GRAND CHALLENGE GRAND CHALLENGE Ultimately our vision is about using science to make a difference in the world. GRAND CHALLENGE GRAND CHALLENGE GRAND CHALLENGE GRAND CHALLENGE
Information & Communication Technology Materials Science Built Environment Life Science Production Nanoscience & Nanotechnology Transport Energy
Hur åstadkommer man en storskalig och uthållig biodrivmedelsproduktion? Henrik Thunman Avdelningen för energiteknik Chalmers tekniska högskola
Vad är utmaningen?
Hur ser vår användning ut idag? Biodrivmedel El
I vad ligger problematiken?
Vilka biomassaresurser finns tillgängliga? Odlade grödor för drivmedelsproduktion (idag främst raps, majs och sockerrör) Konkurrerar direkt med matproduktion Jordbruksavfall Skogsavfall Begränsad resurs Används idag till värmeproduktion och till viss del även elproduktion Skogsråvara Snabbväxande träd/gräs på mark som inte används för matproduktion Konkurrerar med skogsindustrin kan vara tveksam ur ett resursperspektiv
Finns det en ekonomisk drivkraft att göra biodrivmedel? Olja Naturgas EU/Asien 127 kr/gj USA 100 kr/gj EU 54-67 kr/gj USA 17 kr/gj Asien 120 kr/gj Skogsrester Sverige 45-60 kr/gj Träpellets Sverige 80-90 kr/gj
Rörlig bränslekostnad Olja Naturgas Biomassa Flytande Fordonsbränslen 140 kr/gj (EU/Asien) 110 kr/gj(usa) 77-95 kr/gj (EU) 24 kr/gj (USA) 153 kr/gj (Asien) 90-120 kr/gj (Sv restprodukter) 160-180 kr/gj (träpellets) Gasformigt Fordonsbränsle - 54-67 kr/gj (EU) 17 kr/gj (USA) 120 kr/gj (Asien) 60-80 kr/gj (Sv restprodukter) 100-120 kr/gj (träpellets)
Investeringskostnad, samt drift och Kärnkraftverk underhållskostnader Biodrivmedelsfabrik kr/gj Oljeraffinaderi Oljeraffinaderier 10-200 Biodrivmedelsfabriker (3-50 långtradare per dag) 6000 13000 Bränsleeffekt MW
Totalkostnad för bränsleproduktion Olja Naturgas Biomassa Flytande Fordonsbränslen 145 kr/gj (EU/Asien) 115 kr/gj(usa) 100-122 kr/gj (EU) 30 kr/gj (USA) 195 kr/gj (Asien) 20 MW Anläggning 360-480 kr/gj (Sv restprod.) 550-610 kr/gj (träpellets) 200 MW Anläggning 225-300 kr/gj (Sv restprod.) 350-400 kr/gj (Träpellets) Gasformigt Fordonsbränsle - 54-67 kr/gj (EU) 35 kr/gj (USA) 120 kr/gj (Asien) 20 MW Anläggning 180-240 kr/gj (Sv restprod.) 300-360 kr/gj (träpellets) 200 MW Anläggning 120-160 kr/gj (Sv restprod.) 170-210 kr/gj (träpellets)
Slutsats För att Sverige ska vare fossiloberoende 2030 krävs: Att det utvecklas stora biobränslefabriker, samt att de byggs i ett stort antal, (det behövs ca 130 sti 200 MW klassen för att täcke hela det svenska drivmedelsbehovet med biodrivmedel) vilket i sin tur kräver politiska beslut som gör att aktörer vågar investera i denna typ av anläggningar, samt att det finns en tillräcklig biomassaresurs som är acceptabel att använda för produktionen
Vad är statusen för storskaliga anläggningar för biobränsleproduktion?
GoBiGasfas 1 30 MW (20MW produkt) produktionsstart november 2013 Världens första anläggningen för kommersiell produktion av biodrivmedel från träråvara
Hur ser kommersialiseringsprocessen ut?
Biogasproduktion via förgasning - Forskning och utveckling Chalmers 2-4 MW pilotanläggning GoBiGasfas 1 Hisingen 20 MW SNG demonstrationsanläggning Göteborg Energi GoBiGasfas 2 Hisingen 80-100 MW SNG kommersiellanläggning Gbg Energi Chalmers labreaktor 2008 2012 2016
Hur producerar man biodrivmedel i stor skala och vad är de stora forskningsfrågorna?
Produktionsprocessen Förgasare Gasrening och trycksättning Uppgradering Biodrivmedel Flytande eller Gas Naturgas Katalytiskprocess Katalytiskprocess Uppgradering Flytande drivmedel
Forskningsfrågor Hur kan vi förbättra förgasarens verkningsgrad, och bränsleflexibilitet? Mål: förbättrad bränsleekonomi Hur kan vi skala upp tekniken? Mål: möjligöra stora steg i skalning med låg risk Hur kan vi minska gasreningens och trycksättningens komplexiteten? Mål: reducera investerings-och driftkostnaden (står idag för nästan halva investeringskostnaden) Hur kan vi säkerställa prestanda, samt säkerställa en god drift? Mål: Utveckla mät-och utvärderingstekniker anpassade för dessa system
Chalmers Förgasare
Chalmers Förgasare Rökgas Renad Rågas Värme Träkol Rågas Bränsle Luft Förgasning Ånga Gasrening
Exempel på verktyg vi använder Lite ånga Mycket ånga
Gasrening Solvent Benzene Solvent Benzene Naphthalene Naphthalene Ut In
Mätteknik Gasberedning tjärprovtagning Kontrollrum Gasanalys Bäddmaterialprov Bränslespårning
Organisation av forskning Akademi Företag Institut Stat Chalmers 4 avdelningar Göteborg Universitet Mitt Universitetet Göteborg Energi Metso Akademiska Hus E.ON SP Sveriges forskningsinstitut Energimyndigheten Ca 40 forskare Ca 5 forskare
Runt om i världen finns många storstilade visioner och planer, i Göteborg förverkligas de!