Att lagring av energi dels i batterier och dels som vätgas är avgörande för klimatomställningen är vi nog alla överens om. Att undvika ytterligare utsläpp av (fossil) koldioxid i atmosfären för att begränsa den globala uppvärmningen är en av vår tids stora ödesfrågor. Det diskuteras för närvarande i Norge att investera i två storskaliga projekt avseende CCS och de hoppas bli först i världen med en fullskalig CCS-kedja för hantering av industriutsläpp, från infångning vidare till transport och slutligen lagring. Satsningen beräknas kosta 25 miljarder norska kronor. När vi funderar över de här frågorna så spårar vi nästan alltid vidare och försöker förstå hur olika företeelser, som CCS, passar i ett helhetsperspektiv på klimatomställningen.
I Sverige betraktas bio-CCS som viktiga ”kolsänkor”, vilka skulle kunna börja etableras så snabbt som till 2024 och pilotprojekt planeras bl a i Igelstaverket. Den infångade koldioxiden ska preliminärt lagras i Norge så här hänger kanske de norska och svenska planerna ihop på något sätt? Systemet man skissar på känns emellertid både tekniskt, besluts- och styrningsmässigt svajigt, vilket inte minst kan komma att påverka projektens tidsplaner.
Det spenderas alltså en ryslig massa utvecklingspengar på CCS och bakom dessa satsningar ligger väl naturligtvis ett genuint intresse och engagemang för klimatfrågans långsiktiga lösning? Och visst är väl all teknik och alla initiativ som bidrar till minskade CO2-utsläpp till atmosfären av godo? Å andra sidan så insmyger sig tanken att det främst görs för att det ska vara möjligt att fortsätta använda stora mängder fossila bränslen? Och för oljeindustrin att fortsätta med sin verksamhet, mer eller mindre som vanligt och fortsätta plocka upp ändliga fossila naturresurser ur jordskorpan för att användas av industrier, hushåll och i fordon runt om i världen. I många länder och även i vårt närområde byggs och investeras det exempelvis fortfarande enorma belopp i storskaliga naturgassystem såsom Nordstream 2 samt LNG-terminaler. Swedegas argumenterar dessutom fortfarande för att naturgas är ett viktigt ersättningsbränsle för olja i industrin. CCS får i det sammanhanget inte bli ett argument och en möjliggörare för att ersätta ett fossilt bränsle med ett annat. CCS är en teknisk och kommersiell utmaning, men med de enorma resurser som oljeindustrin och dess förgreningar innehar och fortsatt genererar, så lär man säkert knäcka den här nöten relativt snart. Incitamenten finns definitivt.
Vår fråga blir då om inte de pengar som investeras i CCS kunde användas bättre? Dels på andra teknikområden eller till CCUS dvs kolavskiljning, användning (utilisation) och lagring som innebär att syftet med infångningen av koldioxiden är att använda denna som råvara exempelvis i tillverkningen av syntetiska bränslen.
Kraftvärmen
Att producera syntetiska bränslen kräver tillgång till kol och väte. En kraftvärmeanläggning som drivs med biobränsle och brännbart avfall producerar el och koldioxid från bränslen som till mer än 90% är att betrakta som förnybara. I takt med att plastandelen i det brännbara avfallet minskar baserat på ökad utsortering och andra åtgärder kommer andelen att närma sig 100% förnybart.
Av tradition används den producerade elen internt i produktionsanläggningen och eventuella överskott säljs till kunder i det lokala distributionsnätet. De senaste åren har låga elpriser, skatteproblematik och den införda avfallsskatten gjort att lönsamheten sjunkit rejält avseende elproduktion som komplement till hetvattenproduktionen för fjärrvärme. En situation där elenergin från kraftvärmen i princip riskerar bli överflödig, samtidigt som effektvärdet ökat rejält i takt med att de lokala flaskhalsarna i näten för överföring och distribution blivit uppenbara. Flaskhalsar som främst ska byggas bort med förstärkningar i stam-, region- och lokalnäten.
Kraftvärmen skulle kunna bistå i försörjningen av de ökande behov som prognostiseras för större städer och tätorter, i varje fall med lokal effekt för nätstabilitet och spetslast när det behövs pga hög belastning exempelvis vintertid.
