Forest Refine Effektiv skoglig råvaruförsörjning av bioraffinaderier Gideå 26 Oktober Projektledare Magnus Matisons
Källa: World Energy Outlook IEA
Världens Energiförbrukning
Idag 110 Snart +200
Slutlig energianvändning fördelad på energikällor. Svebios beräkning grundad på Energimyndighetens kortsiktsprognos mars 2010.
Tillförd energi I fjärrvärme 1970-2008 Källa: STEM SCB
Plocka frukterna längst ner först! Pris/MWh fritt industri 300 250 200 150 100 50 0
Logistisk utmaning Eferfrågan på biobränsle är koncentrerad tilltätbefolkade områden Men Tillgången på biobränslen är utspridd över vidsträckta arealer Logitiken måste byggas utifrån biomassans grund läggande egenskaper
Skogsbränslen är blöta och skrymmande 30-60% Vatten 15-20 % 35-40 % 40 % 60-70% Andel Fastmassa
Resultat av annan verksamhet o Små mängder över stora arealer o Bestånd och terräng o Infrastruktur o Väder 8
16,00% 14,00% 12,00% 10,00% 8,00% 6,00% 4,00% 2,00% 0,00% Januari Februari Mars April Maj Juni Juli Augusti Energiförbrukning September Oktober November December 6,00% 4,00% 2,00% 0,00% -2,00% -4,00% -6,00% -8,00% Förbrukning Lagerflöde Obalans mellan produktion och förbrukning - gör att skogsbränslen måste lagras på olika ställen försörjningskedjan Månad
Lösning Optimerad Logistik
TWh/år 140,0 120,0 120,3 100,0 80,0 60,0 57,3 40,0 36,4 33,7 20,0 25,0 15,5 20,7 2,2 0,0 Stamved Nivå 1 Nivå 2 Nivå 3 Nivå 1 Nivå 2 Nivå 3 Röjning Grot Stubbar
DN Debatt 2011-01-23 Klimatförändringen och utarmningen av världens ekosystem utgör två övergripande problem. En stor del av lösningen handlar om att säkra en hållbar energi- och livsmedelsförsörjning i världen. En omvandling av världens energisystem och lantbrukssystem, bort från fossila energikällor och förorenande och utarmande odlingsmetoder, kommer att vara en grundbult för mänsklighetens framtida utveckling. Källa Johan Rockström professor SEI Måns Nilsson professor SEI Richard Klein professor SEI Clarisse Siebert forskare SEI Lisa Schipper dr SEI Bo Kjellén seniorforskare SEI
Vad återstår att göra?
Förnyelsebara drivmedel ökar men hur ser produktionssytemen ut?
Världens befolkning har fördubblats sen andra världskriget samtidigt som matproduktionen har tredubblats Ökningen av matproduktionen har under 90-talet planat ut FAO prognos fram till 2025 behöver matproduktionen fördubblas för att ge 8 miljarder människor en trygg matförsörjning Att i detta sammanhang avsätta stora arealer produktiv jordbruksmark för produktion av råvara för biodrivmedel kommer att vara problematiskt!
Hållbarhets kriteier ILUC 1. Indirekta markeffekter existerar. Ökad efterfrågan på en råvara leder till ökad produktion, som kan ske genom ökad produktivitet på befintlig åkermark, men ibland leder till utvidgad odlingsareal. Denna utvidgning kan ske på outnyttjad åkermark, på nedlagd åkermark, på betesmark, på orörd gräsmark eller genom att utnyttja tidigare skogsmark genom nyodling. Påverkan sker i flera steg genom prisförändringar och andra signaler. 2. Det är mycket svårt att entydigt belägga orsakssammanhangen och säga att en viss ökad biodrivmedelsanvändning leder till en viss indirekt förändring av markanvändningen,med vissa ökade utsläpp av växthusgaser. Det är också omöjligt att motbevisa en viss påstådd effekt.
