Sök publikationer

Majoriteten av rapporter från projekt är skrivna på engelska, med svensk sammanfattning.

Sortering av publikationer

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

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

Biodrivmedel från snabbväxande lövträd – en syntesstudie från råvara till drivmedel

Produktionskostnaderna för biobaserade drivmedel är starkt beroende av bioråvarans pris, som i sin tur beror på råvarans geografiska lokalisering, dess…

Läs mer »

Produktionskostnaderna för biobaserade drivmedel är starkt beroende av bioråvarans pris, som i sin tur beror på råvarans geografiska lokalisering, dess kvalitet och konkurrensen med andra användningsområden. Att kunna öka produktionen per arealenhet med olika åtgärder, till exempel genom att odla trädslag med bättre tillväxt och produktionskapacitet, är en lågt hängande frukt. Det här projektet ska identifiera möjligheterna att öka produktionen av biodrivmedel i Sverige med hjälp av poppelodling. Poppel är för svenska förhållanden ett snabbväxande trädslag med mycket stor produktionspotential.

Genom analyser av tidigare publikationer och tidigare insamlade data kommer projektet att beskriva poppelodlingens produktionskapacitet. I det ingår att identifiera den geografiska fördelningen av lämpliga marker med fokus på jordbruksmark som idag inte brukas samt före detta jordbruksmark som planterats med skog. Beräkningar på odlingens ekonomi för markägare liksom tillhörande transport och logistik kommer att analyseras som grundkostnad för biomassaproduktionen. Poppelns kemiska och fysikaliska råvaruegenskaper kommer att undersökas för utvärdering av potentiella processvägar till biodrivmedel. Teknoekonomiska beräkningar sammanställs för olika processkoncept innefattande en känslighetsanalys för identifiering av de viktigaste parametrarna för produktpriset.

SLU publicerade i oktober 2020 ett nyhetsbrev med en artikel om projektet. Den går att läsa här.

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
2 203 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, Bio4Energy (LTU), Persson f.N.B. AB och SLU.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50468-1

Till projektet ska en referensgrupp knytas med deltagare från skogsägarföreningar, Skogforsk, Jordbruksverket, Skogsstyrelsen, Lantmäteriet och aktörer från processindustrin.

Projektledare: Henrik Böhlenius

Samverkans­program  | Pågående

Klimatpositiva och koleffektiva bioflygbränslen, går det? – en systematisk utvärdering av potential och kostnader

I tillverkningsprocessen för att framställa biodrivmedel från biomassa hamnar bara en viss del av biomassans kolatomer i produkten: Resten, som…

Läs mer »

I tillverkningsprocessen för att framställa biodrivmedel från biomassa hamnar bara en viss del av biomassans kolatomer i produkten: Resten, som inte är en försumbar andel av kolatomerna, släpps ofta ut som koldioxid direkt i tillverkningsprocessen. På kort sikt innebär det här att klimatnyttan med biodrivmedel minskar eftersom det bidrar till en så kallad ”kolskuld”, ett samband som är mycket omdebatterat när det gäller biodrivmedels hållbarhet. I ett längre perspektiv innebär utsläpp av koldioxid i tillverkningsprocessen att biomassan utnyttjas mer ineffektivt än om alla biogena kolatomer skulle ingå i produkter som ersätter till exempel fossila drivmedel.

I framtiden förväntas tekniker för omvandling och nyttiggörande av biomassa behöva ha ett högt utnyttjande av biomassans kolatomer för att vara legitima och konkurrenskraftiga. Att fånga in  och lagra en del av biomassaråvarans kol ger dessutom möjlighet att tillverka koldioxidnegativa bioflygbränslen.  Med koldioxidnegativa bioflygbränslen erhålls en möjlighet att kompensera även för höghöjdseffekter och därmed nå flygtransporter med potentiellt ingen eller liten total klimatpåverkan.

I detta projekt genomförs en systematisk utvärdering av möjligheterna att öka utnyttjandet av råvarans biogena kol genom ökad andel kol i flygbränsleprodukt och/eller lagring av resterande kol. Olika produktionstekniker utvärderas med avseende på koleffektivitet, klimatnytta och kostnader, med/utan koldioxidinfångning följt av användning förkortat BECCU (eng. Bioenergy Carbon Capture and Use) respektive lagring (eng. Bioenergy Carbon Capture and Storage).

Det övergripande projektmålet är att ta fram ett kunskaps- och beslutsunderlag för att stödja utvecklingen mot en hållbar flygsektor med avseende på både FoU och kommersiell implementering tekniken. Projektet är en utvidgning av ett det pågående projektet Framtidssäkrade biodrivmedel genom ökad nytta från biogent kol – Kol-, klimat- och kostnadseffektivitet (K3) som studerar vägtransporter.

Fakta

Projektledare
Erik Furusjö, RISE Research Institutes of Sweden

Kontakt
erik.furusjo@ri.se

Deltagare
Elisabeth Wetterlund, Bio4Energy (Luleå tekniska universitet, LTU)

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  | Pågående

Bio-elektro-bränslen – teknik med potential för ökad resurseffektivitet

Tillförsel av elektrisk energi till produktionsprocesser för biodrivmedel kan potentiellt ge stora vinster genom att vara ett effektivt sätt att…

Läs mer »

Tillförsel av elektrisk energi till produktionsprocesser för biodrivmedel kan potentiellt ge stora vinster genom att vara ett effektivt sätt att öka produktionspotential, resurseffektivitet och hållbarhet. Detta sker genom att el kan användas för att minska biogena förluster eller naturgasanvändning vilket innebär ett potentiellt betydande bidrag till omställningen av transportsektorn. De resulterande drivmedelsprodukterna kan kallas bio-elektrobränslen, eftersom de har energibidrag från både biomassa och förnybar elektricitet, medan kolatomerna i de drivmedel som produceras kommer uteslutande från bioråvaran. De ”elektricitetsboostade” drivmedlen, så kallade bio-elektro-bränslen, är särskilda från rena elektrobränslen eftersom basen är biodrivmedelsproduktion med biomassa som råvara och kolkälla.

Det här projektets hypotes är att integrerad användning av elektricitet i biodrivmedelstillverkning kan ge stora fördelar i form av ökad produktionspotential, kolverkningsgrad och/eller växthusgasprestanda, beroende på vilken typ av biodrivmedelprocess den appliceras i. Dessutom kan i många fall processen förenklas och investeringskostnaden minska, vilket kan minska produktionskostnader.

Effekter på processernas prestanda kommer i projektet att kvantifieras i en scenariobaserad systemanalys med målet att undersöka möjligheterna att använda elektrifiering inom olika biodrivmedelsvärdekedjor med teknisk och kommersiell relevans i dagsläget samt på kort och medellång sikt. Målet är att ge en generisk bild av möjligheter, fördelar och nackdelar som elektrifiering kan ge vid biodrivmedelsproduktion, med tonvikt på svenska förhållanden. Genom scenariearbetet kommer teknikens produktionspotential och interaktion med elsystemet att studeras. Resultatet blir ett strategiskt underlag för prioriteringar på kort sikt, inom exempelvis kommersiell projektutveckling, likväl som på längre sikt, inom till exempel teknikutveckling, stöd till forskning och utveckling, samt styrmedel.

Fakta

Projektledare
Erik Furusjö, RISE Research Institutes of Sweden

Kontakt
erik.furusjo@ri.se

Deltagare
Sennai Mesfun , RISE // Mahrokh Samavati, KTH // Christer Gustavsson, BioShare AB

Tidplan
1 oktober 2020 - 31 december 2021

Total projektkostnad
2 210 000 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, BioShare AB, KTH, Neste AB, St1 Sverige AB, Södra och Vattenfall AB.

