Tillverkning av elektrobränslen kan utjämna effektbrist i elnätet och bidra till bättre nätkapacitet. – Syntetiska bränslen från vattenelektrolys och infångad koldioxid har fördelar på flera marknader, säger Anna-Karin Jannasch på RISE. Det finns plats till både industrin och transportsektorn.

Marknaderna för elektrobränslen kommer att växa och det ena utesluter inte det andra. Olika marknader kan komplettera varandra, säger Anna-Karin Jannasch, senior forskare på RISE, avdelningen för Resurseffektiva system och tjänster i Lund. Hon är ledare för fokusområdet Industriell omställning som ser närmare på hur elektrobränslen kan bidra till samhällets och industrins övergång till fossilfri energi.

Forskningens utgångsläge är att det kommer att ta oöverskådligt många år att elektrifiera allt som i teorin kan elektrifieras, om det överhuvudtaget låter sig göras. Under tiden kan e-bränslen från elektrolysbaserad vätgas bli en nödvändig räddningsplanka för både processindustrin, transportsektorn och klimatpolitiken.

Elens industrinytta
Genom att använda elkrävande elektrolys blir konceptet en del av industrins elektrifiering. Industrin sitter redan med processer som kan producera flytande eller gasformiga kolväten från bland annat koldioxid, som i princip alla typer av elektrobränslen består av. Därmed uppstår ett antal vinn-vinn-situationer: koldioxid kan användas istället för att släppas ut, förnybar överskottsel kan komma till användning och delar av processindustrin kan hitta nya marknader.

Extra intressant är massa- och pappersindustrin, tycker Anna-Karin Jannasch, som årligen släpper ut stora volymer grön biogen koldioxid som kan reagera med den elektrolysbaserade vätgasen till helt förnybara elektrobränslen. Nu leder hon ett projekt som tillsammans med industrikoncernen Nouryon, BillerudKorsnäs och Södra undersöker möjligheterna för integrering av elektrobränsleprocesser i just den typen av processindustri.

– Förutom en växande extern marknad för elektrobränslen som drivmedel i transportsektorn eller som ny insatsråvara kan industrin också lagra elektrobränslen för senare användning i egna processer, säger Anna-Karin Jannasch.

Elektrobränslen i elnätet
Projektet stöds av Energimyndigheten som vill se hur elektrobränslen kan ingå i nya bioraffinaderikoncept men myndigheten är kanske också extra intresserad i den systemreglerande funktionen i elnätet. Tanken är att energikrävande kemi-, massa- och pappersindustri kan ta en mer aktiv roll på elmarknaden genom att tillverka elektrobränslen som i sin tur har producerats med hjälp av elektrolys.

Elektrolys kräver stora mängder el som kan pressa kapaciteten i lokala eller regionala elsystem, något som kräver smart organisering, menar Anna-Karin Jannasch. Industrin kan till exempel styra sin elförbrukning genom att variera den mot vätgas- eller bränslelager som byggs upp i överskottstider.

I teorin kan elektrobränslen mildra elsystemets utmaning med en allt mer volatil och väderberoende elmarknad, både vad gäller priser och effektbalans. En intressant frågeställning blir hur relationen till elmarknadens i så fall kan se ut, menar Anna-Karin Jannasch.

Nordiska förutsättningar
Än så länge finns inga anläggningar för elektrobränsleproduktion på plats i Sverige. Utomlands har intresset emellertid vuxit mycket på senare år och idag finns enligt Jannasch över fyrtio demonstrations- och pilotanläggningar i drift eller under uppbyggnad i Europa. Att Sverige och Norden kan tyckas släpa efter i utvecklandet av marknader för elektrobränslen är mycket på grund av den traditionellt stabila nordiska elmarknaden.

När det framöver blir mycket som svajar i elsystemet är det endast en tidsfråga innan mer storskalig produktion av vätgas och elektrobränslen kommer igång i kommersiell skala i Europa och även i Sverige, menar Anna-Karin Jannasch och lyfter fram HYBRIT som ett exempel på hur man kan tänka runt detta.

– Det är en fråga om systemförändringar, elmarknadens utbyggnad och förutsättningar, tvärsektoriella samarbeten och en ekonomi som är kopplad till teknikutveckling för till exempel mer kostnadseffektiva elektrolysörer, som efter elen är den tyngsta kostnadsposten, och möjligheten till storskaliga vätgaslager.

Acceptabel verkningsgrad
Second Opinion har tidigare skrivit om elektrobränslen som e-diesel i transportsektorn och insatsmaterial i kemiindustrin. Vill man nå stora volymer är industrin mest intressant, tycker Ana-Karin Jannasch, men framtidens elektrobränslemarknad kommer under överskådlig tid att ha många nischer med plats till olika aktörer. Att en aktör inte ser lönsamhet i transportsektorn betyder inte nödvändigtvis att en annan har fel i sina kalkyler.

Som klimatsituationen ser ut idag är det inte heller ett överskuggande problem att verkningsgraden för e-diesel i förbränningsmotorer kan tyckas vara provocerande dålig i förhållande till direktverkande el, menar Anna-Karin Jannasch. Enligt en tidigare kunskapsöversikt från Lunds universitet kan verkningsgraden för en bil med elektrobränslen räknat i kilometer per kWh el hamna helt nere på en tiondel av en batteribils verkningsgrad (0,5–1 km/kWh jämfört med 5 km/kWh för en batteribil).

Den politiska motorn
– Direkt el ger bäst verkningsgrad men det är i teorin då det inte går att genomföra direkt elektrifiering överallt samtidigt. Undervägs i omställningen måste samhället också använda andra teknologier och andra bränslen. Det är idag också osäkert hur stor del av drivmedelsmarknaden som kan fyllas upp av bioenergi, säger Anna-Karin Jannasch.

– I Europa har vi inte samma tillgång till biomassa överallt så det kan helt klart bli intressant att producera gröna bränslen på syntetisk väg via elektrolys.

Ändå är det inte bränslet men motorn som hamnat i centrum av den politiska debatten. Regeringsuppgörelsen januariavtalet var tydlig med att nya bensin- och dieselbilar inte får säljas efter 2030 medan utfasningen av fossila bränslen istället ”ska utredas”. Anna-Karin Jannasch tycker att man istället för att förbjuda motorn måste ta reda på vad den förbränner.

– Man måste skilja förbränningsmotorer med fossila drivmedel från förbränningsmotorer som går på gröna alternativ. Olika bränslen ger olika klimatavtryck, säger Anna-Karin Jannasch.

* * *

Power2X: Elektrobränsle och elektrodiesel ingår i begreppet power-to-liqiud som är en del av power-to-x (Power2X, P2X). X:et refererar till den stora mångfalden tillämpningar som idag finns inom området.