Elenergin från kraftvärmen skulle i de perioder som belastningen är låg till normal kunna användas för elektrolys av vatten för att framställa vätgas. Vätgas, som tillsammans med kolet i den förnybara koldioxid bränsleomvandlingen i kraftvärmeverken genererar, kan användas för produktion av syntetiska biodrivmedel. Befintlig fjärrvärme och värmeunderlagen de representerar, skulle teoretiskt kunna producera 10-15 TWh el per år och då generera ca 20 000 ton vätgas per TWh.
Småskalig produktion av vätgas (och syntetiska bränslen)?
Lokalt ska man kanske ”nöja sig med” att producera vätgas och sälja denna till de som investerar i storskalig bränsletillverkning alternativt industrier som exempelvis HYBRIT. Graden av renhet och lagringstryck styrs av användningsområdet och påverkar naturligtvis kostnaden för gasen. Försök har gjorts av Skellefteå Kraft att ersätta s k ”startolja” med egenproducerad vätgas (genom elektrolys), vilket fungerade bra, men ansågs för dyrt baserat på osäkerheten om framtida elpris. Att ersätta oljedrift i samband med start av fastbränslepannor och vid sotning, med vätgas skulle därvid innebära att de sista skvättarna olja försvann från landets kraftvärmeanläggningar.
Om processerna för bränsletillverkning i nuläget bedöms som för dyra i kommersiella termer så beror det sannolikt delvis på att de fossila bränslena fortfarande är för billiga och att vi kan använda dessa utan att betala för de miljö- och klimatkostnader de ger upphov till. En indikation på detta är att fossil diesel (ca 80% fossil) i skrivande stund kostar ca 13:40 SEK medan HVO100 på samma mack (Hässleholm) kostar 14:32 SEK per liter. Kanske rätt pris på förnybar diesel, men säkert ett för lågt pris på den fossila.
Hur stöder vi utvecklingen och produktionen av förnybar diesel (och bensin) så att vi parallellt med en rimlig elektrifiering kan ersätta all den fossila bränsleanvändningen i vägtrafiken, rentutav i närtid?
Hur stödjer vi bilköpare som väljer bränslesnåla dieslar som uppfyller kraven i Euro 6d och som enligt tillverkaren kan köras på förnybar diesel typ HVO?
Det måste löna sig att välja teknik och bränslen som bidrar till klimatomställningen. Det gör det inte idag. Den som har en bil som kan köras på HVO och uppfyller Euro 6d har inget incitament överhuvudtaget för att tanka biodrivmedel. Många gör det ändå eftersom de anser det är rätt ur klimatsynpunkt, men här finns det onekligen utrymme för förbättringar ur ett systemperspektiv till gagn för klimatomställningen.
Vätgasen
Att producera 1 kg vätgas med elektrolys kräver ca 50 kWh el. Om vi räknar med att elen kostar oss 0,5 SEK per kWh så blir kostnaden för 1 kg vätgas 25 SEK. Vad räcker då ett kg vätgas till? Ja, till att driva en bränslecellsdriven bil ca 100 km, vilket med andra ord blir ca 2,50 SEK per mil i Sverige. I paritet med driftkostnaden för en elbil. 2 hg vätgas motsvarar således en liter bensin eller diesel vilket gör vätgasen både lönsam och klimatvänlig med svensk elmix och svenska elpriser.
Vad kostnaden är för att producera e-diesel baserat på vätgas och infångad koldioxid vet jag inte, men om ett kg vätgas kan produceras för (mindre än) 25 SEK och energin i grova termer motsvarar den i 5 liter diesel eller bensin så borde elektrolys av vatten, kolavskiljning från CO2 och tekniken som sammantaget krävs för processen att göra syntetiska bränslen, kunna utvecklas i kommersiell skala inom en icke alltför avlägsen framtid. Eller är det att göra det hela för enkelt?
Istället för att gräva upp stora delar av jordens tillgångar av metaller som litium m fl och tillverka batterier av dessa borde vi kanske besinna oss och angripa frågan om transportsektorns klimatomställning lite bredare. De planer som olika särintressen försöker sätta i verket för att öka andelen elfordon på kort sikt måste kylas ner och sättas i ett helhetsperspektiv. Globalt måste vi också fråga oss vad vinsten blir om den el som används för att ladda elfordon, produceras med fossila bränslen som kol, olja eller naturgas?
