6 Övriga processer
6.1 Biodrivmedel baserade på hydrering
Produktion av biodrivmedel baserat på hydrering har hittills tillämpats för hydrering av
vegetabiliska oljor och andra fetter (HVO) till dieselbränsle. Det producerade bränslet
benämns ibland biodiesel, men i andra fall förnybar diesel just för att särskilja mot biodiesel
av typen FAME. Skillnaden mellan HVO och FAME är dels produktionsprocessen (se
nedan), dels att HVOs sammansättning i stort sett helt följer dieselspecifikationen genom att
syrehalten har reducerats. Det finns därför inte några direkta begränsningar för andel
inblandning i diesel, förutom att bränslets köldegenskaper i vissa fall kan sätta en gräns.
Processen för hydrering innebär upphettning till ca 300°C vid 50 bars tryck tillsammans
med vätgas och katalysatorer för att reducera syre- och svavelinnehåll i råvaran. Beroende
på hur processen utformas kan den användas för produktion av både bensin och/eller diesel
eller andra kolväteblandningar, som till exempel jetbränsle. Resultatet från hydreringen blir
en blandning av paraffiniska kolväten, vilka ger ett dieselbränsle av hög kvalité som
dessutom är fritt från svavel och aromater samt har ett högt cetantal. Även dagens processer,
vilka är inriktade mot dieselproduktion, kan ge mindre mängder andra biodrivmedel, som
t ex bensin och gasol. I slutsteget kan sedan produkten isomeriseras för att förbättra
köld-f3 2013:13 150
egenskaperna. Processen kräver ingen tillsats av andra kemikalier och producerar heller inga
biprodukter i hydreringssteget utom vatten, koldioxid och i vissa fall metan. Processen är
dessutom exoterm, vilket gör att det kan vara möjligt att reducera bränslebehovet i
raffineringsprocessen (Nylund et al, 2011; Olofsgård, 2012). Eftersom raffinaderier har ett
värmeöverskott ändå krävs dock i allmänhet integration med annan industri, fjärrvärmenät
eller liknande för att denna värme ska kunna utnyttjas.
Hydreringsprocesser sker även i ett konventionellt oljeraffinaderi för att styra
samman-sättningen av produktionen, vilket gör att produktionen av biodrivmedel genom hydrering
ofta kan integreras helt eller delvis i befintliga raffinaderier med relativt begränsad
ombyggnad av befintlig utrustning. Eftersom råvaran, med hög syrehalt, är starkt korrosiv
krävs dock materialbyten. I mindre skala, som den produktion som hittills sker, har
integrationen med befintliga anläggningar varit en förutsättning för att få rimlig ekonomi. I
större skala skulle det vara möjligt med fristående anläggningar (detta skulle dock vara
beroende av tillgång till andra råvaruresurser än de som idag är aktuella).
6.1.1 Hydrering av vegetabiliska oljor och andra fetter
Den största andelen av den befintliga produktionen av biodrivmedel genom hydrering avser
hydrerade vegetabiliska oljor (HVO) till dieselbränsle. Produktion av HVO kan baseras på
samma råvaror som FAME, dvs rapsolja, palmolja och andra typer av ”matolja”. Sådan
produktion förknippas då också med motsvarande frågeställningar kring konkurrens med
matproduktion och hållbarhet. De totala livscykelutsläppen ligger också på ungefär
motsvarande nivå för motsvarande råvara (se Tabell 6.1).
HVO kan dock även produceras av andra råvaror. Ett exempel är djurfett från slaktavfall. Ett
annat exempel är tallolja, som är en vegetabilisk restprodukt från massaproduktion och
alltså skogsbaserad. För den här typen av råvaror kan det krävas något mer omfattande
förbehandling i produktionen, eftersom de innehåller större andel fria fettsyror.
