sou · H7B311 · 2019-03-04 00:00:00 — Forskningsfinansieringen har varit fokuserad på energieffektiva metoder för att omvandla lignocellulosa i form av restprodukter från jord- och skogsbruk till biodrivmedel. Huvud- fokus har varit på drivmedel för vägtrafiken men forskningspro- grammen har varit öppna för forskning som fokuse- rar på drivmedel för andra sektorer. Dock har intresset för forskning kring biojet varit litet och endast ett fåtal forskningsprojekt har genomförts. Även om forskningsprojekten främst fokuserat på vägtrafiken är de tekniker som studerats i grunden samma som de som är mest aktuella för flygbränsleproduktion från lignocellu- losa. De största forskningsinsatserna har gjorts på följande områden: •Förgasning av biomassa och katalytisk syntes till drivmedel. •Framställning av etanol från cellulosa. •Lignindepolymerisering, pyrolys och liknande tekniker för att skapa en bioråolja som kan uppgraderas i någon form av raffina- deriprocess. För flera processvarianter har det funnits möjlighet att ta ut en viss mängd produkt som kan användas i flyget, men möjligheterna att få betalt för produkten har varit högst i vägtrafiken och fokus har därför varit att maximera utbytet av bensin eller diesel. 2Naturvårdsverket, 2018c. Produktion av biojetbränsle i 8.4.2Ett nytt program särskilt inriktat på biojetbränsle fick ett uppdrag att verka för att inrikesflyget ställer om till fossilfria drivmedel och för att även inter- nationell bunkring vid svenska flygplatser så långt det är möjligt sker med förnybara drivmedel. För att bidra till målet gavs myndigheten medel för att till 2020 utlysa medel för forskning och utveckling av hållbara biodrivmedel för flyg samt för att inrätta ett innovationskluster som samlar hela värdekedjan och som tar fram en gemensam behovsanalys för att klara omställningen till fossilfrihet inom flyget. får betala ut totalt inom uppdraget. Den första utlysningen omfattade . Nedanstående projekt beviljades stöd i den första utlysningen. En andra utlysning öppnades i decem- ber 2018 där resterande medel utlystes. De projekt som beviljats i den första utlysningen bygger i princip alla vidare på befintlig bio- drivmedelsforskning som finansierats av bl.a. men processerna vidareutvecklas, anpassas och optimeras för att ge ett högt utbyte av biojet. I de flesta fall kommer dock de tekniker som utvecklas ge flera produkter, t.ex. bensin- och dieselkompo- nenter samt biogas. Innovationsklustret Fossilfria Flygtransporter 2045 Syftet med projektet är att etablera och driva innovationsklustret Fossilfria Flygtransporter 2045. Klustret ska processleda och sam- ordna aktörer från skogen till flygplanet för att klara omställningen till fossilfrihet i flyget. Klustret ska bidra till att har fossilfria flygtransporter till 2045 samt att är en globalt ledande region för biojetbränsle. Projektledare är Of . Från Flis till Flygplan i Projektets syfte är att undersöka potentialen för produktion av biojetbränsle i samt att identifiera de regionalt mest lovande värdekedjorna genom en kvantitativ och platsspecifik analys av ett Produktion av biojetbränsle i antal produktionstekniker i olika tidsperspektiv. Syftet med projektet är att undersöka möjligheten att omvandla lignin till biojetbränsle och skapa underlag för att bedöma vilka lignin- källor som är lämpligast. ForestJet II – Hållbar produktion av flygbränsle med biokemiska metoder Projektets syfte är att ta vidare resultat som togs fram i en kon- ceptstudie som utfördes i projektet ”ForestJet – Hållbar produktion av flygbränsle i med biokemiska metoder”. Studien avser att ta hela värdekedjan från skog till hållbart producerat biojetbränsle i ett steg närmare kommersialisering genom att utvalda aktörer gemensamt utreder lämplig lokalisering för en produktionsanlägg- ning, analyserar marknadsvärdet på biojetbränsle och samprodukter, samt uppdaterar den tidigare gemensamt framtagna färdplanen. Grönt jetbränsle från en integrerad katalytisk process Syftet med