Elektrolysebasert
flytende brensel kan koble sammen bioenergi og elektrifisering på
nye storskala markeder for klimavennlig e-diesel og elektrometanol.

Elektrobrensel
og elektrodrivstoff er betegnelser på flytende brensler og drivstoff
fremstilt i en kjemisk prosess som blander innfanget karbondioksid
(CO₂) med hydrogen fra elektrolyse av vann. Internasjonalt øker i
dag interessen og markedet for slike nye elektrisk baserte
alternativer, se samlingsbegrepet Power-to-X.

Ikke
minst har forskningen gitt seg i kast med et voksende marked for
biogent CO₂, som sammen med fornybar kraftproduksjon kan gi
klimavennlige brensel- og drivstoffprodukter (biogent CO₂ stammer fra
det naturlige CO₂-kretsløpet). Elektrodrivstoff kan brukes i
konvensjonelle forbrenningsmotorer mens elektrobrensel indikerer en
bredere industriell bruk.

Ifølge
Anna-Karin Jannasch som leder fokusområdet Industriell omstilling på
Sveriges største forskningsinstitutt RISE, sitter den nordiske
papir- og masseindustrien på «en gullgruve» når det gjelder
biogent grønt karbon.

Fangst
av CO₂ fra bioenergi skiller seg i teorien ikke mye fra annen
CO₂-fangst,
men er allikevel et nytt teknikkområde. Sammen med et par av
Sveriges største treforedlingskonserner har RISE i 2019 gjennomført
et stort prosjekt rundt elektrobrensel.

Papir- og
masseindustriens rolle

Det
finnes store fordeler med gjenbruk av CO₂ i produkter istedenfor å
lagre det ved hjelp av karbonfangst og -lagring (CCS), mener Catrin
Gustavsson, sjef for Innovasjon og Nye forretninger i skogskonsernet
Södra. Det kan handle om økonomi, men ikke minst at elektrobrensler
da bidrar til en sirkulær ressurshåndtering. De flytende
elektroproduktene blir da en form for CCU,
Carbon Capture and Utilization,
som er CCS uten lagring.

Södra
har vært en av
deltakerne
i RISE-prosjektet. Sammen med treforedlingskonsernet Billerud Korsnäs
og kjemikonsernet Nouryon (tidligere en del av Akzo Nobel) har de
undersøkt
papir- og masseindustriens rolle i skjæringspunktet mellom teknikk,
marked og klimapolitikk, og funnet en rekke fordeler på kryss og
tvers.

Klimapolitikkens redning?

Forskningens
utgangspunkt har vært at det er praktisk umulig å elektrifisere
alt. Nede på bakkenivå kan elektroprodukter av karbon og hydrogen
bli en konkret redningsplanke for både prosessindustrien,
transportsektoren og klimapolitikken, pluss alle fordelene det gir
produsentene.

Papir-
og masseindustriens rolle er derfor større enn summen av det de
lager. Ifølge Anna-Karin Jannasch krever dette systemendringer og
utvidet sektorsamarbeid. Det må skapes grunnlag for en økonomi med
mer kostnadseffektive elektrolysører. I neste ledd kan andre
industrier, for eksempel plastindustrien, ha stor nytte av fossilfrie
elektroprodukter.

Mer
industriell elektrolyse påvirker også kraftmarkedet der den
energikrevende kjemi- og masseindustrien kan ta en mer aktiv rolle,
mener RISE. Storskala hydrogenlagring må tillates og sikres.
Bedriftene kan ta styringen over sitt elforbruk ved å variere det
mot den egne elektroproduksjonen, kombinert med lagring av billig
overskuddsenergi fra variabel vindkraft.

Gir fleksibilitet

I
forlengelsen vil dette bidra til et mer fleksibelt kraftsystem der
elektrolysørene også kan ha en regulerbar balansefunksjon i
situasjoner med anstrengt kapasitet eller effekt i strømnettet. At
skogsrike Norden hittil har vært en hvit flekk på kartet over
biobaserte elektroprodukter er til stor del takket være det nordiske
kraftmarkedets hittil lave og stabile priser.

