Kan det bli lønnsomt og effektivt å produsere avansert biodrivstoff i stor skala i Norge? - Energi og Klima

Kan det bli lønnsomt og effektivt å produsere avansert biodrivstoff i stor skala i Norge?

Veien fram til en norsk biodrivstoffindustri er langt fra noen rett og oversiktlig riksvei. Turen går via tekniske hindringer, kapitaltørke og bærekraftbekymringer. Vil Stortingets påtrykk hjelpe?

Da Statkraft nylig lanserte sine planer om et demonstrasjonsanlegg for biodrivstoffproduksjon på Tofte i Hurum, ble det ikke lagt skjul på at noen avgjørende hindringer må bort for å få anlegget i drift.

Usikkerheten er ikke minst knyttet til når det blir mulig å starte effektiv produksjon i stor skala av prosesser som så langt bare er kvalifisert på utprøvingsstadiet.

Doktorgradsstipendiat i kjemi, Haakon Rui, deltar i et stort forskningsprosjekt på NTNU med sikte på å etablere slike effektive prosesser for industriell bruk av pyrolyse, prosessen som brenner trevirke til gass som så videreforedles til drivstoff.

I tråd med Statkrafts planer om et prøveanlegg i 2020, sier også Rui at forskerne «håper et pilotanlegg vil være på plass innen 2020».

Den enkleste forklaringen på hvordan norsk skog kan omdannes til flytende drivstoff er at treet først brennes ved ca 500 grader celsius uten oksygen (den nevnte pyrolysen). Resultatet er en gass, som så renses, oppgraderes og til slutt kjøles ned for å bli flytende.

På veien til en drivstoff-væske som kan blandes i for eksempel diesel til biler, oppstår det imidlertid mange utfordringer.

Fra skog til drivstoff: Haakon Rui forsker på industriell produksjon av biodrivstoff.
Fra skog til drivstoff: Haakon Rui forsker på industriell produksjon av biodrivstoff.

Biomassen, for eksempel en trestokk, består av karbon, hydrogen og oksygen. For å lage effektivt drivstoff må oksygenet fjernes ved at det tilføres hydrogen under trykk på 100-200 bar.

Hydrogenet danner sammen med oksygenet vann, som skilles ut fra drivstoffet.

– Hydrogenet produserer vi som en del av foredlingsprosessen av trestokken, sier Rui.

Et av de viktigste målene for prosessen er nettopp at hydrogenet skal komme fra samme prosess.

Ad

Norsk Klimastiftelse er Norges grønne tankesmie. Klimastiftelsen eier nettmagasinet Energi og Klima, gir ut notater og rapporter og holder frokostmøter og andre arrangementer.

Våre støttespillere:

– Målet er å unngå å måtte kjøpe og frakte hydrogen til en fremtidig fabrikk.

Arbeidet, som Rui deltar i på NTNU under professor De Chens ledelse, har som mål å lage en effektiv prosess som kan monteres i en fabrikk for kommersiell drift.

Selv om det til syvende og sist blir avgjørende om slike anlegg blir lønnsomme investeringer, sier Rui at det gjenstår «5-10 år» med forskning og utvikling før produksjon av flytende drivstoff fra trevirke kommer opp i industriell skala.

Det største problemet er å få alle delene av prosessen til å henge sammen.

– Gi oss litt mer tid og vi kan føre gassen fra pyrolyseprosessen og inn i reaktoren og få ut både metan og jetfuel.

Flybensinen kan Avinor så fylle på fly på OSL. Metangassen blir brukt til å produsere hydrogenet som skal fjerne oksygen fra bio-oljen (se over).

Kommer kapitalen?

Sintefs Judit Sandquist har forsket på bioenergi siden slutten av 1990-tallet. Hun erkjenner at de tekniske utfordringene knyttet til fremstilling av 2. generasjons biodrivstoff er i ferd med å løses. Da gjenstår imidlertid selve industrialiseringen, og da trengs det penger. Store penger.

