Energi och framtiden Professor Rikard Gebart Energitekniskt Centrum

Energi och framtiden Professor Rikard Gebart Energitekniskt Centrum i Piteå Energitekniskt centrum i Piteå 1

Energi och Norrbotten • 940 Norrbottningar jobbar med energi (SCB, 2003) – Vattenkraft, energibolag, processindustri etc. – Antalet väntas öka • Mycket lönsamma företag som både producerar och konsumerar energi • Spännande utveckling på gång som kan ge nya lönsamma affärer Energitekniskt centrum i Piteå 2

LTU Energikompetens i Norrbotten Undervisning, forskning Industrin LKAB, SSAB, Kappa, m. fl. Norrbottens Energikontor ETC Fo. U-hotell, tillämpad forskning, pilotanläggningar, konsulttjänster, industriuppdrag, utredningar Nätverk, initiering/ledning av projekt, framtagande av underlag, statistik, informationsspridning Glommers Miljöenergi Försöksstation för biobränsle, rådgivning, produktutveckling, pelletstillverkning och distribution Energitekniskt centrum i Piteå 3

Spännande utveckling i länet skogsbaserat bioraffinaderi • Kan ersätta 30% av Sveriges förbrukning av bensin och diesel • Fördubblar intäkterna från massabruken • Förbättrar den internationella konkurrensförmågan • Genererar nya arbetstillfällen (ny process) • Minskar utlandsberoendet för drivmedel Energitekniskt centrum i Piteå 4

Dagens massabruk Wood for fuel Chips for fuel Sawn goods Saw mill Fuel pellets Pulp Chips Pulp wood Pulp mill Energitekniskt centrum i Piteå Paper mill Paper/Carton 5

Morgondagens massabruk Wood for fuel Chips for fuel Sawn goods Saw mill Pulp chips Pulp wood Fuel pellets ”Bio. Refinery” Pulp mill Forest residues Paper mill Paper/Carton Tall oil Terpentine District heating Chemicals • Nya affärsmöjligheter • Kompetens och resurser Energitekniskt centrum i Piteå Bio-Diesel fuel Metanol fuel Green Electricity 6

Varför har det inte hänt tidigare? ? ? Källa: US Department of Energy Energitekniskt centrum i Piteå 7

Högt oljepris – drivmedel från svartlut blir hyperintressanta Energy Content Eurocent per liter Eurocent per k. Wh Eurocent per kg Fuel cost per km 1) (Eurocent) Ethanol, from wheat 2) 5. 90 k. Wh/liter 55 9. 3 69 7. 3 Ethanol, from forestry feedstock 2) 5. 90 k. Wh/liter 33 - 342) 6. 5 49 – 56 5. 2 – 5. 9 Methanol, 150 USD/ton Spot price average, Eur. 4. 33 k. Wh/liter 12 2. 9 16 2. 3 DME 215 USD/ton 5. 27 k. Wh/liter 15 2. 9 22 1. 9 Gasoline, 85 USc/gal 8. 72 k. Wh/liter 222) 2. 5 27 2. 3 City diesel, 85 USc/gal 9. 77 k. Wh/liter 22 2. 2 27 1. 5 Fuel References: Grönt bränsle från massabruken! Basic Data for “Jämförelseprojektet” (The Comparison Project), STEM, Dec-2001 Standard car, gasoline =3. 4 MJ/ km Standard car, methanol, (=ethanol? )= 2. 86 MJ/km 0. 794 k. Wh/km Standard car, diesel =2. 43 MJ/km 2)Ny Teknik (a weekly Swedish technology magazine), Nr 9, 28 Febr, 2002, sid 12 -13. 3) Energiläget 2001. Swedish CO tax at 0. 53 SEK/kg CO for fossil fuels corresponds for fossil 2 2 methanol an extra cost of 70 USD/ton on top of the spot price 100 USD/ton. 1) Energitekniskt centrum i Piteå 8

Drivmedel från förgasning av svartlut (eller biomassa) • Hög konverteringsgrad: – Metanol – Dimetyleter (DME) (gasformigt dieselbränsle) – Vätgas • Lägre verkningsgrad: – Syntetisk bensin och diesel med Fischer. Tropsch processen • Om all svartlut konverteras till metanol/DME kan 30% av Sveriges behov täckas Energitekniskt centrum i Piteå 9

BLACK LIQUOR Svartlutsförgasning – en nyckelteknik Atomising media GASIFICATION Feed water* OXYGEN GAS COOLER REACTOR GAS AND SMELT SEPARATION SHORT TIME CONTACTORS Coolant White liquor LP-steam* GAS COOLING AND CLEANING Raw gas MP-steam* QUENCH SULFUR REMOVAL Condensate GREEN LIQUOR CLEAN, COOL SYNTHESIS GAS (to flare) * In DP 1 cooling water Weak wash Chemrec’s gasifier DP 1 in Piteå, Sweden Energitekniskt centrum i Piteå 10

