Är grön kemi Sveriges framtid?

Processindustridagarna 2014

I en global skala är Sverige ett mycket litet land. Men, vårt inflytande är ändå relativt stort inom vetenskap, musik, idrott och samhällsbyggande. Grön kemi är kanske en ny nisch, där Sverige kan visa upp ett kunnande av världsklass. Stora framsteg har redan gjorts och mer är på väg.

Energi från förnyelsebara källor

Sverige skall under de tre kommande decennierna enligt planerna helt övergå från fossilt baserade bränslen till bränslen som bygger på förnybara råvaror. Under Processindustridagarna 2014 stod det klart att framtiden till viss del redan är här.

En tall i tanken!

Många minns kanske den kända sloganen ”En tiger i tanken”. I dag är det kanske dags att ersätta den med ”En tall i tanken”. Magnus Edin, VD för Sunpine AB i Piteå, berättar att 2 % av Sveriges totala årsförbrukning av fordonsdiesel (5 miljoner m3) tillverkas på basen av svensk tallolja, som förädlas till rå talldiesel och bio-olja.

Magnus Edin, Sunpine

Magnus Edin, Sunpine

”Det behövs ytterligare 49 SunPine innan Sverige kan bli fossilt oberoende inom transportsektorn. Vi var först i världen att genomföra hela processen, från tallolja till användbar fordonsdiesel, och Sverige leder fortfarande utvecklingen. En norrländsk entreprenör, Lars Stigsson på Kiram AB, insåg tidigt värdet i tallolja och initierade vägen fram till en kommersiell produkt.”

Den tallolja som SunPine använder sig av motsvarar 1-2 % av flödet i ett pappersbruk. Tallolja är en restprodukt om utvinns ur svartlut och den påverkar alltså inte markanvändningen som till exempel etanol från sockerrör, vete eller motsvarande.

”Fettsyrorna är det intressanta. Tallen innehåller 16 kg fettsyror per ton jämfört med 5 kg för granen. Dessutom innehåller tallen 5 kg harts per ton, något som vi kommer att utnyttja genom vårt nya samarbete för hartsproduktion tillsammans med vår nya delägare, holländska Lawter, som har en stark position vad gäller kemiska produkter från tallolja.”

Från rådiesel till Evolution Diesel

En grön och hållbar framtid är en central del av visionen för processindustrin i Sverige. Stefan Nyström, som arbetar på Preems raffinaderi, som levererar 15 % av Sveriges energi, säger att förnybara drivmedel utgjorde 12 % av Preems drivmedelsförsäljning år 2013.

”Generellt har förnybara drivmedel ett högre pris och en högre processkostnad än drivmedel från fossila råvaror. Det existerar också en resursbrist. I dag räcker biobaserade råvaror, avfall och restprodukter inte till för att ersätta samtliga fossila bränslen. Det krävs en kombination av lösningar, elbilar, RME-baserade bränslen, etanol och den andra generationens förnybara bränslen, som i dag är befriade från energiskatt och koldioxidskatt i Sverige – något som med största sannolikhet kommer att förändras. Fossila bränslen har tack vare sin höga energitäthet fortfarande en central roll för tunga fordon.”

För att reducera CO2-utsläppen i enlighet med EU:s nya riktlinjer har Preem fokuserat på vidareförädling av tallolja, som är en restprodukt från skogens biomassa. Man är också delägare i SunPine tillsammans med bland annat Södra Skogsägarna.

Stefan Nyström, Preem
Stefan Nyström, Preem
”Varför tallolja? Fördelen är att vi redan har ett produktions-, transport- och distributionssystem som är avsett för hantering av vätskeformiga bränslen. För flytande bränslen gäller inte samma princip som för grön el och biogas i nät. Preem betonar att styrningen av biodrivmedel bör fokusera på hållbarhet och faktiska klimatprestanda och då ligger talloljan väl till. Dessutom skapas arbetstillfällen i den svenska glesbygden och i den svenska industrin.”