– Hovedutfordringen fremover er at det å oppskalere disse prosessene til store, kommersielle anlegg er veldig dyrt. Selv om teknologien i prinsippet er utviklet, må man blant annet være forberedt på å møte uforutsette problemer når noe så avansert skal oppskaleres fra en utprøvings- eller laboratorieprosess til industriell produksjon, sier Sandquist.

Kostbart: Store investeringer trengs for å komme i gang med biodrivstoffproduksjon, understreker Judit Sandquist ved Sintef.
Kostbart: Store investeringer trengs for å komme i gang med biodrivstoffproduksjon, understreker Judit Sandquist ved Sintef.

Selv om prosessene fungerer i mindre skala, mener hun altså at etableringen av et kommersielt anlegg kan komme til å medføre kostbare justeringer og tillempinger av prosessene.

Konfrontert med arbeidet som foregår på NTNU under professor De Chens ledelse, sier hun:

– Det finnes fortsatt en del utfordringer som må løses slik at prosessene kan fungere mer effektivt. Arbeidet har også som mål å gjøre prosessene billigere, slik at fremtidig produksjon av 2. generasjons biodrivstoff skal bli levedyktig. Per i dag er det mulig å produsere bærekraftig biodrivstoff, men det ser ut til å bli veldig dyrt hvis vi ikke får opp effektiviteten.

Et hovedpoeng er ifølge Sandquist at norske biodrivstoffprosjekter får veldig lite økonomisk og politisk støtte.

– Pr i dag får de veldig lite hjelp. Store aktører som Statkraft er i stand til å ta en del av belastningen, men heller ikke de kan ta alt. Denne sektoren trenger hjelp av myndighetene for å reise risikokapital for å kunne dra i gang.

Hun peker også på at konkurransen med petroleum er vanskelig i dag på grunn av situasjonen i markedet.

– Med dagens teknologi kan man ikke konkurrere med petroleum fordi denne er for billig. Nå håper vi at Paris-avtalen kan føre til endringer. Den generelle interessen er høy, men det er mye konkret som må på plass. Jeg tror ikke folk vet hvor mye det egentlig koster å starte noe nytt i industriell skala basert på ny og avansert teknologi.

Hun mener det er avgjørende at vi bidrar til sterk norsk produksjon av garantert bærekraftig biodrivstoff, for det som finnes for import fra verdensmarkedet er ikke godt nok.

– Det finnes ikke bærekraftig drivstoff der ute i stort nok omfang. Og når det gjelder avansert bærekraftig, såkalt 2. generasjons biodrivstoff, er EUs ambisjoner mildt sagt lave.

Hun advarer også mot at det faktum at nordiske land nærmer seg oppfyllelse av EUs bærekraftdirektiv kan føre til at utviklingen av biodrivstoffproduksjon bremses.

– I den situasjonen vi er nå, hjelper det ikke å slå seg til ro med at vi har oppfylt eksisterende krav. Vi har jo ikke senket CO2-utslippet vårt i det siste.

Investorer krever «risikoavlastning»

Investeringsdirektør Stig Andersen jobber med cleantech i det statlige investeringsselskapet Investinor. Han har ingen store forventninger til at norske investorer vil satse penger på biodrivstoffprosjekter med det første. Andersens vurdering er at prosjektene har for langt fram til kommersialisering.

– Man får ikke en gang noen samtaler hvis det er så mye som 5-10 år til realistisk kommersialisering, sier han.

Med sin bakgrunn som blant annet analytiker av skogindustrien i storbanken Nordea, legger han likevel ikke skjul på at det, som han sier, «kan bli interessant».

– Det er mange som ser potensialet, men det er noen grunnleggende utfordringer som gjenstår, blant annet på teknologisiden.

Lenge igjen: Investorer er skeptiske til prosjekter som har langt fram til kommersialisering, mener Stig Andersen i Investinor.
Lenge igjen: Investorer er skeptiske til prosjekter som har langt fram til kommersialisering, mener Stig Andersen i Investinor.

