Search

Klimatförändringarna medför nya utmaningar för verksamheter som både beror av politiska beslut för att begränsa den globala uppvärmningen och av de fysiska förändringarna i klimatet. Beslut som tas av verksamheter inom det kommande decenniet kan resultera i inlåsningseffekter om klimatförändringsaspekten inte inkluderas. I projektet Passivitet i klimatfrågan: Fjärrvärmesektorns exponering mot en utvecklad bioekonomi och ett förändrat klimat identifieras vilka påverkansfaktorer som fjärrvärmebranschen i Sverige behöver inkludera i framtida investeringsbeslut för att framtidssäkra verksamheten mot klimatförändringarna och undvika inlåsningseffekter. Sammanfattning max 200 ord Den svenska fjärrvärmebranschen står inför stora reinvesteringar detta decennium och tidigare studier visar att majoriteten planerar att investera i liknande teknik som i dag. Inom investeringarnas livslängd kommer förutsättningarna att förändras till följd av klimatförändringarna och ett investeringsbeslut som tas i dag måste inkludera klimatförändringsaspekten för att undvika inlåsningseffekter de kommande 30–40 åren. Projektets mål är att framtidssäkra fjärrvärmens roll i det svenska energisystemet mot förändringar som kan uppstå till följd av klimatförändringarna. Detta genom att identifiera påverkansfaktorer och dess exponering till följd av en utvecklad bioekonomi inom EU och fysiska förändringar i och med ett förändrat klimat. De identifierade påverkansfaktorer grupperas i projektet till tre påverkansbilder. 1) Bränsleberoende: reinvestering i stora produktionsanläggningar centralt belägna i nätet med tungt bränsleberoende och därmed inlåsningseffekter. 2) Det fysiska systemet: störningar på ledningsnät och anläggningar som påverkar leveranssäkerheten. 3) Fjärrvärmeaffären: investeringsbeslut baseras på kunders efterfrågan i dag. Av de tre påverkansbilderna bedöms 3) Fjärrvärmeaffären, vara den mest akuta påverkansbilden att agera på, följt av 1) Bränsleberoendet, och minst akut, 2) Det fysiska systemet. Efter diskussioner med fjärrvärmeföretag bedöms påverkansbild 1) Bränsleberoendet, vara den som medför störst osäkerheter och är svårast att hantera.

I det här examensarbetet har utnyttjande av spillvärme internt för att energieffektiviserapelletstillverkningen vid Bioenergi Luleå projekteras. Arbetet har innefattat attundersöka om det är möjligt att implementera spillvärmen i processen utan att störanuvarande produktion, vilken teknik som efterfrågas och om det blir någon vinst förföretaget. Grundliga litteraturstudier har genomförts för att ta reda på hur spillvärmekan användas och vad det finns för teknik för att göra det möjligt. Att användaspillvärme internt för att effektivisera olika typer av processer är något som används istörre utsträckning idag och verkar vara något som flera företag är beredda att satsa på. Viktiga resultat som tagits fram i det här projektet är att det kommer vara möjligt atteffektivisera pelletstillverkningen utan att störa befintlig produktion. Genom attförvärma kvarnluften från 23 ℃ till 58 ℃ kommer det resultera i att torkeffekten kansänkas till 𝑃𝑇𝑜𝑟𝑘−𝑠𝑝𝑖𝑙𝑙 = 8235 𝑘𝑊, fuktigheten på spånet kommer då öka till 9,35 %och temperaturen på spånet efter torken kommer sjunka till 𝑇2 = 122 ℃. Det kommerinte ske någon stor skillnad i tillsatt ånga innan pelletspressarna med den nyatemperaturen från hur det ser ut idag. Den stora vinsten som Bioenergi Luleå kommerfå av att förvärma kvarnluften är att mängden spån i torken kommer att kunna öka till332,64 𝑡𝑜𝑛/𝑑𝑦𝑔𝑛 vilket resulterar i en ökning på ca 790 𝑡𝑜𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑙𝑒𝑡𝑠 𝑝𝑒𝑟 å𝑟. Känslighetsanalysen visar det att oavsett om mätningarna skulle ha en minskning på10 % eller öka med 10 % så skulle vinsten för Bioenergi Luleå fortfarande varamarkant. Ökningen på pelletsproduktionen kommer fortfarande uppgå mot runt700 𝑡𝑜𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑙𝑒𝑡𝑠/å𝑟.

För att Sverige ska nå klimatmålet om noll nettoutsläpp av växthusgaser till år 2045 behöver bland annat mer biobränslen fasas in och fossila bränslen fasas ut och därför behövs större produktion och fler alternativ av biobränslen. Pyrolysolja är ett alternativ till biobränsle som har forskats på sedan 1970-talet men som först för några år sedan börjat produceras i större skala för användning till värmeproduktion. Först i år startades även en byggnation för produktion av pyrolysolja som ska uppgraderas till biodrivmedel av Pyrocell. Pyrolysoljan har annorlunda egenskaper och sammansättning mot andra biooljor och fossila oljor. Till exempel har pyrolysolja högt vatteninnehåll, hög viskositet och högt innehåll av syresatta komponenter vilket gör att pyrolysoljan har lågt värmevärde, är svårare att hantera och är ostabil. Karlstad Energi AB har påbörjat ett projekt för att utvärdera en integrerad pyrolysreaktor vid en befintlig kraftvärmepanna med målsättningen att i framtiden producera pyrolysolja. De är intresserade av att använda pyrolysoljan som bränsle i två av deras reservpannor för fjärrvärmeproduktion och för att få produktionen lönsam är de dessutom intresserade av att sälja pyrolysoljan som råvara till drivmedelsindustrin. Syftet med arbetet är att undersöka pyrolysoljans användbarhet i Karlstad Energis system utifrån pyrolysoljans egenskaper, åldring, förbränning och uppgradering till biodrivmedel samt jämföra pyrolysoljans egenskaper och förbränning med biobränslet de använder idag, bio100. Målen är att; (1) kartlägga och jämföra pyrolysoljans egenskaper med bio100 utifrån litteratur, (2) beräkna och bedöma viskositetsförändring samt varmhållnings och förvärmningstemperaturer av färsk och lagrad pyrolysolja utifrån litteratur, (3) beräkna förbränningsegenskaper och förbränningsprestanda vid en uttagen effekt på 30 MW i reservpannan genom simulering i Chemcad tillsammans med en uppbyggd värmeöverföringsmodell i Excel och (4) undersöka möjligheten att uppgradera pyrolysolja till biodrivmedel genom teoretisk beräkning av vätgasbehov och oljeutbyte. Pyrolysoljan undersöks med 25, 15 och 8 vikt % vatten och tillsats av 5 och 10 vikt % metanol och etanol för att stabilisera pyrolysoljan samt förbättra förbränningen. Resultaten visar på att en pyrolysolja med 8 % vatteninnehåll kan ha alltför hög viskositet för att kunna pumpas och förbrännas i rimliga varmhållnings- och förvärmningstemperaturer, medan 26 och 15 % klarar det med rimliga temperaturer, med och utan tillsats av alkohol. Vid förbränning med en uttagen effekt på 30 MW krävs ca 1,9-2,6 gånger så högt oljeflöde och ca 1,05-1,21 gånger så högt rökgasflöde för pyrolysoljorna mot bio100 (3250 kg/h respektive 42900 m3/h). Det innebär att anläggningen skulle kunna vara underdimensionerad för att få ut 30 MW vid förbränning av pyrolysolja där oljeflödet förmodligen är det begränsande flödet. Detta kräver ytterligare utredning av utrustningen. Luft-bränsle förhållandet för att uppnå 4 % syreöverskott är ca dubbelt så stort för bio100 mot pyrolysoljorna (16 mot 6,7-8,6 kg luft/kg olja). Utsläpp av stoft och NOx kan bli väldigt högt på grund av det höga ask- och kväveinnehållet och kommer förmodligen inte klara de framtida utsläppsbegränsningarna varav åtgärder kommer behövas. Verkningsgraden (baserat på det högre värmevärdet) för 8 % vatteninnehåll med 10 % etanol kommer upp i samma verkningsgrad som bio100 (91 %) mot 26 och 15 % vatteninnehåll som kommer upp i ca 84 respektive 88 %. Det teoretiskt beräknade vätgasbehovet och oljeutbytet ligger mellan ca 575-775 liter vätgas/kg pyrolysolja respektive ca 45-62 %. Överlag är tillsats av metanol det bättre alternativet för viskositeten men etanol är bättre vid förbränning och uppgradering till biodrivmedel. For Sweden to reach the goal of zero net emissions of greenhouse gases by the year 2045, more use of biofuels and less use of fossil fuels is needed and for this we need higher production and more options of biofuels. One option is pyrolysis oil which has been in research since the 1970’s but was only recently introduced to large-scale heat production. Also, this year Pyrocell have started the construction of a pyrolysis plant where the pyrolysis oil is going to be upgraded to biofuels. The pyrolysis oil has different properties and composition compared to other biooils and fossil oils. For example, it has high water content, high viscosity and high content of oxygenated compounds which makes the oil more difficult to handle, unstable and gives the oil a low heating value. Karlstads Energi AB has started a project to evaluate an integrated pyrolysis reactor to one of their existing combined heat and power plants with the objective to produce pyrolysis oil in the future. They are interested in using the pyrolysis oil as a fuel in two of their reserve boilers for district heating production and to sell as raw material to the fuel industry. The object of this study is to investigate the possibility of using the pyrolysis oil at Karlstads Energi in the meaning of properties, aging, combustion and upgrading to biofuel and to compare the properties and combustion performance with the fuel they are using today, bio100. The goals are to; (1) map and compare the properties and composition of pyrolysis oil with bio100 from literature, (2) calculate and estimate changes of viscosity and storage- and atomization temperatures of fresh and stored pyrolysis oil using data from literature, (3) calculate combustion properties and combustion performance at 30 MW power outlet from the boiler through simulation in Chemcad and a heat transfer-model in Excel and (4) investigate the possibility to upgrade pyrolysis oil to biofuel through theoretical calculation of hydrogen consumption and biofuel yield. The pyrolysis oil is investigated with 25, 15 and 8 wt% water and addition of 5 and 10 wt% methanol and ethanol to stabilize the oil and to improve the combustion. The results shows that a pyrolysis oil with 8 wt% water could have too high viscosity to be able to be pumped and combusted in reasonable temperatures while 26 and 15 wt% water have lower viscosity and can be used in reasonable temperatures, both with and without addition of alcohol. At combustion with 30 MW power output the flow of pyrolysis oil and flue gases is 1,9-2,6 times and 1,05-1,21 times higher than bio100, respectively (3250 kg/h and 42900 m3/h, respectively for bio100). This means that the facility could be undersized to be able to get 30 MW power output with pyrolysis oil, where the oil flow probably is the limiting factor. This requires further investigation of the equipment. The air-fuel-ratio to receive 4% excess oxygen in the flue gases for the pyrolysis oils is about half of that of bio100 (6,7-8,6 compared to 16 kg air/kg oil, respectively). The emissions of dust and NOx are high for the pyrolysis oils because of high content of ash and nitrogen and will probably exceed the future limitations of which measures will be needed. The efficiency (based on higher heating value) for pyrolysis oil with 8 wt% water and 10 wt% ethanol can reach the same efficiency as bio100 (91%), while 26 and 15 wt% water content reach 84 and 88%, respectively. The theoretical hydrogen consumption and biofuel yield were calculated to 575-775 L hydrogen/kg pyrolysis oil and 45-62%, respectively. Overall, addition of methanol is a better choice for the viscosity, but ethanol performs better in combustion and upgrading to biofuels.