De industriella aktörerna BioShare AB, St1, Neste, 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  | Pågående

Processer för produktion av drivmedel via deoxygenerad bioolja

Den huvudsakliga källan för förnybart kol är biomassa. Den möjliggör produktion av en mängd olika energibärare och kemikalier, bland annat…

Läs mer »

Den huvudsakliga källan för förnybart kol är biomassa. Den möjliggör produktion av en mängd olika energibärare och kemikalier, bland annat transportbränslen. I Sverige har vi goda förutsättningar för att utnyttja rester från skogen och jordbruket i produktionen, till exempel via termokemisk omvandling av biomassa. En produkt från pyrolyssteget i processen är bioolja, som skulle kunna användas för produktion av drop in-bränslen och därigenom ersätta fossil råvara. Men biooljans höga innehåll av syre gör den kemiskt instabil vilket komplicerar transport och lagring. Det i sin tur utgör ett hinder för att i större skala använda bioolja som råvara. Att lägga till ett förbehandlingssteg i processen i skulle göra det möjligt att i befintliga raffinaderier uppgradera biooljan till högvärdesprodukter, till exempel transportbränslen.

Stora forsknings- och utvecklingsinsatser har gjorts för att studera pyrolysprocesser för produktion av bioolja och uppgradering till transportbränslen. Men det saknas studier riktade mot integrering av olika processer och teknologier för att producera rent väte för hydrodeoxygeneringssteget för uppgradering av bioolja. Det här projektet syftar till att utveckla och öka kunskapen om specifikt hydrodeoxygenering, HDO, som metod för att i pyrolysprocessen avlägsna syre i bioolja och därigenom göra den mer stabil och lämplig för vidare uppgradering. Fyra olika processvägar, inklusive raffinaderiet och  – när det är relevant – CCS (Carbon Capture and Storage, det vill säga koldioxidavskiljning och lagring), kommer att undersökas. Projektet strävar efter att ta fram viktiga nyckelindikatorer förknippade med energi och ekonomisk prestanda samt insikter om möjligheter och begränsningar för en eventuell implementering och integration av processvägar i befintlig infrastruktur.

Fakta

Projektledare
Shareq Mohd Nazir, KTH

Kontakt
smnazir@kth.se

Deltagare
Klas Engvall, KTH // Simon Harvey, Chalmers // Elin Svensson, CIT Industriell Energi // Rolf Ljunggren, Cortus Energy AB

Tidplan
1 juli 2020 - 31 December 2021

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  | Pågående

Samband mellan styrmedel, produktion och konsumtion av biodrivmedel i Europa och hur det påverkar Sverige

Biodrivmedel är viktiga för att minska klimatpåverkan från transportsektorn på kort sikt, via reduktionsplikten, och på längre sikt i sektorer…

Läs mer »

Biodrivmedel är viktiga för att minska klimatpåverkan från transportsektorn på kort sikt, via reduktionsplikten, och på längre sikt i sektorer som flyg och sjöfart. Flera studier har på senare tid lagt fram förslag på nya svenska styrmedel för att stötta inhemsk produktion av biodrivmedel, både i flytande form och i gasform. Då biodrivmedel kan handlas mellan länder kommer dock den svenska marknaden påverkas av förutsättningarna för produktion och konsumtion i andra EU-länder och resten av världen. Ett aktuellt exempel på detta är situationen för biogas de senaste åren, där produktionen i Danmark växt kraftigt tack vare produktionsstöd samtidigt som Sverige stöttat konsumtion av biogas genom skattelättnader. Det har lett till att billig dansk biogas flödat in i Sverige och riskerat att konkurrera ut svenska producenter. För att undvika liknande situationer i framtiden och för att skapa de bästa möjliga förutsättningarna för Sverige att utforma strategier och styrmedel för biodrivmedels sektorn är det essentiellt att förstå situationen i resten av EU.

I de här projektet kommer nationella styrmedel för biodrivmedel inom relevanta EU-länder sammanställas tillsammans med data över nationella bioresurser samt produktion och konsumtion av olika typer av biodrivmedel. Kombinationen av, för det första, förändrad dynamik i produktion och konsumtion över tid som resultat av teknikutveckling, och, för det andra, EU:s restriktioner för användning av grödobaserade biodrivmedel, gör att projektet samlar separata data på produktion, konsumtion och råvaruresurser för de i dag vanligaste biodrivmedlen.

Syftet med projektet är att på en övergripande nivå kartlägga styrmedel, resurser, produktion och konsumtion av biodrivmedel i europeiska länder, för att bättre förstå sambandet mellan dessa och hur de påverkar Sverige. Målet är att kartläggningen och analysen skall kunna användas som stöd vid utformning av svenska styrmedel och vid interaktion med EU angående direktiv och riktlinjer.

Fakta

Projektledare
Liv Lundberg, RISE Research Institutes of Sweden

Kontakt
liv.lundberg@ri.se

Deltagare
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  | Pågående

Multitankstationer

Vätgas är den enklaste molekylen av det minsta av våra grundämnen. Den tål mycket låga temperaturer och högt tryck, och…

Läs mer »

Vätgas är den enklaste molekylen av det minsta av våra grundämnen. Den tål mycket låga temperaturer och högt tryck, och sett till massa innehåller vätgasmolekylen mycket energi och har ett högre värmevärde än till exempel metan och diesel. Energiinnehållet sett till volym är dock mindre. Men vid förbränning av vätgas, och när det används i kemiska/termiska processer i bränsleceller bildas enbart vatten. Kol ingår alltså varken i drivmedlet eller i dess reaktionsprodukter och användningen av vätgas i fordon bidrar inte till diffusa koldioxidutsläpp. Det är bland annat av dessa skäl som vätgasen är intressant som bränsle i olika applikationer.

Trots stor användning av vätgas i olika industrisektorer är användningen i transportapplikationer hittills mycket begränsad. I Kina är ett antal antal demonstrationsprojekt dock på gång där flera tusen bilar och bussar förväntas vara i drift inom kort. Enligt International Energy Agency, IEA, är den teoretiska potentialen för framtida användning av vätgas i vägtransporter mycket stor. Varje vägtransportyp kan tekniskt sett framdrivas med vätgas, antingen direkt med hjälp av bränsleceller eller via vätebaserade bränslen i förbränningsmotorer.

På grund av de små omsättningsvolymerna, och parallellt med höga investerings-, drifts- och underhållskostnader är tankstationer för vätgas ofta inte lönsamma. Kostnaderna kan sänkas genom uppskalning men det kräver högre omsättningsvolymer än idag. Istället för att som idag producera vätgas i storskaliga anläggningar och sedan transportera den i dedikerade system (gas-flak eller tänkbara gasledningar för enbart vätgas), så är en möjlighet att producera vätgas vid platsen för dess användning. Produktionen kan antingen ske genom elektrolys där vatten är råvara och elektricitet är energikälla, eller genom reformering av metan som utgörs av redan uppgraderad biogas. Det här projektet syftar till att utreda möjligheterna att nyttja befintlig infrastruktur (produktion, distribution och tankstation) för andra väteinnehållande bränslen, exempelvis metan, möjliggöra utökad etablering av vätgas. Projektet antar ett systemperspektiv där fyra olika möjliga lösningar för implementering av multitankstation för flytande/komprimeras biogas och vätgas jämförs med avseende på teknikmognad, investerings- och driftkostnader samt CO2-nytta.

Fakta

Projektledare
Anton Fagerström, IVL Svenska Miljöinstitutet

Kontakt
anton.fagerstrom@ivl.se

Deltagare
Anders Hjort, IVL // Stefan Heyne, CIT Industriell Energi

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: Anton Fagerström

Samverkans­program  | Pågående

Effektivast användning av biomassa – till biobränsle eller elektrobränsle?

Fossilfria kolbaserade bränslen kan produceras med biomassa som råvara (för biodrivmedel) eller med elektricitet och koldioxid (så kallade elektrobränslen). Idag…

Läs mer »

Fossilfria kolbaserade bränslen kan produceras med biomassa som råvara (för biodrivmedel) eller med elektricitet och koldioxid (så kallade elektrobränslen). Idag dominerar biodrivmedlen marknaden för fossilfria bränslen och teknikutvecklingen inom biobränsleproduktion är stark. Om elsystemet ställs om till ett i huvudsak förnybart system, förväntas efterfrågan på biobaserad balanskraft öka, och på så sätt öka konkurrensen om biomassa mellan el- och transportsektorn.

