Produktionen av biodrivmedel från biomassa kan bli upp till 30 procent effektivare om processen tillförs elenergi. Forskningsresultatet kan bidra till en ökad inhemsk produktion.
Trots att vi har stora egna tillgångar av biomassa, importeras idag 85 procent av de biodrivmedel som används i Sverige. Effektivare produktionsmetoder kan få igång en svensk produktion. Efterfrågan förväntas öka kraftigt under åren fram till 2030, då växthusgasutsläppen från vägtransporter ska ha minskat med 70 procent, enligt de politiska målen.
Testas för första gången
Den mest lovande teknologin för tillverkning av biodrivmedel är förgasning av biomassa. Råvaran kan vara flis, bark och sågspån – biprodukter som utgör mer än hälften av det virke som levereras till sågverken.
I det aktuella projektet har forskarna för första gången undersökt vad som händer om man kombinerar förgasningsprocessen med elektrolys, där tillförd elektrisk energi driver den kemiska omvandlingen.
– Vi visar hur man kan använda elektricitet för en effektivare produktion av gröna drivmedel för dagens fordonsflotta som ett viktigt alternativ till eldrift av bilar, säger projektledaren Sennai Mesfun vid RISE, enheten för process- och systemanalys.
Metoden har testats i tre olika tekniker för förgasning av biomassa och resultaten visar att energieffektiviteten ökar med mellan 15 och 31 procent, beroende på förgasningsteknik.
Ökad kommersiell potential
Hittills har det varit svårt att få fart på produktionen av biodrivmedel genom förgasning på grund av höga investeringskostnader och svårigheter att skala upp produktionen till ekonomisk lönsamhet. Genom att kombinera förgasning med elektrolys kan metoden bli mer kommersiellt intressant och öka svensk produktion av biodrivmedel.
Den viktigaste fördelen är att kolinnehållet i biomassan utnyttjas effektivare. Vidare fördelar är att elektrolysen ersätter andra processteg, gör omvandlingen av el till bränsle och omvänt mer flexibel och minskar kapacitetsbegränsningar i förgasaren. Utöver detta kan en del av de koldioxidrika avgaserna i processerna fångas in och återföras till processen.
Effektivitet balanserar kostnaderna
De initiala kostnaderna för investering i hybridkonceptet är betydande, men forskarna menar att kostnaderna kompenseras av den högre effektiviteten. Produktionskostnaden beräknas bli 1 400 – 1 500 kr per MWh, vilket ligger i mitten av det beräknade kostnadsspannet för olika typer av processer för produktion av biodrivmedel.
I framtiden skulle kombinationen förgasning och elektrolys också kunna kopplas till produktionen av så kallade elektrobränslen, syntetiska bränslen skapad av koldioxid, vatten och el. Med förnybar el och infångad fossilfri koldioxid från den beskrivna hybridprocessen blir bränslet inte bara fossilfritt utan också användbart i existerande diesel- och bensinfordon.
Projektdeltagare
- Sennai Mesfun — RISE Research Institutes of Sweden
- Andrea Toffolo — Bio4Energy/Luleå tekniska universitet
- Klas Engvall och Carina Lagergren — KTH Kungliga tekniska högskolan
- Cortus Energy AB