projektet är att producera gröna jetbränslen från väte och koldioxid i en elektrobränsleprocess. Processen går via metanol som mellanprodukt genom en ny enstegsprocess som kombinerar olika katalytiska processer. Väte skulle kunna produceras via elektrolys och koldioxid kan fångas in från t.ex. förbränning av biomassa. I projektet ska nya katalysatorer syntetiseras och karaktäriseras och kinetiska modeller utvecklas. Produktion av biojetbränsle i Genomförbarhetsstudie småskalig Gas-To-Liquid teknik för grönt flygbränsle från skogar Projektet omfattar en genomförbarhetsstudie där möjliga koncept för produktion av förnybart jetbränsle ska undersökas. Koncepten bygger på förgasning av skogsbränslen i kombination med småskalig katalytisk syntes av jetbränsle. Studien omfattar olika typer av tek- niska och ekonomiska analyser och inom projektet ska också en plan tas fram för hur de lösningar som bedöms mest lämpade skulle kunna användas för att få till stånd en produktionsanläggning för grönt flygbränsle från skogen i . Carbofuel – utveckling och integrering av biodrivmedelsprocesser Syftet med projektet är att utveckla en elektrobränsleprocess för produktion av jetbränsle som kan integreras med biomassabaserad drivmedelsproduktion. För att detta ska vara möjligt behöver de katalytiska processerna utföras i en mindre skala jämfört med lik- nande storskaliga processer som är baserade på fossila råvaror. Projekt- ledare är . Validering och demonstration av skogsbaserade bioflygbränslen Projektet avser en genomförbarhetsstudie för ett projekt som om- fattar validering och demonstration av hela värdekedjan för flygbränsle- produktion via . ska förbereda för en tänkt efterföljande demonstration av hela värdekedjan genom kostnadsskattningar, bygg- och driftsplanering, planering av kom- mersiella flygningar på bränslet samt kommersiell verifiering av värdekedjan. Oljehaltiga jästsvampar för produktion av flygbränsle från sågverksrester Syftet med projektet är att utveckla och demonstrera en industriellt tillämpbar process för tillverkning av mikrobiell olja som kan för- ädlas till flygbränsle. Projektet fokuserar på restprodukter från Produktion av biojetbränsle i svensk skogsråvara (såg- och kutterspån). Genomförbarhetsstudie: Kraftvärmeintegrerad flygbränsleproduktion Projektet omfattar en genomförbarhetsstudie om integrerad pro- duktion av biojetbränsle vid ett kraftvärmeverk för att producera FT-bränsle med fokus på flygbränslefraktioner. Projektledare är Bio- share AB. 8.4.3EU:s finansiering av forskning och innovation skapades ett finansieringsverktyg som en del av utsläpps- handelsystemet EU ETS som kallades NER300. Syftet var att stötta kommersiell demonstration av projekt inom infångning och lagring av koldioxid (CCS) och innovativ förnybar energi. Tanken var att projekten skulle leda till minskade utsläpp av koldioxid och bidra till utsläppsminskningsmålen till 2020, som teknik med poten- tial att bidra till minskade utsläpp även på demonstrera- des. Av olika skäl genomfördes endast ett fåtal projekt inom pro- grammet. väntas ett nytt verktyg införas som bygger vidare på NER300 men som har breddats till att också inkludera energiintensiv industri. Verktyget kallas och kom- mer att kunna ge stöd till t.ex. kommersiell demonstration av pro- duktion av avancerade biodrivmedel –2030.3 En vanlig begränsning för innovativa små och medelstora företag är tillgång på finansiering med acceptabla villkor. Ett försök att minska det problemet är initiativet InnovFin som hanteras av Europeiska investeringsbanken (EIB). InnovFin omfattar flera verktyg för att underlätta företagens tillgång till finansiering.4 Kommissionen har också startat programmet InvestEU som syftar till att samla dagens olika EU-finansieringsinstrument under ett tak.5 Inom EU:s forskningsprogram Horizon 2020 som löper 2014– 2020 finns ett antal projekt inriktade på forskning kring flyg- bränslen. Ett exempel är projektet där restprodukter från 3Kommissionen, 2018b. 4Europeiska Investeringsbanken, 2018. 