För att kunna möta framtida energibehov och samtidigt värna om miljön kommer det krävas att energisystemet och transportsektorn, som den ser ut idag, förändras i grunden. För att få till förändring läggs på Europeisk och nationell nivå direktiv respektive mål. Detta har lett till att man på regionala nivåer kollar över sina energibalanser och hur ens klimatpåverkan ser ut och kan minskas. En av dessa regioner är Kronobergs län i Småland som år 2050 vill bli ett Plusenergilän. Plusenergilän innebär att Kronoberg ska vara självförsörjande på sitt energibehov samt vara helt klimatneutrala. Energikontor Sydost har av regionen givits i uppdrag att följa upp de här målen, vilket sätter premisserna för det här projektet.För detta ändamål har en nutida energibalans i länet skapats för år 2019 för att utifrån denna ge en bild av de utmaningar Kronoberg kommer ställas inför, och på så sätt skapa ett framtida scenario med milstolpar för år 2030 och 2050.I rapporten skapas utifrån Energimyndighetens framtidsprognoser, ett elektrifieringsscenario där främst transport och industrisektorn i högre grad förväntas använda elenergi. Utifrån prognoserna och elektrifieringsscenariot fastslogs att Plusenergi inte uppnås år 2050 och därför föreslogs tre ytterligare åtgärder som innefattade mer vindkraft, egenproduktion av flytande biobränslen samt Bioenergy Carbon Capture and Storage. Med dessa åtgärder uppnås Plusenergilän år 2050 men som slutsats dras också att utifrån hur energibalansen såg ut år 2019, är det en lång väg för Kronobergs län att uppnå de fastställda målen till Plusenergi, och att det främst är energi inom transportsektorn och den totala tillförseln av el som är de stora parametrarna som behöver förändras i infrastrukturen. SCB, PHEV, BEV, BECC, Pyrolysolja, HDO, Plusenergilän, Scenario, Elektrifiering, Energibalans, Vindkraft, EnergyPLAN

Nivåerna av växthusgaser i atmosfären har ökat drastiskt de senaste århundradet, till följd av mänsklig aktivitet. Det krävs en stor omställning för oss människor om klimatförändringarna ska motverkas och för att konsekvenserna för planeten inte ska bli allt för stora. Koldioxid är en av de viktigaste växthusgaserna och skogen är en viktig del i balansen av koldioxid i atmosfären genom att växter och träd binder in koldioxid och lagrar biogent kol i biomassan. Rundvirke kan användas för att producera en mängd olika produkter med olika användningsområden och varierande livslängd och det finns både globala och nationella mål som stödjer ett arbete för en minskad klimatpåverkan med skogens resurser som verktyg. Syftet med examensarbetet var att analysera inbindningen av biogent kol i det årliga tillskottet av träbaserade produkter från svensk skogsindustri, för att sedan undersöka potentialen att öka tiden för inbindning av det biogena kolet. FN:s klimatpanel (IPCC) har tagit fram en generell metod för att beräkna lagringen av kol i skördade träprodukter och beräkningarna bygger på tre produktkategorier, vilka är sågade trävaror, spånskivor och papper och kartong. Detta examensarbete har utvidgat FN:s klimatrapportering genom att studera totalt sexton produktkategorier. Flödet av biogent kol studerades genom en materialflödesanalys, som bygger på massbalans mellan ”inputs” och ”outputs” i ett system. Systemet studerades från det att råvara förbrukas till dess att produkterna går som avfall och förbränns. Statistik över råvaruförbrukning inom sågverksindustrin och massaindustrin, samt produktionsmängd av fibermassa och träbaserade produkter användes i analysen. En stor volym biomassa går dessutom direkt till förbränning och ger bioenergi. Resultatet visade att sågade trävaror från sågverksindustrin har längst medellivslängd och binder även in störst mängd biogent kol. Biobränslen har kortast medellivslängd, och koldioxid frigörs till atmosfären på mycket kortast tid. Enligt detta examensarbete innehåller träbaserade produkter från Sverige 29,0 miljoner ton koldioxid årligen. Tre strategier att förlänga inbindningstiden av biogent kol studerades, vilka är förlängd livslängd för produkter, kaskadanvändning och Bio-Energy with Carbon Capture and Storage (BECCS). Att förlänga livslängden för produkter innebär att återvinning av exempelvis cellulosabaserade textilier införs. Kaskadanvändning innebär att skogsindustrin primärt ska producera långlivade produkter och undvika att biomassa direkt går till förbränning. BECCS bygger på att träden binder in kol i sin biomassa och när en träbaserad produkt förbränns pressas frigjord koldioxid ned i marken och lagras. BECCS bedöms vara den strategi som är mest avancerad. The levels of greenhouse gases have increased drastically over the past hundred years as a result of human activity. Major actions are needed to counter climate change, if the consequences are not to be too great. Carbon dioxide is one of the most important greenhouse gases and the forest is an important part of the balance of carbon dioxide in the atmosphere, by the fact that plants and trees bind carbon dioxide and store biogenic carbon in the biomass. Roundwood can be used to produce a variety of products with different applications and varying life spans and there are both global and national goals that support a work to reduce climate change with forest resources as tools. The aim of the thesis was to analyse the storage of biogenic carbon in the annual addition of wood-based products from the Swedish forest industry, and then to investigate the potential to increase the time of storage. The UN Climate Panel (IPCC) has developed a general method for calculating the storage of carbon in harvested wood products and the calculations is based on three product categories, which are sawn wood, wood-based panels and paper and paperboard. This thesis has expanded the UN climate reporting by studying a total of sixteen product categories. The flow of carbon was studied using a material flow analysis, which is based on the mass balance of inputs and outputs in a system. The system was studied from the raw material being consumed until the products are defined as waste and incinerated. The calculations were based on statistics on raw material consumption in the sawmill industry and the pulp and paper industry, as well as production volume of fibre pulp and wood-based products. A large volume of biomass also goes directly to incineration and provides bioenergy. The binding time of biogenic carbon was analysed to explore the potential of increasing the binding time, using different strategies. Sawn timber products from the sawmill industry have the longest average life span and also bind the highest amount of biogenic carbon. Biofuels have the shortest average life span, which means that carbon dioxide is released into the atmosphere rapidly. A total of 29.0 million tonnes of carbon dioxide are stored in wood-based products annually, according to this study. Three strategies to extend the storage time of biogenic carbon were studied in this study, which were extended life span of the products, cascading wood use and so called BECCS. To extend product life means introducing recycling of, for example, cellulose-based textiles. Cascading wood use means that the forest industry primarily produce long-lived products and avoid biomass going directly to incineration. BECCS is based on the fact that trees bind carbon dioxide in their biomass and when wood-based product is incinerated, the carbon dioxide is stored in the ground. BECCS is considered to be the most advanced strategy, of the three.

För att uppnå Sveriges energi- och klimatmål för energieffektivisering och koldioxidutsläpp måste nya tekniker och innovationer undersökas för att bidra till att göra energianvändningen mer effektiv i bostadssektorn. Ett alternativ för att uppnå målen är att använda ett integrerat värmesystem. De integrerade värmesystemen som undersöks i den här rapporten innefattar värmeåtervinning via ventilation som komplement till fjärrvärme, vilket jämförs med uppvärmning av bara fjärrvärme. De valda integrerade värmesystemen från HögforsGST kommer undersökas ur ett livscykelutsläpps- och primärenergiperspektiv. Analysen ska utreda om systemen bidrar till att sänka energianvändningen och hur stora livscykelutsläppen av koldioxidekvivalenter är för värmesystemen i två olika fastigheter. Slutsatsen för rapporten var att de valda integrerade värmesystemen var mer energieffektiva, då de använde mindre primärenergi, oavsett fall för elproduktion. De använde även 36 procent och 32,8 procent mindre producerad energi, för Lärlingen respektive Rundeln. Fjärrvärmesystemet medförde istället lägre totala livscykelutsläpp av koldioxidekvivalenter än det integrerade värmesystemen, för de flesta fallen av elproduktion. För att få ett mer tillförlitligt resultat bör de integrerade värmesystemen granskas under en längre tidsperiod för att vidare analysera använd primärenergi och livscykelutsläpp.