Han viser blant annet til at det i dag eksisterer svært mange ulike teknologier og teknologileverandører, som alle sier de har vinnerteknologien.

– Å utrope vinnerteknologien i dag er særdeles vanskelig, og risikoen for å velge feil er i dag stor.

Ifølge Andersen er det blitt vanskeligere å få tak i penger i investormarkedet, til tross for at biodrivstoff blir vurdert som en framtidsnæring. Det henger ikke minst sammen med at mange investorer har dårlige erfaringer med fornybar energi- bransjen.

– Det er en bransje mange har brent seg på, sier han, og viser til at mange gikk inn i ulike sol-, vind-, bioenergi-prosjekter midt på 00-tallet.

– Bransjen ble hausset opp, og de store ideene og potensialene ble solgt hardt inn av de fleste aktører. Fornybarkonferanser, også her i Norge, samlet et stort publikum. Og bransjen ble tilført betydelig kapital, både fra investorer og banker.

Bobla sprakk rundt 2010. Tilbudssiden hadde ifølge Andersen økt raskere enn etterspørselssiden. Verdier kollapset og flere av prosjektene gikk over ende. Mange har ikke glemt, og er fortsatt veldig skeptiske til fornybarsektoren, sier investeringsdirektøren.

– Så hvordan skal vi da få finansiert det grønne skiftet?

– For å kunne reise kapital før lønnsomheten og bransjetilliten er på plass, må noen sørge for risikoavlastning. Det finnes statlige instrumenter som kan bygge bro til privat kapital. Den slags aktivitet fra politikernes side sitter imidlertid langt inne. Det er jo armlengdes avstand og næringsnøytralitet som gjelder i norsk næringspolitikk.

Instrumentene han snakker om er velkjente. Foruten hans egen arbeidsgiver Investinor handler det om institusjoner som Enova, Argentum, Siva og Innovasjon Norge. For virkelig å gå tungt inn, må det aktiv politisk prioritering og grønn øremerking til.

Det han kaller «subsidiefaktoren» må med andre ord aktiveres for at det skal bli attraktivt å gå inn i biodrivstoff-prosjekter. Uten aktiv statlig hjelp er noe så enkelt som en beregning av produksjonskosten per liter sammenlignet med fossilt drivstoff nok til å holde investorer borte.

Det betyr ikke at subsidier fjerner all risiko. Andersen peker på investormarkedets skepsis til subsidier. Unntak fra avgifter eller andre subsidier regnes i sitt vesen ikke som forutsigbart. De kan jo bli politisk fjernet nærmest over natta.

– Investorer liker ikke å være eksponert for faktorer de ikke kan påvirke.

Konkurransedyktig?

Når det gjelder planene om storskalaproduksjon av biodrivstoff fra norsk skog, stiller Andersen dessuten spørsmål ved norsk konkurransedyktighet på feltet.

– Biodrivstoff vil være et globalt marked, som fossilt drivstoff er det i dag. Skogbaserte norske anlegg må kunne konkurrere med skogbaserte anlegg i andre deler av verden, trolig med lavere råvarekostnader enn i Norge. Og de må kunne konkurrere med ikke-skogbaserte (f.eks. avfall) anlegg i tillegg. Investorer vil spørre seg om Norge vil være konkurransedyktig her.

Importen øker mest

Uansett vil aldri lokal produksjon kunne levere det som vil etterspørres av biodrivstoff i fremtiden. I hvert fall ikke hvis vi skal tro på fremskrivningene i rapporten som nylig ble offentliggjort av Det internasjonale energibyrået (IEA) og Nordic Energy Research.

I rapporten med tittel Nordic Energy Technology Perspectives 2016 skriver forskerne at avkarbonisering av transport med avansert biodrivstoff, det samme som gjerne kalles bærekraftig 2. generasjon biodrivstoff, sannsynligvis blir mer kostbart enn deltakelse i globale biodrivstoff-markeder.

