VÄTGAS SOM EFFEKTHÖJARE I BIOGASPRODUKTION ANNA-KARIN JANNASCH

Transkript

1 VÄTGAS SOM EFFEKTHÖJARE I BIOGASPRODUKTION ANNA-KARIN JANNASCH

2 Tre blir ett i det nya RISE SP, Swedish ICT och Innventia går samman i RISE för att skapa en samlad institutssektor och bli en starkare innovationspartner för näringsliv och samhälle. Vid årsskiftet byter vi namn till RISE. 43 % Läs mer på ACCELERATING INNOVATION 2

3 Fakta om RISE Består av industriforskningsinstituten SP Sveriges Tekniska forskningsinstitut, Swedish ICT och Innventia. RISE äger också Swerea med 43 %. Omsatte 2015 drygt 3 miljarder SEK varav 55 % från industriuppdrag och 27 % offentliga medel tagna i konkurrens (inkl. EU) medarbetare, varav 30 % disputerade forskare Små och stora företag är kunder, varav ca 30 % SMF Driver ett 100-tal test- och demonstrationsanläggningar, öppna för företag och lärosäten (Ägare och partner i 60 % av Sveriges samlade T&D-anläggningar) ACCELERATING INNOVATION 3

4 Vi finns i hela Sverige. Och lite till. ACCELERATING INNOVATION 4

5 Innehåll presentation Beskrivning av projektet Kunskapssyntes om elektrobränslen från biologiska processer Bakgrund och motivering Syften och mål Möjliga processvägar Resultat Projektet finansieras av: ACCELERATING INNOVATION 5

6 Visioner och mål i Sverige 100 % förnybar kraftproduktion år 2040 (Energikommissionen) Vision om en fossiloberoende fordonsflotta år 2030 Koldioxidneutralt samhälle 2045 Ökat behov av reglerkraft och energilagring Ökat behov av förnybara bränslen ACCELERATING INNOVATION 6

7 Sverige ska bli ledande på att minimera och nyttiggöra avfall till 2030 RE:SOURCE Ett svenskt innovationsprogram 100 miljoner per år för innovation på området Ett av tre fokusområden är hållbart energisystem Rötningsprocessens substratflexibilitet är unik En utmaning kan vara att få processekonomin att gå ihop Avsättningen är känslig för politiska vändningar Behov av minskade investeringskostnader (gasuppgradering) Behov av flexibilitet för avsättning av produkt ACCELERATING INNOVATION 7

8 Möjligheter via Power-to-gas -vätgas - biogas? Definition elektrobränslen: Förnybar vätgas som reagerar med koldioxid och/eller kolmonoxid till ett kolvätebränsle ACCELERATING INNOVATION 8

9 Projektets syfte och mål Sammanfatta och analysera kunskapsläget om elektrobränslen från biologiska processer för produktion av biometan och bioalkoholer från rå biogas och förnybar vätgas Att jämföra de biologiska processerna med termokemiska processer och konventionell biogasuppgradering Inventering av för- och nackdelar med olika systemlösningar/processer för svenska biogasanläggningar ACCELERATING INNOVATION 9

10 Möjliga processvägar Vätgas och koldioxid reagerar i separat reaktor uppgradering via ex-situ termokemisk metanisering till metan O 2 Värme Elektrolysör H 2 k a t a l y s a t o r CH 4 CH 4, CO 2 Biogasanläggning

11 Möjliga processvägar Vätgas och koldioxid reagerar i separat reaktor uppgradering via ex-situ biologisk metanisering till metan CH 4 H 2 CH 4, CO 2 O 2 Värme Elektrolysör Biogasanläggning

12 Möjliga processvägar Vätgas direkt till biogasanläggning uppgradering via in-situ metanisering till metan CH 4 H 2 O 2 Värme Elektrolysör Biogasanläggning

13 Möjliga processvägar Vätgas och koldioxid i separat reaktor uppgradering via ex-situ gasfermentering till flytande bränslen Etanol, butanol, diesel H 2 CH 4, CO 2 O 2 Värme Elektrolysör Biogasanläggning

14 Slutsatser Fördelar Utmaningar TRL Termokemisk metanisering Verifierad Snabb Hög omvandlingsgrad Högvärdig värme S-känslig Temperatur Flexibilitet Skalbarhet CAPEX & OPEX 7-8 Ex-situ biologisk metanisering Hög omvandlingsgrad H 2 S-tolerant Flexibilitet Temperatur Skalbarheten OPEX Verifieringsgrad Långsam Generar ej högvärdig värme CAPEX 6-7 In-situ biologisk metanisering S-tolerant Temperatur CAPEX & OPEX Verifieringsgrad Flexibilitet Masstransport Vätgasinhibering Låg omvandlingsgrad 4-5 Gasfermentering Produktflexibilitet Vätskeformiga produkter S-tolerant Temperatur Verifieringsgrad Långsam Effektivitet Skalbarheten

15 Att ta med sig hem Det finns stora drivkrafter men också utmaningar med kombinationen intermittent el avfall biogasproduktion Drivkrafter: -Bättre resursutnyttjande av avfall -Lagring av förnybar el -Biogasuppgradering -Produktflexibilitet Utmaningar: - Kostnaden - Mognadsgraden För mer information, kontakta: anna-karin.jannasch@sp.se karin.willquist@sp.se Rapporten inom kort nedladdningsbar från

16 Testbädd biogas 2.0 Syfte och mål: Öka samhällsnyttan och efterfrågan av biogas Inkluderar både mjuka (kompetenstjänster) och hårda tjänster (labbutrustning, experimentella tester) Siktet inställt på Vinnovas utlysning Testbäddar, deadline 4 april (planeringsfas) Vilka behov har ni? Vilka tjänster vill ni ha hjälp med? För mer information, kontakta anna-karin.jannasch@sp.se 16