Carbon dioxide is released by natural and anthropogenic processes, such as the production and combustion of fossil fuels. Production of biogas also generates carbon dioxide, but of biogenic origin. The global, yearly emissions of greenhouse gases are regularly increasing, although agreements such as the Paris Agreement is signed by parties globally. Sweden has the goal to reach net-zero emissions by 2045, and thereafter to only obtain negative emission levels. To reach these goals the biogenic version of Carbon Capture and Storage (CCS) called Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) is considered to be an essential strategy. Using carbon dioxide, through Carbon Capture and Utilization (CCU), in for example products, can complement BECCS since the strategy can increase the value of carbon dioxide. These strategies make it possible to reduce the climate impact of biogas production. This master thesis aimed to chart different techniques in CCS and CCU to examine how they can be used to utilize or store carbon dioxide from biogas plants. What technical demands different solutions create was explored. The different techniques were assessed through a multi criteria analysis by a technological, environmental, marketable and economical standpoint to investigate which ones were the most suitable for a specific, studied case – Tekniska verken’s biogas plant. One suitable technique within CCU was analyzed through a screening of actors in the region. An environmental assessment of one technique in CCS and one in CCU were compared with the reference case Business as usual, to explore how a simulated biogas plant’s climate impact can change through the implementation of CCS and CCU. The charting of literature gave findings of 42 different techniques, which were sifted down to 7; algae farming for wastewater treatment, BECCS in saltwater aquifers, carbon dioxide curing of concrete, bulk solutions, production of methanol, production of methane through Power To Gas and crop yield boosting in greenhouses. The multi criteria analysis pointed out carbon dioxide curing of concrete and BECCS in saltwater aquifers as suitable solutions for the studied case. The implementation of these techniques requires a liquefaction plant, infrastructure for transportation as well as business partners. A life cycle assessment of the studied cases climate impact was given through modelling and simulation of a model plant of the studied case, with the functional unit 1 Nm3 biomethane. The reference case Business as usual had a climate impact of 0,38 kg CO2 eq, which corresponds to approximately one eighth of the climate impact of fossil fuels such as gasoline or diesel. By storing the carbon dioxide through BECCS in saltwater aquifers the climate impact decreased to - 0,42 kg CO2 eq. By utilizing the carbon dioxide through curing of concrete the biomethane’s climate impact decreased to -0,72 kg CO2 eq. The results thereby evince that Swedish biogas producers can improve their climate performance through CCS and CCU. Koldioxid släpps ut av såväl naturliga som antropogena processer, exempelvis vid produktion och förbränning av fossila bränslen. Även vid biogasproduktion uppkommer koldioxid, men av biogent ursprung. Årliga globala utsläpp av växthusgaser ökar regelbundet, trots överenskommelser som Parisavtalet som syftar till att begränsa klimatförändringarna. Sverige ska nå nettonollutsläpp senast 2045 och därefter ha negativa utsläppsnivåer. För att uppnå detta mål anses en biogen version av Carbon Capture and Storage (CCS), det vill säga avskiljning och lagring av koldioxid, kallad Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) vara en essentiell strategi. Tillvaratagande av koldioxid, genom Carbon Capture and Utilization (CCU), kan ge ett bra komplement till BECCS eftersom det nyttiggör koldioxid i produkter och kan öka värdet av koldioxid. Tekniker inom CCS och CCU möjliggör minskad klimatpåverkan inom biogasproduktion. Detta examensarbete syftade till att kartlägga olika alternativ inom teknikerna CCS och CCU för att undersöka hur dessa kan användas för att nyttiggöra eller lagra koldioxid från biogasanläggningar, samt att undersöka vilka tekniska krav som ges av lösningarna. Utifrån en multikriterieanalys bedömdes vilka lösningar som var tekniskt, miljömässigt, marknadsmässigt och ekonomiskt motiverade för tillvaratagande av koldioxid. Bedömningen genomfördes genom att studera specifikt fall som var Tekniska verken i Linköpings biogasanläggning. Den lösning som valdes ut som lämplig inom CCU analyserades ur ett marknadsmässigt perspektiv genom en översiktlig kartläggning av aktörer i regionen. Därefter studerades klimatpåverkan från en förenklad modell av Tekniska verkens biogasanläggning för att undersöka hur denna förändras vid implementering av en lämplig lösning inom CCS respektive CCU. Genom en screening av lösningsförslag identifierades 42 lösningsförslag inom CCS och CCU som sållades ner till sju stycken; algodling vid vattenrening, BECCS i saltvattenakviferer, betong härdad av koldioxid, bulklösning, metanoltillverkning, tillverkning av metan genom Power To Gas samt växthusodling. Multikriterieanalysen visade att koldioxidhärdad betong inom CCU och BECCS i saltvattenakviferer inom CCS var lämpliga lösningar för det studerade fallet. För implementering av förslagen krävdes bland annat en förvätskningsanläggning, infrastruktur för transport och samarbetspartners. De studerade scenariernas klimatmässiga livscykel erhölls genom modellering och simulering av en modellanläggning av det studerade fallets biogasanläggning i programvaran SimaPro med användning av den funktionella enheten 1 Nm3 fordonsgas. Resultatet visade att fordonsgasen i referensfallet har en klimatpåverkan på 0,38 kg koldioxidekvivalenter. Fordonsgasens klimatpåverkan var cirka en åttondel av fossila bränslen såsom bensin och diesels klimatpåverkan. Vid lagring av koldioxid genom BECCS i saltvattenakviferer förändrades klimatpåverkan till - 0,42 kg koldioxidekvivalenter. När koldioxid användes till härdning av betong förändrades fordonsgasens klimatpåverkan till -0,72 kg koldioxidekvivalenter. Detta innebär att svenska producenter av biogas kan förbättra sin klimatpåverkan genom såväl lösningar inom CCS som CCU.

Sedan 2016 har flera politiska incitament genomförts för att undersöka möjligheten för att få den nordiska vätgasmarknaden att växa. Vätgas är en energibärare med potential att användas som ett miljövänligt drivmedelsalternativ för transportflottan eftersom utsläppen vid användning med bränslecell är rent vatten och bränslecellsbilar har en hög energieffektivitet i jämförelse med bilar med traditionella förbränningsmotorer. De enda utsläppen som förknippas med vätgas är de som sker i samband med produktionen av gasen. Det finns flera olika sätt att producera vätgas ur olika substrat. Idag produceras den mesta vätgasen från naturgas på raffinaderier för användning i bensin- och dieselproduktion. Det planeras en expansion av tankstationer för vätgas i Sverige, men då det finns få producenter så finns det ett intresse för Tekniska verken i Linköping AB att undersöka vad olika produktionsvägar för vätgas har för fördelar och nackdelar i jämförelse med andra biodrivmedel som fordonsgas och elektricitet. Studiens syfte var att undersöka tekniskt lämpliga produktionsvägar för vätgas som är kompatibla med biogasproduktion eller vindkraftsel, och jämföra de olika produktionsvägarna med biogas och vindkraftsel i relation till klimatpåverkan och energieffektivitet då drivmedel för 100 km körsträcka produceras. Efter en teknisk screening av vätgasproduktion, biogasproduktion och elektricitet från vindkraft konstanterades att vätgasproduktion viaångreformering av biogas, tvåstegsrötning av organiskt avfall och PEM-elektrolys är de produktionsvägar som har bäst potential för miljövänlig vätgasproduktion hos Tekniska verken i Linköping AB. Vidare kartlades viktiga parametrar för modellering och simulering av klimatpåverkan i programvaran simaPro. För jämförelse av produktionsvägarna för vätgas från rötning av matavfall användes WTW-metodik. För jämförelsen mellan elektricitet och elektrolys användes modifierad LCA-metodik med klimatpåverkan för hela livscykeln för vindkraftverket men för resterande processteg användes endast klimatpåverkan för driften för produktionen. Resultaten för jämförelsen mellan produktion av biogas, ångreformering och tvåstegsrötning visar ingen tydlig skillnad i varken klimatpåverkan eller energieffektivitet. Studien påvisar däremot att ångreformering av fordonsgas behöver mindre mängd matavfall för produktion av drivmedel för 100 km körsträcka (38 kg/100km) i jämförelse med tvåstegsrötning (44 kg/100km) och biogas (54 kg/100 km). För jämförelsen mellan produktion av vätgas via elektrolys och vindkraftsel visades systemet för vindkraftsel (23,6 kWh/100 km) vara dubbelt så energieffektivt jämfört med systemet för elektrolys (50,9 kWh/100 km), medan systemens klimatpåverkan förhöll sig till en liknande ratio med 0,154 kg CO2-eq utsläpp/100 km i jämförelse med 0,343 kg CO2-eq utsläpp/100 km. Studien visar att vid analys av energieffektivitet och klimatpåverkan för närbesläktade produktionssystem så spelar energieffektiviteten i använd bil stor roll för resultatet. Studiens resultat är framförallt intressant för svenska energibolag som vill veta mer om vätgasproduktion och hur dess klimatnytta och energiproduktion förhåller sig till andra fossilfria drivmedel.

Detta arbetet är ett avhandlingsprojekt på kandidatnivå inom programmet Energi- och miljöteknik på Linnéuniversitetet i Växjö. Projektets avsikt är att analysera möjligheten att installera ett reningssystem där processvattnet renas och återanvändas för ändamålets syfte. En av fördelarna med ett återcirkulerandesystem är att miljöpåverkan minimeras så att kommande generationer har möjligheter att tillfredsställa sina behov. Volvo CE, Braås vill förvissa om att det fotavtryck företaget lämnar jorden är så litet som möjligt. Företaget arbetar därför kontinuerligt med kvalitet och miljö för att ideligen verka för en bättre miljö. Genom att installera ett återcirkulerandesystem kan hälsorisker förekomma för personaler som berörs om inte projektplaneringen är noggrann genomtänkt. Risker som kan uppstå i systemet är bakterietillväxt, men även såväl som tungmetallansamling. Med hjälp av data och litteraturer inom området har det fastställt att flera lösningar är kommersiellt tillgängliga för att desinficera processvattnet. Den rekommenderande saneringsmetod är UV-desinfektion, eftersom den är mest praktiska och ekonomiskt hållbara för företaget.