Rapportens karbonnøytrale scenario viser at behovet for bioenergi vil øke fra 300 TWh i 2013 til nesten 450 TWh i 2050 i de nordiske landene. Det tilsvarer en økning i bioenergiens andel av det totale energibehovet fra 18 til 35 prosent.

Bruk av biomasse til energiformål i de nordiske landene i 2014 (kilde: Nordic Energy Technology Perspectives 2016).
Bruk av biomasse til energiformål i de nordiske landene i 2014 (kilde: Nordic Energy Technology Perspectives 2016).

Veksten vil særlig komme i transport og oppvarming.

Scenarioet baserer seg på at reduksjon av bruk av fossil olje til transportformål blir den viktigste kilden til den totale utslippsreduksjonen (40 prosent av den totale reduksjonen) i de nordiske landene.

Særlig når det gjelder lang- og flytransport er det en kraftig økning i biodrivstoff-forbruket som vil gjøre denne reduksjonen mulig.

Rapporten berører også e-veier og bruk av hybride kjøretøy i tungtransport, uten at noen av disse blir tiltenkt avgjørende roller i det karbonnøytrale scenarioet. E-veier – hovedveier utstyrt med elektriske ledere for tungtransporten, omtrent som et avansert trolleybuss-system – vil likevel spille en viss rolle i enkelte hovedakser i veisystemet.

Bruk av bioenergi i ulike sektorer i de nordiske landene i 2013 (kilde: Nordic Energy Technology Perspectives 2016).
Bruk av bioenergi i ulike sektorer i de nordiske landene i 2013 (kilde: Nordic Energy Technology Perspectives 2016).

Biodrivstoff vil utgjøre nesten to tredeler av den totale energibruken i nordisk transport i 2050, ifølge scenarioet.

«Forsyningen av denne etterspørselen forutsetter et velfungerende internasjonalt marked, bærekraftig produksjon og distribusjon og politisk aksepterte handelspartnere», står det å lese i rapporten.

Halvparten av denne økningen vil ifølge scenarioet skje gjennom økt import.

Markus Wråke har vært prosjektleder på nordisk side i arbeidet med rapporten. Han er ikke like pessimistisk som Sintefs Judit Sandquist når det gjelder muligheten for å få tak i bærekraftig biodrivstoff på verdensmarkedet. Wråke viser til at analysen av det nordiske scenarioet bygger på et kraftig økning i biodrivstoff-forbruket i hele verden og at det er usannsynlig at det skal bli umulig å levere nok holdbar bioeenergi globalt.

– Dermed er det ikke sagt at dette ikke er et vanskelig spørsmål. Ikke minst på kort tid representerer behovet for nok bærekraftig bioenergi et problem, sier han.


Fremskrivninger av importandel av biodrivstoff i de nordiske landene. (kilde: Nordic Energy Technology Perspectives 2016).
Fremskrivninger av importandel av biodrivstoff i de nordiske landene. (kilde: Nordic Energy Technology Perspectives 2016).

Det som ikke importeres, tror Wråke og hans forskerkolleger at det vil bli kostnadseffektivt å produsere i Norden.

Omfordeling av råvarer

En ambisjon om mye høyere lokal produksjon forutsetter ifølge rapporten «en omfordeling av biomasse fra bruk av høyere verdi i annen industri», det vil si varianter av foredlet eller saget tømmer. Et annet alternativ (som også flere aktører tidligere har pekt på) er bruk av grener og topper (forkortet GROT). Det regnes imidlertid som relativt dyrt å ta dette ut av skogen for transport videre.

Wråke ser det ikke som veldig sannsynlig at vi skal bruke høykvalitets-tømmer fra langsomt-voksende nordiske skoger til energiformål. Dette vil bidra ytterligere til at importandelen kommer til å bli stor.

