Bloggpost av Johan Hustad, Direktør for NTNU Energi Det er ikke bare I Norge vi er opptatt av nyskaping, grønne jobber, og hvordan vi skal få til bærekraftig økonomisk vekst. Det finnes et enormt system for dette under EUs rammeprogram for forskning og innovasjon Horizon202 – og før jeg faller ned i dybden på de organisatoriske og tekniske detaljene så vil jeg si at jeg er veldig glad for at vi...
Source
Kronikk av Johan Hustad, Direktør for NTNU Energi.
I løpet av våren kan Norge ta det første steget mot hydrogensamfunnet. Det forutsetter at vi er villige til å betale inngangsbilletten. I dette tilfellet er det snakk om en investering i karbon fangst og lagring på opp mot 20 milliarder kroner. I den andre enden har vi en ren hydrogen økonomi med beregnet 30 millioner flere arbeidsplasser, globalt, og en årlig omsetning på ufattelige 2500 milliarder dollar, eller rundt regnet 15 norske statsbudsjett. Vil vi ikke ta del i dette? Skal vi ikke lenger være en energinasjon av betydning?
Nå legges rapporten Industrielle muligheter knyttet til storskala CO2-håndtering i Norge frem. Den er utarbeidet av SINTEF, og jeg har fått bidra med mine råd. Rapporten er utarbeidet på oppdrag av NHO, LO, Norsk olje- og gass, Norsk Industri, Fellesforbundet og Industri Energi – en samling av de som kanskje mer enn noen jobber hardt for å sikre fremtidige norske arbeidsplasser. Målet med dette arbeidet har vært å vise hva som kan bli de industrielle mulighetene knyttet til en realisering av fullskala CO2-håndtering i Norge.
Det norske fullskalaprosjektet for CO2-håndtering skal lagre inntil 1,4 millioner tonn CO2 per år og er unikt globalt. Det vil være det første prosjektet som fanger CO2 fra prosessindustri og avfallshåndtering, knytter sammen flere utslippskilder, og bruker skip for transport av CO2 for å forbinde utslippskilde og CO2-lager. Prosjektet vil også kunne være et første skritt mot etableringen av et storskala sentrallager på norsk sokkel, som kan motta CO2 fra Europa.
Både IEA og IPPC har beregnet at CCS (karbon fangst og lagring) spiller en avgjørende rolle for å nå 2-graders målet satt i Parisavtalen. Uten CCS vil kostnadene for å nå 2gr bli betydelig høyere (140%). Så hvis vi antar at verdens nasjoner som har gått sammen om Parisavtalen faktisk vil følge opp, ja så er CCS den nødvendige, og billigste, veien å gå.
Norge har vært en pioner på CO2 storskala lagring (Sleipner og Snøhvit) og vil bli en pioner innen to nye områder, nemlig:
CCS fra industrielle prosesser
Hydrogen-produksjon med CCS fra naturgass i stor skala
Det er på denne bakgrunnen nettopp dette prosjektet er vår inngangsbillett til hydrogenøkonomien.
Som rapporten viser kan storskala CO2-håndtering i Norge gi titusener av arbeidsplasser.
Neste steg er hydrogen
Dette er ikke bare fremtidsdrømmer. En annen rapport, fra 18 større selskaper innen energi og transport, The Hydrogen Council, med en samlet omsetning på over tusen milliarder Dollar har laget et såkalt veikart for hydrogen. De beregner at hydrogenøkonomien – som de selv vil investere i – vil gi rundt 30 millioner arbeidsplasser globalt, og representere et marked på 2500 milliarder dollar. Det er en årlig omsetning på rundt regnet 15 norske statsbudsjett.
De tre norske karbonfangstprosjektene er inngangsbilletten til Norsk deltagelse i denne fremtidige globale hydrogenøkonomien, fordi en stor andel av hydrogenet som skal produseres vil komme fra naturgass.
The Hydrogen Council har beregnet at de må investere opp mot 300 milliarder dollar frem mot 2030 for å sørge for overgangen til hydrogensamfunnet. Disse 300 milliarder dollarne tilsvarer den årlige investeringen som gjøres på verdensbasis i fornybar energi. Det vil også få ned utslippene med rundt 6 Gt CO2.
