BIOFLYGBRÄNSLE KAN GRÖNT BRÄNSLE GE ETT GRÖNT FLYG?

Transkript

1 ETT KOMPENDIUM FRÅN NY TEKNIK 2018 BIOFLYGBRÄNSLE KAN GRÖNT BRÄNSLE GE ETT GRÖNT FLYG? Det knyts stora förhoppningar till att biobränsle kan minska flygets klimatpåverkan. Tekniken att tillverka svenskt flygbränsle av skogsråvara finns men räcker det? 1 FRAMTIDEN Lång väg kvar till grönt flygbränsle 2 FRÅGOR & SVAR Fem frågor och svar om flygtrafikens utsläpp 3 GRAFIKEN Fem godkända bioflygbränslen: Så här tillverkas de 4 EU-PROJEKTET Sveriges roll i stort EU-projekt om bioflygbränsle 5 FLYGETS AKTÖRER Så vill vi ställa om 6 UTMANINGARNA Tre hinder för biodrivmedel för flyget 7 FORSKAREN Sverige kan producera 10 procent av världens bioflygbränsle

2 1 FRAMTIDEN Svenskt grönt flygbränsle ligger ständigt flera år bort Det finns lovande tekniker för att framställa svenskt bioflygbränsle av skogsråvara. Men vi är fortfarande en bra bit ifrån en färdig lösning. Utan garantier vågar ingen satsa hela vägen. Örnsköldsviks kommun har en lång historia av skogsindustri. Från de första sågverken i mitten av 1700-talet till dagens bioraffinaderi och framställning av gröna kemiprodukter. Här tittar forskare på olika tekniker för att omvandla vedråvara till flytande biobränslen. Med ett ökat intresse för klimatfrågorna och fossilfritt flygande i Sverige är det inte konstigt att det pågår ett intensivt arbete i Örnsköldsviksområdet för att kunna ta fram bioflygbränsle med hjälp av skogen och tekniker som har utvecklats lokalt. Men så här långt har försöken bara skett i labb och pilotskala. Potentialen bedöms vara stor men hindren flera. Vi försöker utveckla processer för att få i gång produktionen av bioflygbränsle, men det går trögt eftersom det är så svårt att konkurrera med petroleumbaserade bränslen, berättar Sune Wännström, senior forskare på det statligt ägda forskningsinstitutet Rise i Domsjö, strax utanför Örnsköldsvik. Enkelt förklarat skulle råvara från skogs- eller jordbruk, till exempel sågspån eller halm, genom en biokemisk process bli flygbränsle. I lite mer detalj: råvaran fraktioneras genom en kombination av kemisk hydrolys av hemicellulosan följt av en biokemisk hydrolys. Det monosocker som frigörs vid hydrolysen konverteras med hjälp av jäst eller bakterier och kemisk katalys till flygbränsle, som i ett sista steg renas. I Piteå arbetar Rise med en annan metod: förgasning av biomassa i kombination med en förvätskningsprocess, en så kallad Fischer Tropsch-syntes. Det råder närmast en hajp kring bioflygbränsle just nu, enligt Björn Alriksson, forskare och gruppchef för bioteknik på Processum i Örnsköldsvik. Det är bra att politikerna är intresserade av bioflygbränsle och vill göra något, men den här utvecklingen tar ju många år att fixa. Ska man bygga en fabrik ligger det många år bort innan allt är på plats. Då måste man se till att det finns styrmedel som kan hjälpa en sådan utveckling, även på flera års sikt, säger han. Sekab E-Technology i Örnsköldsvik tittar också på produktion av bioflygbränsle med skogsrester som utgångspunkt. Thore Lindgren, vice vd, hoppas att företaget ska kunna utveckla tekniker som sedan ska säljas på licens. Företaget har tillsammans med partner i liten skala testat att fermentera cellulosasocker till isobuten, vilket efter några ytterligare processteg kan bli bioflygbränsle. Sekab E-Technology har också arbetat med dehydrera etanol för att få ett nytt bränsle som kan blandas in i vanligt flygbränsle, det som brukar kallas Alcohol to Jet. Det som tekniskt funkar i liten skala gör det nödvändigtvis inte i större. Därför hoppas företaget snart kunna göra tester i demoskala. På Biorefinery Demo Plant i Örnsköldsvik, som Rise och Sekab samsas om, produceras redan en del av den nödvändiga kedjan. Men det är en bra bit kvar till kommersiell produkt. Vi har använt råvara, cellulosasocker och cellulosaetanol, från demoanläggningen, för att göra SIDA 2/11