Utsläppen av växthusgaser måste minska snabbt under de kommande åren. Sveriges mål är att uppnå nettonollutsläpp till år 2045. Industrisektorn spelar en avgörande roll i omställningsarbetet genom att minska sitt energibehov och fasa ut sin användning av fossila bränslen, teknikutvecklingen måste gå mot mer klimatsmarta och hållbara produkter och produktionsmetoder. Omställningen kommer att kräva ett mer robust och tillförlitligt energisystem där dagens centraliserade system kompletteras med mindre decentraliserade produktionsanläggningar så att effekt- och energibehov kan tillgodoses i alla lägen. Att producera el och värme närmare användaren bidrar till minskade överföringsförluster. Småskalig kraftvärmeproduktion (CHP) baserad på biobränslen eller restvärmeresurser kan vara en del av lösningen för att minska utsläppen av växthusgaser. Syftet med det här examensarbetet är att undersöka möjligheten för ett medelstort svenskt industriföretag att producera sitt eget basbehov av värme och el med hjälp av den konventionella Rankinecykeln. Samt att undersöka hur produktionskostnaderna av el och värme förändras beroende på anläggningens storlek. Arbetet har bestått av datainsamling från olika tillverkare av turbiner och pannor, en beräkningsmodell skapades i Excel där anläggningar av olika storlek har jämförts vid olika driftscenarion. Ekonomiska kalkyler har gjorts med hjälp av Pay-off metoden och Nuvärdesmetoden. Resultatet visar att produktionskostnaderna för anläggningar med turbiner i storleksordningen 10 – 100 kWel ligger på en relativt jämn nivå och betydligt lägre än priserna på köpt el och fjärrvärme. Den ekonomiska bedömningen visar generellt på positiva resultat med korta pay-offtider och positiva nuvärden. En jämförelse av anläggningarna visar att elverkningsgraden är låg och att totalverkningsgraden i vissa fall blir lägre än för företagets befintliga värmeleverantör. Detta visar att trots att det ur ett ekonomiskt perspektiv kan vara en lönsam investering kan det ur ett systemperspektiv vara ett sämre alternativ då en lägre verkningsgrad leder till en ökad primärenergianvändning. Det är många parametrar som påverkar en CHP-anläggnings prestanda och ekonomiska lönsamhet, men en av de viktigaste är drifttiden. Att ha en kontinuerlig drift under större delen av året har stor påverkan på anläggningens ekonomiska prestanda. Anläggningens låga elverkningsgrad gör också att största besparingen hamnar på värmeproduktionen vilket gör att anläggningen bör dimensioneras så att den ersätter så stor del som möjligt av företagets värmebehov. The emissions of greenhouse gases need to decrease rapidly over the coming decades. Sweden has set the target to achieve net zero emissions by 2045. The industrial sector plays a crucial role in that conversion by reducing its energy needs and to convert from fossil fuels to renewables. This conversion will require a more robust and reliable energy system were todays centralized system has been supplemented by small decentralized production facilities. To produce heat and power closer to the consumers means less transmission losses. Small scale combined heat and power (CHP) production based on biofuels or excess heat could be a solution to reduce greenhouse gas emissions. The purpose of this paper is to evaluate the possibility for a mid-size Swedish industrial company to produce its own base load of heat and power with a conventional Rankine cycle. Also to evaluate the production costs depending on the size of the plant. The work has consisted of data collection from different manufacturers of steam turbines and steam boilers, a calculation model has been made in Excel to compare different plant sizes and in different operating scenarios. Economical evaluations has been made with the Pay-off method and the net present value method (NPV). The result shows that production costs for facilities with steam turbines in the size range of 10 – 100 kWel is well below the price of bought electricity and district heating. The economical evaluation generally shows on short pay-off times and positive NPV. A comparison of the CHP plants shows that the electric efficiency is low and the total efficiency sometimes can be lower than for the existing heat supplier of the company. This means that a switch to local CHP will have a negative impact from a system perspective, because of the increased use of primary energy resources. There is many parameters that affects the performance of a CHP plant but the most crucial is the operation time. To have a continuous operation over a major part of the year has a great impact on the economic performance. The low electric efficiency means that the major part of the savings gets on the heat production. This means that the CHP plant should be dimensioned to replace primarily the heat requirement.

Sverige strävar efter ett mer hållbart samhälle och har som mål att nå netto nollutsläpp av växthusgaser till atmosfären år 2045. Företag som agerar i Sverige måste därmed göra stora omställningar för att målet ska kunna nås. I detta arbete har möjligheten att ersätta SSAB Borlänges fossila bränslebehov i varmvalsningsprocessen med gas från termisk förgasning undersökts. Genom litteraturstudier, behovsanalys, beräkningar och modellering i Excel har fyra fallstudier med olika förgasningskoncept utvärderats. En stor utmaning har varit att finna lösningar för hantering av de stora värmelasterna i varmvalsningsugnarna. I fallstudierna har olika strategier tillämpats för att hantera dessa; gasmotorer, balansering med gasklocka eller uppgradering till SNG som lagras i kryogena behållare. Ett fall med inköp av biobränslebaserad flytande naturgas (bio-SNG) från externa producenter har också utvärderats. Den tekniska genomförbarheten samt den ekonomiska insatsen och vinningen har utvärderats för att hitta det bästa alternativet. Fallet med gasklockan (Fall 1b) visade på bäst ekonomisk prestanda med en internränta på 1,6%, en återbetalningstid på 21 år och tillverkningskostnad på 518 kr/MWh. Detta är sämre än nuvarande lösning som kostar 470 kr/MWh. De känsligaste faktorerna för kostnaden är biomassans och fossila bränslets priser. Även investeringskostnaden har stor inverkan. En stor fördel med nya lösningen är minskningen av SSAB:s användning av fossila bränslen med cirka 850 GWh som ersätts av förnybar gas. Sweden strives for a more and more sustainable society and aims to reach the net zero emissions of greenhouse gases to the atmosphere by 2045. Companies that operate in Sweden must therefore make major changes to achieve that goal. In this project, the possibility of replacing SSAB Borl¨anges fossil fuel needs in the hot-rolling process with gas from thermal gasification has been investigated. Through literature studies, needs analysis, calculations and modeling in Excel, four case studies with different gasification concepts have been evaluated. One major challenge has been to find solutions for handling the large heat loads in the hot-rolling furnaces. In the case studies, different strategies have been applied to address these; gas engines, balancing with a gasholder or upgrading to SNG that are stored in cryogenic containers. A case of purchasing biofuel-based liquid natural gas (bio-SNG) from external producers has also been evaluated. The technical feasibility as well as the financial stake and profit have been evaluated to find the best option. The case with the gasholder (Case 1b) showed the best economic performance with an IRR of 1.6%, a payback period of 21 years and manufacturing cost of 518 SEK/MWh. This is worse than the current solution, which costs 470 SEK/MWh. The most sensitive factors are the price of biomass and fossil fuels. The investment cost also has a great impact. A major advantage of the new solution is the reduction of SSAB’s use of fossil fuels with about 850 GWh being replaced by renewable gas.

Det blir allt viktigare med fler hållbara och miljövänliga lösningar för att kunna ta itu med dagens miljökris och för att kunna ersätta de fossila bränslena. Pelletseldning är en lösning som anses vara koldioxid neutralt och går att elda året runt. För att pelleten ska vara lätthanterlig och tålig så är de b.la. viktigt med en bra bulkdensitet och hållfasthet. Där spelar kylning av pellets roll och därför skall detta examensarbete undersöka hur olika kylningsmetoder påverkar pelletsen kvalité. Ett antal prover av pellets tillverkades på Karlstad universitetet med en pelletsmaskin under två olika labbsessioner. Tre av dessa prover kyldes sedan på olika effekt på en fläkt i en mindre kylanläggning. Två andra prover kyldes i en hink och utspridda i en stor låda/plåt. Dessa stod under natten och kyldes till omgivningstemperaturen. Efter att proverna hade kylts så gjordes olika kvalitétstester på varje kylt prov; bulkdensitet, hållfasthet, hårdhet, fukthalt och andel fabriksmul mättes. En analys av insamlad data gjordes, efter det så kunde en slutsats dras. En fältundersökning gjordes även för att utröna hur olika pelletsföretag går tillväga med deras kylningsprocess och hur tekniken på deras kylning ser ut. Den kylningsmetod från första sessionen som hade bäst resultat i alla kvalitétstester var pelletsen som kyldes naturligt och utspridda i en låda, med en bulkdensitet på 646 kg/m3 och en hållfasthet på 96,6% samt minimalt fabrikssmul. Pelletsen som kyldes på lägsta effekt på kylanläggningen visade också bra resultat på testerna. De mindre bra kylningsmetoderna var pellets som kyldes i hink under natten samt pellets som kyldes på maxeffekt på kylanläggningen. Från andra sessionen så fick pelletsen som kyldes med 30Hz bäst hållfasthet på 98,6% men lägst bulkvikt på 693 kg/m3. Pelletsen som kyldes med max effekt fick sämre hållfasthet och lägst hårdhet. Högst bulkvikt på 737 kg/m3 fick det provet som var utspritt på en plåt och kyldes naturligt. Inget tydligt samband kunde ses mellan resultaten från de olika labsessionerna.