Investeringer for generasjoner
Vi snakker om store og enorme summer. Enorme utfordringer. Lang tid. Samfunnsøkonomien i denne sammenhengen skal ikke måles etter en Stortingsperiode, men minst 3-4-5 Stortingsperioder. Da trenger vi visjoner, vilje til langsiktige investeringer, – og så må vi skape de riktige langsiktige rammebetingelsene for å utløse investeringene som kan sikre oss en romslig plass i fremtidens grønne og rene energimarked.
Hvorfor er så nettopp det norske fullskalaprosjektet viktig? Prosjektene er nødvendige for både fangstteknologi i industrien, og ikke minst karbon lagring. Vi skal jo ha det europeiske lageret for karbon først i Smeaheia, senere Norsk sokkel forøvrig. Kjernen i hydrogenøkonomien er at det hydrogenet som kommer fra naturgass trenger et sted å lagre karbonet som fjernes. Der er Norge heldige – for vi er et av de få langene som har områder som egner seg for dette. Og så har vi flere tiår med erfaring på nettopp dette området.
Det er ikke bare Norge som ser for seg at karbon fjernes fra industrielle prosesser eller energibærere. Karbon fangst og lagring er forutsetningen for at vi skal kunne tilby naturgass til Europa, og det kan vi godt ta med i regnestykket.
Ikke magi – bare kloke investeringer
Det er krevende, men det er ikke noe Hokus Pokus å legge om energisystemet. NTNU har vært med på flere slike omlegginger før – og bidratt med både kunnskapsrike mennesker, og utviklet nødvendig kunnskap og teknologi sammen med forskningsinstituttene og industrien. Vi har gjort det før innen vannkraft og elektrifisering av Norge som også ga grunnlag for verdens mest miljøvennlige metallindustri. Vi har vært med på å bygge opp oljeøkonomien (ingen kunne vel forutsi på 70-tallet at vi noen tiår senere skulle forvalte verdens største pensjonsfond). Og nå er vi med på det grønne skiftet. CCS er en del av dette skiftet, og Trondheim er valgt som Europas hovedstad for karbonfangstlaboratorier. Det er i disse laboratoriene vi har utviklet kompressorer som gjør at vi ikke trenger plattformer, og flerfaseteknologi som gjør at vi har muligheten til å få olje, gass og vann til å strømme sammen i et felles rør fra reservoaret til prosessanlegget på land. Sammen har disse teknologiene gitt inntekter til nasjonalbudsjettet på mange hundre milliarder kroner. Investeringene som ble gjort her er i sum mindre enn det som nå er beregnet for fullskalaprosjektet.
Når jeg snakker om fullskalaprosjektet som inngangsbilletten til hydrogensamfunnet, og en del av det grønne skiftet, så har jeg fortsatt ikke tatt høyde for hva ellers som kan bli resultatet av kunnskapsutviklingen på sikt.
Lite visste vel forskerne på CERN for 30 år siden hva www kunne føre til og at vi i dag snakker om Internett of Things (IoT). Web’en skulle jo «bare» hjelpe forskere å dele informasjon mer effektivt.
Investeringer og insentiver på hydrogensiden
Både solkraft, vindkraft på land, batteriteknologi og offshore vind har over mange år hatt incentivsystemer, som har ført til investeringer og store kostnadsreduksjoner – og disse er nå konkurransedyktige med fossil energi.
Kostnadene inne hydrogen teknologi har blitt betydelig redusert de siste 10 år og vil komme ytterligere ned på brenselcelle-siden, produksjonssiden og oppskalering i infrastruktur.
Hydrogen vil bli viktig i storskala lagring og komplementær til batterier desentralt og i mindre enheter i fremtidens energisystem som vil ha en stor andel av uregulerbar sol- og vindkraft.
Hydrogen vil også kunne utnytte dagens gasstransport-system i Europa og dekarbonisere utslipp i transportsektoren (lang- og tungtransport), bygningssektoren og høytemperatur industrielle prosesser inkludert kjemiindustrien – som i dag står for store deler av karbonutslipp.