3 1 FRAMTIDEN HÅKAN NORDSTRÖM labbtester. Nu måste vi testa hela kedjan i större skala, säger Thore Lindgren. Vägen till de första svenska dropparna bioflygbränsle har de senaste åren ständigt legat åtminstone tre fyra år framåt i tiden. Intressenterna i Örnsköldsvik, liksom andra aktörer i landet, väntar på att någon ska trycka på startknappen. Ingen vill själv bära ansvaret för att ta fram ett svenskt biobränsle för flyget. Riskerna är för stora. Det handlar inte enbart om tekniken, även om det är en bit kvar innan det finns en uppskalad och konkurrenskraftig process för kommersiell produktion. Godkännanden och certifieringar för att framställa bränslet är en förutsättning, med de höga krav som ställs inom flyget. Framför allt handlar det enligt Sune Wännström om behovet av långsiktiga politiska styrmedel och en marknadsefterfrågan som skapar rimlig trygghet att göra de stora investeringar som krävs. Rädslan är att satsa på ett flygbränsle som är rätt ena dagen, och investera miljardbelopp i en fabrik för att framställa det, för att det något eller några år senare ska anses vara fel typ av bränsle och att investeringen därmed är bortkastad, säger Sune Wännström. Att göra bioflygbränsle från skogen är inte heller okontroversiellt. Kritiken lyfter fram att råvaran är begränsad, och att fler transportslag än flygindustrin konkurrerar om att använda skogen som råvara för biobränsle. En som menar att biobränsle för flyg inte kommer att konkurrera ut någon annan industri är Ylwa Alwarsdotter, affärsutvecklingschef på Sekab Biofuels and Chemicals. Hon säger att vi skulle behöva ungefär halva sågspånsmängden i Sverige för att producera inrikesflygets Ylwa Alwarsdotter. hela behov av biobränsle. Granar och toppar behöver inrikesflyget enligt henne inte ta av, och vi kommer inte att behöva hugga någon skog för att producera biobränsle för flyget. Sverige måste kunna bli självförsörjande på sina bränslen. Kan inte vi, vilka ska då kunna det? Vi har en stor biomassamängd sett till vår befolkning. Vi kan inte leva på att importera palmolja och köra våra transporter på det. Vi måste ha eget bränsle, säger Ylwa Alwarsdotter. Hon tycker att staten borde gå ut med en offentlig upphandling om biobränsle för flyg för att säkra efterfrågan och låta konkurrensen avgöra vilka tekniker som ska gå hela vägen till kommersiell produkt. Regeringen behöver stötta utvecklingen, om den ska bli av, säger hon. Vi kan täcka hela det inhemska behovet, det handlar bara om att fatta beslutet och lägga en färdplan. Jonas Lindmark, handläggare i biodrivmedelsfrågor på Energimyndigheten, är förvånad över hur stort intresset för biobränsle för flyg har blivit. Tekniskt har det inte hänt så mycket nytt, säger han. Dessutom finns många osäkerheter kring utvecklingen av flygbränsle från skogen, eftersom det inte har prövats i kommersiell skala ännu. NIKLAS DAHLSKOG KATARINA AHLFORT Det finns ett stort glapp mellan dem som är entusiastiska och de kommersiella aktörer som förväntas fatta beslut om faktiska investeringar, säger Jonas Lindmark. Enligt Jonas Lindmark är det också svårt att tänka sig att bioflygbränsle skulle kunna bli billigare än det fossila. Bara att köpa in den råvara som behövs för att ta fram biobränslet kan kosta lika mycket som hela framställningen av fossila bränslen, säger han. Och ska råvaran dessutom komma från svensk skog kan det bli ännu dyrare. Vi kan räkna med kronor per megawattimme för flis och så ska man betala för en anläggning på det. Då är det svårt att komma ner i pris. Vi kanske kan komma ner till kronor litern så småningom, men för de Jonas Lindmark. första anläggningarna av sitt slag blir det sannolikt väsentligt dyrare. Konventionellt flygbränsle kostar i dag 6 7 kronor litern. Hur ska det då kunna gå ihop? frågar han sig. Det skulle förutsätta något sorts tvingande styrmedel för biobränsle eller att priserna för de fossila bränslena går upp dramatiskt utan att biobränslepriserna gör det. Förnybart bränsle kostar mer i dag och ingen är beredd att betala så mycket som det kostar för mer än inblandning av några få procent. Där har vi stått i några år. Det är därför jag är förvånad över att den här frågan har seglat upp, säger Jonas Lindmark. Jonas Åkerman. För KTH-forskaren Jonas Åkerman är det inte självklart om det är vägtrafiken eller flyget som ska prioriteras när biodrivmedel fördelas. Effekten slår olika. Inom vägtrafiken kan biodrivmedel bidra till en tydlig utsläppsminskning. Om flygsektorn prioriterades skulle det kunna kompensera för det högre koldioxidutsläpp som vårt fortsatt ökande flygande innebär, och lite till. Huvuddelen av höghöjdseffekterna, flygets klimatvärmande utsläpp när det är på över ungefär meters höjd, skulle sannolikt kvarstå. Men åtminstone en mindre del skulle försvinna, enligt Jonas Åkerman. Att täcka hela biobränslebehovet för inrikesflyget borde inte vara några problem, säger han. Det krävs ungefär två terrawattimmar bränsle årligen för att kunna göra det, vilket motsvarar cirka 1,5 procent av den årliga svenska bioenergitillförseln. Biobränsle är definitivt en del av lösningen, men det kommer inte att räcka. Det behövs också styrmedel för att begränsa ökningen av flygandet, säger Jonas Åkerman. Sune Wännström på Rise säger att vi är långt ifrån att utarma skogen om vi börjar tillverka eget bioflygbränsle. En fabrik skulle kunna täcka hela behovet för vårt inrikes flyg, säger han. Ja, det finns fler som vill utgå från skogsråvara SIDA 3/11