Utöver Sveriges mål om större andel förnybart i transportsektorn finns det politiska mål om ett förnybart energisystem till år 2040. I system med stor andel intermittenta förnybara energikällor (eng. Variable Renewable Energy, förkortat VRE) kan biomassa eller andra kolbaserade bränslen erbjuda flexibilitet i produktionen. Ett sådant system kan också producera elektrobränslen. Det är till och med så att elektrobränsleproduktion skulle kunna utgöra ett verktyg för att hantera variationer inom systemet; under perioder med överskott på vind- och solenergi kan elektrobränsleproduktion erbjuda en möjlig avkastning av överskottet. Biomassa kan alltså användas på två olika sätt för att säkra förnybar drivmedelsframställning, antingen som råvara till produktionen, eller för att balansera ett förnybart energisystem som tillhandahåller elektrobränslen. Vilken som är den mest kostnadseffektiva vägen beror mycket på tekniska parametrar, men har också att göra med uttaget av biomassa och möjligheterna att låta den uppta och lagra kol för att åstadkomma negativa utsläpp.

Detta projekt skall undersöka hur bioenergi mest kostnadseffektivt används för koldioxidneutral elförsörjning och transport, när biomassa är en begränsad resurs. Genom att kombinera en state-of-the-art elsystemmodell med en transportmodell gör projektet en integrerad systemanalys. Målet är att bidra till kunskap för att stödja policyutveckling samt guida långsiktigt investeringar inom el- och transportsektorn.

Fakta

Projektledare
Fredrik Hedenus, Chalmers

Kontakt
hedenus@chalmers.se

Deltagare
Göran Berndes och Lina Rechenberg, Chalmers // Tom Brown, Karlsruhe Institute of Technology (KIT)

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 energipolitiska talespersoner för Vänsterpartiet och Centerpartiet samt industrirepresentanter från Preem, Göteborg Energi och Södra. Projektet kopplas till ett flertal internationella projekt/initiativ, till exempel IEA Bioenergy Task 45.

Projektledare: Fredrik Hedenus

Samverkans­program  | Pågående

Är LBG en del av lösningen på sjöfartens utsläpp av växthusgaser?

Under 2018 antog IMO, International Maritime Organization, en inledande strategi för att minska och på sikt fasa ut växthusgaser från…

Läs mer »

Under 2018 antog IMO, International Maritime Organization, en inledande strategi för att minska och på sikt fasa ut växthusgaser från sjöfartssektorn. För att nå målen med minskade utsläpp från sjöfart krävs utfasning av fossila bränslen. Flytande naturgas, med den engelska förkortningen LNG (eng. liquefied natural gas) har diskuterats som ett steg på vägen och är populärt inom sjöfarten av miljö- och kostnadsskäl. Idag drivs ett antal fartyg med tät trafik till och från svenska hamnar på LNG, och antalet ökar stadigt. LNG ger lägre koldioxidemissioner per energienhet än fossil olja och innehåller också mycket lite svavel vilket ger låga utsläpp av svaveloxider (SOx). De flesta marina LNG-motorer är dessutom av en typ som också har låga utsläpp av kväveoxider (NOx). De låga utsläppen av SOx och NOx gör LNG till ett attraktivt bränsle för fartyg som verkar i utsläppskontrollområden, där stränga luftkvalitetsstandarder måste efterföljas. Men ur ett klimatperspektiv är LNG generellt sett inte bättre än olja; det har att göra med att fartygens LNG-motorer visat sig ge upphov till utsläpp av stora mängder metan rakt genom motorn, så kallat metanslip. Denna påverkan skulle kunna minskas genom att ersätta LNG med flytande biogas, eller LBG (eng. liquefied biogas). Men förutsättningarna för att möjliggöra detta behöver utredas närmare.

Det här projektet ger kunskap och förutsättningar för att försörja sjöfarten med LBG som är ett möjligt miljömässigt, ekonomiskt och socialt hållbart förnybart drivmedel. Projektet tar fram data om hur mycket LBG som kan produceras, vilka förutsättningar och tekniker (inklusive P2G, eng. Power to gas) som krävs, samt hur höga kostnader som accepteras av rederier och transportköpare på kort respektive lång sikt med hänsyn till förväntade styrmedel.

Fakta

Projektledare
Karl Jivén, IVL Svenska Miljöinstitutet

Kontakt
karl.jiven@ivl.se

Deltagare
Anders Hjort och Hulda Winnes, IVL // 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  | Pågående

Konsekvenser av motstridiga LCA-regelverk för producenter och användare av drivmedel

Drivmedelsproducenter påverkas allt mer av motstridiga regler för livscykelanalyser (LCA). EUs förnybarhetsdirektiv (RED), kommissionens riktlinjer för Product Environmental Footprints (PEF)…

Läs mer »

Drivmedelsproducenter påverkas allt mer av motstridiga regler för livscykelanalyser (LCA). EUs förnybarhetsdirektiv (RED), kommissionens riktlinjer för Product Environmental Footprints (PEF) och systemen för miljövarudeklaration (EPD) ställer alla olika krav på beräkningarna. Samtidigt ökar krav på att redovisa var och hur drivmedel påverkar miljön. Eftersom LCA är kontextberoende kan en ny LCA behöva utföras i varje specifik kontext, något som kan bli kostsamt särskilt för små och medelstora producenter.

Valet av metod för en LCA påverkar resultaten och ibland vilka slutsatser som kan dras. När olika LCA-regelverk strider mot varandra kan också deras respektive rekommendationer för hur livcykeln för ett drivmedel ska förbättras hamna i konflikt. Detta innebär en utmaning för alla producenter. De många regelverken kan dessutom presentera olika och motstridiga riktlinjer kring vilket drivmedel konsumenter ska välja. Summan av det kan bli att inga åtgärder genomförs, vilket i sin tur skulle vara en risk för miljön.

I det här projektet tillämpas de tre ovan nämnda ramverken, RED, PEF och EPD, i verkliga fallstudier av bränslen för att göra uppskattningar av hur mycket extra arbete som krävs för att tillämpa flera ramverk. Projektet ska diskutera hur arbetet kan effektiviseras och analysera i vilken utsträckning metoderna leder till motstridiga slutsatser. Drivmedelsproducenter involveras i projektet och resultaten tas fram för att spridas till myndigheter och andra aktörer. Målen är att öka insikten om de olika ramverkens krav och hur dessa styr producenterna, att göra tillämpningen av ramverken mer effektiv, och förbereda den svenska sektorn på att aktivt delta i vidareutvecklingen av ramverken och i liknande internationell harmonisering av LCA-metodiken.

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, SPBI (Svenska petroleum och biodrivmedelsinstitutet) och Volvo Technology.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
50481-1

Projektledare: Tomas Rydberg

Samverkans­program  | Pågående

El- och bränslecellsdrift inom massgodstransporter i städer och tätorter – Analys av systemupplägg

Vid massgodstransporter är fordonens lastförmåga av stor betydelse. För transporter i städer finns ett generellt behov av att kunna använda…

Läs mer »

Vid massgodstransporter är fordonens lastförmåga av stor betydelse. För transporter i städer finns ett generellt behov av att kunna använda fordon som är tyngre än de bränslecellsdrivna fordonskoncept som hittills presenterats. Behovet av räckvidd är däremot betydligt kortare än vad de presenterade fordonskoncepten idag är dimensionerade för. För transporter över korta sträckor och med begränsade bruttovikter är det teoretiskt möjligt att använda batterielektrisk drift där fordonet kan laddas vid raster och under natten. Men för transporter över längre sträckor och/eller med högre bruttovikter, som vid massgodstransporter, samt för transporter där det även krävs energi till andra system än framdrift, är bränslecellsdrift med vätgas som huvudsaklig energibärare intressant. Viktiga fördelar med bränslecellsdrift är att det är möjligt med snabb energipåfyllning, att lastkapaciteten inte begränsas i samma omfattning som vid en batterielektrisk drift, och att bränslecellsdrift inte resulterar i några lokala avgaser, endast vattenånga. Det är särskilt relevant i tätortsmiljöer med luftföroreningsproblematik.