Kommentar av Johan Hustad, Direktør for NTNU Energi.
Nå skal jeg straks si noe positivt om Gardemoen og Avinor!
Fra å ha vært borte fra mitt eget fagmiljø noen år, tok jeg sjansen på å delta på Lignofuels & Materials 2018 (Advanced Biofuels & Materials Conference) i Amsterdam 7.- 8. februar for å oppdatere meg på hvor dette fagfeltet står når det gjelder industriell implementering av all kunnskap fra forskning på biobaserte ressurser. Jeg vil derfor dele noen refleksjoner fra konferansen. Biomasse er jo en svært interessant ressurs som kan lede til så utrolig mange prosesser og produkter innen svært ulike anvendelsesområder som byggematerialer, papir, mat, helse, energi; you name it og det er det meste!
Biodrivstoff, som ikke fortrenger matproduksjon
Lignofuels er noe mer snevert siden det handler om anvendelse av brensler basert på lignocellulose, ofte referert til som 2. generasjons drivstoff. Men det er mer enn det. Her snakker vi om kjemikalier og materialer også. Så blir begreper BioRefinery brukt på de mest avanserte og integrerte prosessene som har multi-produkter som resultat. Dette gir en robust situasjon for slike raffinerier og de kan grovt sammenlignes med raffinerier fra petroleumsprodukter, forskjellen her er bærekraft fordi disse raffineriene er basert på fornybare biobaserte ressurser. Disse ressursene kan innen energianvendelser håndtere drivstoff for alle typer transport (vei, maritim, fly), de kan produsere kraft- og varme i små og mellomstor skala for å nevne de viktigste. Slik sett er det den ressursen som kan dekke alt som petroleum-sektoren har dekket (også plast-produkter som er nedbrytbare), dette fordi de består av de samme byggeklossene, nemlig Karbon og Hydrogen (samt oxygen og andre mindre stoffer).
Biodrivstoff har vært mye diskutert i Norge og for så vidt i hele Europa, det har handlet om påbud om en viss fraksjon av at bensin og diesel skal komme fra fornybare ressurser. Og man skiller mellom 1. og 2. generasjon, sistnevnte grovt sett konkurrerer ikke med matproduksjon.
Så er det fortsatt stor diskusjon om Palmeolje og derivater derfra er bærekraftig og hvordan dette påbudet skal inn i lovgivningen. 2G har i flere land en «double counting» dvs teller dobbelt så mye når det gjelder GHG reduksjoner som igjen gjør det mer lønnsomt.
Status bio
Hva er så mitt inntrykk av status på noen av disse områdene når det handler om bioraffineri og biodrivstoff med produkter spesielt rettet mot status og nye muligheter innen fly- og maritim transport?
Så lar jeg andre bioplastprodukter og rene kjemikalieprodukter være selv om dette er svært interessant også. Selv om bioraffinerikonseptet handler om integrerte prosesser med alle disse produktene (inkludert kjemiprodukter ++) som resultater for så å skape grobunn for en sunn økonomi. Når det gjelder bioprodukter for energi og transport handler det i basis om to ting, gitt at man lager produkter med en spesifikasjon som er sertifisert for en anvendelse (ASTM (USA)-sertifisering, CEN (EU)-sertifisering etc) og for det andre at det er forutsigbare langsiktige rammebetingelser som muliggjør en investering med redusert/minimal risiko.
Med riktige insentiver på biodrivstoff vil markedene utvikle seg og nye prosesser og produkter bli konkurransedyktige over tid (slik som for sol- og vindkraft og nå elbiler også i Norge). Så er det noen bedrifter som utmerker seg med en betydelig strategisk evne og kraft over tid til å utvikle både ny kunnskap, nye prosesser og ny teknologi for fremtiden innen denne sektoren. Disse bedriftene er Nordiske bedrifter som har sin basis i treforedling som eks UMP og NESTE (Finland) og Sødra og Preem (Sverige) som har vært strategisk fremsynte og sett utviklingen innen biobaserte produkter til forskjell til hva vi nå ser med Norske Skog med ensidig satsning på et marked som er i nedgang. UMP, NESTE og Sødra/Preem er i ekspansjon, Norske Skog er konkurs! Kobling av råstoff til raffinerier som Preem som kan håndtere bioråstoffer i tillegg til petroleumsprodukter vil være avgjørende i noen markeder.