4 1 FRAMTIDEN till olika produkter, men det är i dagsläget inte tillgången till råvara där vi ser en begränsning, säger han. Enligt en förstudie från Luleå tekniska universitet och IVL Svenska Miljöinstitutet skulle restprodukter från svensk skogsindustri kunna driva hela det svenska inrikesflyget inom tio år. Forskarna har tittat på en förgasningsteknik, den teknik som Rise i Piteå arbetar med. Jämfört med dagens bränsle skulle detta kunna sänka utsläppen med 50 procent. En annan slutsats som forskarna gör är att produktionskostnaderna för bioflygbränsle kan minska tack vare att massaindustrin har bra möjligheter att integrera en produktion av biodrivmedel. ANIA OBMINSKA, ania.obminska@nyteknik.se Flygtrafik, utsläpp och höghöjdseffekter Antalet flygpassagerare ökade med 7,1 procent globalt 2017 jämfört med året innan, enligt Internationella civila luftfartsorganisationen Icao. Totalt transporterade flyget 4,1 miljarder människor förra året, att jämföra med 3,7 miljarder år Flyget beräknas stå för 2 procent av de fossila koldioxidutsläppen globalt. Ur ett individperspektiv är en lång flygresa den enskilt mest klimatpåverkande aktivitet vi kan företa oss, om vi ser till mängden utsläpp på kort tid. Den som flyger exempelvis Göteborg Phuket tur och retur bidrar till 799,9 kilo koldioxidutsläpp, enligt Icaos räkneverktyg. Svenskarnas internationella flygresor uppskattades till cirka 11 miljoner ton koldioxidekvivalenter för år 2014, vilket motsvarade utsläppen från all bilkörning i Sverige samma år. Inrikesflyget använder drygt 2 TWh drivmedel per år. Eftersom vi flyger alltmer kommer svenskarnas flygresande ha samma klimatpåverkan 2030 som 2017, även om vi har ersatt allt det flygbränsle som i dag tankas i Sverige med biovarianter, enligt beräkningar från KTH och Greenpeace. Kväveoxider och vattenånga är klimatvärmande på hög höjd, över cirka meter. Detta är höghöjdseffekterna. Källor: Icao, Svenskt Flyg, Naturvårdsverket, Energimyndigheten, Fossilfritt Sverige, KTH, Greenpeace, Trafikanalys. SIDA 4/11

5 2 FRÅGOR & SVAR 5 frågor och svar om flygtrafikens utsläpp Hur kan mer biobränsle i flyget påverka klimatet och vad är egentligen höghöjdseffekter? Ny Teknik ställer fem centrala frågor om flyget. 1. Flyget står bara för några procent av det fossila koldioxidutsläppet globalt, varför är det sådant fokus på just flygets klimatpåverkan? Flyget beräknas stå för drygt 2 procent av koldioxidutsläppen globalt, 4 5 procent om vi räknar in utsläppen av vattenånga och kväveoxider på hög höjd som ger indirekta klimateffekter. Det kan låta lågt, men ur ett individperspektiv är en lång flygresa den enskilt mest klimatpåverkande aktivitet vi kan företa oss om vi tittar på mängden utsläpp på kort tid. Den som flyger exempelvis Göteborg Phuket tur och retur bidrar till 799,9 kilo koldioxidutsläpp, enligt Icaos räkneverktyg. Enligt Naturskyddsföreningen bör vi inte släppa ut mer än ett ton växthusgaser per individ och år på sikt, om vi ska minska risken för stora, oåterkalleliga klimatförändringar. I dag ligger siffran på drygt tio ton per person och år. Eftersom vi flyger allt mer kan svenskarnas flygresande ha samma klimatpåverkan år 2030 som år 2017, även om vi har ersatt allt det flygbränsle som i dag tankas i Sverige med biovarianter, enligt beräkningar från KTH och Greenpeace. 2. Hur mycket flyger vi? Antalet flygpassagerare ökade med 7,1 procent globalt under 2017 jämfört med året innan, enligt Internationella civila luftfartsorganisationen Icao. Totalt transporterade flyget 4,1 miljarder människor förra året, att jämföra med 3,7 miljarder år Svenskarnas internationella flygresor uppskattades till cirka 11 miljoner ton koldioxidekvivalenter år 2014, vilket motsvarade utsläppen från all bilkörning i Sverige samma år. Våra inrikes flygningar stod för ton koldioxidekvivalenter år 2016, att jämföra med ton koldioxidekvivalenter året innan, enligt siffror från Naturvårdsverket. 