There are large amounts of unutilized silage from agriculture and from municipalities that harvest meadows and grasslands. This biomass is a disposal problem and a cost. At the same time, there are biogas plants which have an increased demand for substrates that do not compete with the production of feed and food. Unutilized silage can be an excellent biogas substrate provided it is effectively pretreated. This study is conducted as a case study of Jordberga Biogas plant in Skåne (in the south of Sweden), although the results of the project are applicable to other regions in Sweden where unutilized silage exists. The project aim was to study a 20 % replacement of today’s crop-based substrates in Jordberga biogas plant with unutilized silage from agriculture and municipalities. The project has been conducted by RISE Agrifood and Bioscience in collaboration with the German Biomass Research Center (Deutsches Biomasseforschungszentrum, DBFZ), Gasum, County Administrative Board of Skåne and Fogda Farm. The project was divided into three parts. In the first part the amounts of different types of unutilized silage was estimated, from arable land and forage areas at municipalities and County Administrative Boards, for the area around the Gasum Biogas plant in Jordberga, and for Sweden in total. In a second part the adequate technique for pretreatment was identified and tested in practical trials on different types of unutilized silage. In the third part cost calculations were done for the disintegration of the unutilized silage. The study showed that the largest potential for unutilized silage is from forage production. The area of meadows is much less with much lower yield. An assumption was made that 5% of the total amount of unutilized silage bales are available for biogas production. Project calculations showed that 35% of these must be used to substitute 20% of the crop based substrates at Jordberga. Depending on the quality and biogas yield, 12-23 ton DM is needed per day. Based on earlier studies and experiences from the project group, three machines were chosen for the practical tests to disintegrate silage bales; Rot Grind, RS CutMaster and I-GRIND. Roto Grind and I-GRIND used hammermill technique whereas RS CutMaster used knife rotors for disintegration. All three machines managed to disintegrate silage bales with DM-content varying from 40-70% DM. The particle length after disintegration was analyzed and a visual estimation of the effect on particle structure was made. Particle size after disintegration was the same for Roto Grind and RS CutMaster whereas it was considerable longer for I-GRIND. Disintegration worked better on silage with lower DM content regarding both particle size and structure for all tested machines. Based on the test results RS CutMaster had higher total disintegration costs compared with Roto Grind and I-GRIND. The differences in costs was mainly due to lower measured capacity of RS CutMaster, and higher depreciation and maintenance costs of both RS CutMaster and I-GRIND. To lower the costs to same level as Roto Grind and I-GRIND, RS CutMaster would need approximately 40% higher capacity than measured in the tests. Stora mängder outnyttjat ensilage finns inom lantbruket samt när kommun och länsstyrelse skördar de vallar och slåtterängar som de ansvarar för att sköta. Denna biomassa är ofta ett kvittblivningsproblem och en kostnad. Samtidigt efterfrågar biogasanläggningar substrat som inte konkurrerar med produktion av foder och livsmedel. Outnyttjat ensilage kan vara ett utmärkt substrat under förutsättning att det förbehandlas effektivt. Projektet utfördes som en fallstudie av Jordberga biogasanläggning i Skåne där resultaten från projektet är tillämpbara på andra regioner i Sverige där outnyttjad biomassa finns. Projektets syfte var att genom lönsam hantering kunna ersätta 20 % dagens åkerbaserade substrat i Jordberga biogasanläggning med outnyttjat ensilage från lantbruk samt slåtterytor hos kommun och länsstyrelse. Projektet har genomförts av RISE Jordbruk och Livsmedel tillsammans med det tyska biomassaforskningscentrat Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ), Gasum, Länsstyrelsen i Skåne och Fogda Farm. Projektet utgjordes av tre delar. En del där mängderna av olika typer av outnyttjat ensilage från jordbruksmark samt slåtterytor hos kommun och länsstyrelse upp-skattades, dels för området runt Gasums biogasanläggning i Jordberga, dels för hela Sverige. En del där lämplig teknik för sönderdelning identifierades och sedan testades i praktiska försök på olika typer av outnyttjat ensilage. Sedan en del där kostnaderna beräknades för hantering och sönderdelning av det outnyttjade ensilaget. Vid uppskattningen av mängderna outnyttjat ensilage visade det sig att den stora potentialen finns från outnyttjat ensilage från vallodling. Arealen befintlig slåtteräng är betydligt mindre och med en betydligt lägre avkastning. Antagandet gjordes att 5% av den totala mängden outnyttjade ensilagebalar är tillgängligt för biogasproduktion. Projektets beräkningar visade att 35% av dessa måste samlas in för att uppnå projektets mål att ersätta 20% av Jordbergas grödbaserade substrat. Beroende på balensilagets kvalitet och biogasutbyte behövs då 12-23 ton ts/dygn. Baserat på tidigare studier och erfarenheter från projektgruppen valdes tre maskiner ut för praktiska sönderdelningstester; Roto Grind, RS CutMaster och I-GRIND. I Roto Grind och I-GRIND sker sönderdelningen med en hammarkvarn medan RS CutMaster har knivar som sönderdelar materialet. Samtliga tre testade maskiner klarade av att sönderdela ensilage med ts-halt varierande mellan 40 och 70%. Strålängden efter sönderdelning analyserades i en sorteringsmaskin och en visuell bedömning gjordes av hur ensilagets struktur påverkats. Den analyserade strålängden för Roto Grind och RS CutMaster var lika, medan I-GRIND gett betydligt längre material. Sönderdelningen fungerade bättre på det fuktigare ensilaget än på det torrare både med avseende på både strålängd och struktur i samtliga maskiner. Baserat på resultaten från våra tester hade RS CutMaster högre totala sönder-delningskostnader än Roto Grind och I-GRIND. Främsta orsakerna till detta är lägre uppmätt kapacitet hos RS CutMaster samt högre inköps- och underhållskostnader för RS CutMaster och I-GRIND. För att komma ner till samma kostnadsnivå skulle RS CutMaster behöva ha ca 40% högre kapacitet än den som uppmättes i testet som gjordes i projektet. Projektet finansierades av Energimyndigheten, Gasum, Länsstyrelsen och Fogda Farm.

Biomass has been used as a fuel since ancient times. In recent decades the use has increased and the technology has developed considerably in large parts of the world. In Sub Saharan Africa, traditionally used biomass, such as wood or charcoal, is still the main source of energy in households. Zambia consumes charcoal corresponding to 6 089 000 tonnes/year. The use of biomass is very ineffective and with increasing population and energy requirements, this is placing Zambia on the top ten list of highest deforestation rates in the world. Emerging Cooking Solutions Zambia Ltd. [ECS], started in 2012 with a vision to establish a pellet production in Africa. They provide modern cooking stoves and fuel pellets to counteract the unsustainable use of biomass and the health risk with traditional fuels. ECS aims to expand their production and are now striving to find a biomass that can increase hardness of pellets. The purpose of this work is to increase knowledge of the ability of raw materials to be pelletized, to support ECS expansion in a sustainable manner. In this report fourteen different biomasses was evaluated at three different moisture content, 5%, 7,5% and 10%. Peanut shell, Pigeon Pea, Pine and Sicklebush was assumed to be able to be used as a base material. Remaining biomasses as additive; Bamboo, Cassava peel, Cassava stem, Eucalyptus, Gliricidia, Peanut shell, Lantana, Miombo seed capsules, Olive tree and Tephrosia. Pellet production was performed in a single pellet press located at the department of environmental and energy system at Karlstad University, Karlstad. Compression energy, friction energy, hardness and moisture uptake was some of the operating characteriztics and properties that were evaluated. Additionally, four blends were pelletized with the aim to increased hardness. Pigeon Pea resulted in hardest pellets of the base materials, it managed a radial pressure of 46.3 kg, Pine resulted in low hardness, 17.7 kg. For the additives, the following materials were hardest as pellets; Tephrosia, 70.0 kg, Gliricidia 58.7 kg, Cassava peel 48.6 kg och Miombo seed capsules, 48.3 kg. Pine was the material that required relatively more energy pelletizing, 183.0 J. Lowest energy, Cassava stem, 49,1 J. All blends resulted in higher hardness of pellets. Most advantageous were Cassava peel and Tephrosia. Cassava peel in Pigeon Pea increased hardness even at 10% and reduced energy requirements. Pigeon Pea with 50% Tephrosia increased hardness with 21.1 kg to 67.4 kg, slightly increasing energy requirements. Though logistic chain for Cassava peel was evaluated higher than Tephrosia. For ECS to expand their production they are recommended, accordingly to the results in this study, to use Pigeon Pea at about 6% moisture content, as a base material. In order to increase hardness of pellets, they should primarily use Tephrosia, about 7% and Cassava peel at approximately 8% moisture content as an additive. Biomassa har använts som bränsle sedan urminnes tider. Användningen har ökat och olika tekniker för nyttjande har utvecklats avsevärt i stora delar av världen de senaste decennierna. I Afrika söder om Sahara utgör traditionellt använd biomassa, såsom ved eller träkol fortfarande den huvudsakliga källan till energi i hemmet. Zambia konsumerar träkol motsvarande 6 089 000 ton ved varje år. Användningen av biomassan är mycket ineffektiv och med en ökande befolkning och energibehov sätter detta Zambia på topp tio listan med högsta avskogningshastigheter i världen. Emerging Cooking Solutions Zambia Ltd [ECS], startade 2012 med visionen att etablera en pelletsproduktion i Afrika. De tillhandahåller moderna pelletsbrännare och producerar bränslepellets för att motverka problemet med den ohållbara användningen av biomassa och hälsorisker i samband med detta. ECS har som mål att öka sin produktion och eftersträvar nu främst att hitta en spetsråvara som kan öka hårdheten på pellets. Syftet med denna rapport är att öka kunskapen om råvarors möjlighet att pelleteras för att bidra till att Emerging Cooking Solutions verksamhet ska kunna expandera på ett hållbart sätt. I denna rapport utvärderades fjorton olika biomassor vid tre olika målfukthalter 5%, 7,5% och 10%. Jordnötsskal, Pigeon Pea, Pine och Sicklebush ansågs kunna användas som basdrift, resterande biomassor som spetsråvaror, Bambu, Cassavaskal, Cassavastam, Eucalyptus, Gliricidia, Lantana, Miombo, Olivträd och Tephrosia. Pelletsproduktion gjordes i en enpetare vid Karlstads universitet, avdelningen för miljö-, och energisystem. Kompressions- och friktionsenergi samt hårdhet och fuktupptag är några av de variabler som testades, dessutom pelleterades fyra blandningar av olika biomassor med syfte att öka hårdheten på pellets. De basmaterial som resulterade i hårdast pellets var Pigeon Pea som klarade ett radiellt tryck på 46,3 kg, Pine medförde låg hårdhet, 17,7 kg. Av spetsråvarorna medförde följande högsta hårdhet på pellets, Tephrosia, 70 kg, Gliricidia 58,7 kg, Cassavaskal 48,6 kg och Miombo frökapslar, 48,3 kg. Vid kompressionsstudierna visade sig Pine kräva relativt hög energi vid komprimering, 183,0 J. Lägst Cassavastam 49,1 J. Samtliga blandningar med Tephrosia, Cassavaskal eller Gliricidia som spetsråvaror medförde hårdare pellets. Mest fördelaktigt som spetsråvara var Tephrosia och Cassavaskal. Cassavaskal ökade hårdheten redan vid 10% inblandning i Pigeon Pea och minskade samtidigt energibehovet. Vid inblandning av 50% Tephrosia i Pigeon Pea ökade hårdheten mest av samtliga blandningar med 21,1 kg till 67,4kg. Logistikkedjan bedömdes dock bättre för Cassavaskal än för Tephrosia. ECS skulle enligt resultaten i denna studie kunna använda sig av Pigeon Pea vid cirka 6% fukthalt för att bredda sin råvarubas. För att öka hårdheten på pellets bör de i första hand använda sig av Tephrosia cirka 7% och Cassavaskal cirka 8% fukthalt som spetsråvara.