Framtidens bioraffinaderi
Bioraffinaderier Det övergripande målet med bioraffinaderier är att använda alla delar av ett träd så effektivt som möjligt resulterande i inget eller små volymer avfall. Detta ger större möjligheter att konkurera med petrokemisk industri och minskar miljöpåverkan
Nya industrier Nya kvalitetskrav Vi ser idag embryot till en helt ny industriepok Processum Framtidens bioraffinaderi Solander Science park/etc Förgasning av biomassa Åkrokens Science Park Fundamentalt för dessa industrier är råvara från skogen Skörd, hantering och transport till dessa industrier kommer att skilja sig från dagens hanteringssystem
Fördelarna med samlokalisering med befintliga industrier nära värmesänkor gör det troligt att denna bild ytterligare kommer att förstärkas Stora mängder skogsbränslen kommer under lång tid transporteras till dessa förbrukare Dessa transporter måste ske på ett effektivt och miljömässigt optimalt sätt STORA UTVECKLINGSBEHOV!
Potential av råvara för bioraffinaderier Tall, gran och björk Stamved, bark och barr Optimal storlek för olika biokemiska processer Utifån marginalkostnad för transport av råvara Optimal placering av olika typer avbiraffinaderier Utifrån tillgänglighet på råvara Utifrån integrationsfördelar
Skogsbränslekvalitet?
Samman sättning på skogsbränslen varierar med trädslag och del av träd och teknik och metoder för skörd, lagring och tranport Kunskap om denna variation är idag dålig
Säsong för leverans Källa: Jussi Larila and Risto Lauhanen Silva Fennica, 2010
Grön GROT FH 55% Källa: Alakangas et al. 1999
Brun GROT efter säsongslagring FH 35% Källa: Alakangas et al. 1999
Ash elements in different parts of Spruce 1,6 wt % of element (D.S.) 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Stemwood Bark Twigs Needles Shoots Contam. (3% ) K Na Ca Mg Si S Cl P Källa. Werkelin, Thesis, 2008, Åbo Akademi University
Logistisk utmaning Eferfrågan på biobränsle är koncentrerad till tätbefolkade områden Men Tillgången på biobränslen är utspridd över vidsträckta arealer Ökad betydelse för terminaler
Varför Terminal? En terminal kostar stora pengar att anlägga och driva - Investeringen återfås i senare led genom;
1. Omlastning på tåg Lastbil > 60 öre/tonkm Tåg > 30 öre tonkm (okänsligt för avstånd) 2. Rationell sönderdelning Vägkant 40 kr/m3s Terminal 15-25 kr/m3s
16,00% 14,00% 12,00% 10,00% 8,00% 6,00% 4,00% Energiförbrukning 6,00% 4,00% 2,00% 0,00% -2,00% -4,00% Förbrukning Lagerflöde 3. Optimera lager för för bästa bränslekvalitet Lätt åtkomligt vid behovstoppar 2,00% -6,00% 0,00% Januari Februari Mars April Maj Juni Juli Augusti September Oktober November December -8,00% Månad
I framtiden kommer råvaran att förädlas närmare skogen! Genom terminalhantering ; Beredning av olika blandningar enligt slutförbrukarnas önskemål Sållning - Rena från föroreningar Fraktionering Upparbetning - Mixning Torrefiering Pelleltering etc. Med tiden kan en terminal utvecklas till en industri med störst köpkraft eftersom den ligger närmast råvaran Srörre del av vinsten till kommunen och skogsägaren
Sönderdelning, fraktionering torrefiering etc.
Helhetspersketiv För att kunna göra meningsfulla bedömningar om hur ett ökat nyttjande av skoglig biomassa påverkar miljö och biodiversitet bör vi ställa det i relation till
1. All annan skogsskötsel som sker under en skogs omloppstid Sveriges lantbruksuniversitet Inst för skoglig resurshushållning och geomatik
Sveriges lantbruksuniversitet Inst för skoglig resurshushållning och geomatik
2. Vad som sker i det omgivande skogslandskapet 8
3. Ekologiska krav Vilka ekologiska krav olika vedlevende arter har och framförallt naturvårdsmässigt intressanta arter, rödlistade arter Vissa arter gynnas andra missgynnas
4. Miljöpåverkan på energisystemet vi ersätter Fossila system Icke uthålliga Utsläpp av växthusgaser Importberoende Alla energisystem har en negativ miljöpåverkan Vi måste välja det minst skadliga
Tack för mig! magnus.matisons@biofuelregion.se