3. Vad är höghöjdseffekter? Kväveoxider och vattenånga är klimatvärmande på hög höjd, över cirka meter. Forskare är oeniga om hur stor höghöjdseffekten faktiskt är, mycket tyder i alla fall på att kortare och lägre flygningar ur detta hänseende är bättre än längre och högre. 4. Hur mycket biobränsle skulle inrikesflyget behöva för att ersätta det fossila bränslet? Inrikesflyget använder drygt 2 TWh drivmedel per år, det motsvarar cirka 1,5 procent av den årliga svenska bioenergitillförseln. 5. Hur kan mer biobränsle i flyget påverka klimatet? Om vi fortsätter att flyga mer skulle biobränsle kunna kompensera för ökningen när det gäller koldioxid utsläpp, möjligen mer, enligt KTH-forskaren Jonas Åkerman. Huvuddelen av höghöjdseffekterna, det klimatvärmande utsläpp som flygplan bidrar till när de är på över ungefär meters höjd, kommer att bestå även om vi använder 100 procent biobränsle, men det innebär också att en mindre del kan försvinna, uppger han. Biobränsle är definitivt en del av lösningen, men det kommer inte att räcka. Det behövs också styrmedel för att begränsa ökningen av flygandet, säger Jonas Åkerman. Källor: Icao, Svenskt Flyg, Naturvårdsverket, Energimyndigheten, Fossilfritt Sverige, KTH, Greenpeace, Trafikanalys, Jonas Åkerman ANIA OBMINSKA, ania.obminska@nyteknik.se SIDA 5/11

6 3 GRAFIK Godkända produktionsprocesser för bioflygbränsle Fram till januari 2017 har fem produktionskedjor för att tillverka förnybara komponenter till flygbränslen godkänts av ASTM36 (American Society for Testing and Materials) Fischer-Tropsch (FT) Förgasning Till exempel biomassa, hushållsavfall Fischer-Tropsch har två vägar: 1 2 Gasrening Syntesgas FTsyntes FTvax Hydrokrackning Destillering Flygbränsle, diesel, bensin FT-SPK: Syntetisk fotogen via förgasning och Fischer-Tropsch-syntes. Max inblandningsnivå 50 procent. FT-SPK/A: Syntetisk fotogen via förgasning och Fischer-Tropsch-syntes plus alkylering av lätta aromater. Max inblandningsnivå 50 procent. Hydrotreated esters and fatty acids (HEFA) Hydrerade estrar och fettsyror Till exempel vegetabiliska oljor (restoljor) och animaliska fetter 3 Förbehandling (för att få bort orenheter) HEFA-SPK är godkänt: Syntetisk fotogen via vätebehandling av estrar och fettsyror. Max inblandningsnivå 50 procent. Hydrokrackning Destillering lättflyktiga komponenter flygbränsle (HRJ), diesel (HRD, grönt diesel) Ökande utsläpp Allt fler flyger långt Uppskattning av flygets utsläpp av koldioxid , tusentals ton Andel inrikes respektive utrikes passagrare 65% Utrikes 55% Vätebehandling Utrikes % % Inrikes % Inrikes Alcohol to jet (ATJ) Syntetisk fotogen via omvandling av alkohol Etanol eller butanol 4 Dehydrering Oligomerisering Hydrering (blandning av bränslen) Destillering ATJ-SPK är godkänt. Syntetisk fotogen via omvandling av isobutanol. Max inblandningsnivå 30 procent. Synthesized Iso-Paraffins (SIP) Syntetiska Isoparaffiner via vätebehandling av sockerarter Socker 5 Direkt fermentering till kolväten (farnesene) Hydrering flygbränsle Syntetiska isoparaffiner via vätebehandling av sockerarter. Max inblandningsnivå 10 procent. Fakta: Ania Obminska Grafik: Jonas Askergren Källa: SkyNRG och Energimyndigheten SIDA 6/11 lättflyktiga komponenter, flygbränsle, diesel

7 4 EU-PROJEKTET 100 miljoner kronor i bidrag till biobränsle EU bidrar med 13,9 miljoner euro till ett projekt som ska visa hur rester från skogsindustrin kan bli biobensin och bioflygbränsle. Elva aktörer från åtta EU-länder ingår i projektet, däribland svenska Sekab. I takt med att debatten om flygets påverkan på klimatet har intensifierats har också biobränsle till flyget blivit en allt hetare fråga. Biobränsle skulle inte eliminera koldioxidutsläppen från flygen, men tros åtminstone kunna kompensera för de högre koldioxidutsläpp som vårt ökande flygande ger. Med biobränsle i flygtanken skulle också en mindre del av flygets klimatvärmande utsläpp på över meters höjd, det som kallas höghöjdseffekter, kunna försvinna. Nu ska svenska Sekab och Peab Asfalt tillsammans med bland annat finska Neste Engineering Solutions, franska Global Bioenergies och nederländska Sky NRG demonstrera hur rester från barrved kan bli både biobensin och bioflygbränsle. Det treåriga projektet Rewofuel har en budget på totalt 19,7 miljoner euro, varav 13,9 miljoner euro är ett bidrag från EU. Det här är ett jättestort projekt. För