16 SPCI/Svensk Papperstidning Nr 5 2014 s 16-21 LTU.indd 16
LTU Luleå Tekniska Universitet LTU utvecklar den gröna tekniken vidare En ny biobränslepanna med turbin byggs en totalinvestering på 30 miljoner euro. LTU Green Fuels i Piteå driver i två projekt i den stora pilotanläggningen, som ligger i anslutning till Smurfit Kappa Kraftliner Piteå, för förgasning av svartlut till syngas och vidare till BioDME och andra möjliga produkter. Detta inom ramen för ett större ramprojekt, LTU Biosyngas Programme, som totalt omfattar 158 miljoner kronor, som började i slutet av 2013 och ska avslutas i mitten av 2016. BIOREFINERY Sören Back, Soren.Back@sbkommunikation.se Bakgrunden till satsningen är att när ägarna till Chemrec, sedan företaget utvecklat och patenterat processen till demoskala, år 2012 drog sig ur, stängdes verksamheten vid anläggningen under en period. En bidragande orsak till beslutet var att den planerade demoanläggningen vid Domsjö Fabriker inte blev av som en följd av statsmakternas oförmåga att ge långsiktiga spelregler för denna nya drivmedelsmarknad. I november 2012 gick Energimyndigheten och ett industriellt konsortium in med medel till ett stort ramprojekt och piloten togs över av LTU Holding varvid LTU Green Fuels bildades. Forskningen leds idag av Rikard Gebart, professor i energiteknik vid Luleå tekniska universitet, LTU. Vid svartlutsförgasning bildas syntesgas i huvudsak bestående av vätgas och kolmonoxid samtidigt som processen fungerar på liknande sätt som en sodapanna och ger grönlut som återförs till massabrukets kemikalieåtervinning. Syntesgasen renas från oönskade föreningar som koldioxid och svavelväte, vilka förbränns i massabruket, och därefter sker en katalytisk metanolsyntes. Genom förångning av metanolen Fredrik Granberg och Birgitta Marke framför pilotanläggningen där BioDME produceras. Vi har utvecklat mycket kunskap om storskalig framställning av BioDME genom svartlutsförgasning och katalys. och ytterligare en katalytisk syntes bildas DME som efter rening kan ersätta diesel som drivmedel. Ett omfattande forskningsprogram Vi är arton anställda i LTU Green Fuels Operation och vår uppgift är att inom det stora ramprojektet driva pilotanläggningen och möjliggöra för forskning att använda lågvärdig biomassa, hitta produkter med lönsamhet och bra miljöegenskaper samt att effektivisera produktionsprocessen. Kort sagt att ge underlag för uppskalning för byggande av en ny fullskalig anläggning, eller för att förbättra lönsamheten i en befintlig anläggning berättar Birgitta Marke, chef för LTU Green Fuels Operation. För att lösa de uppgifterna bedriver forskningsprogrammet sju projekt, vilka ytterst går ut på att få ut mer energi ur samma mängd bioråvara och att visa att gröna produkter kan ersätta fossila. Dessa projekt är följande: Långtidstester i pilotanläggningen. Det är viktigt att köra anläggningen kontinuerligt för att kunna optimera processen. Den körs därför i kampanjer på tre veckor i taget, mellan vilka underhåll och ombyggnationer görs. I långtidstesterna produceras också c:a 200 ton metanol eller DME per år. Katalytisk förgasning av pyrolysolja och svartlut. Genom att addera och blanda in pyrolysolja till befintlig mängd svartlut vid ett massabruk kan man därigenom fördubbla syntesgasproduktionen vid förgasning av blandningen vid ett enskilt massabruk, vilket är bra för en betydligt bättre verkningsgrad än om man skulle förgasa svartlut och pyrolysolja var för sig. Kostnadskalkyl för att bygga en trycksatt pulverförgasare inklusive gasrening. Utveckla ny teknik för gasrening och katalytisk omvandling av syntesgas som bygger på tidigare forskning vid LTU. Om projektet lyckas kan man få en betydligt lägre investeringskostnad samtidigt som driftkostnaderna blir lägre i en fullskalig anläggning. I långtidsförsöket kördes tio Volvolastbilar på olika orter i Sverige för att bland annat testa klimatets inverkan. SPCI/Svensk Papperstidning Nr 5 2014 17
