Vad kan Sverige göra? Biodrivmedel – sista delen

skrivet av Olle Hådell

I dokumentet Strategisk plan för omställning av transportsektorn till fossilfrihet [1] sägs: Sverige bör ta rollen som internationell föregångare i omställningen till en fossilfri transportsektor.

Bör Sverige vara ett föredöme? Och på vilket sätt?

Föredöme betyder att andra kan följa efter. I dag anser vi oss vara ett föredöme när vi har Europas högsta andel biodrivmedel. För inhemska transporter utgjorde år 2016 biodrivmedlen i form av Etanol (E5) Metan, FAME och HVO. 19 % av användningen (inrikesflyg exkluderat), vilket motsvarar 17 TWh.[2].  Merparten utgörs av HVO.

Nästan 90 % av biodrivmedlen importerades dock.

För att klara den kommande reduktionsnivån kommer vi att lägga beslag 65 % av Europas produktionskapacitet av HVO. [3]. Eftersom råvarutillgången är begränsad kan inte andra länder använda HVO i samma utsträckning som Sverige.

Jag kan inte anse att vi är ett föredöme för att vi är duktiga på att importera. Sverige ett glesbefolkat land med stora skogstillgångar och skulle kunna producera stora kvantiteter biodrivmedel.

Utredningar pekar på att ca 25-35 TWh drivmedel skulle kunna erhållas från svenskt jord- och skogsbruk. [4]. Få länder, möjligen Finland kan följa efter. Holland och Storbritannien kan det definitivt inte. Men Sverige skulle göra klimatnytta om vi byggde upp en biodrivmedelsproduktion, oavsett om vi använde drivmedlet själva eller exporterade det. En produktion av drop-in bränslen är möjlig att exportera om fler länder inför reduktionsplikt.

Det är rimligtvis bättre för handelsbalansen om vi kan exportera istället för importera. En svensk produktion ökar också försörjningstryggheten.

Det skulle vara konstruktivt om vi blev ett föredöme i bredare bemärkelse. Förutom tillgång på råvara, är Sverige i världsklass både inom skogsindustrin och fordonsindustrin, vilket ger möjlighet till såväl process- som motorutveckling. Dessutom måste vi även försöka leva upp till FFF-utredningens övriga åtgärder om transporteffektivt samhälle och energieffektivare fordon. Energieffektiviteten förbättras alldeles för långsamt och det återstår att se om bonus-malus är tillräckligt.

Målsättningen för 2030 om 70 % reduktion av utsläppen betyder att det är bråttom. Med tanke på ledtider för utbyggnad av bränsleproduktion, infrastruktur och motorutveckling är 2030 att betrakta som kort sikt. Befintliga tekniker kommer att behövas och de kommer att vara dominerande. Detta begränsar våra valmöjligheter.

De av Argonne National Laboratory formulerade kriterierna snävar in möjligheterna ytterligare.

  • Hållbar råvaruförsörjning
  • Etablerad processteknik
  • Möjlig marknad för bränsleindustrin
  • Möjlig marknad för fordonsindustrin
  • Kundernas förtroende
  • Acceptabla kostnader
  • Uthålliga subventioner

Hur klarar olika biodrivmedel Argonne-kriterierna?

Etanol

Tillräcklig råvarubas finns i Sverige för att ge ett väsentligt bidrag till drivmedelsförsörjningen. Jäsning av socker och stärkelse är etablerade processer.

Etanol är tekniskt ett bra ottomotorbränsle och fungerar även i tunga dieselmotorer. Lågiblandning i bensin upp till 10 % är enkelt, om än med vissa ledtider. En genomtänkt introduktionsstrategi krävs dock för att få kundacceptans. Med tiden kan högre inblandningsnivåer vara realistiska. Etanol som E-85 eller ED 95 är inte prioriterat i EU vilket hämmar marknadsmöjligheterna. Även 7 % taket för drivmedel från grödor i EU begränsar användningen och möjligheterna till produktion. Jag invänder mot trafikutskottets optimism beträffande lignocellulosabaserad etanol. [5]. Den finns i praktiken inte. Kommersialisering av cellulosaprocessen skulle vara gynnsam men känns avlägsen. USA har misslyckats. Pilotanläggningen i Ö-vik fungerade men kostnadsbilden var avskräckande. Möjligheterna till avsättning är dessutom begränsade. E-10 är en möjlighet men inte E-85.