Rest-produkten utgörs av beckolja och kan användas som eldningsolja (Eriksson, 2013,
Olofsgård, 2012). Vid produktion av HVO från restprodukter blir de totala
växthusgas-utsläppen, lite beroende på hur man allokerar utsläpp till råvaran, betydligt lägre (se Tabell
6.1). Potentialen för dessa råvaror är dock begränsad (se Avsnitt 3.3). På lång sikt skulle
även andra oljerika råvaror kunna användas för att producera HVO, till exempel oljerika
alger och olja producerad från mikrober.
De flesta systemutvärderingar som gjorts av produktion av HVO avser produktion baserad
på rapsolja, solrosolja och palmolja. För produktion baserad på animaliskt fett (från
slakt-avfall) och tallolja har vi enbart funnit uppgifter direkt från respektive tillverkare (Nesté och
Preem) eller från studier som genomförts på deras uppdrag. Dessa två processer baseras på
biprodukter från annan produktion och det blir då avgörande hur utsläppen för dessa
processer allokeras. Om råvaran klassas som restprodukt allokeras normalt samtliga utsläpp
till produktionen av huvudprodukten och därmed läggs inga råvarurelaterade utsläpp på
drivmedlet. I analysen av Preems Evolution Diesel har till exempel inga utsläpp fram till
leveransen av tallolja från massabruket räknats in (i enlighet med RED-metodiken och
Energimyndigheten (2012c)). En känslighetsanalys, där även talloljeproduktionen räknats in
f3 2013:13 151
(utifrån att det är en samprodukt istället för en restprodukt), ger i storleksordningen dubbelt
så höga värden för både energibalans och växthusgasutsläpp (Eriksson, 2013).
Tabell 6.1 Energibalanser och växthusgasprestanda för HVO från olika råvaror och enligt olika källor. Sista kolumnen avser procent av växthusgasutsläpp jämfört med motsvarande användning av fossil diesel.
Typ av HVO Studie/referens WTT Energi-balans [MJWTT/ MJFinal] WTT Fossil Energibalans [MJWTTfossil/ MJFinal] WTT utsläpp av CO2ekv [gWTT/MJFinal % av diesel
Rapsolja CONCAWE (NExBTL)1 1,05 0,34 44 49
CONCAWE (UOP process)1 0,92 0,41 45 51 CONCAWE (NexBTL, biogas)2 0,66 -0,03 27 VTT typical4 51 VTT NExBTL5 41,01 51
Solrosolja CONCAWE (NExBTL)1 0,89 0,30 28 31
VTT typical value4 65
Palmolja CONCAWE (NExBTL)3 1,26 0,26 50 57
CONCAWE (NexBTL, methane capture) 1,26 0,26 25 VTT typical value4 40 VTT, methane capture, typical value4 68 VTT NExBTL5 40,15 52
Animaliskt fett VTT NExBTL5 18,82 78
Sojaolja DOE6 17,3
PNAS6 48,8
Tallolja Åf/Preem7 0,08 5
Profu8 12
1 Majsmjöl till djurfoder (Edwards et al, 2011b).
2
Majsmjöl till produktion av biogas (Edwards et al, 2011b).
3 Två varianter där man räknar med metanutsläpp från avfall, alternativt om denna metan infångas (Edwards et al, 2011b).
4 Typiska värden för respektive råvara, enligt studie av VTT för NExBTL (Nylund et al, 2011)
5
Beräknade värden för NExBTL av Neste Oil själva (Annual report 2010), dock beräkningar ej slutligt certifierade av EU (när rapporten skrevs) (Nylund et al, 2011).
6 Från en studie som jämför HVO och FAME, vilken i sin tur refereras i Sunde et al (2011). För samtliga (totalt tre) fall låg utsläppen på ungefär samma nivå (lika eller något lägre för HVO) för samma råvara i samma underliggande studie (dvs för RME och HVO från sojaolja i DOE-studie etc).
7 Analys genomförd av Åf på uppdrag av Preem. Processkedja från tallolja till tankställe, utsläpp från elanvändning baseras på nordisk elmix (Olofsgård, 2012)
8 Uppgift från studie av Profu, dock ingen information om beräkningsmetodik (Sköldberg et al, 2013).