oss kommer det att innebär att mycket av det vi gör vid vår demoanläggning i Örnsköldsvik de närmaste åren kommer att ha fokus på det, berättar Jonas Markusson, ansvarig för innovation och produktutveckling på Sekab. Sekab ska bidra med sina kunskaper kring förädling av biomassa till socker och lignin, den så kallade sockerplattformen, som i ett senare steg kan bli biobränsle. Arbetet har hittills skett på demonivå och ska nu kopplas ihop med Global Bioenergies teknik, som handlar om att omvandla förnybara råvaror till kolväten genom fermentering. Det uppgraderade sockret som Sekab tar fram i Örnsköldsvik kommer att skickas till Tyskland, där Global Bioenergies har sin demoanläggning. Där kommer man att producera isobuten. Finska Neste Engineering har utvecklat tekniken som ska ta isobutenet vidare till bioflygbränsle. Vi räknar med att vi inom ramen för det här projektet ska kunna komma en bra bit på vägen till certifiering, säger Jonas Markusson. Vad ska ni ha uppnått efter de här tre åren? När tiden har gått ska vi ha verifierat produkterna i den här processen. Därefter ska ingenjörsbolaget HÅKAN NORDSTRÖM/SEKAB Technip FMC ta fram ett underlag som blir ett första steg till investeringsbeslut för att bygga ett nytt bioraffinaderi i Estland. Tanken är att där producera tonvis med biobensin och bioflygbränsle från barrvedsrester, berättar Jonas Markusson. Jonas Markusson. Biobensinen som ska utvecklas inom ramen för samarbetsprojektet ska hålla samma kvalitet som alkylatbensin, säger Jonas Markusson, ett 100-oktanigt, högkvalitativt bensin som även ska gå att använda i propellerplan. Sekab får drygt 4 miljoner euro i EUbidrag, något mindre än Global Bioenergies som leder samarbetsprojektet. Tillsammans får de två företagen ungefär 70 procent av hela investeringspaketet, säger Jonas Markusson. Men alla parter går också in med egen tid och finantsiering. Jonas Markusson uppger att EU finansierar ungefär tre fjärdedelar av varje parts budget och att varje part själv står för en fjärdedel. Utmaningen för projektet blir enligt Jonas Markusson framför allt att validera och optimera processerna. För Sekabs del väntar han sig inga större överraskningar, mer än att sockerspecifikationen kan behöva förfinas. Det är snarare vissa saker som ligger lite utanför projektet som kan bli utmaningar, som hur man ska hantera vattenflödena vid anläggningen i Estland. Det ska bli spännande att se om vi kan få fram en kvalitet på biobränsle som bedöms vara tillräckligt lik det som redan är certifierat, så vi kan få ett färdigcertifierat bränsle. Det EU-finansierade projektet startar officiellt den 1 juni i år. Den 27 juni träffas parterna i Örnsköldsvik för att gå igenom varje del i projektet och prata om vilka krav som kommer att ställas. I Domsjö pågår produktion där skogsråvara kan bli flygbränsle. ANIA OBMINSKA, ania.obminska@nyteknik.se Elva aktörer i stort EU-finansierat projekt Totalt ingår elva aktörer från åtta EU-länder i det treåriga projektet Rewofuel som startar officiellt den 1 juni Projektet har en total budget på 19,7 miljoner euro, varav 13,9 miljoner euro är EU-bidrag. Resten kommer från deltagarna i projektet. SIDA 7/11

8 5 FLYGETS AKTÖRER Vi vill påskynda flygets gröna omställning Svenska flygbolag och andra aktörer försöker genom egna initiativ öka användningen av bioflygbränsle. Men det rör sig fortfarande om väldigt små mängder. I mars i år meddelade flygbolaget BRA att de lanserar biobränslebiljetter för flyg, en idé som de har fått från kunder som vill minska sin klimatpåverkan. Genom att betala 300 kronor mer för biljetten, prisskillnaden mellan fossilt bränsle och biobränsle för en timmes snittresa, bidrar resenärerna till att andelen biobränsle i flyget på sikt ökar. Många lyfter fram att det inte går att säga exakt vilken påverkan det här får, men vi tycker att det här är bättre än att göra ingenting alls, säger Anna Soltorp, hållbarhetschef på BRA. De 300 kronor extra som passagerarna betalar in går in på ett konto. När BRA bestämmer sig för att tanka med biobränsle använder de pengarna från kontot och gör en beställning hos leverantören i Kalifornien, som gör biobränsle gjort på gamla frityroljor. Det är inte optimalt, erkänner Anna Soltorp, men sektorn är trång och det är ont om bioflygbränsle i dag. Det är det här vi har gjort för att skynda på processen. Vi hoppas att politiken och industrin ska kunna få i gång en svensk