Utifrån de resultat som erhållits i rapporten är det idag inte lönsamt att producera biodiesel från alger i Italien men det finns stora utvecklingsmöjligheter, framförallt i länder med fler antal soltimmar. Då investeringskostnaderna för fotobioreaktorer minskar eller om det finns möjlighet att använda öppna system så kommer priserna inte att skiljas markant från biodiesel producerat av andra råvaror. Med den ökande
medvetenheten om att det krävs fler förnybara bränslen är det värt att undersöka alger som energikälla och utveckla ytterligare metoder för att kunna få ner priset för
biodieselproduktion från alger.
8. Framtida arbeten
Framtida arbeten bör i främsta hand syfta till att utveckla odlings– och
skördningstekniker för att minska kostnaden för biodieselproduktion av alger. En viktig punkt är också forskning på alger för att undersöka om det går att använda en större mängd lipider för biodieselproduktion eller om det finns en annan typ av alg med ett högre triglyceridinnehåll.
Tabell 17. Hur mängden energi som krävs för att producera 1 MJ biodiesel varierar
Referenslista
Aoyagi H., Ugwu C.U och Uchiyama H. (2007), Photobioreactors for mass cultivation of algae,. Bioresource Technology, Volume 99, issue 10, juli 2007, sid. 4021-‐4028.
Archbald (2007). Using algae to capture CO2 and as a feedstock for biofuel. Tillgänglig på
http://archives.evergreen.edu. Hämtad 2013-‐03-‐15.
Becker W., Goh A. och Sim T.-‐S (1988), Comparison of Centrifugation, Dissolved air
flotation and drum filtration techniques for harvesting sewage-‐grown algae. Biomass, Vol. 16, nummer 1, 1988, sid. 51-‐62.
Behrens S. och Warell J. (2013). Italien. Tillgänglig på
http://www.ne.se.focus.lib.kth.se/italien/natur/klimat. Hämtad 2013-‐03-‐18 kl 17.10
Biogasportalen (2013). Rötning. Tillgänglig på
http://www.biogasportalen.se/FranRavaraTillAnvandning/Produktion/Rotning.
Hämtad 2013-‐04-‐16.
Bosma R., Salim S., Vermuë M. och Wijffels R. (2010) Harvesting of microalgae by bio-‐ flocculation. Journal of Applied Phycologi, Vol. 23, nummer 5, 2011, sid. 849-‐855.
Cerino Abdin G. Doktorand Politecnico di Torino, Personlig kontakt, 2013
Chisti Y. och Moo-‐Young M. (1986). Disruption of Microbial Cells for Intracellular products. Enzyme & Microbial Technology. April 1986, Vol. 8, sid. 194-‐204.
Clendenning R., Gibor, Levin, V. Och Bogar D. (1962) Harvesting of algae by froth flotation. Applied Enviromental Microbiology, Vol. 10, nummer 2, 1962, sid. 169-‐175.
Climate temps Cape . Tillgänglig på Cape Palinuro http://www.cape-‐ palinuro.climatemps.com.
Hämtad 2013-‐03-‐18 kl 17.18.
Climate temps Florence. Tillgänglig på http://www.florence.climatemps.com.
Hämtad 2013-‐03-‐18 kl 17.17.
Climate temps Turin. Tillgänglig på
http://www.currentresults.com/Weather/Italy/annual-‐days-‐of-‐sunshine.php. Hämtad 2013-‐03-‐18 kl 17.15.
CO2 Now (2013). Tillgänglig på
http://www.sp.se/sv/press/news/sidor/20091019.aspx. Hämtad 2013-‐04-‐17.
Costantini L., Johnson E. och London H. (2010) Micro Algae-‐Based Biodiesel. Tillgänglig
på http://www.rose-‐hulman.edu. Hämtad 2013-‐03-‐07.
Current Results. Tillgänglig på http://www.currentresults.com/Weather/Italy/annual-‐
Encyklopaedia Britannica (2011). Seawater. Tillgänglig på
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/531121/seawater/301662/Dissolved-‐ inorganic-‐substances. Hämtad 2013-‐04-‐15.