5Kommissionen, 2018a. Produktion av biojetbränsle i skogen omvandlas till isobuten och vidare till biodrivmedel. En vik- tig del av projektet är att tillvarata de samprodukter som processen ger: såsom lignin, biogas, proteiner och biogödsel. Franska Global Energies är koordinator för projektet där bl.a. svenska Sekab och Asfalt medverkar tillsammans med ett antal andra europeiska företag.6 8.5Dagens produktion av biodrivmedel i I produceras etanol, fame, HVO och biogas. Vid i samprocessas biomassa med fossil råvara för att producera förnybar diesel och bensin. Anläggningen producerar och en majoritet av råvaran kom- mer från Sunpines anläggning för upparbetning av tallolja till råtall- diesel i . Det är den enda anläggning som producerar HVO i , men ett antal företag har planer på produktion.7 I Norr- driver Lantmännen Agroetanol en stor etanolanläggning som framförallt använder vete men även till viss del matavfall. Två betyd- ligt mindre etanolanläggningar ägda av Sekab respektive St1 finns i respektive . Bioproducts driver en stor anläggning för produktion av fame från raps och Ecobränsle i driver en betydligt mindre fame-anläggning. Det finns därutöver ett stort antal biogasproducenter. 8.6Förutsättningar för ny produktion Produktion av biojetbränsle i kan ske genom att antingen utveckla ny teknik och kommersialisera denna eller genom att använda teknik som redan är kommersialiserad. Det är viktigt att påpeka att samtliga processvägar utöver jetbränsle även producerar drivmedel för vägsektorn (bensin- och dieselkomponenter). Vissa processvägar är snarare att se som bioraffinaderier där jetbränslet utgör en mindre del av den totala produktsammansättningen. Ur ett producentperspektiv kan det vara minst lika viktigt att ställa om 6Kommissionen, 2019c. avser St1 att uppföra en anläggning i med produktion från bl.a. tallolja som SCA levererar. Även Colabitoil har planer på egen produktion i . Produktion av biojetbränsle i andra delar av samhället mot en biobaserad ekonomi som att särskilt främja biojetbränsle.8 Ett stort antal studier har tidigare genomförts som visar att har mycket goda förutsättningar att producera biodrivmedel av lignocellulosa från restprodukter i skogs- och jordbruk. Även om studierna gjorts för vägtrafikbränslen är slutsatserna ofta relevanta även för flyget (med undantag för de studier som tittat på biogas och övriga processvägar som inte är tillämpliga).9 Flera av de forsknings- projekt som ges stöd av i den nya utlysningen kan förväntas ge mer kunskap. Förutsättningar för kommersialisering av ny teknik10 Att utveckla en ny metod för produktion av biodrivmedel är en lång och kostsam process. Från att en ny process utvecklas i laboratorie- skala krävs i regel flera steg innan den kan introduceras på mark- naden. Det första steget från laboratoriet är att bygga en pilot- anläggning som är det första steget där det är möjligt att bygga en mer eller mindre komplett process. Kostnaden för en pilotanlägg- ning varierar oftast mellan 50 till . Anläggningen producerar små mängder drivmedel, ofta av varierande kvalitet, vilket innebär att det finns få eller inga intäkter. Det krävs arbete i pilotskala får att lösa de nya tekniska problem som uppstår när en integrerad process byggs. Efter att ha skaffat tillräcklig kunskap för att gå vidare behöver processen demonstreras i en skala som är tillräckligt stor för att i nästa steg kunna bygga en anläggning som kan köras på kommer- siella villkor. En demonstrationsanläggning kostar normalt 500 till . Anläggningen producerar oftast en produkt som är säljbar och genererar vissa intäkter men är för liten för att anläggningen ska vara kommersiellt intressant. De flesta tekniska problem kan lösas i detta stadium. Det krävs dock att anläggningen körs under för att ge kunskap om t.ex. tillgänglighet, driftskostnader och livslängd hos komponenter. Det är vanligt att anläggningen modifieras och förbättras . 8Se bl.a.Trafikutskottet, 2018, s. 132–133. 