Shaping Future Opportunities for Biomass Gasification - The Role of Integration

Doctoral thesis, 2020

Sveriges långsiktiga klimatmål är att nettoutsläppen av växthusgaser ska vara noll senast år 2045. Detta ska hanteras genom omfattande utbyggnad av förnybar elproduktion, framförallt vind- och solkraft. Men även med omfattande elektrifiering kommer det fortsatt behövas andra typer av bränslen, speciell under en omställningsfas. El lämpar sig helt enkelt inte som energibärare för alla applikationer som efterfrågas i det moderna samhället, exempelvis för tunga transporter. Det råder därför konsensus kring att biobränslen producerade från förnybar skogsråvara kommer att vara ett viktigt verktyg för att minska utsläppen och motverka global uppvärmning.
Förgasning av biomassa är en teknik som ofta pekas ut som ett bra alternativ för att producera biodrivmedel. Trotts detta har förgasning inte nått ett kommersiellt stadie. Det här arbetet undersöker olika aspekter av hur förgasning av biomassa kan effektiviseras för att producera biobränslen till en lägre kostnad. Gemensamt för alla aspekter som undersöks är att de på en varierande nivå fokuserar på integration, med målet att uppnå synergieffekter. Integrationskonceptet har brutits ner i tre nivåer. Den första fokuserar på integration som påverkar processen på tekniknivå. Den andra fokuserar på integration på processnivå, dvs en nivå där flera tekniker samverkar. Den tredje nivån är en värdekedjenivå som innehåller ett flertal processer.
Resultaten visar att genom nya perspektiv på hur biomassaförgasning kan appliceras kan man sänka produktionskostnader. På tekniknivå visas det bland annat hur bark kan användas som ensam råvara för industriell produktion av biometan genom förgasning och på så sätt sänka produktionskostnader. På processnivå kan man se att produktionskostnaderna sänks genom effektiv värmeintegration med svenska sågverk. På en värdekedjenivå kan man dra slutsatsen att integrering av s.k. ”power-to-gas”-koncept med biomassaförgasning är ekonomiskt fördelaktigt för förgasningsprocessen, men också för elsystemet. På så sätt kan biomassaförgasning fungera som en del av ett integrerat energisystem och bidra till att elektrifieringen av samhället sker mer kostnadseffektivt, samtidigt som biobränslen kan produceras billigare till de sektorer som fortfarande har behov av dem. Den här avhandlingen bidrar till den existerande kunskapsbanken om 2:a generationens biodrivmedel. Det är del av ett underlag som kan användas av beslutsfattare, både inom näringslivet och politiken, för att underlätta introduktionen av den biodrivmedelsproduktion som bedöms nödvändig av IPCC, IEA och flera nationella forskningsinstitut.