i nya biodrivmedelsanläggningar så görs det ofta med en intention att på sikt kunna ställa om anläggningen till produktion av exempelvis biojet för flyget eller bioprodukter för kemisektorn. Även om efterfrågan på biodrivmedel i vägtransportsektorn växer de kommande åren behöver det alltså inte betyda att biodrivmedlen kommer konsumeras där i framtiden. Samtidigt kan den efterfrågan lägga grunden för investeringar som behövs för att andra svårelektrifierade sektorer ska kunna ställa om.

 

*I figur 1 har reduktionsplikten räknats om från procent utsläppsreduktion till hur många procent biodrivmedel som skulle behövas för att uppnå reduktionen. När man beräknar utsläppsreduktion under reduktionsplikten inkluderas även biodrivmedlens livscykelutsläpp (de utsläpp som uppstår när biodrivmedlen produceras). Det innebär att det behövs en mindre mängd biodrivmedel med låga livscykelutsläpp för att uppnå utsläppsreduktionen, och en större mängd om det är biodrivmedel med höga livscykelutsläpp. Skuggningen för reduktionsplikten i grafen visar spannet över hur mycket biodrivmedel som behövs om man skulle använda biodrivmedel med höga (den nedre delen av spannet), respektive låga livscykelutsläpp (den övre delen av spannet). En detaljerad metodbeskrivning finns i vår forskningsartikel.

Faktablad  | 

Stärkt konkurrenskraft och ökad sysselsättning med inhemsk produktion av biodrivmedel

För att uppnå en fossiloberoende fordonsflotta behövs alla förnybara drivmedel och stora mängder av dem. Men för att få den…

Läs mer »

För att uppnå en fossiloberoende fordonsflotta behövs alla förnybara drivmedel och stora mängder av dem. Men för att få den fullständiga nyttan av en fossiloberoende fordonsflotta räcker det inte med att användningen ökar – den inhemska produktionen måste även följa med. Förnybara drivmedel för med sig en rad positiva samhällseffekter som skulle kunna bidra till att klara av Sveriges miljömål och stärka regioners sociala och ekonomiska hållbarhet utöver att minska klimatpåverkan. Exempel på dessa är förbättrad luftkvalitet, minskat buller, ökad sysselsättning, ökad energisäkerhet och stärkt konkurrenskraft. Särskilt gäller detta biodrivmedel. Dagens fokus på klimatpåverkan har dock gjort att majoriteten av de biodrivmedel som används i Sverige importeras, eller produceras i Sverige med importerade råvaror, vilket gör att vi går miste om dessa positiva samhällseffekter.

Efterfrågan på förnybara drivmedel i världen kommer högst troligt att öka kraftigt de kommande åren, i strävan att minska utsläppen av växthusgaser och ställa om till en fossilfri transportsektor. Sverige är i ett globalt perspektiv rikt på naturresurser som lämpar sig för biodrivmedelsproduktion. Vi har också goda förutsättningar för förnybar elproduktion och en växande industri för batteritillverkning. Därför är ökad inhemsk produktion av biodrivmedel, förnybar el och elfordonsbatterier önskvärt. Anledningarna till detta är bland annat bättre möjligheter vad gäller spårbarhet och kontroll över miljöpåverkan och stärkt krisberedskap genom minskat beroende av importerade råvaror och drivmedel. Givet vår rikedom på biobaserade naturresurser, bör Sverige därför vara en nettoexportör av biodrivmedel och/eller de råvarubaser som biodrivmedel produceras av. I dagsläget är dock Sverige långt ifrån en nettoexportör av biodrivmedel. Nära 90 procent av biodrivmedelsförbrukningen i Sverige utgörs av biodrivmedel som är importerade alternativt biodrivmedel som är producerade av importerad råvara [1]. Samtidigt ska det dock betonas att en del av de biodrivmedel som produceras i Sverige idag exporteras.