Metan

Den angivna potentialen för rötgas på 3-4 TWh räcker för att försörja en gasbilsmarknad på 300 000- 400 000 personbilar, vilket är långt över dagens svenska park på 50-60 000 fordon. Om biometan från förgasning kommersialiseras, skulle siffrorna kunna mångfaldigas. Metan fungerar i modifierade ottomotorer. Modifieringen görs med känd teknik. Ytterligare optimering kan höja verkningsgraden.

Gasmotorer för tunga fordon är kommersiella och utvecklingen av dual fuel teknik förbättrar effektiviteten. För lätta fordon finns förutsättningar för att motorutveckling skall ske, tack vare att metan är ett prioriterat bränsle i EU. Incitament finns för att köpa nya gasbilar i bonus-malus systemet. Däremot saknas incitament för att köpa en äldre gasbil vilket effektivt saboterar andrahandsvärdet.

Metanol

På papperet är metanol ett mycket intressant drivmedel. Det kan produceras via förgasning eller som electrofuel. Det betyder att råvarubasen är stor. I ett inledningsskede kan etablerad fossil produktion användas som överbryggande teknik. Tekniskt är det ett bra drivmedel för ottomotorer och kan användas i dual-fuel dieselmotorer. Metanol kan även användas som vätebärare för att förenkla infrastrukturen för bränslecellsbilar. Fundamentalt för att etablera biobaserad metanol är att förgasningsprocessen kan kommersialiseras.

För att införa M-85 eller M-100 i lätta fordon, krävs dock en stor och harmoniserad marknad för att motorutveckling skall ske. Det näst intill obefintliga intresset från EU samt bilindustrin innebär, att metanol i närtid inte kan introduceras för personbilar. Metanol används i fartygsmotorer med dual fuel teknik och det skulle inte förvåna om någon lastvagnstillverkare har prövat tekniken i motorer för tunga fordon.

DME

Verkningsgraden från råvara till hjul kan bli mycket hög. Det fungerar i tunga dieselmotorerDet krävs dock att förgasningsprocessen kan kommersialiseras. Det näst intill obefintliga intresset från EU samt merparten av bilindustrin, innebär att DME i närtid inte kan introduceras i stor skala.

FAME

FAME fungerar som inblandningskomponent, men borde inte höginblandas. Skälet är svag CO2 -nytta och begränsade volymer. Den tillåtna kvoten på 7 % i dieselbränsle är dock en stabil grund för fortsatt FAME produktion.

HVO

Den totala volymen som är möjlig att producera begränsas av tillgång på råvara. Produktionsprocessen är etablerad. HVO kan betraktas som ett drop-in bränsle eftersom ingen modifiering av vare sig distribution, tankning eller motorer krävs. Inblandningsandelen begränsas av densiteten. Arbetet med en ny standard för paraffininiska dieselbränslen (EN 15940) är nyligen slutfört. Motorer kan nu avgasgodkännas för 100 % HVO.

Syntetisk bensin/diesel

Tillgången på råvara i form av skogsavfall är stor. Produktionsprocesserna är ännu inte kommersiella. Att kunna tillverka syntetisk bensin/diesel av lignin i stor skala skulle vara ett stort bidrag till en fossilfri vägtrafik. Om drivmedlet kan produceras till en konkurrenskraftig kostnad är avsättningsmöjligheterna mycket goda. Aktörerna anger att investeringskostnaderna för en anläggning skulle vara en bråkdel av vad motsvarande förgasningsanläggning skulle kosta.

Vad kan Sverige göra?

Fundamentalt är att etablera egen produktion, vi tillhör de länder i EU som har bäst förutsättningar både beträffande råvara och industriell kompetens. Vi kan producera drop-in i form av HVO. Drop- in utbudet skulle kunna mångfaldigas om produktionen av syntetbensin och -diesel kan etableras. Vi kan producera biogas. Om förgasningstekniken kommersialiseras kan gasproduktionen mångfaldigas. Vi kan även producera spannmålsetanol med goda LCA-värden.

Konkreta åtgärder krävs i princip omedelbart för att 2030 målet skall nås. Utöver elektrifiering måste de bränslen som är lättast att introducera prioriteras. Det betyder drop-in bränslen. Biogas bör också vara möjligt. Svensk biogasproduktion kan ökas och metan tillhör de prioriterade bränslena inom EU. En strategi för att öka antalet gasbilar behövs. Etanolanvändningen kan ökas genom införandet av E-10. Etanol kan tillsammans med en framtida syntetisk bensin väsentligt minska fossilinnehållet i bensintanken.

Både Scania och Volvo samt flera andra fabrikanter tillverkar tunga metanmotorer vilket bidrar till att gasanvändningen i den tunga fordonsparken skulle kunna ökas, även om en del biogasbussar ersätts av eldrivna bussar.