Det här projektet vill bidra till att bygga upp kunskapen inom området bränslecellsdrivna last- och dragbilar, med vätgas som energibärare, som främst är avsedda för massgodstransporter i städer och stora tätorter. Övergång från fossil- till vätgasdrivna fordon vid massgodstransporter förväntas reducera transporters emissioner med 70-100 procent beroende på vätgasens ursprung. Därför ska projektet inkludera en sammanställning av ekonomiska incitament för bygg- och anläggningsföretag och transportföretag såsom åkerier att införskaffa och använda bränslecellsfordon för transporter av massgods. Det unika med projektet är inriktningen mot massgodstransporter där avstånden ofta är relativt korta (under 10 mil) och där fordonets lastförmågan är av stor betydelse. Resultaten förväntas utgöra underlag för beslutsfattare samt fordonsägare vid omställning till förnybara drivmedel utan att bidra med lokala avgasemissioner.

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  | Pågående

Biltrafikens klimatpåverkan på väg mot klimatneutralitet

Sverige har antagit ambitiösa mål om ett klimatneutralt samhälle år 2045. Innan dess, till år 2030, ska vi ha en…

Läs mer »

Sverige har antagit ambitiösa mål om ett klimatneutralt samhälle år 2045. Innan dess, till år 2030, ska vi ha en fossiloberoende fordonsflotta. Men medan diskussioner om målen fortsätter föras pratas det mindre om hur olika utvecklingsvägar kan påverka Sveriges bidrag till den globala uppvärmningen som orsakas av kolutbytet mellan mark och atmosfär och utsläpp av växthusgaser från produktionen av drivmedel och fordon. Det återstår fortfarande att klarlägga sambandet mellan klimatförändringar under de kommande decennierna och utvecklingen av olika teknologier och system över tid.

Det här projektet kommer att bidra till att fylla en kunskapslucka genom att beräkna och analysera framtida klimatpåverkan från den svenska biltrafiken i olika scenarier där klimatneutralitet uppnås med hjälp av elektrifiering och biodrivmedelsanvändning i varierande grad. Många studier har gjorts av växthusgasutsläpp från bilar och från biltrafiken. Men att syntetisera dessa studier försvåras av att olika metoder, avgränsningar och parameterantaganden används. Det här projektet ger istället en helhetsbild via modellering. Växthusgasutsläpp från tillverkning och användning av bilar, el och bränslen beaktas, och även CO2-utbytet mellan land och atmosfär som är kritiskt för biobränslets klimatpåverkan. Känslighetsanalyser kommer att genomföras för att undersöka hur utfallet påverkas av bakomliggande energisystem och skogsbruk som försörjer biodrivmedelsproduktionen med råvara.

Ett viktigt mål med projektet är att öka förståelsen kring frågor som försvårar diskussioner om olika vägar mot klimatneutralitet. Klimatpåverkan beskrivs med en metod som ger en lättförståelig bild av hur biltrafiken påverkar den globala uppvärmningen på kort och lång sikt, och hur uppvärmningen varierar beroende på om CO2-utsläppen härrör från fossila bränslen eller biobränslen.

Fakta

Projektledare
Göran Berndes, Chalmers

Kontakt
goran.berndes@chalmers.se

Deltagare
Daniel Johansson och Johannes Morfeldt, Chalmers // Julia Hansson, 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  | Pågående

Cirkularitets- och försörjningsnytta – Metodutveckling

Värdering av samhällsekonomiska nyttor är ett sätt att skapa underlag för beslut där man behöver ta hänsyn till fler perspektiv…

Läs mer »

Värdering av samhällsekonomiska nyttor är ett sätt att skapa underlag för beslut där man behöver ta hänsyn till fler perspektiv än det strikt affärsmässiga. Exempel på sådana beslutssituationer hittas i offentlig upphandling eller inför långsiktiga strategiska investeringar. I samhällsekonomiska analyser vägs olika effekter mot varandra genom kvantifiering av effekternas ekonomiska värde. För- och nackdelar i olika system kan på så sätt värderas. Om det saknas metoder för att kvantifiera en viss nytta kan dess effekter inte heller värdesättas, vilket riskerar att nyttan med åtgärden inte värderas korrekt.

Tidigare forskning har identifierat att trots att det finns standardiserade och/eller etablerade metoder för vissa samhällsekonomiska nyttor så finns det kunskapsluckor på området. För vissa aspekter saknas metoder helt. Men det finns ett behov av att utveckla metoder för samhällsekonomisk analys för komplicerade problem och komplexa samhällslösningar. När det gäller drivmedel har två nyttor ringats in som särskilt intressanta: försörjningstrygghet och cirkularitetsnytta. Den första syftar på inhemskt producerade drivmedel och den andra på cirkularitet i produktionskedjan för drivmedel. Båda nyttor har potentiellt stor effekt på den sammanvägda värderingen av nyttan av drivmedel, och de motiveras av ett generella intresset i samhället i stort. Försörjningstrygghet av olika energibärare – att motverka störningar och avbrott i försörjning av el, bränsle, gas och värme – är en samhällsviktig funktion och ett av den svenska säkerhetspolitikens mål att säkerställa. Cirkularitet anses både i Sverige och internationellt vara en hörnsten för hållbar utveckling.

Det här projektet kommer att utveckla ny metodik för kvantifiering av samhällsekonomisk nytta av försörjningstrygghet och cirkularitet för förnybara drivmedel. Kvantifieringen av nyttorna baseras på kombinationer av två faktorer för respektive nytta: Försörjningstrygghet baseras på händelsekostnadsavhjälpning och minskad lagerhållningskostnad, och cirkularitetsnytta baseras på kopplade livscykler och samhällsekonomisk kostnad för alternativmetod. Dessa båda metoderna appliceras sedan på tre utvalda värdekedjor för förnybara drivmedel i en svensk kontext.

Resultatet från projektet kan möjliggöra mer detaljerade och rättvisande underlag för beslutsfattare i näringsliv och samhälle vid investeringsbeslut, strategisk planering och som underlag för nya policyåtgärder.

Fakta

Projektledare
Desirée Grahn, IVL Svenska Miljöinstitutet

Kontakt
desiree.grahn@ivl.se

Deltagare
Anton Fagerström och Tomas Lönnqvist, IVL // , 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: Desirée Grahn

Samverkans­program  | Pågående

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

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.

Syftet med projektet är att analysera vilka förnybara bränslen som lämpar sig för olika fartygstyper, linjer och förutsättningar. Hänsyn tas även till om det rör sig om nybeställning eller ombyggnation av befintliga fartyg, då det har av stor betydelse för lämplig lösning. 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.

Fakta

Projektledare
Linda Styhre, IVL Svenska Miljöinstitutet

Kontakt
linda.styhre@ivl.se

Deltagare
Anna Mellin och 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  | Pågående

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  | 

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  | 

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  | 

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  | 

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  | 

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  | 

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

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  | 

Elektrolysassisterad förgasning av biomassa för drivmedelsproduktion

Att Sverige är rikt på skoglig biomassa gör att potentialen för produktion av skogsbaserade biodrivmedel för inblandning för att ersätta…

Läs mer »

Att Sverige är rikt på skoglig biomassa gör att potentialen för produktion av skogsbaserade biodrivmedel för inblandning för att ersätta fossila bränslen är stor. Det finns dock utmaningar hos den teknologi som är mest lovande, förgasning av biomassa, hittills demonstrerad i anläggningarna Gobigas och LTU Green Fuels. De består främst i höga investeringskostnader och i svårigheter att skala upp produktionen till ekonomisk lönsamhet. Möjlighet att variera råvaran för produktionen är i sin tur en viktig faktor för uppskalning och lönsamhet.