Prosjektlederen bekrefter at selve oppskaleringen av produksjonsprosessene til industriell skala er et av de større problemene produsenter av bærekraftig biodrivstoff står overfor. Han viser til at Gobigas i Gøteborg har støtt på problemer, men at produksjonen nå ifølge Wråke er på bedringens vei. Samtidig har kommunepolitikerne i Gøteborg sagt at man ikke skal starte fase 2, som skulle være den kommersielle fasen.

Gobigas ble i Göteborgs-Posten nylig kalt et «tapssluk» for eieren Göteborg Energi.

Bærekraften viktigst

Som vi har sett over, og som også har vist seg i andre fremstillinger av de forskjellige planene som foreligger for biodrivstoffproduksjon, er politisk vedtatte rammebetingelser en forutsetning for at prosjektene skal kunne realiseres kommersielt.

Til tross for flere næringers ønsker om at det blir lagt til rette for bygging av en biodrivstoff-industri, understreker klima- og miljøminister Vidar Helgesen at dette markedet er internasjonalt og at det viktigste er å skaffe holdbare produkter.

– Biodrivstoffmarkedet er internasjonalt. Det er viktig at etterspørselen stimuleres til å gå etter det mest bærekraftige. Av virkemidler i Norge har vi et omsetningskrav for biodrivstoff til veitrafikk. Det gis også støtte gjennom Innovasjon Norge og Enova, som bidrar direkte på produksjonssiden. Norges forskningsråd har nylig bevilget midler til Nor SusBio, et nytt forskningssenter ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet på Ås. Senteret skal utvikle ny teknologi for miljøvennlig biodrivstoff. Ett av målene er å oppnå opptil 30 prosent lavere produksjonskostnader sammenliknet med nivået i dag. Dersom dette målet nås, vil det kunne ha stor betydning for lønnsomheten, sier Helgesen.


Når vi spør ham om hvilke muligheter som åpner seg for skognæringen dersom den skal levere råstoff til norsk biodrivstoffproduksjon, peker han på kompetansen og ressursgrunnlaget i skognæringen, men minner samtidig om at «klimaeffekten av biodrivstoff fra skogsråstoff er en pågående diskusjon i forskningsmiljøene. Her spiller mange momenter inn. I tillegg kan norsk biodrivstoff også produseres av andre typer avfall og restprodukter».

Nye krav fra Stortinget

Da Stortinget nylig behandlet og vedtok den nye energimeldingen («Energipolitikken mot 2030»), ble det stilt nye krav til regjeringen. Stortinget ber om en «gjennomgang av forsyningssituasjonen i dagens marked, herunder en faglig vurdering av bærekraften til ulike former for biodrivstoff som er på markedet i dag, samt en plan for en videre opptrapping av omsetningspåbudet for biodrivstoff til opp mot 11 pst. innen 2020.»

Nasjonalforsamlingen vil også ha regjeringens vurdering av E10 som ny bensinstandard (E10 er bensin med 10 prosent etanol), utrede mulig støtte til infrastruktur for biogassforsyning og legge til rette for en økning av innblanding av biodrivstoff «opp mot 40 pst».

Vedtaket understreker at dette også må «vurderes for mobile kilder som traktorer og anleggsmaskiner innen 2030.»

En overgang, sier Hansson

Rasmus Hansson (MDG) vil ha fire milliarder til bioressurser, men understreker samtidig at biodrivstoff må bli et kortvarig overgangsprodukt.

– Norge bruker milliarder på petroleumsforskning og skattelette for oljeleting, som heller burde investeres i forskning på nye løsninger innen blant annet bioenergi. Vi har foreslått Bionova, en satsing på fire milliarder til bioressurser, påpeker han.

Samtidig understreker Hansson at biodrivstoff er en dårligere løsning enn ren nullutslippstransport som el og hydrogen, som i løpet av få år må bli det eneste norske personbiler kjører på.

– Biobasert drivstoff til personbiler må være et kortvarig, men nødvendig overgangsprodukt, sier han.

Bli abonnent!

Kommentarfeltet er stengt.