Produktion och användning av förnybara drivmedel ger stärkt konkurrenskraft

Produktion och användning av förnybara drivmedel som bygger på, nyttjar eller växlar upp nationella resurser som råvaror, etablerad industri och kompetens, bidrar till nationell tillväxt i form av utveckling och sysselsättning [2]. Produktion och användning av förnybara drivmedel har också en koppling till stärkt konkurrenskraft, kunskap och innovation – genom koppling till innovativa miljöer, forskning och innovation – och därmed påverkan på sysselsättning.

Inhemsk produktion av förnybara drivmedel bidrar till expansion av befintliga socio-tekniska system, skapande av nya system [3, 4] och som en konsekvens av detta stimuleras sysselsättning och ekonomisk verksamhet längs hela värdekedjan från råvara till användning. För biodrivmedel finns en särskilt stark koppling till lokala råvaror. De positiva samhällsekonomiska effekterna minskar dock om en betydande andel av råvarorna för produktion av biodrivmedel importeras.

Tabell 1 visar på en sammanställning av effekt på sysselsättning och stimulering av regional tillväxt för olika värdekedjor för produktion av biodrivmedel [5]. Sammanställningen baseras på en litteraturgenomgång av ett betydande antal nationella och internationella studier med tyngdpunkt på Sverige och Europa. Som kan ses i tabell 1 visar resultaten från sammanställningen på en indikativ siffra av genererade heltidstjänster per TWh producerat biodrivmedel som tycks variera något mellan de granskade biodrivmedlen. För biogas har Energigas Sverige uppskattat den totala sysselsättningseffekten till ca 1 arbetstillfälle per GWh [6]. En regional studie för biogas visar också på uppskattningar som ligger i linje med resultaten i tabell 1 [7].

Tabell 1. Indikativa resultat gällande sysselsättning och regionala nettoproduktioner för drivmedelsproduktion. Tabellen är en syntes genomförd av Mossberg et al (2019) [5] baserat på ett antal olika studier [3, 4].

Etanol Biodiesel (FAME) Biogas
Data avser Internationella och svenska etanolsatsningar Internationella (USA) biodieselsatsningar Svenska biogassatsningar
Direkt sysselsättningseffekt [FTE/TWh] 40 – 80 200 – 400 200 – 850
Indirekt sysselsättningseffekt [FTE/TWh] 250 – 1100 1000 – 2000 300 – 1400
Stimulering av regional tillväxt (BRP) [MSEK/GWh] 0,75 – 1,5 Ca 2,3 1,5 – 2

 

Baserat på tabell 1 kan stimuleringen av regional tillväxt från inhemsk produktion av biodrivmedel uppskattas till en vägledande siffra på cirka 1 MSEK per GWh bränsle. Även om det finns en stor spridning i uppgifterna i tabell 1 kan det konstateras, att biodrivmedelsproduktion i Sverige sannolikt kommer att ge samhällsekonomiska vinster och att de sannolikt ökar ytterligare om råvarorna är av svenskt ursprung.

För sysselsättning kopplat till förnybar elproduktion är bilden mer komplex. Det finns i dagsläget många olika produktionsteknologier där vissa är förknippade med relativt hög sysselsättning och andra betydligt lägre (vattenkraft exempelvis). Generellt kan det dock konstateras att förnybara energitekniker har potential att skapa högre sysselsättning än de fossila alternativen, detta gäller även elproduktion. Studier visar att effekterna är större för biobaserade värdekedjor än andra värdekedjor för elproduktion som sol- och vindkraft [8]. Värt att notera då det gäller värdet av att något ”skapar jobb”, är att i en situation med låg arbetslöshet (ett så kallat högt kapacitetsutnyttjande) ger detta jobbskapande inget särskilt samhällsekonomiskt mervärde (bortsett från eventuella regionalpolitiska aspekter). I ett läge med brist på arbetskraft kan effekterna till och med vara negativa för samhällsekonomin som helhet [9]. I den nationella strategin för hållbar regional tillväxt och attraktionskraft lyfts även innovation och företagande, kompetensförsörjning samt internationellt samarbete fram som prioriterade områden för regional utveckling och sysselsättning [10].