Genom att kombinera biomassaförgasning med en smältkarbonatelektrolyscell (MCEC, Molten carbonate electrolysis cell) skulle man kunna validera en hybridprocess som adresserar utmaningarna. MCEC erbjuder nämligen flexibilitet genom omvandling av el till bränsle och vice versa och tar även bort kapacitetsbegränsningar hos förgasaren, vilket möjliggör ekonomiska skalfördelar. När det gäller förgasning kan MCEC ersätta flera processteg: O2-produktion, sönderdelning av kolväten, vattengasskift och CO2-separering.

Syftet med detta projekt är att validera en hybridprocess, som kombinerar MCEC-tekniken med förgasning för att möjliggöra en optimal omvandling av förnybar råvara till lagringsbara bränslen. Målet är att öka kunskapen specifikt om MCEC:s driftfönster, processtorlekar och möjligheten att använda MCEC som ett alternativ jämfört med en flerstegsprocess för konditionering av rågasen (från biomassaförgasning) innan drivmedelssyntes. Projektet kommer att utvärdera produktionspotentialen under integrerade industriella förhållanden, inklusive processtorlek, råvarutillgång, integrationsaspekter, produktionskostnader och minskningen av växthusgasutsläpp.

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  | Pågående

KNOGA – Kostnads- och riskfördelning mellan nyckelaktörer för fossiloberoende långväga godstransporter på väg

För att nå de svenska klimatmålen om att minska växthusgasutsläppen från inrikes transporter med 70% till 2030 behövs en ökad…

Läs mer »

För att nå de svenska klimatmålen om att minska växthusgasutsläppen från inrikes transporter med 70% till 2030 behövs en ökad användning av förnybar energi. Enligt Naturvårdsverket låg nivån 2017 ungefär 18 % lägre än 2010 och den största delen av minskningen har åstadkommits i vägtransportsektorn. Där har användningen av biodrivmedel utgjort den viktigaste orsaken till att utsläppen minskar trots att trafiken ökar. Även för lastbilar har det främsta skälet till deras utsläppsminskning varit ökad användning av biodrivmedel. Men för en hållbar minskning behövs även andra lösningar. I långsiktsprognosen för utvecklingen av fordonsflottan ser man inte elektrifiering för tunga lastbilar som trolig i någon större utsträckning till 2030, inte heller bränsleceller kommer in i större omfattning. En det experter menar dock att vi underskattar takten i elektrifieringen.

I den här studien kvantifieras kostnadsstrukturer och riskfördelning för olika aktörer för fossiloberoende lösningar för långväga godstransporter på väg. De system som jämförs är biodrivmedel, elvägar, batterifordon och bränsleceller. Syftet är också att jämföra de olika lösningarna med avseende på växthusgasprestanda, och att belysa hinder för och synergier mellan de olika alternativen. En liknande kartläggning saknas i Sverige och resultaten av den blir därför användbara för politiker och beslutsfattare för att visa var investeringar och styrmedel kan behövas för att system med stor potential att minska växthusgasutsläpp och fossilberoende skall kunna implementeras i snabbare takt.

Den 20 oktober 2020 hålls ett kombinerat seminarium/workshop i projektet. Läs mer om det här.

Fakta

Projektledare
Kristina Holmgren, VTI

Kontakt
kristina.holmgren@vti.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  | Pågående

Svavelfritt ligninbaserat marinbränsle

År 2020 träder nya regler i kraft med målet att minska svavelutsläppen från världens sjöfart. Reglerna har fastställts av FN:s…

Läs mer »

År 2020 träder nya regler i kraft med målet att minska svavelutsläppen från världens sjöfart. Reglerna har fastställts av FN:s internationella sjöfartsmyndighet, IMO (International Maritime Organization) och förbjuder fartyg att använda bränslen vars svavelhalt överstiger 0,5 %. Idag är den tillåtna halten sju gånger högre, det vill säga 3,5 %, och fartygsflottan använder dagligen miljontals oljefat. Mot denna bakgrund finns en stor efterfrågan på bränsle med lägre svavelhalt. Men att minska svavelhalten i oljan är en process som ger upphov till såväl ökade kostnader som förhöjda koldioxidutsläpp från raffinaderier. Om svavelutsläppsminskningarna istället ska åstadkommas ombord på fartygen med hjälp av scrubbers innebär det en lösning som del kräver utrymme, dels ekonomi för kostnader för relaterade kemikalier och hantering av reningsvattnet.

Regler relaterade till så kallade Sulfur Emission Control Areas (SECA) har föranlett ett större intresse för alternativa drivmedel inom sjöfarten och nyligen antog IMO en strategi för att till år 2050 minst halvera utsläppen av växthusgaser från den globala sjöfartssektorn. I Sverige har branschorganisationen Svensk Sjöfart ambitionen att sjöfarten år 2050 inte ska ge upphov till några koldioxidutsläpp alls. Det behövs med andra ord drivmedel för sjöfarten som både möter kraven på låg svavelhalt och minskade koldioxidutsläpp.

Det här projektet ska undersöka ett svavelfritt grönt marint bränsle från förnybara resurser. Mer specifikt består bränslet av en blandning av lignin i etylenglykol. Ligninet framställs från avverkningsrester eller biprodukter från sågverk, medan etylenglykolen kommer att framställas genom omvandling av träcellulosa till etanol (via fermentering), katalytisk omvandling av etanol till eten, och slutligen dehydratisering till etylenglykol. Bränslets egenskaper kommer att testas i en HD-en-cylinder-testmotor och utsläpp och bränsleeffektivitet kommer att kvantifieras. Den potentiella marknaden för detta lågsvavliga biobränsle för fartyg kommer att adresseras och en LCA-studie genomförs för att bedöma bränslets miljöprestanda.

Fakta

Projektledare
Dimitris Athanassiadis, Sveriges Lantbruksuniversitet

Kontakt
dimitris.athanassiadis@slu.se

Deltagare
Paul Christakopoulos, Ulrika Rova och Leonidas Matsakas, LTU // Martin Tunér, LU // Joanne Ellis, SSPA

Tidplan
September 2019 - december 2021

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

Projektledare: Dimitris Athanassiadis

Samverkans­program  | Pågående

Framtida bränsleval för flyg, sjöfart och vägtransporter ur ett systemperspektiv

För att ha möjlighet att nå det globala klimatmålet i Parisavtalet, d.v.s. att ökningen av jordens medeltemperatur ska hållas klart…

Läs mer »

För att ha möjlighet att nå det globala klimatmålet i Parisavtalet, d.v.s. att ökningen av jordens medeltemperatur ska hållas klart under två grader C, måste de globala växthusgasutsläppen minskas radikalt till 2050. Det innebär en stor utmaning för energisystemet, och speciellt för transportsektorn som domineras av fossila bränslen.

Uppskattningar av globala koldioxidutsläpp från flyget visar att de kan öka femfalt fram till år 2050, jämfört med år 2006. För sjöfarten visar prognoser på en potentiell ökning av koldioxidutsläppen med upp till 270% 2050 jämfört med 2007. Såväl flygets och sjöfartens som vägtransporternas klimatpåverkan måste minska för att vi ska nå framtida växthusgasminskningsmål. Tekniska lösningar och operativa åtgärder som bidrar till energieffektivisering är steg på vägen men inte tillräckliga. Mängden förnybara drivmedel behöver öka betydligt inom samtliga sektorer.

Såväl biomassabaserade drivmedel, elbaserade lösningar, vätgas och så kallade elektrobränslen utvecklas för olika transportslag, och troligtvis kommer en kombination av olika drivmedel behövas över tid. Men hur ser en kostnadseffektiv användning av alternativa bränslen ut i dessa sektorer i framtiden utifrån ett globalt energisystemperspektiv med hårda koldioxidminskningskrav, och vilka effekter har det på utvecklingen i den övriga transportsektorn? I vilken utsträckning räcker biomassan till att bidra med betydande minskning av koldioxidutsläppen för både flyg och sjöfart, och vad mer påverkar förutsättningarna för olika alternativ
inom olika sektorer?