Europaparlamentets och rådets direktiv 2009/28/EG. Tillgänglig på http://eur-‐
lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:140:0016:0062:sv:PDF.
Hämtad 2013-‐03-‐18 17.00.
European Commission eurostat (2013). Electricity and natural gas price statistics. Tillgänglig på
http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Electricity_and_natura l_gas_price_statistics.
Hämtad 2013-‐04-‐15
Farag H. (2010) Microalgae production of biodiesel. Tillgänglig på http://www.vsjf.org/. Hämtad 2013-‐03-‐07.
Gain Report (2011). Tillgänglig på
http://gain.fas.usda.gov/Recent%20GAIN%20Publications/Italian%20Biofuels%20201 1_Rome_Italy_12-‐29-‐2011.pdf. Hämtad 2013-‐03-‐15 kl 16.41. Greenshift (2013). Tillgänglig på http://www.greenshift.com/research-‐and-‐development/299-‐2/ Hämtad 2013-‐06-‐04.
Hielscher (2011). Biodiesel from Algae using Ultrasonication. Tillgänglig på
http://www.hielscher.com/ultrasonics/algae_extraction_01.htm. Hämtad 2013-‐03-‐18 kl 20.00
Iltuosalario (2013). Tillgänglig på http://powermarket.seenews.com/news/italys-‐
electricity-‐prices-‐drop-‐gas-‐prices-‐rise-‐in-‐q1-‐2013-‐325492. Hämtad 2013-‐04-‐15.
Inside Indiana Business, 6/6-‐2008. Tillgänglig på hämtad
http://www.insideindianabusiness.com/newsitem.asp?ID=29901. Hämtad 2013-‐03-‐13 kl 13.38.
International Energy Agency, tillgänglig på http://www.iea.org/stats/index.asp. Hämtad
2013-03-03 kl 22.00.
van Kasteren J.M.N. och Nisworo A.P. (2006). A process model to estimate the cost of industrial scale biodiesel production from waste cooking oil by supercritical
transesterification. Resources, Conservation and Recycling, Vol. 50, sid. 442-‐458.
Khoo H.H., Sharratt P.N., Das P., Balasubramanian R.K., Naraharisetti P.K. och Shaik S. (2011). Life cycle energy and CO2 analysis of microalgae-‐to-‐biodiesel: Preliminary results
and comparisons. Biosource Technology, Vol 102, nummer 10, sid. 5800-‐5807.
Kojima E. och Zhang K. (1999). Growth and hydrocarbon production of Botryococcus braunii in bubble column photobioreactors. Journal of Bioscience and Bioengineering, Vol. 87, nummer 6, juni 1999, sid. 811-‐815.
Lapecorella F. (2009). Eu-‐rapport, tillgänglig på http://www.ebb-
eu.org/legis/MS_7thReport2010/italy_2010_en.pdf. Hämtad 2013-‐03-‐02.
Largeau C. och Metzger P. (2004). Botryococcus braunii: a rich source for hydrocarbons and related ether lipids. Applied Microbiology and Biotechnology, Vol. 66, nummer 5, sid. 486-‐496.
Lassing M., Mårtensson P., Olsson E. och Svensson M. (2008). Biodiesel production from microalgae. Tillgänglig på http://www.chemeng.lth.se/. Hämtad 2013-‐02-‐13.
Lindholm T. (2012). Biobränsle från alger fullt möjligt. Finlands natur nr 2/2012. Tillgänglig på
http://naturochmiljo.fi/vi_publicerar/var_tidning__finlands_natur/artiklar/article-‐ 24796-‐15528-‐biobransle-‐fran-‐alger-‐fullt-‐mojligt. Hämtad 2013-‐03-‐02.
Max-‐Planck Gesellschaft, 2012-‐12-‐12. Tillgänglig på
http://www.mpg.de/6678112/carbon-‐dioxide-‐climate-‐change. Hämtad 2013-‐03-‐13 kl 14.13.
Mirón A., Gómez A., Camacho F., Grima E. och Chisti Y. (1999). Comparative evaluation of compact photobioreactors for large-‐scale monoculture of microalgae. Journal of
Biotechnology, Vol. 70, nummer 1-‐3, 30 april 1999, sid. 249-‐270.