produktionsanläggning, men det skulle kosta några miljarder kronor och det vill ingen investera i om det inte finns en långsiktighet, säger hon. BRA:s nästa beställning av biobränsle kommer att tankas på flygplatsen i Halmstad i maj. Den väntas motsvara den senaste beställningen som gick till samma flygplats, en tankbil som rymmer ungefär 14 ton 100-procentigt biobränsle, som blandas in i det vanliga flygbränslet. Maria Fiskerud, i dag projektledare på forskningsinstitutet Rise, anställdes för att utveckla föreningen Fly Green Fund 2015, ett initiativ från Karlstads flygplats, Sky NRG och Nordic Initiative on Sustainable Aviation, Nisa. Föreningens syfte var att få i gång en marknad för bioflygbränsle i Norden. Biobränsle står i dag bara för 0,3 procent inom inrikesflyget, berättar hon. Om vi i Sverige skulle köpa in allt biobränsle i världen skulle det knappt räcka till inrikesflyget. Ett hinder för svenskt bioflygbränsle är enligt Maria Fiskerud att olika industrier och producenter som tidigare inte har Anna Soltorp. Maria Fiskerud. BRA ROBERT RUNDBERGET samarbetat med varandra måste börja göra det. Därför utvecklar nu Rise tillsammans med Swedavia och SAS en digital arena som ska samla kunskap och producenter för att göra det lättare att hitta en väg framåt. Det har varit lite hönan och ägget. Flyget säger att de vill åka med bioflygbränsle, men de vill inte investera i det om de inte vet att det är långsiktigt. Samma sak säger producenterna. Alla kan säga att vi vill det här, men ingen gör det. Det är något vi hoppas och vill ändra på. Om alla samlas måste vi kunna hitta en lösning. Om Sverige hamnar i framkant vad gäller produktionen av bioflygbränsle kan det bli en stor fördel, enligt Maria Fiskerud. Kunskapen kring bränslet och tekniken skulle kunna gå på export. Är vi med tidigt kan vi bygga upp expertkunskap inom området, säger hon. Den första veckan efter lansering hade flera hundra personer köpt den lite dyrare biobränslebiljetten hos BRA. Initiativet har fått både ris och ros. Några har undrat varför den biljett som ska vara mer klimatsmart också är dyrare. Anna Soltorp jämför detta med utvecklingen för ekologiska bananer. Till en början var de dyrare och svårare att få tag på för att sedan bli billigare och till och med vanliga. I en perfekt värld skulle det kunna bli likadant med bioflygbränsle, säger hon. BRA arbetar också med att byta ut sin flotta och uppger att de redan har fått ned utsläppen med 30 procent per passagerare. Dagens plan gör av med ungefär en halv liter bränsle milen, enligt Anna Soltorp. Swedavia som äger och driver tio svenska flygplatser har som mål att företagets egen verksamhet ska ha nollutsläpp av fossil koldioxid till år Förra året köpte Swedavia för första gången in biobränsle som motsvarade de tjänsteresor som deras medarbetare gjort året innan. Totalt handlade det om 450 ton biobränsle, vilket kostade 7,5 miljoner kronor. Fly Green Fund ANIA OBMINSKA, ania.obminska@nyteknik.se Den ekonomiska föreningen Fly Green Fund startade i juni 2015 för att få i gång en marknad för bioflygbränsle i Norden. Bland annat Swedavia, SAS och KLM är med i föreningen. Majoriteten av pengarna som kommer in till föreningen via kunder, 75 procent, går till inköp av bioflygbränsle. Resten går till insatser för att stötta en kontinuerlig och storskalig svensk produktion av bioflygbränsle. SIDA 8/11

9 6 UTMANINGARNA Forskare: Höj oljepriset så går flyget på biobränsle om fem år Tekniken är mogen för storskalig produktion. Men innan industrin satsar fullt ut på biobränsle till flyget krävs högre oljepriser och påtryckningar från politikerna, menar Chalmersforskaren Jens Nielsen. I dag är det tekniskt möjligt att tillverka biodrivmedel som bensin eller flygbränsle, men än så länge är priset för högt för att produktionen ska ta fart samtidigt som oljan är för billig. Det skriver en grupp Chalmersforskare i en studie som har publicerats i tidskriften Nature Energy. Men med politiska påtryckningar kan vi ha flygplan som flyger på förnybart biobränsle inom fem år. Det menar Jens Nielsen som är medförfattare till rapporten och professor i systembiologi på Chalmers. Om vi börjar satsa nu kan det implementeras inom fem år. Det har jag över huvud taget inga tvivel om. Om det bara finns ekonomiska incitament som leder vägen mot en potentiell marknad, säger Jens Nielsen. Jens Nielsen. JOHAN BODELL Han menar att biobränslen kommer att bli