En bra illustration av från trä till biodrivmedel trycktank för flytande BioDME och förändringar i insprutningssystemet. Eftersom inget sot bildas blir avgasreningen betydligt enklare och målet är nu att få ned utsläppen till extremt låg nivå enligt den kommande Euro VI lagstiftningen. Läget för tekniken idag är dels att Chemrec arbetar med att sälja sin förgasningsteknik samt att Volvo från 2015 satsar i USA och ska producera lastbilar som ska gå på DME. Man har därför ingått partnerskap med företag som kommer att producera DME, vilket aktivt marknadsförs redan nu. Råvaran är planerad att i första hand komma från naturgas och skiffergas, alltså inte ur bioråvara, men de talar även om biogas och biologiskt avfall som möjlig råvara. Förgasningsanläggningen som ligger i anslutning till Smurfit Kappa Kraftliner Piteå. Utvärdering av olika materialfrågor för förgasaren med sikte på låga underhållskostnader och hög tillgänglighet för processen. Hitta nya industriella applikationer för de gröna produkterna inom exempelvis kemiindustrin. I anslutning till syngasanläggningen har vi inrättat en enhet med utrustning för att kunna ta ut i en delström för tester och försök i laboratorieskala, berättar Fredrik Granberg, projektledare vid LTU Green Fuels Operation. Fördelen med försök i vår anläggning är att dessa blir industriellt relevanta på ett helt annat sätt än traditionella laboratorieförsök med ultrarena flaskgaser. Totalt har det investerats 350 miljoner kronor i pilotanläggningen för svartlutsförgasning och syngasframställning. För det har vi här en av världens mest avancerade pilotanlägg- ningar för förgasning av olika bioprodukter till syntetgas och gröna bränslen. Det är en av få pilotanläggningar i världen som är tillgänglig för öppen forskning på termomekanisk omvandling. Stora oljebjässar har liknande anläggningar, men då endast för sin egen process- och produktutveckling. Ett lyckat försök i fält Som en del i det omfattande, men nu avslutade, BioDME-projektet tillverkades BioDME som användes i tio långtradare från Volvo och som gick i trafik under två år i olika delar av Sverige. Försöket gick mycket bra och man uppnådde extremt rena avgaser utan sotpartiklar och klarade Euro V klass. Projektet drivs vidare i en mindre skala med tre lastbilar som kör på BioDME. De relativt små tekniska förändringar som krävs för körning på BioDME är en Nordiskt kompetenscenter för biosyntesgas Vi har utvecklat mycket kunskap om storskalig framställning av BioDME genom svartlutsförgasning och katalys i våra piloter. Tekniska underlag finns nu för att kunna bygga en fullskalig anläggning. Inom ramprojektet går vi vidare för att lära oss hur andra bioråvaror kan användas i processen och hur syntesgas kan bli andra gröna produkter. Vi välkomnar att fler parter använder pilotanläggningen för sin forskning, och genomför redan det första externa samarbetet med tester av nya och potentiellt mer effektiva reaktorer åt Brunel University. LTU Green Fuels är på god väg att bli ett nordiskt kompetenscenter för biosyntesgas, vilket bland annat visas av att danska Haldor Topsö bedriver forskning inom katalytisk syntetisering hos oss, slutar Birgitta Marke. n 18 SPCI/Svensk Papperstidning Nr 5 2014 s 16-21 LTU.indd 18
ETC Energitekniskt Centrum i Piteå Kostnadseffektiv forskning till nytta för industrin Olov Öhman, Calle Ylipää och Magnus Marklund framför den horisontella förbränningsugnen, en av piloterna i ETCs laboratorium. Energitekniskt Centrum, ETC, bildades 1989 som en stiftelse av Piteå kommun för utbildning och utveckling inom energiteknik. Idag, tjugofem år senare, bedrivs här kvalificerad forskning med avancerade laboratorie- och pilotresurser med målet att bli ett framstående institut för termokemisk omvandling av biomassa. BIOREFINERY Sören Back, Soren.Back@sbkommunikation.se E ldsjälen Ivar Sundström övertygade Piteå kommun att idén om att utbilda och utveckla inom energiteknik var värd att satsa på. En stiftelse bildades och tillsammans med bland annat Björn Källström, tidigare professor s 16-21 LTU.indd 19 i energiteknik vid Luleå tekniska universitet, gjordes 1994 de första anställningarna till ETC. Samtidigt tog man över lokalerna i anslutning till Lövholmens kraftlinerbruk efter AssiDomäns flytt av utvecklingslabbet och fick därmed nödvändig infrastruktur. Verksamheten har gradvis växlats upp och vi är idag 17 anställda, berättar Magnus Marklund, VD för ETC. Vår uppgift är att stärka forskning, både tillämpad och grundläggande, samt kompetens inom vårt fokusområde. Vi hade redan från början starkt lokalt stöd av Piteå kommun som bidragit till den starka aktör vi är idag med ett väl utvecklat samarbete med akademin som universiteten i Luleå och Umeå liksom med industrin, inte minst Smurfit Kappa. I stiftelsens styrelse sitter respci/svensk Papperstidning Nr 5 2014 19