Nytillverkade småskaliga biobränslepannor måste uppfylla ekodesignkraven senast år 2020. I en marknadsundersökning från 2014 klarade ingen av 11 testade pelletspannor alla ställda krav, vilket tydligt visar på ett utvecklingsbehov. Föreliggande projekt har haft som syfte att panntillverkare och forskningsinstitut branschgemensamt ska bemöta de förbränningstekniska utmaningar som tillverkarna står inför. För pelletspannor är den största utmaningen med ekodesigndirektivet att prestanda till största delen beräknas från drift vid partiell last (låg last). Tidigare har prestanda bara fastställts vid nominell last och designen optimerats därefter. I detta projekt har tester körts med två moderna pelletspannor som har olika typer av pelletsbrännare: en med horisontellt brännarrör och en med undermatad brännarkopp. Resultaten visar att tillräckligt god förbränning kunde upprätthållas vid partiell last med båda brännartyperna. Dock uppvisade rörbrännaren betydligt lägre emissioner vid partiell last, troligtvis beroende på att förbränningszonen i denna brännare är skyddad från värmestrålningsutbyte med kylande pannväggar. Ett ganska omfattande arbete lades ned på att förse koppbrännaren med en skyddande krage som skulle skydda förbränningszonen. Det resulterade dock inte in någon betydande förbättring, antagligen beroende på att tillförseln av sekundärluft inte blev optimal. Ett mer omfattande arbete krävs för att utveckla en optimal brännardesign av denna typ. För vedpannor är det en utmaning att klara ekodesigndirektivets NOx-krav på 200 mg/Nm³. En mängd temperaturmätningar i en vedpanna för villabruk resulterade i att termisk NOx-bildning kunde uteslutas. Pannan förseddes med ett system för rökgasåterföring, men det minskade inte NOx-emissionen. Därefter provades olika vedsorter. NOx-emissionen kunde minskas till att klara gränsvärdet med avbarkad björkved. Kemiska analyser visade att björkbarken innehöll 0,49% kväve jämfört med 0,09% i stamveden. Även granved gav låga NOx-emissioner, men det bränslet medförde ökade emissioner av CO och OGC. För att vedpannor ska klara kraven på CO, OGC och stoft krävs optimering med avseende på vedens slutförbränningsfas. I det skedet är emissionerna som högst, vilket beror på att värmeeffekten avtar och luftflödet tenderar att kyla ned rökgasen innan de brännbara gaserna brunnit ut. Den optiska partikelmätningen visade tydlig korrelation mellan stoft och CO i rökgasen. Om pannan uppfyller gränsvärdet för CO så finns goda chanser att även kravet på partiklar uppfylls. Verkningsgraden som anges i ekodesigndirektivet beräknas utgående från bränslets övre värmevärde. Dessutom subtraheras vissa förlustfaktorer. Detta innebär att pannan inte får ha några onödigt stora värmeförluster eller omotiverat hög elförbrukning för att klara satta krav. Mätningar visade att den största förlusten sker via värmen i rökgasen. Den näst största förlustposten är värmetransport från pannkroppen. För verkningsgraden ökar betydelsen av en välisolerad pannkropp vid partiell last. De två pelletspannor som användes inom projektet låg väl till för att kunna uppfylla ekodesigndirektivets krav på verkningsgrad. New domestic biofuel boilers must meet the Ecodesign Directive by 2020. In a market survey from 2014, none of 11 tested pellet boilers did meet all requirements, clearly indicating a developmental need. In the present project boiler manufacturers and research institutes have collaborated in response to the combustion engineering challenges. For pellet boilers, the biggest challenge with the Ecodesign Directive is that performance is largely calculated from partial load operation (low load). Previously, performance has only been determined at nominal load and the design has been optimized accordingly. In this project, tests have been run with two modern pellet boilers that have different types of pellet burner: one with horizontal burner tube and one with an underfeed burner cup. The results show that sufficient combustion performance could be maintained at partial load with both burner types. However, the tube burner exhibited significantly lower emissions at partial loads, probably due to the combustion zone in this burner being protected from heat radiation exchange with cooling boiler walls. A rather extensive work was laid down to provide the cup burner with a protective collar that would protect the combustion zone. However, it did not result in any significant improvement, probably because the supply of secondary air did not become optimal. A more extensive work is required to develop an optimal burner design of this type. For wood log boilers, it is a challenge to comply with the NOx requirements of the Ecodesign Directive of 200 mg / Nm³. A variety of temperature measurements in a wood log boiler resulted in the exclusion of thermal NOx formation. The boiler was fitted with a flue gas recirculation system, but it did not reduce the NOx emission. Then different varieties of wood fuels were tested. The NOx emission could be reduced to meet the requirement using barked birch wood. Chemical analyzes showed that the birch bark contained 0.49% nitrogen compared to 0.09% in the stock. Spruce logs also gave low NOx emissions, but that fuel resulted in increased CO and OGC emissions. For wood log boilers to meet the requirements for CO, OGC and dust, optimization is required under the wood's final combustion phase. At this stage, emissions are at its highest, due to the decreasing heat output while the airflow tends to cool down the flue gas faster than the combustible gases burn out. The optical particle measurement showed a clear correlation between dust and CO in the flue gas. If the boiler meets the CO limit, there are good chances that the requirement for particles also will be met. The efficiency specified in the Ecodesign Directive is calculated based on the fuel's higher heating value. In addition, some loss factors are subtracted. This implies that the boiler must not have unnecessarily large heat losses or excessive electricity consumption to meet the requirements. Measurements showed that the biggest loss occurs with the heat in the flue gas. The second largest loss is heat from the boiler body. For the efficiency, the importance of a well-insulated boiler body increases in the case of partial loads. The two pellet boilers used in the project were well suited to meet the eco-directive directive's efficiency requirements. Detta arbete har finansierats av Energimyndigheten inom Bränsleprogrammet omvandling och samfinansierats av de medverkande industriparterna Ariterm Sweden AB, Nibe AB och Värmebaronen AB.

Bränsle är en av det största kostnaden för sjöfart och ny teknik tas fram för att spara bränsle. Men det finns potential att tillverka bränsle på kryssningsfartyg. En av de största utgifterna för att tillverka biogas iland är uppvärmning av substratet, denna kostnad kan elimineras på fartyg genom att använda spillvärme från motorer och ångsystem. Detta arbete undersöker möjligheten att producera biogas av toalett- och matavfall som dagligen skapas på kryssningsfartyg, vilka komponenter som behövs samt beräkningar av utrymme de skulle ta och hur stor mängd gas som kan tänkas produceras. Rapporten utfördes genom att undersöka hur biogas produceras i land, vilka är de vanligaste teknikerna som används idag och om de är teknisk möjliga att ha på kryssningsfartyg. För att räkna ut gaspotential samt volym för tankar och reaktor har data samlat in från fyra kryssningsfartyg, data för toalettavfall har tagit från land. Resultatet av beräkningarna blev att potential att tillverka biogas finns men att mängden gas inte kan motivera kostnaden för att installera en biogasanläggning på ett kryssningsfartyg. Fuel is one of the biggest costs in shipping today, and new technologies are being developed to save fuel. But there is potential to make fuel today aboard cruise ships. One of the biggest expenses in making biogas on land is the heating of the substrate, this cost can be eliminated on ships by using waste heat from engines and steam systems. This report explores the possibility of producing biogas by using toilet and food waste that is created daily aboard cruise ships. What components are needed, calculations of the space they would take and how much gas could be produced. The report was conducted by examining how biogas is produced on land, what are the most common technologies used today? And if they are technically possible aboard a cruise ship? To calculate gas potential, tank and reactor volume. Data has been collected from four cruise ships. The results show that it is possible to create biogas. But that the amount of gas could not justify the cost of building a biogas plant aboard cruise ships.