Avinor leder an i verden
Nye markeder vil vokse opp, her er både maritim langtransport på tvers av kontinenter og flytransport svært viktige markeder. KLM har vært en for-runner og kjører nå biodrivstoff på langtransport mellom LA og AMS nå i tre år for å skaffe erfaringer med sertifiserte «Aviation fuels», andre selskaper følger opp. Avinor har vært svært fremoverlent og fra 2016 har det vært mulig å fylle biodrivstoff til fly ved Gardemoen – verdens første!
Innen maritim transport som representerer omtrent like store GHG utslipp som flyindustrien globalt går det noe tregere, IMO (International Maritime Organisation) har i sine planer utsikter til 2023 å sette krav om påbud om biodrivstoff-innblanding. Her er det snakk om ulike typer biodrivstoff avhengig av motorteknologi. Sertifiseringen er her av avgjørende betydning (Helse, Miljø, sikkerhet og brensels-spesifikke egenskaper). Og hva med andre miljøutslipp (slik som SOx, NOx og flere andre komponenter).
Hva imponerte meg?
Det mest imponerende var UPM sin satsning med oppbygging av et bioraffineri i Lappeenranta med strategiske beslutninger i 2006 og produksjon i 2015, senere ekspansjon i Uruguay. UPM Biofuels lager biodrivstoff av rester fra treforedling og produserer fornybar UPM BioVerno diesel og UPM BioVerno nafta. Dette er verdens første trebasert bioraffineri i kommersiell skala. Produksjonen i Lappeenranta av diesel og nafta på 100000 tonn/år med en investering på 180 MEuro. I tillegg arbeider de med en bil basert på både biodrivstoff og biobaserte materialer (showcase) som er 150 kg lettere enn tradisjonelle biler (Sammenlignet med Aluminium og Hydro’s inntog i dette markedet). Her er Helsinki Metropolia University of Applied Sciences med i et prosjekt over 4 år, 50 studenter og 50,000 arbeidstimer. Dette er sirkulær økonomi så det holder!
CRI Catalyst Company er det globale katalysatorteknologiselskapet i Shell-konsernet. CRICC driver forskningslaboratorier, utviklingsanlegg, produksjonsanlegg og forretningsenheter over hele verden.
Shell India Markets Pvt Ltd (SIMPL) installerer et demonstrasjonsanlegg på 5 tonn/dag på IH2 teknologi på nettstedet til SIMPLs nye teknologisenter i Bangalore, India. IH2-teknologi er en kontinuerlig katalytisk termokjemisk prosess som omdanner et bredt spekter av skogbruk- / jordbruksrester og kommunalt avfall direkte til fornybare transportbrensler. IH2-teknologien ble utviklet av det amerikanske gassteknologinstituttet i 2009, og blir videreutviklet i samarbeid med CRI Catalyst Company (CRI), Shells Catalyst-virksomhet. IH2-teknologien konverterer et bredt spekter av fornybar biomasse og demonstrasjonsanlegget er utformet for å tillate stor variasjon i råstoffsammensetningen. Uavhengig av råstoffet, produserer IH2-hydrokarbonene både bensin, jet- og dieselproduklter.
* IH2 er et varemerke for Gas Technology Institute
Sødra satser på ulike produkter fra flere av sine prosesser; Diesel basert på tallolje i Piteå (sammen med bla Preem), Biometanol i Mønsterås og avansert biodiesel på Tofte (Silva Green Fuel) sammen med Statkraft. De satser på at alle deres kjøretøyer i produksjon og foredling inkludert transport og logistikk skal være CO2 nøytrale. Høye ambisjoner og store utfordringer for et globalt selskap. Sødra rapporterer at bare ¾ av tilveksten høstes og 2/3 av dette igjen utnyttes til tømmer (1/2), papirmasse (1/3) og Energi (1/10).
