Industriell symbios och sektorsövergripande lösningar. Mats Eklund Professor Industriell miljöteknik Linköpings Universitet

Transkript

1 Industriell symbios och sektorsövergripande lösningar Mats Eklund Professor Industriell miljöteknik Linköpings Universitet 1

2 Drivkrafter för förändring Snabb ekonomisk tillväxt i stora delar av världen Befolkningstillväxt Urbanisering Globaliserad produktion 2

3 Förändrat tillstånd Klimatförändring Förråden av naturresurser svårare och dyrare att nå peak oil, fosfor Växande förråd av naturresurser i teknosfären Vi använder mera ovanliga grundämnen och substanser Konflikter om markanvändning Mer än 80% av avfallet läggs på deponi En global marknad för miljöteknik värd 600 miljarder 3 Euro årligen

4 Environmental problems solving or shifting? Changing system boundaries and analytical approaches 4

5 Resource efficient industry diversification and integration 5

6 Resource efficient industry through specialisation 6

7 7

8 Industrial symbiosis Studies of processes where materials, water, energy and information are transferred between companies with geographic proximity aiming at developing their activities and relations 8

9 Looking forward, pushing backwards, peering sideways 9

10 Kalundborg 10

11 INDUSTRIAL SYMBIOSIS: STATUS 2007 Lake Tissø 1 Surface water 1961 The Municipality of Kalundborg Waste water treatment 19 Sludge 1998 Soilrem Fertilizer industry 13 Sulphur 1990 Fertilizer 2001 Statoil Refinery 24 Sea water Steam Cooling water Gas Tech.water Surface water Heat 1981 Asnæs Power Station Purification of water 10 Surface water Steam Waste water Water 2004 Novozymes 23 Alkoholic residue Novo Nordisk 2 Gas 1972 Gyproc Re-use basin 18 Drain water Deionized water Gypsum Fly Ash 1999 Recovery of nickel and vanadium 6 Heat 1980/89 5 Fly ash 1979 Cement industry Fish farm 12 Yeast slurry 1989 Pig farms 4 Biomass/ NovoGro 1976 Farms The Symbiosis Institute 1996 Collaboration with Noveren

12 Success factors for industrial symbiosis Meeting points Communication Human relations Trust Technology is a minor problem 12

13 Robusthet Resiliens Innovation Inbicon biomass refinery The new Kalundborg plant is integrated with the adjacent Asnæs Power Station, which is owned by DONG Energy, our parent company. It showcases not only our patented technology for making renewable fuel but also how energy exchange with an electric power plant can dramatically increase the efficiency of both operations. 13

14 14

15 15 Household /industrial waste and forest fuels make up about 95% of the fuel input. The city s share is about a third.

16 Process steam accounts for 85% of all energy use at Agroetanol 16

17 ton of grain is converted into m3 ethanol och ton protein rich fodder

18 55 tons feedstock per day Vehicle gas Certified biofertilizer 18

19 E.ON, Agroetanol, Svensk Biogas renewable energy cluster, Händelö, Norrköping Oil harbour Biogas production Steam pipeline Lantmännen Ethanol production Returpack/Cleanaway E.ON Heat and Power

20 Eco-industrial system of Norrköping tyres vehiclegas Biodiesel production? glycerin Rubber Colmec Göran Årsjö Däckstommar rubber Seed cake Svensk Biogas biofertilizer District heating stillage Agriculture Norrköpings kommun Hh-waste E.ON steam Biogas Vehiclegas Agroetanol wheat sludge ashes biofuel waste Paper, glue Forestry Wood chips Paper Graphic Packaging reject Econova Cleanaway sludge PET-bottles Returpack cardboard sludge Fibre sludge PET IL Recycling newspaper Holmen Paper newspaper Rostiprimpac Tidnings- Retur PET Wood chips

21 World leading in energy efficiency for grain ethanol Energy ratio for the Lantmännen Agroetanol, Norrköping plant 1:5 21

22 Norrköping får koldioxidfabrik ( ) Aga Gas och Lantmännen Agroetanol har tecknat avtal om att bygga en koldioxidfabrik som tillvaratar och renar koldioxid. Koldioxidfabriken ska byggas vid Lantmännen Agroetanols anläggning på Händelö i Norrköping och utnyttja infrastrukturen i området med närhet till järnväg, hamn och europaväg. Koldioxidfabriken planeras att tas i drift under hösten Lantmännen Agroetanol som ingår i Lantmännens division Energi producerar bioetanol och proteinprodukter till fodermarknaden. En restprodukt är koldioxid, som nu ska tillvaratas och renas, för vidare distribution till AGAs kunder. 22

23 Environmental performance Business risk Reliance on self-organisation Inspired by van Berkel 2008 By-product exchanges Eco-industrial park O=C=O Sharing utilities Common management of industrial areas Public capacity to influence

24 24 Vi har inte råd att lösa bara ett problem i taget

25 25

26 Svensk tomatodling i siffror: 1 kg tomat~1kg CO 2, 70% förnybar energi, Uppvärmning står för 90% av CO 2 -utsläppen 26

27 Elleholms tomatodling, Mörrum Klimateffektivaste tomatproduktionen i Sverige Värme från Södra Cell CO 2 från spritfabrik 0.05 kg CO 2 per 1 kg tomat 27

28 Klimatprestanda odlingssystem kg CO 2 per kg tomat 28

29 Växthussektorn i Holland Area: hektar Nära flygplats, hamn och städer Produktionens värde: 7 miljarder per år 10% av de nationella tillgångarna av naturgas används för uppvärmning och CO 2 försörjning 0.5% av den odlade marken ger 50% av inkomsten Naturgasen räcker inte mer än ett par decennier till 29

30 Greenhouse Village 1 hektar växthus~100 hushåll 30

31 Energy from biogas Drinking water Waste treatment Cooling and heating 31

32 32

33 Koldioxid från industriella processer kan användas för växthus/ algproduktion Kolkälla för algerna, inbindning av fossil CO 2 Carbon credits kan bli drivande för utvecklingen Alger som råvara för biodrivmedel mm 33

34 Markets for algae Applications Price/kg biomass Market volume Nutraceuticals (h) million Nutraceuticals (a) billion Bulk chemicals 1-5 > 50 billion Biofuels < billion Present market volume algae: 1 billion 34

35 Agrocentre Feed Arable farming NPK NPK Heat Pigs CO 2 Horticulture Manure Electricity Digester Biogas NPK Electricity Biogas CO2

36 Agrocentre in harbour area 36

37 Greenhouse project: A System concept O 2 Power Plant CO 2 & NO x Biofuel Airlift system Sunlight Low grade heat Farm-water media Water & heat

38 To realise systems solutions WP WP Nature conservation services Harvest of biomass Renewable fertilizer Agricultur e Knowledge development Business development Harvesting aquatic biomas in the Baltic Sea WP Value added Society Renewable vehicle fuel WP 4WP -societal economic benefit

39 39

40 40