Användningen av lokalt tillgängliga råvaror ger ökad innovationskraft

Sett till stärkande av den regionala/nationella innovationskraften bör förnybara drivmedel som har en koppling till regionalt/nationellt tillgängliga råvaror, som lokal biomassa, ha en fördel. På längre sikt kan drivmedelsvärdekedjor som kopplar till befintlig industri och innovationsområden vara fördelaktigt då de ger möjlighet att växla upp redan etablerade strukturer och miljöer. Etablerad industri är dock ofta passiv när det kommer till förnyelse och att satsa på radikalt nya värdekedjor, vilket gör den regionala kontexten och samverkan i aktörsnätverket extra viktigt [11, 12]. Förmågan till förnyelse påverkas också av antalet branscher och koncentration av arbetsställen. Storstadsregioner och större regioner har generellt både en högre branschdiversifiering och en lägre koncentration av arbetsställen [1].

Även internationalisering av företag är viktig för förnyelsen, vilket kan uttryckas som andel sysselsatta i internationella/multinationella företag [1]. En annan viktig aspekt av samhällsutveckling handlar om att ge förutsättningar för en livskraftig landsbygd, med möjligheter till företagande, arbete, boende och välfärd. Här är möjligheten till arbetstillfällen på landsbygden i relation till någon del av värdekedjan för de förnybara drivmedlen, en tydlig synergieffekt. En sådan koppling hänger ofta samman med nyttjandet av lokala råvaror och är därför särskilt framträdande för biobaserade värdekedjor. Exempelvis kan småskalig uppgradering nära råvaran ha en positiv effekt på antalet arbetstillfällen på landsbygden. Vidare medför utnyttjande av restströmmar som tidigare inte använts förutsättningar för ökad lönsamhet i hela värdekedjan. Produktionen av förnybara drivmedel ökar också diversiteten och ger fler potentiella inkomstkällor för de lokala företagen vilket stärker företagens redundans [3]. Produktion av biodrivmedel, särskilt genom nyttjandet av bi- och restprodukter från jord- och skogsbruk, stärker därmed möjligheten för en konkurrenskraftig skogs- och jordbrukssektor i hela landet. En ökad biodrivmedelsproduktion på åkermark i landsbygd har också fördelen att produktionen säkerställer att marken brukas och skapar fler arbetstillfällen jämfört med att ha mark i träda. Tidigare studier har visat att inhemsk åkermarksbaserad råvara kan bidra till mellan 4 och 10 TWh biodrivmedel per år utan negativa bieffekter vad gäller indirekt förändrad markanvändning [13].

Fortsätt läsa den fullständiga faktan i en PDF-version. I den finns en litteraturöversikt som översiktligt sammanfattar vad som framkommer i ett urval av studier när det gäller just samhällsekonomiska nyttor av förnybar drivmedelsproduktion.

Faktablad  | 

Styrmedel för minskade utsläpp av växthusgaser från den svenska fordonsflottan

Sverige har som mål att transportsektorn ska ha minskat utsläppen av växthusgaser med 70% till 2030 (jämfört med år 2010),…

Läs mer »

Sverige har som mål att transportsektorn ska ha minskat utsläppen av växthusgaser med 70% till 2030 (jämfört med år 2010), och att Sveriges nettoutsläpp av växthusgaser ska vara noll till år 2045. För att uppnå detta mål finns ett antal styrmedel. Här beskrivs några nationella styrmedel inriktade mot att minska fordonens användning av fossila drivmedel och utsläpp av växthusgaser. [1]

Styrmedlen syftar dels till att främja inköp av mindre miljöpåverkande fordon (till exempel fordonsskatten), dels till att styra mot minskad användning av fossila drivmedel i hela fordonsflottan (till exempel reduktionsplikten). Utformning och val av styrmedel påverkas både av nationella mål och överordnade regelverk (framför allt EU-direktiv, se nedan). [2]