Dette betyr at i de Nordisk landene (generelt) er det mulig å ta ut en betydelig større andel biomasse til energi på en bærekraftig måte og som er i stor kontrast til bruken av Palmeolje:
Hvordan står det til i Norge?
Norge har et stort flaggskip innen bioraffineri, nemlig Borregaard. Her er drivstoff mer et biprodukt og hovedproduktene er finkjemikalier. Sødra og Statkraft forprosjektering på Tofte (Silva Green Fuel) nevnt over er spennende. Og St1 sin mulige satsning på Follum kan bli til interessante resultater. Sammen med Elkem, Avinor, energiselskapet Vardar og Treklyngen (et datterselskap i Viken Skog-konsernet) har de felles planer om industriell produksjon av trekull og biodrivstoff på Follum. I 2017 ferdigstilte Biokraft verdens største produksjonsanlegg for flytende biogass drivstoff (LBG) på Skogn i Trøndelag. AGA og Biokraft har inngått langsiktig avtaler om kjøp av flytende biogass. Råvarene til biogassproduksjonen er avfall og biprodukter fra industri. Drivstoffet skal benyttes til å erstatte fossilt drivstoff i busser og tungtransport i Norge, og vil kunne gi et vesentlig bidrag til å kutte klimagassutslipp i norsk transportsektor.
Når det gjelder flydrivstoff så har over 70 land har underskrevet FNs internasjonale sivile luftfartsorganisasjons (IATA) frivillige program for karbonnøytral luftfart, som vil starte i 2020. Avinor fokuserer sin innsats på å fremme blanding av biodrivstoff med jetbrensel. På de to mest trafikkerte flyplassene – Oslo og Bergen – er en spesiell blanding av jetbrensel blandet med biodrivstoff gjort tilgjengelig for alle fly. Bergen tilbyr biodrivstoff via BP Biojet og Oslo er den første flyplassen i verden som tilbyr biodrivstoff til alle flyselskapene fra 2016. Et samarbeid mellom KLM, Lufthansa, SAS, AirBP og Avinor har vist at det ikke er nødvendig med en separat distribusjonskjede og Avinor har investert 11 MEuro i denne satsningen.
Oslo først ut
Selv om enkelte flyselskaper rundt om i verden har drevet spesifikke flyruter på biodrivstoff, var Oslo den første flyplassen som tilbyr dem via flyplassens viktigste drivstoffsystem med en biodrivstoff laget av olje fra camelina sativa planter (et blomstrende medlem av sennepfamilien, også kjent som falsk lin) som ble importert fra Spania. Raffinert av det finske selskapet Neste i en 50:50 blanding med tradisjonelt jetbrennstoff. Japan har også planer om at alle fly fra Japan Airlines og Nippon Airways skal bruke biojetbrensel under Tokyo 2020-OL. Både Norwegian og SAS støtter fullt ut IATAs visjon om at det innen 2050 vil være mulig å fly kommersielt uten klimapåvirkning. Norwegian konsernet brukte i alt 1,5 millioner liter Air BP i 2016. Begge selskapene har målsettinger om å redusere sine utslipp gjennom en kombinasjon av ny teknologi, mer effektiv flytrafikkstyring, nye drivstoff.
Når det gjelder Maritim sektor, så går det betydelig tregere, her styres mye fra IMO som nevnt over. I Norge har vi mange muligheter, vi er godt i gang med elektriske ferger og transport over korte avstander, og det utformes også transport med hydrogen og brenselceller. På lengre og tyngre distanser og last, vil biodrivstoff kunne ha et markedssegment. For å møte EU målene om utslippsreduksjon i Maritime sektor vil Europa trenge 60 Mtonn av bærekraftige marine drivstoff i 2050. Og Biodrivstoff er den mest kostnadseffektive løsningen beregnet av Lloyds, gjengitt av Goodfuels.
Så her er mulighetene mange for Norsk maritim industri og leverandører både innen elektrifisering og batterier, brenselsceller og hydrogen samt biodrivstoff på de lengre distansene.
—
Kommentaren ble først publisert på Forskning.no, og gjengis med forfatterens tillatelse.