Tekniskt sett sker tillverkningen för biodiesel till så att Preem får in råtalldiesel (RTD) per fartyg från SunPine. I den så kallade GHT-processen (Green Hydrotreater) matas RTD in i en reaktor tillsammans med petroleumbaserad gasolja. Efter tvättning och avskiljning av koldioxid och svavelväte destilleras de återstående vätskeformiga fraktionerna till bränngas, nafta och efter torkning till biodiesel som består till 100 % av kolväten, främst C18 paraffin och C17 paraffin. Den senare har ett lägre cetanvärde. Bränslet fungerar väl i dagens fordonsflotta.

”Inför morgondagen är vi intresserade av att använda oss av ligninet, som innehåller ett stort antal aromatiska kolväten. Om överskottet lignin kan tas bort från svartlutet kan man få en effektivare massaprocess och utvinna ligninderivat som toluen, etylbensen etc. med höga RON-tal, som kan användas vid produktion av bensin och diesel. Nya processer och tekniker är också på gång, till exempel s k Slurry Hydro Crackers som redan används för uppgradering av HFO (tung brännolja) till bensin och diesel. Också HTL (Hydro Thermal Liquefaction) och Flash-pyrolys av biomassa i vätgasatmosfär för produktion av till exempel förnybar flygfotogen är vägar värda att titta på."

Beträffande HTL, som kräver höga tryck och temperaturer används redan nu pumpar som tål 700 bar inom fracking i USA. Nya stålsorter klarar av elaka kemikalier, höga tryck och temperaturer. I vår GHT—anläggning har vi efter modifikationen av processen till biobaserade råvaror endast haft mindre korrosionsskador till följd av klorider och en igensintrad katalysator. Biologiskt material innehåller alltid syre och svavel, som måste tas bort vid raffineringsprocessen. Men, själva produkten håller perfekt kvalitet och funktion – noll fel. Vi fortsätter samarbetet med Chalmers tekniska högskola för att ta fram metoder och produkter som uppfyller vår vision om grön kemi.”

GoBiGas Göteborgs nya stolthet

Göteborgarna har alltid varit duktiga bilbyggare, seglare och skeppsbyggare samt fotbollsspelare, men nu har staden fått en ny stolthet. GoBiGas är Sveriges första fullskaleanläggning för produktion av biogas på basen av virkesråvara (grot = grenar, toppar, rötter). Övriga gasanläggningar i Sverige bygger på rötning av hushållsavfall eller motsvarande. Göteborg Energis nya demonstrationsanläggning på 20 MW gas ligger invid Ryaverket nära Göta älvs utlopp. Anläggningar med motsvarande teknik finns i Österrike och i Holland, men GoBiGas är fyra gånger uppskalad jämfört med den österrikiska enheten.

Processen består av två steg, förgasning av kolhaltigt bränsle vid 850-900 oC i en syrefri miljö, då syntesgas bildas, samt metanisering, då man renar gasen från svavel och tjära i flera steg. Slutprodukten, 95-procentig metangas, matas ut i det befintliga gasnätet i västra Sverige och kan användas för att driva fordon.

Under hösten 2014 har syntesgasprocessen kunnat köras kontinuerligt i längre etapper med träpellets som bränsle, medan man testar de olika faserna i metaniseringen, som inte är komplett driftsatt. Valmet har levererat förgasningsanläggningen i samarbete med österrikiska Repotec. Danska Haldor Topsøe står för tekniken till metaniserings- och reningsdelen tillsammans med holländska Jacobs.

I framtiden hoppas Göteborg Energi på att kunna finansiera en kommersiell biogasproduktionsanläggning för 80-100 MW gas. Det motsvarar 800-1000 GWh, vilket räcker till att driva 80-100 000 bilar.

 

Av: Tage Eriksson

Sidan skapad: 18 dec 2014