9En översiktlig genomgång av dagens forskningsläge finns i , 2018. 10Detta avsnitt är skrivet av experten vid . Produktion av biojetbränsle i körning av en demonstrationsanläggning kan vara ett bra beslutsunderlag för att bygga den första anläggningen i kommer- siell skala. En fullskalig anläggning för produktion av biodrivmedel kräver en investering i storleksordningen 2–5 miljarder. Om det är möjligt att använda befintlig infrastruktur, såsom raffinaderier och vätgasinfrastruktur, kan kostnaden bli väsentligt lägre (jmf avsnitt 7.6). Den första anläggningen av sitt slag är vanligen dyrare än en efter- följande andra anläggning till följd av de problem och risker som följer med att vara först. Det är ofta nödvändigt att överdimensio- nera komponenter och använda dyrare material än vad som senare visar sig nödvändigt vilket innebär potentiella besparingar i anlägg- ning nummer två. Det är inte tiden i sig som leder till kostnadsreduk- tioner utan den ackumulerade erfarenheten av storskalig produk- tion. Processen fram till en fullskalig anläggning innebär att mycket tid och energi går åt till att hitta finansiärer och skapa konsortier som kan finansiera t.ex. demonstrationsprojekt. Sammanfattningsvis är det troligt att det tar upp till från att en pilotanläggning byggs tills det finns en kommersiell produktion på marknaden. En förutsättning är att det funnits goda förutsättningar för forskning, utveckling och demon- stration. Om en aktör ska våga satsa tid och pengar krävs en tro på att det finns en politisk vilja i form av stöd och långsiktiga styrmedel. Det är förstås inte nödvändigt att en enskild aktör tar alla steg i utvecklingskedjan. Om en teknik har visats i pilot- eller demonstra- tionsskala kan den kunskapen åtminstone i viss mån användas av andra. Det uppstår dock alltid nya tekniska utmaningar när en process skalas upp. En svårighet ligger i att det, om det inte finns möjligheter att tjäna pengar på ev. immateriella rättigheter vid ban- brytande teknik, oftast finns svaga ekonomiska incitament för den som är först med en ny teknik. Aktören får själv stå för risken, men många får normalt del av nyttan om projektet blir framgångsrikt. Det är oftast en bättre affär att vara nummer två och låta någon annan göra misstagen. Det är ett av huvudskälen till att det är svårt att få till stånd produktionsanläggningar för andra generationens biodrivmedel. Det är även viktigt att det finns en säkerhet i hur mark- naderna kommer att se ut och vilka styrmedel som kommer finnas på plats. Slutligen kan nämnas att kan dra nytta av projekt i andra länder för att kunna hoppa över något av de steg som beskrivs ovan. Produktion av biojetbränsle i För biojetbränsle bedrivs t.ex. arbete med att uppföra demonstra- tionsanläggningar för FT-teknik i (se avsnitt 7.6). 8.7Tillgång på biomassa för produktion av biodrivmedel i 8.7.1Vad menas med tillgång på biomassa för produktion? I avsnitt 7.7 diskuteras tillgången på biojetbränsle utifrån en analys av marknaden. I detta avsnitt diskuteras tillgången på biomassa i i förhållande till prognosticerat behov av biodrivmedel. Med denna utgångspunkt bestäms tillgången på biodrivmedel utifrån den potentiella produktionen i . Denna typ av analys har behand- lats i ett flertal studier och tidigare utredningar. Angreppssättet kan ha sin grund i ett ställningstagande om att ett av syftena med att främja användning av biodrivmedel är att främja det svenska närings- livet och i synnerhet en biobaserad ekonomi i . Det kan också ha sin grund i ett ställningstagande om att det finns ett etiskt dilemma om användningen av biodrivmedel överstiger den teoretiska eller faktiska produktionen i . Det finns dock utmaningar med denna utgångspunkt ur ett analytiskt perspektiv. En skapad efterfrågan av biojetbränsle i behöver inte täckas av svensk produktion från svenska råvaror eftersom det är en global marknad. Omvänt behöver svensk produktion inte användas i av samma anledning. Det är inte heller säkert