International Air Transport Association (IATA) har satt upp som mål att klimatpåverkan från flygindustrin ska minskas med 50 procent fram till 2050 med 2005 som utgångspunkt. Att förbättra flygplanens bränsleeffektivitet är en viktig åtgärd men i målsättningen ingår även en tydlig satsning på förnybara bränslen. “Tankarna på biobaserade flygbränslen fanns redan för tio år sedan men möttes då oftast med viss skepsis”, berättar professor Angelica Hull, som är VD för Swedish BioFuels.

“Vi har sedan länge forskat kring alternativa bränslen, men det var den förre USA-ambassadören Michael Woods som hittade oss i sin jakt på svenska energi- och miljöteknikföretag. Han bidrog till att vi fick en betydande finansiering från det amerikanska försvarsdepartementets forskningsinstitut DARPA”, fortsätter Angelica.

Utvecklingen av jetbränsle har varit framgångsrik och Sweden Biofuels tar nu nästa steg genom planerna att leda ett konsortium som i halvindustriell skala ska framställa 10 000 ton bränsle per år från biomassa. Häften av detta kommer att utgöras av jetbränsle och resten av bensin och diesel. Miljönyttan ligger i minskade utsläpp av koldioxid och partiklar från flygplanen och tester har visat att bränslet uppfyller och överträffar kvalitetskraven och specifikationerna för det militära flygbränslet JP-8 och eftersom råvarorna hämtas från restprodukter från träindustrin, hushållsavfall eller biogas blir det ingen konkurrens med livsmedelproduktion och markanvändning.

Från biomassa till jetbränsle

Jetbränsle är en komplicerad produkt som består av en blandning av hundratals olika kolväten. Det är därför en utmaning att med hjälp av biomassa tillverka en produkt som har samma tekniska egenskaper som det fossilbaserade bränslet. Kärnan i Swedish BioFuels teknologi bygger på att cellulosa, lignocellulosa eller andra kolkällor utnyttjas som råvara i en patenterad process att framställa helsyntetisk paraffinolja. De tekniska framstegen ligger i utvecklingen av de katalysatorer och utrustningar som används vid syntesen av den komplexa slutprodukten, dvs förgrenade paraffinoljor, monoaromater och cykliska kemiska föreningar.

Swedish Biofuels Miljönytta 1

Tillverkningsprocessen omfattar två steg där det första kallas ”biomassa-till-alkohol” (BTA) och det andra ”alkohol-till-jet” (ATJ). I det första steget produceras alkoholer med kolkedjor som består av 2 till 5 kolatomer och där etanol är en viktig produkt. Här kan Swedish BioFuels välja olika vägar för att tillverka alkohol, exempelvis från träpellets till syntesgas och fermentation av syntesgas eller en liknande rutt där man utgår från biogas. Även vägar där hushållssopor eller trä fermenteras kan utnyttjas. Fördelarna med processen är att slutprodukten blir en väl definierad blandning av kortkedjiga alkoholer. Vid den följande kemiska syntesen omvandlas alkoholerna till kolväten genom tillsats av vätgas (hydrogenering). Efter en reningsprocess kan jetbränsle, bensin och diesel separeras.

På Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm finns en pilotanläggning som har varit i kontinuerlig drift under två år. Anläggningen kan producera sammanlagt 10 ton produkt per år, vilket innebär 4,8 ton jetbränsle, 3,5 ton bensin och 1,7 ton diesel.

Processanläggning för framställning av biobaserat jetbränsle.

Processanläggning för framställning av biobaserat jetbränsle.

”Processen att använda alkoholer som mellansteg är en flexibel metod för att framställa avancerade kolvätebränslen. Vi ser därför en mycket stor potential i att använda från ”alkohol-till-jet” i storskalig produktion av flygbränsle”, konstaterar Angelica Hull. ”Vi kallar jetbränslet SB JP-8 och det testas för närvarande av det amerikanska flygvapnet i deras program för att införa och certifiera alternativa bränslen. Data har lämnats vidare till den amerikanska testorganisationen ASTM och vi hoppas på certifiering under 2014 av vårt bränsle för kommersiell användning”.

Leder internationellt konsortium

Swedish BioFuels har under 2013 bildat ett internationellt konsortium med företag och universitet som tillsammans kan bidra med råvaror, processutveckling, design av processutrustningar och uppbyggnaden av en produktionsanläggning i halvindustriell skala. I projektet, som under en femårsperiod får stöd från EU, tillämpas ett brett hållbarhetsperspektiv och bland annat kommer livscykelanalyser av miljöpåverkan från råvara till färdig produkt att genomföras. Som delmål för projektet gäller bland annat:

  • Att visa att det i halvindustriell skala går att framställa helsyntetisk paraffinolja som klarar specifikationerna för flygbränslen av typen Jet A, Jet A-1 och JP-8.
  • Att visa att det går att använda olika typer av råvaror i processen.
  • Att utvärdera de miljömässiga, ekonomiska och kommersiella konsekvenserna av det biobaserade flygbränslet.

Artikeln publicerades i november 2013