Två alternativ med svartlutsförgasning • Tillverkning av drivmedel: – 30 % av Sveriges bensin och diesel kan ersättas med bränsle från bruken – Samma eller lägre produktionskostnad som fossila drivmedel • Produktion av el: – Ökningen jämfört med idag motsvarar Umeälvens produktion – Högre verkningsgrad än sodapannan ger konkurrenskraftigt pris • Massabruken är den ideala startpunkten för framtidens bioraffinaderi – – Råvaruförsörjning och hantering Bred kompetens Vana att hantera kemikalier och en komplex process Lägre investeringskostnad pga befintlig infrastruktur Energitekniskt centrum i Piteå 11

Svartlutsförgasning – Sverige och Norrbotten världsledande • Världens första trycksatta Chemrec-förgasare DP-1 finns i Piteå (kostnad c: a 60 MSEK) • Ett nationellt forskningsprogram på svartlutsförgasning runt DP-1 (c: a 12 MSEK/år) • Programmet koordineras av ETC • Forskare från LTU, ETC, Um. U, STFI, KI, Chalmers, Chemrec • En stor del av nyckelkomponenterna till DP-1 har levererats av länets företag (IVAB m. fl. ) • Kan vi utnyttja försprånget? • Kommer det första bioraffinaderiet att byggas i Norrbotten? Energitekniskt centrum i Piteå 12

Utvecklingsanläggningen i Piteå • Första förgasningsexperimentet i september 2005 • Ska ge underlag för konstruktion av större förgasare Energitekniskt centrum i Piteå 13

Finansiering Energitekniskt centrum i Piteå 14

Organisation Sponsors BLG AB 100 MSEK Program council Scientific Board Research program Development plant DP 1 Construction 0: Synthesis 1: Hot reactor 2: Quench and CCC Development program Design of DP 2 3: Smelt formation 4: Carbon conversion 5: Auto-causticizing 6: New pulping methods 7: Purging of NPEs 8: Materials for hot GL Energitekniskt centrum i Piteå 15

Varför sker utvecklingen av svartlutsförgasning här? • Kompetens och infrastruktur finns här • Intresserade bruksledningar finns här • Teknikutvecklarna (Chemrec) har investerat och etablerat sig här • Innebär en möjlighet att skapa nya projekt av samma karaktär Energitekniskt centrum i Piteå 16

Klart för start! Energitekniskt centrum i Piteå 17

Tiden är rätt för ett byte till ny teknik i Skandinavien 12 Number of Recovery Boilers 10 Norway Finland Sweden 8 6 4 2 0 19501954 19551959 19601964 19651969 1970 - 19751974 1979 Energitekniskt centrum i Piteå 19801984 19851989 19901994 19951999 18

CO 2 Power $3. 8 billion Syngas Or Liquid Fuels/Chemicals $5. 5. billion Black Liquor & Residuals Extract Hemicelluloses new products chemicals & polymers $3. 3 billion Steam, Power BL Gasifier & Chemicals Wood Residual Gasifier Combined Cycle System Process to manufacture Liquid Fuels and Chemicals Vision för framtiden Energitekniskt centrum i Piteå Manufacturing Pulp $5. 5 billion Net Revenue Assumptions: Acetic Acid - $1. 73/gallon Ethanol - $1. 15/gallon Pulp - $100/ton net profit Purchased Electricity - $43. 16/MWH Exported Electricity - $40. 44/MWH Renewable Fischer Tropsch Fuel - $57/bbl 19

Från massabruk till bioraffinaderi • Utveckling av massabruken mot bioraffinaderi ger: – Ökade intäkter från nya produkter – Ökad konkurrenskraft mot formidabla konkurrenter (Sydamerika och Sydostasien) – Bränslen och kemikalier från en förnyelsebar källa – Minskat utlandsberoende Energitekniskt centrum i Piteå 20

Finns det andra spännande möjligheter i Norrbotten? • Småskalig kraftvärme med förgasning • Förädling av energigrödor från övergiven åkermark • Förbrännings- och förgasningsutrustning för “svåra” bränslen • Extraktion av värdefulla produkter från massaprocessen • Smarta lösningar i gruv-, metallurgi- och massaprocesser Energitekniskt centrum i Piteå 21

Energi och framtiden i Norrbotten • Viktigt med billig och miljövänlig energi (el, drivmedel, uppvärming) • Satsa på: utbildning, forskning, utvecklingsprojekt, pilotanläggningar, demoanläggningar • Nya bioraffinaderier medför: – – Hållbara drivmedel produceras i länet Nya affärsmöjligheter för länets företag Markanvändningen kommer att förändras Konkurrensfördel för Sverige och Norrbotten Energitekniskt centrum i Piteå 22