Vår målbild är att bli ett framstående europeiskt institut inom vårt forskningsområde. presentanter för kommun, länsstyrelsen, universitet och industri. Till åttio procent består vår verksamhet av forskning, både egen och i samarbete med industripartners. En viktig del i detta är att vi med våra piloter kan skala upp lyckade idéer från laboratorieskala i våra piloter som också används i den andra delen av vår verksamhet, vilken består av uppdrags- och konsultverksamhet. Vår forskning är till stor del inriktad på termokemiska processer och de intermediära produkterna pyrolysolja och syntesgas som sedan kan förädlas till olika slutprodukter eller energiformer. Därefter kan andra företag kommersialisera resultaten, exempelvis har Meva vidareutvecklat en egen teknisk lösning av cyklonförgasning utifrån ett tidigt forskningsprojekt vid ETC. ETC förfogar över en imponerande uppsättning pilotutrustningar för förgasning och annan termisk omvandling av såväl fasta som flytande biobränslen. Man har bland annat horisontell förbränningsugn, där förbränning med förvärmd luft upp till 1100 o C kan ske, och en vertikal motsvarighet med möjlig tvåstegsförbränning. Piloterna är flexibla och kan byggas om för att passa respektive projekt. Genom att utföra sina försök i våra piloter kan industrin på ett kostnadseffektivt sätt utvärdera hur olika processer fungerar och vilka resultat de ger i form av önskade produkter, liksom av icke önskade, påpekar Olov Öhman, senior forskare och marknadschef inom ETC. Vi kan köra kontinuerligt för att utvärdera effekter av längre drift eller dagskörningar, allt efter behovet. Det blir därför kostnadseffektiv forskning till direkt nytta för industrin. Verksamheten har täta knytningar till universiteten i Luleå och Umeå med en rad gemensamma forskningsprojekt och doktorander som genomför sina arbeten på såväl universiteten som hos ETC. Två av medarbetarna, Olov Öhman och Henrik Wiinikka, är för övrigt adjungerade professorer vid Luleå Magnus Marklund är VD för Energitekniskt centrum vars verksamhet består till 80 % av forskning och 20 % av uppdrag. tekniska universitet, liksom att ETC just nu har två industridoktorander anställda men inskrivna vid LTU. Vår forskningsverksamhet resulterar i att ETC flitigt publicerar en rad forskningsarbeten ensamma eller tillsammans med universitetens deltagare i gemensamma projekt. Vår målbild framåt är att, baserat på vår kompetens och forskning, bli ett framstående europeiskt institut inom vårt fokusområde, säger Magnus Marklund. Vi finns redan idag med i EU-projekt och samarbetar med universitet och institut runt om i Europa. Vi arbetar för att vara en attraktiv och naturlig samarbetspartner i europeiska forskningsprojekt inom vårt område. Vår avsikt är att fortsätta och växa från en stabil bas i en kontrollerad takt under de kommande åren. Vi vill gärna anställa erfarna forskare inom vårt område för att ytterligare fördjupa och bredda vår verksamhet. De första tjugofem åren ska firas med en jubileumsdag i slutet av augusti och den kommer bland annat att innehålla öppet hus och demonstrationer av ETC:s pågående verksamhet samt ett intressant seminarium kring framtiden. Det blir ett tillfälle att uppmärksamma den utveckling som drogs av ett par eldsjälar för 25 år sedan, men desto mer att ta det som ett avstamp inför framtiden då de teknologier vi arbetar kring, såväl själva tillsammans med våra partners, kommer att vara viktiga delar i den energiomställning som måste komma, slutar Magnus Marklund. n Piteå Science Pa cleantech och kul Projektet Solander Science Park i Piteå har efter sex år avslutats, men verksamheten fortsätter inom det nybildade bolaget Piteå Science att vara ett kitt mellan företag, universitet och samhälle och skapa samverkan med syfte att underlätta en utveckling av näringslivet inom de två profilområdena, cleantech samt kulturella och kreativa näringar. Piteå Science Park är en spännande utvecklingsmiljö med utrymme för både kreatörer, ingenjörer och forskare. Här skapas goda samarbeten och kreativa krockar som leder till ökad tillväxt för våra företag, säger Anna Mård, utvecklingschef