avgörande för att sänka koldioxidutsläppen från flyget. Tekniken för att elektrifiera flygplan är helt enkelt för långt borta för att göra skillnad i närtid. Under de närmaste åren finns det ingen annan lösning än flytande bränslen på grund av de har så hög energidensitet. Folk pratar om batteridrivna flyg, men det är problematiskt. De blir i dagsläget väldigt tunga vilket är ett problem både när planet ska lyfta och landa, säger Jens Nielsen. Detsamma gäller för andra tunga transportslag som fraktskepp och i viss mån även långtradare. Batteritekniken är inte där ännu, så någon form av flytande biobränsle är förmodligen det bästa sättet att minska koldioxidutsläppen på kort sikt. Tre hinder för bioflygbränsle: I rapporten har forskarna identifierat tre stora hinder som måste övervinnas innan produktionen av biobränsle tar fart på allvar: 1. Det måste bli billigare att utveckla de mikrobiella cellfabriker som används för att göra biobränsle av olika sockerarter. 2. Det måste utvecklas mer effektiva metoder för att genom hydrolys omvandla biomassa som trä och växter till jäsbara sockerarter som kan användas i cellfabrikerna. 3. Oljepriset är för lågt. För att komma till rätta med de två första punkterna krävs satsningar både från forskare och från näringslivet. Men de satsningarna hänger till stor del på den tredje faktorn: oljepriset. Från en hög nivå på över 100 dollar per fat i början av 2010-talets första hälft har oljepriset fallit markant och ligger i dag på drygt 65 dollar fatet. Det blir helt enkelt billigare att fortsätta köpa fossilt flygbränsle än att investera i biodrivmedel. Om oljeföretagen visste att oljepriset skulle hamna på 80 till 100 dollar per fat skulle de köra på biodrivmedel direkt. Men om oljepriserna förblir låga vill de inte investera, menar Jens Nielsen. Han menar att det i slutänden är en politisk fråga. Han pekar ut två satsningar som skulle kunna leda vägen mot ett framtidsscenario där flyget går på biobränsle inom fem år. Det kan bara ske om det kommer politiska beslut om en koldioxidskatt eller mandat på att man ska blanda in 10 till 20 procent biobränsle i flygplansbränsle, säger Jens Nielsen. Det här är en relativt kort tidsskala för en rela- SIDA 9/11

10 6 UTMANINGARNA tivt stor transformation. Men den kan inte ske inom fem år om det inte kommer politiska beslut nu. Ett hinder för att införa en koldioxidskatt på flyget är den så kallade Chicagokonventionen från 1944, där flera länder enades om att inte beskatta flygbränslet på internationella flygningar. Den gäller dock inte för inrikesflyg. Även om priserna enligt forskarnas rapporter fortfarande måste ner har de sjunkit markant de senaste åren. Inte minst tack vare framsteg inom genteknik, som den omtalade gensaxen Crispr/Cas9. Jens Nielsen bedömer att ett oljeföretag skulle behöva investera kring 20 miljoner euro för att få igång en pilotanläggning där de kan utveckla och testa sin produktion av biodrivmedel. Det har skett en enorm transformation. Hade du frågat för 3 4 år sedan hade siffran varit 50 miljoner. Frågar du igen om några år är kostnaden nog nere på 10 miljoner. Tekniken för att utveckla en cellfabrik blir så mycket bättre och billigare att tröskeln snabbt blir lägre, säger Jens Nielsen. I en sådan anläggning kan oljeföretagen framställa mindre mängder biodrivmedel. Hundratals liter som kan användas för att till exempel testa produkten i flygplansmotorer. En storskalig anläggning som producerar ett 100-tal miljoner liter biobränsle om året uppskattar Jens Nielsen har en investeringskostnad på runt 200 miljoner euro. För att sätta siffran i ett sammanhang säljs det cirka 1,2 miljarder liter flygbränsle i Sverige varje år, enligt intresseorganisationen Svenskt Flyg. Det kanske är stora pengar för dig och mig, men för energisektorn är det inte det, menar Jens Nielsen. I rapporten pekar Chalmersforskarna ut biomassa, det vill säga träd, växter eller grot (grenar och trädtoppar från skogsavverkning), som den viktigaste råvaran för att framställa biobränsle. Det ligger i linje med flera satsningar som görs både i Sverige och utomlands. Svenska etanoltillverkaren Sekab lyfts som ett föredöme i rapporten. I en separat forskningsrapport från Chalmers som presenterades tidigare under 2018 uppskattar man att bara Sverige skulle kunna dra nytta av biomassa för att producera runt tio procent av allt flygbränsle som behövs i världen. Forskare vid Luleå universitet har också publicerat en förstudie i 2018 där man slår fast att hela det svenska inrikesflyget skulle kunna drivas på inhemskt biobränsle från skogsindustrins restprodukter inom några år. SIMON CAMPANELLO, simon.campanello@nyteknik.se Utmaningar för biodrivmedel Forskarna vid Chalmers har identifierat tre stora utmaningar för biodrivmedel: 1. Kostnaderna för att utveckla mikrobiella cellfabriker måste sänkas. 