På
kontinentet er mer enn 40 demonstrasjons- og pilotanlegg planlagt
eller allerede i drift. Om ikke mange år vil høyere og mer volatile
elpriser gjøre det mer lønnsomt å investere i elektrolysekapasitet
også i Norden, konstaterer RISE. Dette vil øke
markedsforutsetningene for mange ulike e-produkter, fra bensin,
diesel og flydrivstoff til brensel, gasser og kjemikalier som kan
brukes av industrien som i sin tur lager andre produkter.
Elektrobrenselmarkedet kan gi plass til mange nisjer og aktører,
tror Anna-Karin Jannasch.

Finnes ikke alternativ

Motargumentene
mot utvikling av elektrodrivstoff er at e-diesel i
forbrenningsmotorer ikke blir kvitt sin lokale miljøpåvirkning selv
om den blir klimanøytral, og at virkningsgraden til e-bensin og
e-diesel vil ligge langt under elbilens direktevirkende el. Det er
også betydelig mer energieffektivt å bruke hydrogen direkte i en
forbrenningsmotor eller i en brenselcellemotor som produserer strøm
i bilen.

Problemet
er at det ikke finnes reelle alternativ til elektrodrivstoff, mener
Jannasch. Det er for lengst slått fast at det på «kort» sikt
(20–50 år) ikke er praktisk mulig med storskala omstilling av
transportsektoren til kun å
bruke
batterier, hydrogenbiler og biodrivstoff.

Tydeligst
vil det vise seg i transportslag som tungtransport, sjøfart og for
arbeidsmaskiner i jordbruket, industrien og innen bygg og anlegg. Her
kan det relativt fort vokse frem et stort marked for
elektrolysebasert fossilfritt drivstoff som kan helles rett ned i
eksisterende motorer.

Infrastrukturer på startstreken

Verdt
å merke seg er det nye løpet mellom norske Nordic Blue Crude
(med tyske Audi og Sunfire i ryggen) og den svenske konkurrenten
Liquid Wind
(med RISE og norske NEL som partnere). De står nå på startstreken
med store planer på å bygge opp hele infrastrukturer av
elektrolyseanlegg for produksjon av elektrodrivstoff til
transportsektoren.

Det
er i dag mye Klondike over utviklingen av e-drivstoff.
Islandske
Vulcanol regnes fremdeles som verdens hittil eneste kommersielle
produkt, her i form av elektrometanol. Et tegn i tiden kan være at
kinesiske Geely, som eier Volvo Personbiler, har gått inn som
deleier i produsenten Carbon Recycling International.

Elektro bytter form

Elektroprodukter kan like gjerne ha gassform, påpeker Anna-Karin Jannasch. Den som har muskler til å gå rett på de største volumene kan tenke grønn metanol. Ifølge RISE kan elektrokonseptet også overføres til flere industrielle bransjer. Både sementbransjen, smelteverk og kjemisk industri med store CO₂-utslipp bør følge godt med på hydrogenets muligheter til biprodukter, mener Jannasch, men ikke minst gjelder det bioenergivirksomheter og bioraffinerier.

Elektrobrensel
kan samproduseres med biodrivstoff, for eksempel ved at CO₂ fra
oppgradert biogass – metan – brukes til produksjon av metanol,
eller mer metan.«Hvis
alt karbon fra svensk papir- og masseindustri, cirka 22 millioner
tonn CO₂ per år, fikk reagere med grønt hydrogen så skulle det i
teorien rekke til produksjon av flere titalls millioner tonn med
fornybart metan eller metanol», mener Jannasch.

Ikke minst hos Vattenfall snakker man om å «elektrifisere» biogent hydrokarbon. I dag lages nesten all industrimetanol syntetisk ved å oksidere hydrokarbon fra naturgass. Vattenfall deltar ikke i RISEs forskningsprosjekt, men satser som tidligere rapportert i Energi og Klima offensivt på elektrolysebasert hydrogen som strategi for avkarbonisering av stålproduksjon.