Mohammady NG. (2011). Characterization of the fatty acid composition of Nannochloropsis salina as a determinant of biodiesel properties.
Moheimani N. (2005). The culture of coccolithophorid for carbon dioxide bioremediaton.
Tillgänglig på http://researchrepository.murdoch.edu.au/206/. Hämtad 2013-‐03-‐05.
Olaizola M., Bridges T., Flores S., Griswold L. Morency J. och Nakamura T. (2004)
Microalgal removal of CO2 from flue gases: CO2 capture from a coal combustor. Tillgänglig
på http://www.netl.doe.gov/. Hämtad 2013-‐03-‐15.
Oldcastle Precast, algaewheel. Tillgänglig på
http://www.oldcastleprecastonsite.com/algae_wheel_MAIN.html. Hämtad 2013-‐03-‐13 kl 13.38.
Oilgae. Tillgänglig på http://www.oilgae.com/. Hämtad 2013-‐03-‐02.
PalmOilHq (2013). Tillgänglig på http://www.palmoilhq.com/PalmOilNews/malaysian-‐
am-‐cash-‐market-‐prices-‐for-‐palm-‐oil-‐april-‐17-‐2/. Hämtad 2013-‐04-‐17.
Powerplantccs (2010). Tillgänglig på
http://www.powerplantccs.com/ccs/cap/fut/alg/costs_of_pbr.html Hämtad 2013-‐04-‐ 14.
Regional Marine Pollution Emergency Response Centre For the Mediterranean Sea Optimal solutions for collecting, treatment and disposal of relevant ship-‐generated solid and liquid wastes (2004). Tillgänglig på http://www.rempec.org/. Hämtad 2013-‐03-‐15.
SeeNews (2013). Italy's electricity prices drop, gas prices rise in Q1 2013. Tillgänglig på
http://powermarket.seenews.com/news/italys-‐electricity-‐prices-‐drop-‐gas-‐prices-‐rise-‐ in-‐q1-‐2013-‐325492. Hämtad 2013-‐04-‐15.
Skarlis Str., Kondili E. och Kaldellis J.K. (2011). Small scale biodiesel production
economics: a case study focus on Crete island. Journal of Cleaner Production, Vol. 20, sid 20-‐26.
Stephenson A., Kazamia E., Dennis J., Howe C., Scott S. och Smith A. (2010). Life-‐cycle assessment of potential algal biodiesel production in the United Kingdom: A comparison of raceways and air-‐lift tubular bioreactors.
Sveriges tekniska forskningsinstitut (2009). Odlade alger – Framtidens energikälla?.
Tillgänglig på http://www.sp.se/sv/press/news/sidor/20091019.aspx. Hämtad 2013-‐
04-‐14.
Thieneman Construction. Tillgänglig på
http://www.thienemanconstruction.com/green.php. Hämtad 2013-‐03-‐13 kl 13.38
Union of Concerned Scientists (2010). How Biomass Energy Works. Tillgänglig på
http://www.ucsusa.org/clean_energy/our-‐energy-‐choices/renewable-‐energy/how-‐ biomass-‐energy-‐works.html#c15. Hämtad 2013-‐04-‐16.
Valutaomvandling.se (2013) http://www.valutaomvandling.se/ Hämtad 2013-‐04-‐23
Ward O.P. och Yongmanitchai W. (1991). Growth of and Omega-‐3 fatty acid production by Phaeodactylum tricornutum under different culture conditions. Applied and enviromental microbiology, Vol. 57, nummer 2, februari 1991, sid. 419-‐425.
Wikipedia, autotrof. Tillgänglig på http://sv.wikipedia.org/wiki/Autotrof. Hämtad 2013-‐
03-‐04 15.15
Wikipedia, Epiklorhydrin. Tillgänglig på http://sv.wikipedia.org/wiki/Epiklorhydrin.
Hämtad 2013-‐03-‐13 13.38
Wikipedia, Glycerol. Tillgänglig på http://en.wikipedia.org/wiki/Glycerol. Hämtad
2013-‐03-‐13 13.38
Wikipedia, Heterotrofi. Tillgänglig på http://sv.wikipedia.org/wiki/Heterotrofi. Hämtad
2013-‐03-‐04 15.00
Wikipedia, Propandiol. Tillgänglig på http://sv.wikipedia.org/wiki/1,2-‐Propandiol.