2. Det krävs mer effektiva hydrolysmetoder för att omvandla biomassa, som träd och växter, till sockerarter som kan användas för att tillverka bränsle i cellfabrikerna. 3. Lågt oljepris. Så länge det är billigare att flyga på fossila bränslen finns inga incitament att gå över till biobränsle. Bakom studien står forskarna Yonhjin J. Zhou, Eduard J. Kerkhoven och Jens Nielsen som alla är knutna till Chalmers. Artikeln Barriers and opportunities in bio-based production of hydrocarbons har publicerats i det senaste numret av tidskriften Nature Energy. SIDA 10/11

11 7 FORSKAREN Sverige kan producera tio procent av världens förnybara flygbränsle Rätt investeringar kan bana vägen för en radikal omställning och ett stort antal förnybara produkter. Det menar forskare vid Chalmers. Potentialen är enorm, säger Henrik Thunman, professor i energiteknik vid universitetet. SÖREN HÅKANLIND Fossilberoende är en känslig knäckfråga för många branscher. Man måste ställa om sig till en hållbar produktion, men det måste samtidigt ske i en takt som inte äventyrar företaget. För tung industri som exempelvis oljeraffinaderier eller pappers- och massaindustri kan man inte slarva bort tid eftersom investeringscyklerna är långa. Men gör man det hela rätt så kan man undvika onödiga kostnader bland annat genom att man inte behöver byta ut pannor eller anläggningar i förtid. Det har Chalmersforskare sett när de sammanfattat tio år av energiforskning. Och landvinningarna som skett är enorma. Enbart i svenska befintliga energianläggningar skulle vi kunna producera förnybart bränsle som motsvarar tio procent av världens flygbränsle om en sådan här omställning genomförs fullt ut, säger Henrik Thunman. Den lösning som forskarna presenterar handlar om att introducera förgasning av biomassa på bred front. Tekniken är i sig inte ny och innebär i korthet att man under höga temperaturer bryter ner biomassa till en gas. Denna kan i sin tur förädlas till produkter som i dag tillverkas av olja och naturgas. I den teknikdemonstration som man genomfört har slutprodukten varit av sådan kvalitet att den kan ersätta naturgas i det befintliga gasnätet. Det som gör den här tekniken så attraktiv för flera branscher är att den gör det möjligt att modifiera befintliga pannor, som då kan komplettera värme- och elproduktion med produktion av fossilfria bränslen och kemikalier. En sådan förgasningsanläggning kan köras året Henrik Thunman. om, medan en fjärrvärmepanna egentligen bara behövs när det är kallt, säger Martin Seemann, docent på Chalmers. SÖREN HÅKANLIND Chalmers kraftcentral är en forskningsanläggning där förgasningsteknik utvecklas, men producerar även värme, kyla, tryckluft samt distribuerar el till Chalmersområdet. Utvecklingen av förgasningstekniken har tidigare hämmats av stora problem med tjära. Under processen frigörs denna från biomassan vilket har en störande inverkan. Men nu har man visat att man kan styra det hela kemiskt, hantera tjäran på ett nytt sätt och förbättra gasens kvalitet. Detta i kombination med en parallell utveckling av material för värmeväxlare ger helt nya möjligheter att konvertera fjärrvärmepannor till förgasare. Vi byggde om vår egen forskningspanna på det här sättet 2007 och har nu mer än 200 man-år av forskning att luta oss mot. Detta i kombination med lärdomar från driften i industriell skala i Gobigas Göteborgs demonstrationsanläggning för förgasning av biomassa som invigdes 2014 gör att vi med säkerhet kan säga att tekniken är redo för världen, säger Henrik Thunman. Typiska anläggningar som passar att konverteras till förgasning finns i kraft- och fjärrvärmeverk, pappersoch massabruk, sågverk, oljeraffinaderier och petrokemiska fabriker. Dock återstår det att se hur stor del av den tekniska potentialen som kan realiseras. Det som kommer att vara avgörande är de ekonomiska förutsättningarna för omställning inom energi- och industrisektorerna. Därtill är tillgången till biomassa avgörande. FELIX BJÖRKLUND redaktionen@nyteknik.se SIDA 11/11