Det här projektet avser att studera just detta med fokus på flyg och sjöfartssidan för hittills har de flesta liknande studier fokuserat på konkurrensen mellan biomassa för vägtransportsektorn och el/värme-sektorn. Projektet ska också bidra till metodutveckling för att utvärdera klimat- och miljöpåverkan av elektrobränslen med hjälp av livscykelanalys (LCA). Det behövs för att bättre förstå deras potentiella roll inom sjöfart, flyg och vägtransportsektorn.

Ökad kunskap kring alternativa flygbränslen och marina bränslen, liksom ökad samverkan och samsyn mellan aktörer inom olika delar av transportsektorn, kan bidra till att aktörer inom både industri och samhälle styr mot lösningar som har potential att storskaligt kunna vara långsiktigt uthålliga både utifrån ett resurs- och
kostnadsperspektiv.

Fakta

Projektledare
Julia Hansson, IVL

Kontakt
julia.hansson@ivl.se

Deltagare
Erik Fridell, IVL // Selma Brynolf och Maria Grahn, Chalmers

Tidplan
Augusti 2019 - augusti 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  | Pågående

Minskade negativa miljöeffekter av biomassaproduktion genom produktion av mer biomassa

Biomassaresurser är en generellt en viktig grundsten för den nationella ekonomin. Sverige har en förhållandevis hög andel bioenergi i sitt…

Läs mer »

Biomassaresurser är en generellt en viktig grundsten för den nationella ekonomin. Sverige har en förhållandevis hög andel bioenergi i sitt energisystem och många företag som både använder och producerar bioenergi och andra biobaserade produkter i både stor och liten skala. Men med en ökande global befolkning förväntas efterfrågan på till exempel livsmedel, papper och byggnadsvirke öka, vilket i sin tur ställer krav på tillgänglig mark och biomassa. Oron för resursbrist och negativa effekter av användning av fossila bränslen och andra icke-förnybara energikällor har kontrats med visionen om den biobaserade och cirkulära ekonomin. Men jämfört med andra förnybara energikällor uppfattas bioenergi ofta som mer komplext och i den internationella debatten kopplas det ofta ihop med olika hållbarhetsfrågor. Därför är det viktigt att visa beslutsfattare och politiker goda och praktiska exempel på både teknik och policy för att demonstrera bioenergins viktiga bidrag till en hållbar energiförsörjning. Det behövs mer kunskap om hur biomassaproduktionssystem kan utformas och implementeras för att främja hållbar markanvändning och samtidigt stödja nya eller ersätta existerande krav på biomassa för livsmedel, foder, biodrivmedel, biomaterial m.m.

Det här projektet skapar, sammanfattar och sprider ny kunskap om hur en ökad efterfrågan på biomassa kan mötas samtidigt som man minskar befintliga negativa miljökonsekvenser och förbättrar den övergripande hållbarheten för markanvändningen. Det görs genom utveckling av en GIS-baserad analysmetod som dels kan indikera dels befintlig miljöproblematik, dels effektiviteten hos lösningar av denna genom strategisk introduktion av perenna produktionssystem i landskapet (över 80 000 individuella landskap i EU:s 28 medlemsländer). Projektet avancerar forskningen genom att utöka det analytiska ramverket på EU-nivå, anpassa det för att appliceras på nationell nivå för Sverige, samt skala ned det för att appliceras med högre precision och upplösning på lokal nivå, i scenarier där gröna bioraffinaderier, biogasverk, samt kraftvärmeverk med biooljaproduktion ökar, och ändrar, efterfrågan på biomassa från närområdet.

Projektet har höga ambitioner gällandes nationell och internationell resultatkommunikation mot en bred publik.

Fakta

Projektledare
Göran Berndes, Chalmers

Kontakt
goran.berndes@chalmers.se

Deltagare
Christel Cederberg, Chalmers // Oskar Englund, Mittuniversitetet oh Englund GeoLab AB // Pål Börjesson, Lunds universitet // , Copernicus Institute of Sustainable Development - Utrecht University // , IINAS - International Institute for Sustainability Analysis and Strategy // , University of New England // , CBIO Center for Cirkulär Bioekonomi vid Aarhus universitet // , IEA Bioenergy Task 45 // , SLU // , EC JRC // , Ispra

Tidplan
Juli 2019 - juni 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

Projektet kommer att engagera en referensgrupp med representanter från relevanta svenska industrier, organisationer och myndigheter.

Projektledare: Göran Berndes

Samverkans­program  | Pågående

Implikationer av elektrifierande av kommunala transportsystem: Regionala konsekvenser för produktion av biogas

Många samhällssektorer strävar efter fossilfrihet och för transportsektorn har elektrifiering framhållits som en möjlig utvecklingsväg. Antalet kommuner i Sverige som väljer…

Läs mer »

Många samhällssektorer strävar efter fossilfrihet och för transportsektorn har elektrifiering framhållits som en möjlig utvecklingsväg. Antalet kommuner i Sverige som väljer att köpa och driva sitt kollektivtrafiksystem med förnybar energi i stället för fossila drivmedel för att uppfylla målen om ett fossilfritt transportsystem har ökat. De vanligaste alternativen idag är främst biodrivmedel men det finns ett växande intresse för att utveckla och övergå till elektrifierade busstransportsystem.

Medan många populärvetenskapliga rapporter är positiva till denna utveckling finns det inte lika mycket forskning på området som utvärderat konsekvenserna av omställningen för befintliga regionala förnybara energisystem. Ett sådant viktigt exempel är biogassystem, för vilket följderna av elektrifiering skulle kunna ge upphov till flera konsekvenser inom den regionala ekonomin, inte enbart positiva. Till exempel skulle det kunna påverka hanteringen av biologiskt avfall, arbetsmarknaden, den regionala identiteten och regional miljömässig hållbarhet generellt. Omställningen mot en biobaserad och cirkulär ekonomi riskerar då att undermineras av att användningen av biodrivmedel i transportsektorn åsidosätts. Förlusterna för samhället skulle bli en obrukbar infrastruktur för biogas som drivmedel, och minskad kapacitet för att omhänderta biologiskt avfall. Med andra ord finns det skäl för forskningen att belysa den här typen av val mellan olika systemlösningar.

Detta projekt kommer att undersöka effekterna av den framväxande utvecklingen av elektrifierade system. Syftet är att förstå de potentiella konsekvenserna av
att ersätta utvecklade biogassystem med elbusstransportsystem, de politiska hindren, undanträngningseffekter och möjligheter och konsekvenser för regional hållbarhet. Till att börja med kommer projektet att överblicka den rådande diskursen kring elektrifiering av kollektivtrafiken, både hos samhällsaktörer, i media och i den akademiska litteraturen. Därefter kartläggs förväntade konsekvenser genom olika kvalitativa och kvantitativa metoder. Projektet kommer också att undersöka vilka politiska frågor som omger en omställning till elektrifiering i kollektivtrafiken i stadskärnor, och undanträngning av nuvarande biogasanvändning.

Fakta

Projektledare
Michael Martin, IVL

Kontakt
michael.martin@ivl.se

Deltagare
Sara Andersson, Anders Hjort och Åsa Romson, 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  | Pågående

BioFlex – Biobaserad flexibel produktion av drivmedel i en kombinerad pyrolys- och förgasningsanläggning

Den huvudsakliga källan till förnybart kol är biomassa, eftersom den möjliggör produktion av flertalet energibärare som kan utgöra alternativ till…

Läs mer »

Den huvudsakliga källan till förnybart kol är biomassa, eftersom den möjliggör produktion av flertalet energibärare som kan utgöra alternativ till dagens till stora delar fossilbaserade energianvändning. Forskning har visat att det i Sverige finns hög potential att utnyttja restströmmar av biomassa, till exempel från skog och jordbruk, för att producera biodrivmedel för transportsektorn.