Hämtad 2013-‐03-‐13 13.38
Xu H., Miao X. och Wu Q. (2006). High quality biodiesel production from a microalgae Chlorella protothecoides by heterotrophic growth in fermenters. Journal of Biotechnology, Vol. 126, nummer 4, 1 decemer 2006, sid. 499-‐507.
Xue J., Grift E. och Hansen A. (2011). Effect of biodiesel on engine performances and emissions. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 15, nummer 2, februari 2011, sid. 1098-‐1116.
Figur 1. AlgaeIndustryMagazine (2011). Tillgänglig på
http://www.algaeindustrymagazine.com/pnnl-‐studies-‐algae-‐petroleum-‐replacement/ hämtad 2013-‐04-‐24.
Figur 2. Raul Munoz och Benoit Guieysse Algal-‐bacterial processes for the treatment of hazardous contaminants: A review. Water Research, Volume 40 issue 15, August 2006, sid. 2799-‐2815.
Figur 3. IEA (2011). Tillgänglig på http://www.iea.org/stats/pdf_graphs/ITTPESPI.pdf.
Hämtad 2013-‐04-‐22
Figur 4. Enviromental Protection (2011). Tillgänglig på
http://eponline.com/articles/2011/03/02/nature-‐center-‐opts-‐for-‐algaewheel-‐ technology-‐to-‐treat-‐wastewater.aspx. Hämtad 2013-‐04-‐23.
Figur 5. Sapa-‐Solar (2007). Tillgänglig på http://sapa-‐solar.com/sun-‐hours-‐european-‐ city.html. Hämtad 2013-‐03-‐15
Bilaga 1 – Beräkningar
Elkostnad
Nedan redovisas de beräkningar som har genomförts för elkostnaderna med ett elpris på 0,2 € per kWh.
Fotobioreaktorer
Elektricitetskrav: 680 kWh/dygn Fabriken öppen: 335 dagar per år
Årlig kostnad=680*0,2*335 €=45560 €
Koldioxidpumpar
Pumparna kräver: 0,0222 kWh per kg koldioxid För varje kg torr biomassa: 1,83 kg koldioxid Årlig produktion: 33500000 kg biomassa
Årlig energiåtgång=33500000*1,83*0,0222 kWh=1 360 971 kWh Årlig kostnad=33500*1,83*0,0222*0,2*10^3 €= 272 200 €
Känslighetsanalys
Indatat har varierats i matlabkoden nedan för de olika fallen. Kostnader
skord=1.5*10^6; %Kostnader för skördningsutrustning
kav=4.45*10^6; %Kostnad för kavitationsutrustningen
trans=0.28*10^6; %Kostnad för transestifieringen
forv=0.01598*10^6; %Kostnad för förvaringstankar
pers=0.648*10^6; %Personalkostnad
nar=3.8*10^6; %Kostnad näringsämnen
prdr=500; %produktionshastigheten x=1500/prdr; pbr=x*10*10^6; %totala kostnaden för fotobioreaktorer
liv=15; %Livslängd på anläggningen
inv=(pbr+skord+kav+trans+forv)/liv; %Investeringskostnad elpr=0.2; %elpriset elfrb=4925346.42-227800+(x*75933); %elförbrukningen ink=158400; %inkomster
tot=inv+pers+nar+elpr*elfrb-ink+144720;
perton=tot/12060 %priset per ton biodiesel
Energiberäkningar
en=4925346.42*1000*3600; %energi för odling,
skördning och produktion av biodiesel co2=11*10^6; % energi för koldioxidproduktion kco2=1.83*100*1000*335; %energi för koldioxidtillförseln per år eco2=kco2*co2;
metan=10*10^9; %hur stor mängd metan som kan
tillverkas ur 1 ton biodiesel emetan=metan*4000;
etot=en-emetan+eco2; %totala energimängden som krävs
vv=40*10^6;
ebio=vv*4000*1000;
eton=etot/ebio %hur mycket energi som krävs för
att producera 1 MJ