för verksamhetsområdet. Området är attraktivt, här finns Luleå tekniska universitet, konserthuset Studio Acusticum och en företagsby som sjuder av kreativitet. I dag är det närmare 1300 personer på området och nu byggs det ut för att ge plats för ytterligare verksamheter inom forskning, utbildning och företagande. Hela expansionen bygger på tanken om ett energismart och kreativt campus där nya idéer och tekniker ska ges utrymme att testas i skarpt läge. Piteå Science Park verkar regionalt och i regionen och i vårt cleantech kluster finns en blandning av etablerade skogsindustriföretag och akademi, samt en rad spännande nya verksamheter inom biobaserad energi såsom ETC, Sunpine, Meva Energy, LTU Green Fuels, liksom inom kompositmaterial. Här finns också konsultföretag liksom bra möjligheter framåt för ytterligare tjänsteutveckling. Bland dessa finns goda exempel på företag som utvecklat en idé i vår forsknings- och utvecklingsmiljö i samverkan med andra parter och sedan fortsatt med den i kommersiell skala. Den övergripande frågan är vad vi ska göra av skogen och här gäller det att se till helheten, betonar Ulf Westerberg, affärsutvecklare hos Piteå Science Park. Det är viktigt att på olika sätt få in mer pengar i värdekedjan av virkesråvara, trävaror, massa- och papper, biprodukter och restströmmar, samt bioenergi, för att ge betalningsförmåga i de olika leden. Exempel kan vara att hitta produkter i vad som idag Ulf Westerberg och Anna Mård utvecklar cleantech inom Piteå Science Park. 20 SPCI/Svensk Papperstidning Nr 5 2014
Pa rk förenar kul turell kreativitet är restströmmar i processerna, råvara ur svartlut i kombination med tillskott av energi grot kan skapa förutsättningar. Skogsråvaran kan i framtiden också bli råvara för nanocellulosa, biokompositer och produkter från förgasning. Så småningom kommer de nya verksamheterna att påverka dagens supply chain för att få en effektiv logistik. Sågverksindustrin kommer även i fortsättningen att vara viktig för den kommande omställningen eftersom den har bra betalningsförmåga samtidigt som den frigör råvara för resten av systemet. Piteå Science Park har en helikoptersyn och kunskap om resurser i form av företag, universitet och samhälle som finns i regionen, fortsätter Ulf Westerberg. Därmed kan vi hjälpa forskare att hitta lämpliga företagspartners, företag att hitta lämpliga partners i olika projekt liksom att få in företag och forskare i redan existerande vis bidra till utveckling av såväl forskningsidéer som näringsliv. Vi går också in i projekt där man söker en neutral projektledare, hjälp med affärsutveckling eller för att kunna hitta systemlösningar. Därför sammanfattar vi vår verksamhet som att hitta en landningsbana för biobaserad industrin i norr. År 2007 startades Solander Science Park på initiativ av och med stöd från SCA, Smurfit Kappa, ETC, kommunen och Länsstyrelsen Norrbotten som ett kluster runt bioraffinaderi. Chemrec-piloten för svartlutsförgasning fanns som en fysisk enhet och verksamheten samlades i ETCs lokaler i anslutning till Smurfit Kappas linerbruk. När projektperioden gick mot sitt slut anställdes jag med uppdrag att definiera en varaktig verksamhet efter projekttidens slut. Resultatet är Piteå Science Park där vi ser en lång rad möjligheter inom vårt verksamhetsområde, slutar Anna Mård. Om läsaren undrar varifrån namnet Solander kommer, så har det lokala historiska upptäckarrötter. David Solander, född 1733 i Öjebyn utanför Piteå och död 1782 i London, var en av Carl von Linnés lärjungar och sändes av denne till London. Han deltog i James Cooks världsomsegling med skeppet HMB Endeavour, som för första gången kartlade och utforskade Nya Zeeland och Australien. År 1770 landsteg man i vad som idag kallas Botany Bay utanför nuvarande Sydney och som döptes efter de botaniska fynd som Solander gjorde där. Efter honom är också Cape Solander i Botany Bay uppkallad. Tvivelsutan skulle David Solander blivit nöjd om han kunnat vakna upp och se den upptäckarverksamhet i form av forskning och utveckling som idag kännetecknar regionen. n SOMAS nya utbildningsprogram ger dig goda möjligheter att utveckla dina kunskaper som ventilanvändare Kontakta oss för mer information eller läs mer på vår hemsida www.somas.se s 16-21 LTU.indd 21 SPCI/Svensk Papperstidning Nr 5 2014 21