Termokemisk omvandling av biomassa (förgasning/pyrolys) är en känd process för att framställa det gasformiga och flytande råmaterialet pyrolysolja som i sin tur kan användas för drivmedelsproduktion. Men katalytisk deoxygenering av pyrolysolja resulterar normalt i en låg total kolverkningsgrad. Fischer Tropsch-syntesen uppvisar samma resultat, men här är orsaken ogynnsam produktselektivitet. Om pyrolysångan omvandlades till någon form av mångsidig intermediär, som lägre olefiner, skulle den totala kolverkningsgraden dock kunna höjas. Intermediären skulle då kunna användas i framställning av högkvalitativa bränslen med hög selektivitet och flexibilitet, vilket är attraktivt. Lägre olefiner kan även utgöra en viktig råvara i kemi- och petrokemiindustrin, vilket innebär att de också på så sätt kan bidra till målet med en hållbar ekonomi och ett hållbart samhälle.

Det här projektet ska analysera, modellera och optimera en integrerad pyrolys- och förgasningsprocess för produktion av transportbränslen (bensin, diesel och jetbränslen) via produktion av lägre olefiner optimerad för maximalt koldioxidutbyte. Målet är att processen ska erbjuda som lägst en 40-procentig kolverkningsgrad.

Teknikerna som projektet ska titta närmare på är idag redan kommersiellt tillgängliga, vilket innebär att det är möjligt att nå snabb industriell implementering. Men drivmedelsmarknaden är dynamisk och starkt beroende av såväl internationell som regional utveckling, policies och tekniska framsteg. Det krävs flexibilitet i produktionen och projektet har som målsättning att genomföra en systemoptimering baserat på krav från bränslemarknaden. Processkostnader för och -anpassning till distributionskedjan för drivmedel för den studerade processen ska utvärderas.

Fakta

Projektledare
Efthymios Kantarelis, KTH

Kontakt
ekan@kth.se

Deltagare
Klas Engvall, KTH // Andrea Toffolo, LTU // Rolf Ljunggren, Cortus Energy

Tidplan
Juli 2019 - december 2020

Total projektkostnad
1 117 036 SEK

Finansiärer
Energimyndigheten, f3:s parter, KTH, LTU och Cortys Energy AB.

Energimyndighetens projektnummer i samverkansprogrammet
48369-1

Projektledare: Efthymios Kantarelis

Samverkans­program  | Pågående

Framtidssäkrade biodrivmedel genom ökad nytta från biogent kol – Kol-, klimat- och kostnadseffektivitet (K3)

Vid tillverkning av biodrivmedel hamnar vanligtvis bara en del av biomassans kolatomer i produkten. Detta innebär att klimatnyttan med biodrivmedel…

Läs mer »

Vid tillverkning av biodrivmedel hamnar vanligtvis bara en del av biomassans kolatomer i produkten. Detta innebär att klimatnyttan med biodrivmedel minskar i ett kort perspektiv eftersom det bidrar till den så kallade ”kolskulden”, ett omdebatterat ämne i diskussionen om hållbarheten hos biodrivmedel. I ett längre perspektiv innebär denna koldioxid att biomassan utnyttjas mer ineffektivt än om alla biogena kolatomer skulle ingå i en produkt som ersätter till exempel fossila drivmedel. Tekniker för omvandling och nyttiggörande av biomassa kan därför förväntas behöva ha ett högt kolutnyttjande för att vara legitima och konkurrenskraftiga i framtiden. Enligt IPCC är det också vad som kommer att krävas om inte tillräckligt kraftiga utsläppsminskningar och åtgärder för att minska energi- och markanvändningen genomförs inom den närmsta tiden så att den globala uppvärmningen kan begränsas till 1,5 grader C.

Det här projektet genomför en systematisk utvärdering av möjligheterna att öka utnyttjandet och nyttan av råvarans biogena kol vid tillverkning av biodrivmedel, antingen genom att öka andelen biogent kol som hamnar i produkter eller genom att lagra en del av kolet. En av de främsta metoderna när det gäller tekniker för negativa utsläpp är BECCS/BECCU, från engelskans Bio-Energy with Carbon Capture and Storage/Utilization. Sverige har identifierats som väl lämpat för implementering av BECCS inom en snar framtid, med hög potential för negativa utsläpp framför allt inom massa- och pappersindustrin.

I projektet ska en mängd drivmedelsvärdekedjor utvärderas och jämföras med avseende på kol-, klimat-, och kostnadseffektivitet, med respektive utan koldioxidinfångning följt av användning (BECCU) eller lagring (BECCS). Målet är att ta fram ett kunskaps- och beslutsunderlag för att stödja långsiktiga prioriteringar för utvecklingen mot en hållbar transportsektor, specifikt avseende FoU och kommersiell implementering av kol- och kostnadseffektiv biodrivmedelsproduktion. Beslutsunderlaget kan komma att bli betydelsefullt för såväl industri som samhälle, eftersom kunskapsområdet pekats ut som viktigt för möjligheterna att nå Sveriges klimatmål.

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  | Pågående

Droppar i tanken eller en ny tank? Jämförelse av kostnader och klimatprestanda

Vilka drivmedel som har ökade möjligheter att bidra till omställningen av transportsektorn beror på hur de presterar i ett helhetsperspektiv,…

Läs mer »

Vilka drivmedel som har ökade möjligheter att bidra till omställningen av transportsektorn beror på hur de presterar i ett helhetsperspektiv, det vill säga med hänsyn till klimat och kostnad för produktion, infrastruktur och fordon. Om råvaran är skogsbaserad biomassa visar studier att det kan vara effektivare, både med avseende på råvaruförbrukning och kostnad, att framställa enmolekylära drivmedel jämfört med kolvätebaserade så kallade drop in-drivmedel eller bensin/diesel från lignocellulosa. Enmolekylära drivmedel kännetecknas av små molekyler av ett enskilt ämne som metan, metanol, dimetyleter och etanol. Drop in-drivmedel består av biodrivmedel med blandningar av längre kolkedjor. Produktionen av de sistnämnda är mer energikrävande och kostsam. Dock är de kompatibla med befintlig infrastruktur, vilket inte är fallet för enmolekylära drivmedel. Det innebär kostnader, affärsrisker och eventuell annan påverkan vid en framtida potentiell omställning av delar av transportsektorn till dessa drivmedel.

Ur en drivmedelsproducents perspektiv är det alltså ofta enklare, billigare och effektivare att göra enmolekylära drivmedel som metanol, metan och DME. Men för motor- och fordonstillverkare är det smidigare med ett drivmedel som kan användas i deras traditionella förbränningsmotorer (för tunga fordon dieselmotorer och för lätta fordon existerande otto- och dieselmotorer). Sådana drop in-drivmedel innebär att dessa aktörer inte behöver utveckla ny teknik i form av många olika motormodeller.

Det saknas idag studier som redovisar totala kostnader och klimatpåverkan i hela värdekedjan, inklusive råvaror, produktion, distribution och fordon för flera enmolekylära drivmedel och som inom ramen för samma studie jämför dessa med drop in-drivmedel med utgångspunkt i svenska förutsättningar. Detta projekt vill åtgärda bristen och bidra med ökade kunskaper till både drivmedelsproducenter, motor- och fordonstillverkare och annan berörd industri samt myndigheter, beslutsfattare och forskare om olika skogsbaserade drivmedelskedjor. Det utgår ifrån jämförelsen mellan de två nämnda typerna av biodrivmedel, enmolekylära och ”drop-in”. Drivmedelskedjorna jämförs avseende klimatprestanda och total kostnad (inklusive produktion, distribution och fordon). Därmed ökar kunskapen kring vilken roll olika bränslen kan spela i ett framtida energisystem och ett bättre underlag för policybeslut skapas.

