Omvandling av koldioxid och el till metan och metanol – Power to Fuels

Omvandling av koldioxid och el till metan och metanol – Power to Fuels

Farzad Mohseni, Sötåsen 2016-03-10

Kort om Sweco

 Konsultjänster inom teknik, miljö och arkitektur

 14500 medarbetare i koncernen varav 5300 i Sverige

 Omsättning ca 15 Mdr SEK

 Fasta kontor i bland annat Sverige, Norge, Danmark,

Finland, Estland, Litauen, Bulgarien, Polen, Tjeckien, Tyskland,

Nederländerna, Belgien, England och Turkiet.

 Uppdrag i ca 70 länder

2

En kombination av spetskompetens och bredd

21

19 11 12

10 9

7

8 3

IT för samhällsutveckling

Bygg-

konstruktion Infrastruktur

Energi Projektledning

Arkitektur

Vatten &

Miljö Industri

Installation

Bakgrund Power to Fuels

• Hög utbyggnadstakt av vindkraft i Sverige och Europa samtidigt som elnätet mellan Norden och Europa integreras allt mer

• Elnätet kommer på sikt vara i behov av stöttning och reglering

• ”Elkartan” ritas om, kan finnas behov av att kapa toppar lokalt

• En möjlighet att storskaligt introducera el till transportsektorn

• Strävan att uppnå fossilfri fordonsflotta till 2030

4

Bild: Svensk Energi

H₂

CO₂

+

-

H

H C H

H

O₂

Power to Fuels – principskiss

CH₄

O

CH₃OH

Biogaspotential med Power to Gas

0%

50%

100%

150%

200%

Befintlig potential

Med Power to Gas +70%

7

Reaktionerna

CO₂ + 4H₂  CH₄ + 2H₂O + värme

CO₂ + 3H₂  CH₃OH + H₂O + värme

Lokalt värmenät

Biogas- producent Avloppsrening

Power to Gas

El

Syntetisk biogas

H₂ CO₂/CH₄

Vätgas

Elektro- lysör

HCNG CH₄/H₂

Energisystemet

KVV motsv.

CO₂

Berörda aktörer/branscher

• Drivmedelsproducenter

• Distribution

• El/energibolag

• ”Producenter” av koldioxid

• Processer med behov av lågvärdigt värme

• Teknikleverantörer – elektrolysörer m.m.

• Slutanvändare

• Kommuner/Regioner

17/03/2016 9

10

Varför drivmedel från el?

• Synergieffekter mellan drivmedels-produktion och kraftvärme

• Eventuellt nyttja CO₂ från förbränninganläggning

• Försörjningstrygghet

• Biodrivmedel bristvara – fortsatt ökat behov i transportsektorn speciellt m.a.p FFF 2030

Vad görs i Sverige?

• Främst el till metan

• Metanol från biomassa?

• Swedegas lokaliseringsstudie för PtG

• Identifiering av en lämplig lokalisering för demo

– Falkenberg – Gotland – Piteå

• Likheter mellan dessa platser:

– ökade vindinstallationer

– målsättningar för ökad användning av biodrivmedel

Bild: Swedegas/ÅF

Satsning – Metanol på Island

• FoU pågått länge, pilot byggdes redan 2007

• Kommersiell anläggning sattes i drift 2011, ägs av Carbon

Recycling International

• Produktionskapacitet på drygt 22 GWh/år (2200 fordon)

• Gynnsamt läge på Island med geoenergi som källa

• CRI planerar en anläggning som ska skalas upp 10x jfrt med

befintlig

Fördelar metanol

– Flytande  lätt att transportera

– Hög energitäthet relativt gasformiga drivmedel – Kan användas direkt i alla befintliga

bensinmotorer som låginblandning i bensin, utan någon förändring i bilens motor och bränslesystem (varmlandsmetanol.se)

– Kan användas i alla befintliga flexifuelbilar som M-85 (varmlandsmetanol.se)

Satsning – Audi ”e-gas”

• Energitillförsel: 53 GWh/år

• Fyra 3.6MW offshore vind- turbiner

• Använder separerad CO2-ström från rötgas

• Förbrukning: 2800 ton CO2/år

• Produktion: 1000 ton ”e-gas”/år

• ɳ^tot ≈ 54%

Fördelar metan

– Befintlig infrastruktur – 50 – 60 tusen fordon på

vägarna idag

– Flesta biltillverkare har bilmodeller med gasdrift

– Finns backupmöjlighet i form av naturgas

Utmaningar för Power to Fuels

• Svårt med kommersiell gångbarhet historiskt bl.a. elpris vs drivmedelspris

• Måste hitta avsättning för värme som biprodukt

• Regulatoriska hinder bl.a. då storskalig produktion rimligen kräver fossil CO2  skatter?

• Finansiering för demoprojektsd

83’000 ha

Ytbehov för framställning av 1 TWh grön metan

(≈ 1,2% av energin i vägtransporter)

3’600 ha

”Fotavtryck” – Metan från el kontra biomassa

-95%

Energilagringsaspekten

TACK!

FRÅGOR?

Farzad Mohseni, Tekn. Lic.

072 – 541 85 83

Farzad.mohseni@sweco.se