The greenhouse gas emissions connected to energy use in the Swedish agriculture (excluding greenhouse cultures) represents 0,6 Mton CO2eq which is about 4% of the agriculture greenhouse gas emission in Sweden (Jordbruksverket, 2018). The “All Party Committee for environmental objectives” (miljömålsberedning) suggested that by 2045 Sweden should has a zero-net-emission of greenhouse gases. The parliament (Riksdag) adopted this political framework for climate issues which entered into force the 1st of January 2018. To reach this ambitious goal, all sectors including agriculture must undertake measures. The project developed a roadmap in the form of a list of measures leading the Swedish agriculture towards a sustainable status in line with the Swedish Environmental Goals. This roadmap was developed using a backcasting methodology. It means that first the goals were set and then the measures needed to move from the present status to the goals were developed. Based on political goals as well sustainability principles, a vision of the future for Swedish agriculture has been developed. The vision is: “In the future, agriculture is energy effective, independent from fossil resources, deliver energy to the society and is profitable. Agricultural enterprises have access to knowledge, competences, and decision support. Collaboration within the agricultural sector as well as with other sectors is comprehensive for energy. To analyse the current situation, four studies were implemented within the project: (i) a survey of farmers view and interest, (ii) a survey of agrarian education, (iii) identification of bottlenecks with research and development (R&D), and (iv) an analysis of how relevant tools for energy are communicated. A selection of observation positive for the energy and climate questions are as follow: more agricultural enterprises have solar cells today than three years ago, 25% of the respondents have attend an eco-driving course, large farms have done most energy surveys and, investment in fossil free energy is seen as positive for both enterprise and the environment. Negative observations are that farmers miss a long-term regulation for energy production and feel a lack of knowledge about energy efficiency and production. Only 8% of the respondents uses high blends biofuels. In addition, respondents have expressed a lack of collaboration and inquire for a joint communication for R&D results concerning energy efficiency and production. In the agrarian education the interest in energy efficiency and production is low. A range of measures contributing to reach the vision were suggested. These measures vary between different communication strategies, improved advisory services and need for regulatory simplification to minimize the hassle with permissions and administration. Simple and accessible key figures as well as better statistics would make it easier to follow the different energy flows. It is up to decision-making authorities, advisory organisations, institutions of higher education, agricultural organisations and agriculture themselves to implement these measures. The greenhouse gas emissions connected to energy use in the Swedish agriculture (excluding greenhouse cultures) represents 0,6 Mton CO2eq which is about 4% of the agriculture greenhouse gas emission in Sweden (Jordbruksverket, 2018). The “All Party Committee for environmental objectives” (miljömålsberedning) suggested that by 2045 Sweden should has a zero-net-emission of greenhouse gases. The parliament (Riksdag) adopted this political framework for climate issues which entered into force the 1st of January 2018. To reach this ambitious goal, all sectors including agriculture must undertake measures. The project developed a roadmap in the form of a list of measures leading the Swedish agriculture towards a sustainable status in line with the Swedish Environmental Goals. This roadmap was developed using a backcasting methodology. It means that first the goals were set and then the measures needed to move from the present status to the goals were developed. Based on political goals as well sustainability principles, a vision of the future for Swedish agriculture has been developed. The vision is: “In the future, agriculture is energy effective, independent from fossil resources, deliver energy to the society and is profitable. Agricultural enterprises have access to knowledge, competences, and decision support. Collaboration within the agricultural sector as well as with other sectors is comprehensive for energy. To analyse the current situation, four studies were implemented within the project: (i) a survey of farmers view and interest, (ii) a survey of agrarian education, (iii) identification of bottlenecks with research and development (R&D), and (iv) an analysis of how relevant tools for energy are communicated. A selection of observation positive for the energy and climate questions are as follow: more agricultural enterprises have solar cells today than three years ago, 25% of the respondents have attend an eco-driving course, large farms have done most energy surveys and, investment in fossil free energy is seen as positive for both enterprise and the environment. Negative observations are that farmers miss a long-term regulation for energy production and feel a lack of knowledge about energy efficiency and production. Only 8% of the respondents uses high blends biofuels. In addition, respondents have expressed a lack of collaboration and inquire for a joint communication for R&D results concerning energy efficiency and production. In the agrarian education the interest in energy efficiency and production is low. A range of measures contributing to reach the vision were suggested. These measures vary between different communication strategies, improved advisory services and need for regulatory simplification to minimize the hassle with permissions and administration. Simple and accessible key figures as well as better statistics would make it easier to follow the different energy flows. It is up to decision-making authorities, advisory organisations, institutions of higher education, agricultural organisations and agriculture themselves to implement these measures.

För att möta bestämmelser om en fossiloberoende fordonsflotta och uppfylla direktivet om förnybar energi krävs en ökad mängd biodrivmedel- och elanvändning i fordon. Dessa mål införlivas genom lokala och regionala initiativ runt om i Sverige. Inhemsk produktion av biodrivmedel för med sig en mängd positiva effekter så som säkrad bränsletillgång, ökad lokal sysselsättning, mer skatteintäkter och en säker avfallshantering av organiskt avfall. För att ge underlag till hur Östergötland bör agera för att bidra till en fossiloberoende fordonsflotta inventeras i denna rapport Östergötlands biomassa- och biodrivmedelpotential samt länets elnätskapacitet. Studien har applicerat en metod där tidigare studier och intervjuer med sakkunniga legat till grund för datainsamlingen. Därefter har en syntes om hur framtiden för Östergötlands biodrivmedelpotential kan se ut arbetats fram av projektgruppen. Under hela projektets arbetsgång har intressenter varit delaktiga, både med information och data men även i att utforma projektets tillvägagångssätt, upplägg och presentation. Denna höga grad av intressentengagemang bidrar till att resultatet blir mer relevant och att intressenter känner sig mer delaktiga i projektets resultat. Dessutom ökar lärandet från projektet då projektgruppen och intressenter delar med sig mer fritt av erfarenheter och kunskap. Resultatet visar att Östergötland har goda förutsättningar för ökad biodrivmedelproduktion och ökad elektrifiering av vägtrafiken. Idag kommer större delen av biodrivmedel i Östergötland från primärråvaror eller avfall från hushåll och kommunala aktiviteter. För att realisera en större potential krävs att lantbruks- och skogsbrukssektorerna involveras i högre grad. De mest lovande substraten som inte idag används är flytgödsel, fastgödsel, vall, avloppsvatten från pappers- och massabruk samt skogsrester. Dessa kan tidigt realiseras och tillsammans står de för en betydande del av potentialen. Östergötlands biodrivmedelspotential uppskattas till 3 400 GWh per år. En stor del av denna potential är svårrealiserad och kräver stora insatser om den ska realiseras till 2030. Elnätets kapacitet i Östergötland identifieras inte som något kortsiktigt problem av elnätsbolagen i Östergötland. Om elnätet får problem att hantera en ökad elfordonsflotta ger detta först upphov till elkvalitetsproblem och sedan att nätet kan slås ut. Gällande personbilar kan hushållsnära laddning medföra att elserviser och transformatorer måste förstärkas i vissa områden (framförallt i förorter och på landsbygden). På längre sikt kan en kraftig ökning av eldrivna fordon göra att kapacitet i vissa lokala elnät måste byggas ut. I dessa områden kan finansiering bli en kritisk fråga då potentiella elbilsägare kan välja att avstå från att byta bil om det medför att de måste betala en högre nätavgift. Samtidigt blir sannolikt icke-elbilsägare inte glada om de måste betala en högre avgift för att andra skaffar elbil i deras område. För tung- och busstrafik kan vissa punkter bli kritiska och kräva stora förstärkningar. Större vägstråk, bussdepåer och rastplatser kommer behöva klara av att flera fordon kan ladda med iii hög effekt under samma tid på dagen. På dessa platser behövs sannolikt elnätet förstärkas. På grund av att elnätsprojekt ofta har lång ledtid visar analysen av resultatet att el bör prioriteras i personbilar och mindre fordon då de påfrestar elnätet mindre. Denna fordonskategori kan även kompletteras med CBG-fordon (komprimerad biogas) och etanolfordon för att uppnå en högre grad av fossilfria fordon. För tyngre transporter pekar analysen på ED95 (etanoldiesel), LBG (förvätskad biogas), HVO och RME. HVO och RME kan redan idag sättas in i tyngre transporter medan ED95 och LBG är några år bort. På detta sätt fås en kontinuerlig ökning av fossilfria fordon fram till 2030 vilket gynnar klimat, miljö och drivmedelsproducenter. Hållbara transporter i Östergötland

Förhoppningar finns om att processer, som omvandlar skogsbaserade restprodukter från den skogliga värdekedjan till flytande drivmedel, ska kunna utgöra ett betydande bidrag till omställningen från fossilt till förnybart. Bland dessa processer finns produktion av biobaserad pyrolysolja som en potentiell kommersialiseringsmöjlighet. Detta projekt syftar till att utvärdera kommersialiseringsmöjligheten för pyrolysoljeproduktion inom BOBIC:s skogliga värdekedja, som återfinns i Norrbottens län, samt de fyra nordligaste kommunerna i Västerbottens län. Slutsatserna från projektet kan sammanfattas i 5 huvudsakliga punkter. - Pyrolysoljeproduktion i vår förstudie bygger på att som råvara nyttja olika typer av sidoströmmar; sågspån från sågverken, sållspån från bruken samt grot1.o Tillgången på råvara i regionen, i form av sågspån, begränsas till stor del av den stora pelletsproduktionen vid kusten. Ändras marknaden för pellets och det sker produktionsneddragningar, kan stora mängder sågspån göras tillgänglig.o För att ha tillräckligt mycket råvara för en pyrolysoljeanläggning måste sågspånet idag kompletteras med grot, antingen som råvara direkt i pyrolysanläggningen eller för att byta ut kvarvarande sågspån som eldas på sågverken med annat bränsle, så att sågspånet kan bli råvara för pyrolysolja. Det finns för närvarande inget uttag av grot i regionen, utan den marknaden måste byggas upp igen efter en tid av obefintligt uttag för att en pyrolysoljeanläggning skall vara möjlig.- Integration med antingen ett kraftvärmeverk eller ett massabruk är nödvändig för att den ekonomiska kalkylen för pyrolysoljeproduktion skall gå ihop. Detta sänker såväl driftkostnaden som kapitalkostnaden.- Med dagens förutsättningar kan pyrolysolja produceras till en kostnad på mellan 560 kr/MWh och 949 kr/MWh. Den stora skillnaden i produktionskostnaden ligger framför allt i bidrag till investering, råvarupriser och pyrolysoljeutbyte. Dessa siffror har en uppskattad osäkerhetsfaktor på ca 25%.- De stora industrierna som idag använder sig av eldningsolja, slipper i många fall betala energi- och koldioxidskatt på den, eftersom de jobbar med en kemisk process. Om detta ändras kommer pyrolysolja kunna vara mer konkurrenskraftig mot fossila alternativ på marknaden för eldningsoljor.- Vid försäljning av pyrolysoljan till raffinaderier, för uppgradering till biodrivmedel, kommer oljan få ett högre marknadsvärde på omkring 5000 – 6000 kr/ton. Dock ställer raffinaderierna större krav på produkten än om den skulle användas som eldningsolja. Den ska vara i princip helt askfri, samt ha en syrehalt på maximalt ~15 %.