Fordonsskatten och systemet med bonus-malus

Fordonsskatten infördes 1922 och med huvudsyftet att få in intäkter till de samhällsekonomiska kostnader som trafiken ger upphov till. Sedan dess har den i ökande utsträckning utformats för att styra mot inköp av mer energieffektiva och mindre miljöpåverkande fordon. Idag bestäms fordonsskatten för nyare personbilar och andra lätta fordon av hur mycket koldioxid (CO2) de släpper ut. För personbilar består skatten av två delar: ett grundbelopp och en koldioxidkomponent. Koldioxidkomponenten innebär att ju mer CO2 per km en bil släpper ut över 111 g, desto högre blir skatten. Sedan Bonus-malussystemet infördes år 2018 är koldioxidkomponenten högre de tre första åren och gäller för fordon som släpper ut mellan 75-95 g CO2/km beroende på vilket år det ställts på. Fordonsskatten beräknas baserat på utsläppsvärden från avgasröret på fordonet, vilket innebär att ingen skillnad görs mellan användning av fossila eller biobaserade drivmedel. Bakgrunden till detta är att fordonsskatten främst använts för att styra mot effektivare fordon.

För dieseldrivna bilar tillkommer ett miljötillägg och ett bränsletillägg (för äldre fordon bränslefaktor) varje år. Bakgrunden till dessa tillägg är dels högre kväveoxid- och partikelutsläpp från dieselbilar, dels att beskattningen av diesel som bränsle historiskt varit lägre än för bensin vilket därmed kompenseras. Äldre lätta fordon (bilar registrerade före 2006 och lätta fordon före 2011) samt tunga fordon beskattas baserat på tjänstevikt. Motorcyklar har en fast skattesats.

Bonus-malus

Syftet med Bonus-malus, som gäller från den 1 juli 2018, är att öka andelen miljöanpassade fordon. Systemet ger en bonus till bilar och lätta fordon med en låg koldioxidkomponent, och en höjd fordonsskatt (malus) till fordon med hög koldioxidkomponent. Från och med den 9 november 2022 upphörde bonus enligt regeringen beslut vilket betyder att bonus endast kunde fås för bilar som köptes eller beställdes mellan 1 juli 2018 och 8 november 2022. Beroende på vilket år bilen ställts på, dess drivlina och koldioxidutsläpp kunde bonusen maximalt bli 70 000 kr.

Malus gäller de tre första åren för nya bensin- och dieseldrivna personbilar klass I och II, lätta bussar och lätta lastbilar och tillämpas på fordon som släpper ut över 75 g CO2/km vid blandad körning (95 g CO2/km för fordon som togs i bruk mellan 1 juli 2018 och 31 maj 2021 och 90 g CO2/km för fordon som togs i bruk mellan 1 april 2021 och 31 maj 2022). Även elhybrider med utsläpp över gränsvärdena omfattas av denna skatt. Inom bonus-malus-systemet undantas fordon som drivs med alternativa drivmedel från förhöjda koldioxidbelopp, vilket framför allt påverkar bilar som drivs av fordonsgas eller etanol (E85).

För tunga fordon finns idag inget bonus-malus-system eller andra generella nationella styrmedel för att styra mot mindre miljöpåverkande fordon (se dock avsnittet om EU-direktiv nedan). Bilar som omfattas av bonusen inom systemet har kallats klimatbonusbilar. Detta begrepp finns fortfarande kvar kopplat till myndigheternas fordonsupphandling, där krav ställs på att dessa ska vara klimatbonusbilar om det inte finns särskilda skäl.

Förmånsbeskattning

Många i Sverige använder en förmånsbil genom sitt arbete. Förmånsbilar är en skattepliktig förmån och förmånsvärdet avgör hur mycket användaren behöver betala i skatt. Miljöbilar som drivs med el eller andra mer miljöanpassade drivmedel än bensin och diesel kan få ett sänkt förmånsvärde, så att det motsvarar en nivå för den jämförbara fossildrivna bilen. Från och med 1 juli 2022 sätts förmånsvärdet ned enligt schablon för el- och vätgasbilar (nedsättning med 350 000 kr), laddhybrider (140 000 kr) och gasbilar (100 000 kr). Elhybriders och etanoldrivna bilars förmånsvärde baseras utifrån deras nypris.

