Pappersmassa kan bli vinnare vid tillverkning av drop-in-bränslen

Värdefulla drop-in-bränslen, som blandas i fossila drivmedel, kan produceras kostnadseffektivt av restprodukter från massaindustrin och möta den ökande efterfrågan på hållbara drivmedel.

Efterfrågan på förnybara drop-in-bränslen väntas öka. Den drivs av reduktionsplikten, som innebär att leverantörer av bensin och diesel måste blanda in en allt högre andel biodrivmedel i sina produkter. Bränslebytet är en viktig åtgärd för att nå Sveriges klimatmål om 70 procent minskade klimatutsläpp från inrikes transporter till 2030.

Både klimat- och affärsnytta
Ny forskning visar att tekniken att förädla biprodukter från tillverkningen av pappersmassa till drop-in-bränslen är 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, samtidigt som de förser marknaden med ett värdefullt drivmedel.

Resultaten presenteras i forskningsrapporten Drop-in fuels from black liquor part streams – bridging the gap between short- and long-term technology tracks.

– Drop-in-bränslen är strategiskt intressanta för att minska transportsektorns klimatutsläpp, ett värdefullt alternativ medan vi arbetar för ett större systemskifte, säger projektledaren Elisabeth Wetterlund, biträdande professor i Energiteknik vid Luleå tekniska universitet och vice föreståndare för forskningsmiljön Bio4Energy.

Två tekniska huvudspår
I massabruket blir halva trädet pappersmassa. Resten blir svartlut – en restprodukt som förbränns i en sodapanna. När pannan nått sitt kapacitetstak väntar ofta en miljardinvestering. Men den kan subventioneras om en del av svartlutströmmen i stället förädlas till fossilfritt drop-in-bränsle.

Forskargruppen har studerat två tekniska huvudspår för drivmedelstillverkning; ligninseparation och svartlutsförgasning.

Ligninseparation innebär att ligninet – som binder ihop fibrerna i veden – separeras från svartluten, efterbehandlas till vätska och vätgasbehandlas till diesel och bensin.

Svartlutsförgasning är en process där svartluten förgasas, följt av syntes först till metanol och sedan till bensin via MTG (methanol-to-gasoline).

Konkurrenskraftig teknik
För första gången har nu de två teknikspårens ekonomiska konkurrenskraft prövats och jämförts.

Produktionskostnaderna 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.

– Båda teknikspåren har starka synergieffekter för massabruken och är därför attraktiva alternativ för bruk vars kapacitet idag begränsas av sodapannans storlek. De kan både öka sin kapacitet och bredda sin produktportfölj, säger Elisabeth Wetterlund.

Ekonomiska vinster
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.

Förutsättningarna i tre olika typer av massabruk med olika energisituation har vägts in i beräkningarna. Den största synergieffekten uppnås i moderna massabruk med ett energiöverskott som annars används för att producera el.

Efterlyser nyckelaktörer
För att fullt ut frigöra vinsterna med bränsletillverkning i massaindustrin behöver globala nyckelaktörer från hela värdekedjan samarbeta, menar forskargruppen.

– Jag ser framför mig att någon aktör tar på sig rollen som facilitator för att bygga en konstellation som kan skapa fungerande affärsmodeller och föra massabrukens nya produkt till marknaden, säger Elisabeth Wetterlund.

Drop-in fuels from black liquor part streams – bridging the gap between short- and long-term technology tracks

  • Elisabeth Wetterlund, Yawer Jafri – Bio4Energy /Luleå tekniska universitet
  • Erik Furusjö, Sennai Mesfun, Johanna Mossberg – RISE Research Institutes of Sweden
  • Christian Hulteberg, Linnéa Kollberg – SunCarbon
  • Henrik Rådberg – Preem
  • Klaas van der Vlist – Smurfit Kappa
  • Roland Mårtensson – Södra Cell