Fakta

Projektledare
Tomas Lönnqvist, IVL

Kontakt
tomas.lonnqvist@ivl.se

Deltagare
Julia Hansson, IVL // Patrik Klintbom, Erik Furusjö och Johanna Mossberg, 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 är kopplad till projektet med medlemmar från Lantmännen, Södra och E.on.

Projektledare: Tomas Lönnqvist

Samverkans­program  | Pågående

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

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

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

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

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

SunAlfa -Systeminriktad analys av processer för biodrivmedel från skogsråvara

SunAlfa är ett forskningsprojekt som syftar till att kvantifiera nyckelfaktorer för utveckling och kommersialisering av produktionskedjor för biodrivmedel från skogsråvara…

Läs mer »

SunAlfa är ett forskningsprojekt som syftar till att kvantifiera nyckelfaktorer för utveckling och kommersialisering av produktionskedjor för biodrivmedel från skogsråvara med bas i hydrotermisk förvätskning av skogsråvara (bark/sågspån/grot). Två system för upparbetning av förvätskad skogsråvara till färdiga biodrivmedel kommer att analyseras:

  1. Katalytisk vätebehandling (raffinaderivägen eller stand alone)
  2. Förgasning i suspensionsbäddsförgasare och upparbetning av syntesgas till metanol/DME eller Fischer Tropsch-vätskor.

Projektet är fokuserat på analys av de aktuella processerna på systemnivå från råvara till slutprodukt samt avser att belysa miljö- och hållbarhetsaspekter och tekno-ekonomiska förutsättningar för kommersialisering.

Fakta

Projektledare
Christer Gustavsson, BioShare AB

Kontakt
x-scientia@outlook.com

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  | Pågående

Hållbar HVO-produktionspotential och miljöpåverkan

Vätebehandlad vegetabilisk olja (HVO) är idag det enskilt största biobränslet i Sverige. Trots Sveriges rika tillgångar på biomassa är HVO…

Läs mer »

Vätebehandlad vegetabilisk olja (HVO) är idag det enskilt största biobränslet i Sverige. Trots Sveriges rika tillgångar på biomassa är HVO idag producerat framför allt från importerad biomassa. Detta projekt bidrar till att identifiera råvaror och uppskatta potentialen för inhemska och nordiska råvaror. Det syftar till att öka kunskapen om alternativa hållbara råvaror och tekniker för HVO-produktion, med fokus på potentialuppskattningar.

Projektet kommer även tillsammans med relevanta aktörer identifiera de mest lovade råvarorna och teknikerna, och utföra miljösystemanalyser och tekno-ekonomiska bedömningar av dessa. Klimatprestandan för de mest lovande råvarorna och teknikerna beräknas enligt EU:s direktiv för förnybara drivmedel (RED) och enligt en bredare metodik (ISO) för att uppskatta totala klimatpåverkan samt visa på betydelsen av eventuellt ändrad metodik.

Fokus ligger på råvaror som idag finns eller kan produceras i nordiska förhållanden.

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 (förlängt)

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  | Pågående

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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  | 

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

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

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

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

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  | 

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

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  | 

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  | 

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

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

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

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

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

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  | 

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  | 

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  | 

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

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

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

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

EU:s hållbarhetskriterier för biodrivmedel

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska. The EU Renewable Energy Directive (RED) establishes that a minimum of 10%…

Läs mer »

Faktabladet är i dagsläget enbart tillgängligt på engelska.

The EU Renewable Energy Directive (RED) establishes that a minimum of 10% biofuels or other renewable fuels for transport shall be used in every Member State by 2020. 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 2015, the two directives were amended by the Indirect Land Use Change (ILUC) Directive, which amongst other strives to reduce indirect GHG emissions from biofuel production.

The EU Directives

The Renewable Energy Directive, RED, (Directive 2009/28/EC), was adopted by the EU in 2009. It mandates that all Member States shall have 10% (on energy basis) biofuels in the transport sector by 2020. In order for a biofuel to be accounted within the national reporting, it must meet a number of sustainability criteria as described in RED. 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 also adopted in 2009. It sets requirements on fuel specifications, but also obliges fuel suppliers to reduce greenhouse gas (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.

In 2015, amendments to RED and FQD were introduced with the Directive on Indirect Land Use Change, ILUC, (Directive (EU) 2015/1513) that introduces ILUC values for biofuels, and stricter sustainability criteria compared to RED and FQD. Interpretation of the complex ILUC Directive is neccessary since it will be individually implemented in each Member State no later than September 2017 This text is based on the preliminary interpretations of the Swedish Energy Agency, available in January 2017 (Source: Markets for biofuels 2016 (ER 2016:29) and Markets for biofuels 2015 (ER 2015:31), available in Swedish).

The amendments introduced by the ILUC Directive affect biofuel development in several important ways:

Biofuels based on food crops can only represent 7% of the 10%-target (set in RED), which reduces the incentive to support these fuels.Member states must report GHG emissions from changes in land use due to biofuel production, but these values can exceed the threshold set in the sustainability criteria.The ILUC Directive promotes so called advanced biofuels, e.g. biofuel based on algae, waste, manure, sewage sludge as well as ligno-cellulosic and non-food cellulosic material. Member states should introduce a non-binding sub-target for advanced fuels, a guideline value of 0.5% is given. In addition, these fuels can be counted twice towards the 10%-target.Electrical road transport fueled by renewable energy can be counted five times and rail-bound transport fueled by renewable energy can be counted 2.5 times towards the target.

The sustainability criteria

To be counted as sustainable, RED states that raw material for biofuel production cannot be taken from primary forest, nature protection areas or highly biodiverse grassland. Land with high carbon stocks such as wetland or peatland can only be used under certain circumstances. A new Commission Regulation (No 1307/2014) from 2015 helps to define grasslands, human interaction and highly biodiverse grassland in order to prevent negative effects on grasslands due to biofuel production.

The RED requires a 35% GHG emission saving from the use of biofuels. However, from January 1st 2018, GHG emission savings from the use of biofuels produced in old production units must be at least 50%, according to the ILUC Directive. For units where biofuel production started after October 5th 2015, the threshold is 60%. The biofuel values are compared to a baseline of 94.1g CO2 eq/MJ for fossil fuels, introduced in an amendment (EU 2015/652) to FQD in 2014.

Social and economic sustainability criteria are not mandatory for a biofuel producer to meet. However, every two years the European Commission has to report on the impact of increased demand for biofuels on food prices, the respect of land-use rights and whether main producer countries have ratified international labour conventions. The European Commission can thereafter propose corrective action.

Implementation of sustainability criteria

The economic operators, in most Member States 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.

The sustainability criteria apply to biofuels and bioliquids (i.e. liquids produced from biomass that are used for purposes other than fuel, e.g. electricity generation or heating). This means that biogas used for electricity and heating is not included. Solid biofuels are presently not included.

Sweden has implemented the sustainability criteria in law (Act 2010:598), regulations and guidelines. The FQD is implemented in the law (Act 2011:319). The work of implementing the ILUC Directive and the FQD amendment in to Swedish law is ongoing. The Swedish Energy Agency is the supervisory authority to which the economic operators must report yearly.

GHG calculations

The Directives include a list of default GHG values for segments of the biofuel production chain (cultivation, process, transports). The economic operators can choose to use the default values (if the biofuel chain corresponds to those listed in the Directives), 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. The GHG calculations include emissions from cultivation, process, transport, and distribution.

Emissions of possible by-products that may arise in the calculation are allocated to the different products, based on their energy content (the lower heating value). There is also a number of emissions that can be subtracted e.g. if improved agricultural management binds more carbon in soil or if excess electricity is produced in the biofuel plant. There is also a GHG bonus if raw material is cultivated on severely degraded land. The ILUC Directive introduces a set of default values for indirect land use change which must be reported, but they are not included in the comparison against the threshold values.

Summary of the default values for a number of biofuel production pathways, with the reduction targets marked (reduction compared to fossil fuel emissions of 94,1 g CO2 eq/MJ).

Faktablad  | 

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

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

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

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

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

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

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

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  | 

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