Skepsisen mot biodrivmedel är utbredd inom EU. Därför är proaktivt EU arbete mycket viktigt. Det gäller klassning av råvara, möjligheter till stöd för nya produktionsanläggningar m.m. Även standardisering av högre etanolandelar i bensin bör främjas.

Sverige har mycket litet inflytande över vilka personbilar som utvecklas. Däremot kan vi påverka vilka som säljs i Sverige. På den tunga sidan har vi större handlingsfrihet och där borde stat och industri tillsamman kunna åstadkomma flottor av tunga fordon för dedikerade bränslen.

Utskottsrapporten verkar inte att ha förstått problemet med att Sverige är en liten bilmarknad och vi har synnerligen begränsade möjligheter att påverka vad som konstrueras och tillverkas. Det problemet påpekades fö. redan i FFF-utredningen. Vidare kan anas en bristande insikt i skillnaden mellan prototyper och försök å ena sidan, och kommersiella lösningar å andra sidan. En lösning som fungerar i laboratorieskala eller i ett demofordon behöver inte nödvändigtvis att den går att kommersialisera. Särskilt gäller detta om tidsramen är knapp.

Är verkligen 2030 målet bra – Kan vi klara det och ändå nå fossilfrihet 2045?

2030 målet begränsar alternativen eftersom ledtiderna för att ersätta en fordonspark är lång.

Ett genombrott för processen att göra biooljor som kan användas i jämsides med råolja i raffinaderiet krävs för att klara 2030-målet. Att införa dedikerade bränslen kräver en ny fordonspark. Med tanke på ledtider för uppbyggnad av produktion, att etablera en ny fordonspark i ett motvilligt EU är detta att betrakta som omöjligt.

Att sikta mot 2045 ger större frihetsgrader för processutveckling och förnyelse av fordonsparken. Om vi släpper 2030-målet och enbart siktar på 2045 är dock risken stor att åtgärderna uteblir tills det blir bråttom nästa gång. Den satsning som vi bör göra måste vara kompatibel med omvärld och framtid.

Vi kan inte ha en radikalt annorlunda bilpark än övriga EU. Vi får inte heller sätta full fart in i en återvändsgränd. Är HVO och ev. syntetbensin/diesel en sådan? Den dag vi helt har befriat oss från fossila oljor går det då att lönsamt driva ett raffinaderi på enbart biologiska oljor?

Det kan vara så att 2045 målet kräver ett dedikerat bränsle som komplement till elektrifieringen.

Är metanol lösningen?

Enligt min mening är då metanol den starkaste kandidaten. Den har som tidigare påpekats en bred råvarubas. Metanol används i fartygsmotorer och där finns inte konkurrensen från elektrifieringen. Metanol borde vara enkelt att använda i tunga vägfordon. En personbilsmotor kan bli lika effektiv som en dieselmotor om den konstrueras för metanol.Tidsfönstret är dock troligen för litet för att bygga upp en park med personbilar för metanol innan elektrifieringen tagit över. För laddhybrider skulle dock en liten lätt turboladdad metanolmotor fungera utmärkt.

Med metanol har man också en utmärkt vätebärare ut till macken för eventuella bränslecellsfordon. Metanol är kompatibelt med framtid. Är den kompatibel med omvärld? Går det att få en marknad för metanolmotorer?

En EU-överenskommelse om att peka ut metanol som ett prioriterat bränsle är i så fall en nödvändig åtgärd.  Det skulle vara intressant om Sverige kunde samla berörda aktörer för att försöka driva en satsning på metanol som inbegrep hela kedjan från råvara till drivaggregat.

Det betyder också ett avsteg från mantrat om teknikneutralitet. Detta är enlig min nödvändigt eftersom ingen av de enskilda aktörerna i kedjan på egen hand kan lansera ett nytt bränsle.

Referenser

[1] Strategisk plan för omställning av transport- sektorn till fossilfrihet ER 2017:07). länk

[2] Energiläget 2017. Energimyndighetenlänk

[3] SPBI: Remiss av promemorian Reduktionsplikt för minskning av växthusgasutsläpp från bensin och dieselbränsle; DNr: M2017/00723/R. länk

[4] Biodrivmedel och markanvändning i Sverige, rapport nr 105, LTH 2017. länk

[5] Trafikutskottet: Fossilfria drivmedel för att minska transportsektorns klimatpåverkan – flytande, gasformiga och elektriska drivmedel inom vägtrafik, sjöfart, luftfart och spårbunden trafik. länk