att svensk produktion sker från svenska råvaror. Biomassatillgång kan beräknas på olika sätt Tillgång på biomassa i för produktion av biodrivmedel kan ha olika utgångspunkter och bedömas på olika sätt beroende på hur tillgång på biomassa relateras till efterfrågan i olika sektorer. Poten- tialen kan också uttryckas genom olika begrepp. Teoretisk potential baseras på en uppskattning av befintlig biomassatillgång samt upp- skattningar av framtida möjliga tillgång. Social potential tar hänsyn till sociala begränsningar, till exempel närhet till stadsområden. Eko- logisk potential är den potential som återstår efter miljöbegräns- ningar, t.ex. för att inte utarma jordmånen för framtida odling eller Produktion av biojetbränsle i påverka biodiversitet och vattenresurser. Teknisk potential tar hän- syn till begränsningar i t.ex. tillgänglig skördeteknik och logistik- system och kan utvecklas i takt med teknikutveckling. Slutligen nås en marknadspotential beroende av aktuell efterfrågan på biomassa för energiändamål. De olika typerna av potentialer visualiseras i figur 8.1. Det finns alltid osäkerheter i de beräkningar som görs, beroende på t.ex. befolkningsutveckling, ekonomisk och teknisk utveckling, efterfrågan på mat, foder och fibrer (inklusive diet hos befolkningen), klimatförändringar, degradering av mark och vatten- brist.11 Källa: , , (2013). 8.7.2Beräkningar av potential för produktion och behov av biodrivmedel i transportsektorn Beräkningar från visade på en potential för ökad produktion mellan 25 och ISOU 2013:84 Fossilfrihet på Väg () samman- ställdes ett antal studier över biomassapotential. Den övergripande slutsatsen var att det finns en betydande potential att öka bio- energianvändningen på nationell nivå, men att det är viktigt att hålla 11SOU 2013:84, s. 475–476. Produktion av biojetbränsle i en hög effektivitet genom hela kedjan från framställning till använd- ning. Utredningen pekade även på frågan om i vilken sektor bio- energin kommer att hamna. Eftersom det finns en rad användnings- områden för biomassa kan det finnas synenergieffekter då bioraffi- naderier producerar en rad olika produkter som kan användas i olika sektorer. Utredningen bedömde att det är mycket svårt att göra en bedömning av utfallet på lång sikt, men att det, utan hänsyn till efter- frågan i andra sektorer, på kort sikt finns en potential för ökad inhemsk produktion på mellan 25 och (TWh) bio- drivmedel med en ökande potential på längre sikt.12 Som jämförelse kan anges att användningen av biodrivmedel i vägtrafiksektorn 2017 var omkring . Beräkningar till Nationella skogsprogrammet gör även en jämförelse med efterfrågan i andra sektorer Inom ramen för Nationella Skogsprogrammet genomfördes en kun- skapsöversikt av vid för att sam- manställa och analysera aktuella studier över biomassapotentialer från skog, jordbruk och akvatiska system i samt studier som analyserar potentiell ökad avsättning av biomassa för olika ändamål och inom olika sektorer i . Syftet var bl.a. att göra en sam- manlagd bedömning av den totala potentialen för en ökad biomassa- tillförsel i . I bedömningen ingick också en analys av begräns- ningar och risker för miljömålskonflikter som kan finnas vid ökad produktion och ett ökat uttag av biomassa samt en sammanställning av olika studier. Tidsperspektivet sträcker sig . En fördel med studien är att den tar hänsyn till efterfrågan på biomassa i andra sektorer. Tabell 8.1 illustrerar potentialen för en ökad till- försel av biomassa för energiändamål. Med ökad tillförsel avses, vad gäller skogsbaserad biomassa, att en större andel grenar och toppar (samt till en mindre del stubbar) som finns tillgängligt i skogen men som inte används i någon sektor utnyttjas. Det ökade uttaget sker i de delar av där tillgången är stor, som hänsyn tas till bibehållen biologisk mångfald. Dessutom ökar den tillgäng- liga energimängden generellt av skogsbaserade restprodukter genom att mer skog avverkas för användning i andra sektorer (framför