Drivmedelsskatten

Syftet med drivmedelsskatten är dels att minska användningen av bränslen som ger upphov till föroreningar (främst CO2), dels att få in skatteintäkter. Drivmedel som är skonsammare för miljön är dyrare att tillverka, men för att priset för dessa inte ska vara högre, kompenseras de genom lägre skattesatser. Ett drivmedel blir normalt skattepliktigt när det tillverkas, bearbetas eller förs in till Sverige.

Drivmedelsskatten delas upp i energiskatt och koldioxidskatt. Energiskatten varierar med vilken miljöklass bränslet har. För bensin finns Miljöklass 1 och 2 och för diesel finns Miljöklass 1, 2 och 3.

För biodrivmedel är huvudregeln enligt EU:s direktiv att ett ersättningsbränsle ska beskattas på samma sätt som det bränsle det ersätter. En liter etanol som ersätter en liter bensin ska därmed beskattas med samma skatt och på samma sätt som bensin. EU-kommissionen kan dock ge statsstödsgodkännande för skattebefrielse eller annat stöd till, till exempel, biodrivmedel om detta inte snedvrider konkurrensen på marknaden.

I december 2022 fick Sverige statsstödsgodkännande från EU för skattebefrielse av rena och höginblandade biodrivmedel i ytterligare fyra år (till sista december 2026). Det innebär att till exempel etanol i E85 och ED95, rapsbaserad biodiesel (RME) och HVO får full skattebefrielse (100% befrielse från både energiskatt och koldioxidskatt). Låginblandade biodrivmedel får ingen skattenedsättning utan deras användning styrs i stället genom reduktionsplikten, som infördes i juli 2018. Skattebefrielse för biogas och biogasol godkändes av EU för en 10-årsperiod redan 2020. I mars 2023 förklarade EU-domstolen skattebefrielsen dock som ogiltig efter överklagan från ett tyskt företag. Orsaken till beslutet är brister i den formella hanteringen, men ett nytt godkännande förväntas komma tidigast andra halvåret 2024.

Figur 1. Utveckling över tid av växthusgasutsläpp fördelat mellan olika fordonsslag. Den streckade linjens markering av en 70-procentig minskning av 2010 års utsläppsnivåer är målet till 2030 för de totala utsläppen, exklusive inrikes flyg. (Baserad på statistik från Naturvårdsverket. Data för 2022 är preliminära.)

Reduktionsplikt

För att minska utsläppen av växthusgaser genom ökad användning av biodrivmedel införde regeringen reduktionsplikt för bensin och diesel från 1 juli 2018. Från och med 1 juli 2021 omfattar reduktionsplikten även flygfotogen. Styrmedlet innebär att drivmedelsleverantörer årligen måste minska växthusgasutsläppen från bensin och diesel med en viss procentsats genom att blanda in biodrivmedel. Avsikten med reduktionsplikten var att det skulle innebära ett mer långsiktigt styrmedel jämfört med tidigare skattenedsättning. Det beslutades därför från början att systemet, med successivt höjda kvoter, skulle gälla fram till 2030. År 2020 var reduktionsnivåerna 4,2% för bensin och 21,0% för dieselbränsle. Kvotnivåer fram till 2030 beslutades av riksdagen i augusti 2021, motsvarade en linjär ökning av reduktionsnivåerna till 28,0% för bensin, 66% för diesel och 27% för flygfotogen år 2030. Därutöver infördes ett förbud mot att använda palmolja som biodrivmedel från 1 januari 2022, om inte denna är certifierad för att säkerställa låg risk för indirekta växthusgasutsläpp. Som en följd av kraftigt stigande prisnivåer valde riksdagen att år 2023 pausa höjningen av reduktionskvoterna på 2022 års nivå (7,8% för bensin och 30,5% för dieselbränsle, 1,7% för flygfotogen). I slutet av november 2023 röstade riksdagen igenom regeringens förslag att sänka reduktionsplikten för bensin och diesel till 6 % från och med 1 januari 2024 till och med 2026. Det beslutades även att reduktionsnivåerna från den 1 januari 2027 avskaffas.