Laddhybrider med 8-10 mils räckvidd på el och små effektiva förbränningsmotorer vore en bättre väg än att satsa brett på en introduktion av elbilar till allt och alla. Laddhybrider löser de flesta transportbehov som de som bor och jobbar i närheten av tätorter och städer kan tänkas ha. För våra norrländska vänner och andra glesbygdsbor så är det under överskådlig tid dieseldrivna fordon som gäller och då gärna de modeller som uppfyller Euro 6d och som kan köras på HVO.
På lite sikt kan förhoppningsvis vätgasdrivna bränslecellsfordon introduceras på bred front och komplettera helheten. Tills dess borde vi nöja oss med en begränsad elektrifiering och satsa rejält på utvecklingen av biodrivmedel för den del av dagens bilpark som är utrustad med moderna förbränningsmotorer.
Nordiska samarbeten?
Sverige och Norge har under långa perioder god tillgång på billig och klimatvänlig el. Borde inte vi kunna ta täten i tillverkningen av syntetiska biodrivmedel parallellt med att skogsindustrin i Sverige och Finland inom ramen för sin omställning ökar förmågan att producera biodrivmedel från skogsråvara (och återvinning) i allt större volymer. Bränsleceller i kommersiella applikationer är på gång, men en del tekniska genombrott behövs för att tekniken ska bli fullt gångbar och tillgänglig även för oss konsumenter. Vätgas till industriprocesser för att ersätta kol, olja och naturgas är också på gång och svensk industri har antagit dessa utmaningarna i sina ”färdplaner” för klimatomställningen.
En offensiv strategi för att fasa ut i princip alla de fossila bränslena bygger således på god tillgång till:
Förnybar (eller fossilfri) el.
Vatten – vätgas (och syre).
Koldioxid som infångas från förbränning av förnybara bränslen.
Utökade möjligheter till att lagra energi – primärt el och vätgas.
Tillgångar som vi tillsammans har gott om i Sverige, Norge och Finland. CCS är säkert intressant som en (övergångs-) lösning för att minimera tillskotten av fossil koldioxid i atmosfären. I de lösningar som är av mer permanent karaktär, som bio-CCUS, borde kraftvärmen kunna spela en roll.
Kraftsystemet
Fossilfri elenergi har vi som alla vet gott om i Sverige och i det svenska (och nordiska) kraftsystemet behöver vi ha kvar såväl vatten- som kärnkraft under överskådlig tid. Till detta kommer vindkraften. Dagens elproduktion som till mer än två tredjedelar vilar på den styrbara effekt som vattenkraften tillsammans med kärnkraften utgör är helt avgörande för om vi ska klara en omställning till fossilfri elproduktion 2045.
Att ett system, som vid den tidpunkten sannolikt behöver producera 180-190 TWh per år, till två tredjedelar baseras på eleffekt från styrbara produktionskällor är en annan avgörande faktor för nätstabilitet och leveranssäkerhet. Diskussionen om ny kärnkraft får vi ta en annan gång, för under de närmaste åren handlar det om att säkerställa driften i de sex (eller åtta) reaktorer som är ekonomiskt försvarbara att driva vidare i åtminstone tjugofem år till.
Elen från överflödig vindkraftsel kan kanske användas på samma sätt som kraftvärmen för produktion av vätgas, med andra ord nyttiggöras i blåsiga perioder när belastningen på nätet är låg, vilket i princip är hela sommarhalvåret. Vindkraftens effektvärde är begränsat och var den högst belastade timmen 2019 ca 11%, vilket ytterligare accentuerar kraftvärmens potentiella roll som lokal effektreserv i våra större tätorter, vilken kan bli väldigt värdefull framöver.
Jag vet att mina resonemang går i planekonomisk riktning, men varför inte om det kan hjälpa oss att lösa klimatomställningen utan att kraftsystemet liksom landets konkurrenskraft och ekonomi går åt skogen. Klimatomställningen blir inte av om vi ska låta alla särintressens blommor få blomma. En sådan strategi har varken Sverige eller klimatet råd med.
Vi vet i grova drag vad vi måste satsa på, varför tvekar vi?