allt 12SOU 2013:84, s. 483. Produktion av biojetbränsle i skogsindustrisektorn) i och med att skogstillväxten ökar . Ökad tillförsel av biomassa avser med andra ord inte att mer skog avverkas för energiändamål, utan att redan befintliga restprodukter tas tillvara mer effektivt. Hänsyn är tagen till tekniska, ekonomiska och miljömässiga begränsningar. Källa: (, 2016). Anm: Ekologisk potential inkluderar miljöbegränsningar som långsiktig markbördighet, påverkan på biologisk mångfald, övergödning, vattenresurser etc. Tekno-ekonomisk potential inkluderar begränsningar som tillgänglig skördeteknik, logistiksystem, transportkostnader etc. Utifrån den potentiella ökade tillförseln av biomassa uppskattas i studien ökad avsättningspotential för energiändamål samt för att ersätta fossil råvara i olika sektorer. För biodrivmedel uppskattades avsättningspotentialen till 18–med ett intervall på 14–, framförallt utifrån beräkningar från . Osäker- hetsintervallet beror bl.a. på takten av energieffektivisering och elektrifiering i transportsektorn. Studien räknar inte in något behov av biodrivmedel i varken luftfart eller sjöfart. Ytterligare avsättning i luftfarten innebär alltså att den totala avsättningspotentialen kom- mer öka. De myndigheter som ingår i regeringsupp- drag om omställning av transportsektorn till fossilfrihet (SOFT- myndigheterna) genomförde utifrån studien en beräkning av hur mycket biomassa som finns tillgänglig för transportsektorn genom att räkna bort avsättningspotentialen för övriga sektorer från den potentiella ökade tillförseln. Med hänsyn till effektiviteten vid omvand- ling av biomassa till biodrivmedel uppskattade myndigheterna att Produktion av biojetbränsle i det finns utrymme för en total nettoproduktion på 17–bio- drivmedel . anges i rapporten att det inte är ett själv- klart sätt att räkna på att transportsektorn ska ta den biomassa som blir över när andra sektorer ”fått sitt”. Det är möjligt att energi- användningen i industrin, bostadssektorn och energisektorn kan effektiviseras ytterligare om det finns incitament. Rapporten analy- serade inte heller hur troligt det är att efterfrågan kommer att nå de avsättningspotentialer som beskrivs för andra sektorer.13 8.7.3Utredningens slutsatser om tillgång på biomassa Det är inte lämpligt att ange ett särskilt värde för hur mycket biomassa som finns tillgänglig för transportsektorn De studier som redogörs för ovan har stora osäkerheter, både vad gäller i vilken utsträckning tillgången på biomassa kan öka och i vilken utsträckning efterfrågan kommer att öka eller minska i olika sektorer. Frågan om det finns tillräckligt med biomassa för att täcka behovet av biojetbränsle i går inte att svara på eftersom frågan måste ställas i förhållande till hela tillgången på biomassa och efterfrågan i samtliga sektorer. En fråga som ligger långt utanför vad denna utred- ning ska och kan hantera. Utredningen har uppfattat att det finns ett intresse av en analys med utgångspunkt i att all biodrivmedelsanvändning i , inkl. användningen i flyget, ska kunna täckas av inhemsk produktion. Bl.a. SOFT-myndigheternas ovan nämnda beräkningar kan ge intryck av att det inte finns möjlighet att nå detta mål då efterfrågan i väg- sektorn förväntas vara ungefär lika stor eller större än den ”poten- tiella” produktionen (se avsnitt 7.7). Som SOFT-myndigheterna själva anger är dock uträkningarna gjorda utifrån antaganden om användning av biomassa i andra sektorer, vilket inte är ett självklart sätt att räkna. Flera sektorer saknar den typ av starka incitament för omställning som finns i transportsektorn. Detta gäller bl.a. för den kemiska och petrokemiska industrin som i beräkningarna har en avsättningspotential på 12–2030. Kemiindustrin kan dessutom komma att i större utsträckning övergå till att använda återvunnen plast. Det är därför tveksamt om dessa sektorer kommer utnyttja avsättningspotentialen till 2030, vilket skulle innebära en 13Energimyndigheten, 2016. Produktion av biojetbränsle i