EU-direktiv

Huvudsyftet med de nationella styrmedlen är att styra mot svenska mål. Utformningen påverkas dock i hög grad också av EU:s paket ”Fit for 55” som syftar till att anpassa samtliga direktiv och förordningar för att nå målet att reducera utsläppen av växthusgaser med 55% till 2030, jämfört med 1990. För de styrmedel som tas upp ovan har följande EU-direktiv och förordningar stor
inverkan:

  • Förnybartdirektivet (Renewable Energy Directive, RED) som infördes 2009 och sedan dess reviderats i två omgångar. I november 2023 trädde RED III (EU/2023/2413) i kraft, men i de flesta avseenden är det regelverket RED II (EU/2018/2001) som gäller fram till våren 2025. Förnybarhetsdirektivet innehåller bindande mål för andel förnybara energi i transportsektorn och hållbarhetskrav för biodrivmedel. I RED II är målet satt till 14% förnybar energi i transportsektorn till 2030, vilket i RED III skärps till minst 29% eller en minskning av växthusgasintensiteten med 14,5%. Dessutom sätts bindande krav på andelen avancerade biobränslen (inkl s.k. elektrobränslen) på minst 1% 2025 och minst 5,5% 2030.
  • EU-förordningar som ställer krav på varje fordonstillverkares genomsnittliga utsläppskrav för deras nybilsförsäljning, där kraven enbart tar hänsyn till utsläpp från avgasröret. Sådana krav finns för bilar och lätta lastbilar och införs för tunga fordon från 2025. Från januari 2020 får nya bilar i genomsnitt släppa ut max 95 g CO2/km och lätta lastbilar max 147 g CO2/km, från 2030 sänks nivåerna till 49,5 resp 90,6 g CO2/km. [3] Från 2035 ligger målet på 100% reduktion, dvs 0 g CO2/km. För tunga lastbilar ska utsläppen minska med 15% från 2025 och 30% från 2030. Kommissionen har också tagit fram förslag ytterligare skärpning av nivåerna från och med 2030, men dessa är ännu inte beslutade.
  • Direktivet om främjande av rena och energieffektiva vägtransportfordon (Clean Vehicles Directive, EU/2019/1161), som definierar vilka fordon som ska räknas som miljöbilar vid offentlig upphandling och som också utgår från utsläpp vid avgasröret. Direktivet definierar lätta miljöfordon till och med 2025 som alla bilar och lätta lastbilar med utsläpp mindre än 50 g CO2/km och därefter de med nollutsläpp. Tunga fordon miljöklassas om de använder något av vätgas, el, naturgas, biogas, flytande biodrivmedel, syntetiska drivmedel eller gasol som drivmedel.

Dessa direktiv, liksom utvecklingen av svenska styrmedel, uppdateras och utvecklas löpande.


[1] Det finns fler mål och många andra styrmedel som påverkar transportsektorn och därmed fordonsflottans växthusgasutsläpp. Dessutom påverkar styrmedlen varandra. Här tas bara utformningen av styrmedel (inte effekten) upp och bara sådana som är nationella och direkt inriktade mot fordonseffektivitet och bränsleval.

[2] Styrmedlens detaljerade utformning är ofta komplex. Beskrivningen är därför delvis förenklad och speglar situationen och kunskapsläget i november 2023. För exakt information, se referenser.

[3] På grund av förändringar i testcykeln för mätning av utsläpp från fordon är de olika nivåerna inte helt jämförbara. I regleringen finns också ett system för att ge extra incitament till fordonsindustrin att öka andelen fordon med nollutsläpp och väldigt låga utsläpp, vilket kan påverka nivåerna för enskilda tillverkare.

Faktablad  |