Klimatförändringarna har medfört en ökad efterfrågan på biobaserade bränslen. Mikroalger har flera intressanta egenskaper som gör dem till en attraktiv och lovande bioråvara för bränsleproduktion. Algerna har en effektiv fotosyntes vilket bidrar till ett lägre landanspråk jämfört med terrestra energigrödor. Dessutom kan odlingarna placeras på oproduktiv mark vilket gör att produktionen inte konkurrerar med andra areella näringar. Genom att integrera algodlingar med industriell infrastruktur kan restflöden som spillvärme, koldioxid, närsalter och vatten från industri nyttiggöras och därmed bidra till en mer effektiv och hållbar biomassaproduktion. I detta arbete studeras en industriell symbios mellan en algodling, det lokala kraftvärmeverket (Hedenverket) och rötningsanläggningen vid Sjöstadsverket i Karlstads kommun. Symbiosen bygger på att rökgaser från Hedenverket används som kolkälla för algerna, spillvärme används för att upprätthålla en lämplig odlingstemperatur i bassängen, varma rökgaser används för att torka biomassan inför förbränning och algernas näringsbehov tillgodoses genom att cirkulera kväve- och fosforrikt rejektvatten från rötningsanläggningen på Sjöstad. Biomassan som produceras används sedan som bränsle i kraftvärmeverket. På så vis skapas nya kretslopp och ett lokalt biobränsle produceras samtidigt som spillflöden från industrin tas till vara. Två tänkbara scenarion för energiutvinning studerades; rötning (Scenario A) och direkt förbränning (Scenario B). För att belysa fördelarna med symbiosen analyserades även ett referensscenario, vilket bygger på att odlingen sker fristående i en så kallad Stand alone-anläggning. Målet med studien var att konstruera en beräkningsmodell för att simulera biomassaproduktionen utifrån platsspecifika förutsättningar samt utvärdera systemet ur miljö-, energi- och kostnadssynpunkt. Studien utformades som en förstudie med syfte att vara ett övergripande men ändå tydligt kunskaps- och beslutsunderlag för berörda aktörer. Arbetet ska belysa symbiosens styrkor, svagheter, möjligheter och risker. Resultatet från studien visar att det genom industriell symbios går att odla alger över en lång säsong vid Hedenverket i Karlstad med det system som föreslås. Den industriella symbiosen förlänger odlingssäsongen med 75 % jämfört med en Stand alone-anläggning och den årliga produktiviteten ökar från 14 till 18 g m-2 d-1. Miljöanalysen visar att det utifrån de systemförslag som undersöks finns liten eller ingen miljönytta med den industriella symbiosen. Scenario A bidrar till att öka CO2-emsisionerna med 0,2 kg m-2 år-1 medan Scenario B bidrar till en reduktion motsvarande 0,2 kg m-2 år-1. En bidragande faktor till detta resultat är att Karlstad Energis el- och värmeproduktion idag i stort sett redan är fossilfri. Detta medför att det algbaserade bränslet ersätter en redan biobaserad process. En högre miljönytta kan åstadkommas genom att överväga alternativa energiutvinningsprocesser. För att tydliggöra miljöfördelarna med en integrerad algodling bör en fullskalig livscykelbedömning för systemet genomföras. Nettoenergi-ration (NER-värde) för Scenario A och Scenario B beräknades till 2,6 respektive 5,3. De höga NER-värdena pekar på att utvinningen av energi med god marginal överträffar energibehovet i produktionsledet för båda processvägarna. Lönsamhetsbedömningen visade att båda scenariona innebär en återbetalningstid som överstiger den tekniska livslängden för anläggningen, 44 och 56 år för respektive scenario. Sammanfattningsvis visar studien att det finns goda möjligheter för att odla alger och framställa ett lokalproducerat biobränsle vid Hedenverket. Trots att det föreslagna systemet med industriell symbios uppvisar positiva resultat beträffande energiprestanda så finns det inte ekonomiska eller miljömässiga förutsättningar för en algodling vid Hedenverket baserat på den systemutformning som föreslagits. Genom att framställa produkter med högre värde från biomassan kan dock ekonomisk- och miljömässiga vinster uppnås, vilket är något som bör utredas vidare.

Biogas är ett förnybart bränsle, och intresset för detta bränsle ökar runt om i världen. För att kunna använda biogas som fordonsbränsle måste biogasen uppgraderas innan användning. Koldioxid och andra föroreningar skiljs av, så att metanhalten i den råa biogasen höjs och gasen kan användas i motorer. Flera olika reningstekniker finns, men detta arbete fokuserar på vattenskrubbning. Arbetet syftar till att undersöka den optimala metanhalten i biogasen med hänsyn till nettoenergin och livslängden för de motorer som används. Undersökningen fokuserar på reningsprocessen i biogasproduktionen på små och mellanstora gårdar. Arbetet utfördes genom att ställa upp en energibalans över komponenterna i biogasproduktionen. Energibalansen användes för att skapa en matematisk modell av anläggningen, och beräkningarna gjordes med datorprogrammet Matlab. Den optimala metanhalten för biogasen beräknades till kring 80 % (78 – 83 %) vilket är lägre än den gräns på 85 % som rekommenderas av andra källor. Reningsanläggningens eget energibehov befanns motsvara 2,5 – 8,6 % av biogasens energiinnehåll, beroende på om högtryckskompression används eller inte. Dessa värden har god överensstämmelse med tidigare forskning. Den beräknade metanhalten är inte så låg så att motorernas livslängd förkortas nämnvärt, men det finns en risk för misständningar som kan ge skador på katalysatorn. Eftersom den beräknade metanhalten är lägre än 85 % är det lämpligt att genomföra ytterligare tester för att avgöra om gasen är lämplig som fordonsbränsle. Resultaten påverkas kraftigt av motorns verkningsgrad, vilket också är ett relevant ämne för framtida studier. Biogas is a renewable fuel, and the demand for this particular fuel type is increasing around the world. In order to use biogas as a fuel for vehicles it must first be upgraded from its raw state. By separation of carbon dioxide and other impurities, the methane content in the raw biogas is increased so that the biogas can be used in engines. Several methods of purification exist, but this report mainly focuses on water scrubbing. This thesis aims to investigate the optimal methane content in biogas with respect to net energy and the lifespan of the engines that are being fueled with biogas. The focus of the report is on the purification process in biogas production for small to medium sized farms. The thesis is conducted by putting up an energy balance formula for the components in the biogas production system. This formula was used for creating a mathematical model of the system, and the calculations were made with the computer programme Matlab. The optimal methane content in the biogas was found to be around 80 % (78 – 83 %), which is less than the lower limit (85 %) that is recommended by other sources. The purification facility’s own energy demand corresponds to 2,5 – 8,6 % of the energy content in the biogas, depending on whether high pressure compression is used or not. These results are highly consistent with previous research. The methane content of the biogas does not reduce the lifespan of the engines notably, but there is a risk of ignition failures which could lead to damages in the catalyzer. Since the optimal methane content is lower than 85 %, it would be appropriate to test the biogas in order to analyze if it is suitable to be used as a fuel. The results are heavily influenced by the engine efficiency, which is also a relevant subject for future work.

Biogas är ett förnybart bränsle, och intresset för detta bränsle ökar runt om i världen. För att kunna använda biogas som fordonsbränsle måste biogasen uppgraderas innan användning. Koldioxid och andra föroreningar skiljs av, så att metanhalten i den råa biogasen höjs och gasen kan användas i motorer. Flera olika reningstekniker finns, men detta arbete fokuserar på vattenskrubbning. Arbetet syftar till att undersöka den optimala metanhalten i biogasen med hänsyn till nettoenergin och livslängden för de motorer som används. Undersökningen fokuserar på reningsprocessen i biogasproduktionen på små och mellanstora gårdar. Arbetet utfördes genom att ställa upp en energibalans över komponenterna i biogasproduktionen. Energibalansen användes för att skapa en matematisk modell av anläggningen, och beräkningarna gjordes med datorprogrammet Matlab. Den optimala metanhalten för biogasen beräknades till kring 80 % (78 – 83 %) vilket är lägre än den gräns på 85 % som rekommenderas av andra källor. Reningsanläggningens eget energibehov befanns motsvara 2,5 – 8,6 % av biogasens energiinnehåll, beroende på om högtryckskompression används eller inte. Dessa värden har god överensstämmelse med tidigare forskning. Den beräknade metanhalten är inte så låg så att motorernas livslängd förkortas nämnvärt, men det finns en risk för misständningar som kan ge skador på katalysatorn. Eftersom den beräknade metanhalten är lägre än 85 % är det lämpligt att genomföra ytterligare tester för att avgöra om gasen är lämplig som fordonsbränsle. Resultaten påverkas kraftigt av motorns verkningsgrad, vilket också är ett relevant ämne för framtida studier. Biogas is a renewable fuel, and the demand for this particular fuel type is increasing around the world. In order to use biogas as a fuel for vehicles it must first be upgraded from its raw state. By separation of carbon dioxide and other impurities, the methane content in the raw biogas is increased so that the biogas can be used in engines. Several methods of purification exist, but this report mainly focuses on water scrubbing. This thesis aims to investigate the optimal methane content in biogas with respect to net energy and the lifespan of the engines that are being fueled with biogas. The focus of the report is on the purification process in biogas production for small to medium sized farms. The thesis is conducted by putting up an energy balance formula for the components in the biogas production system. This formula was used for creating a mathematical model of the system, and the calculations were made with the computer programme Matlab. The optimal methane content in the biogas was found to be around 80 % (78 – 83 %), which is less than the lower limit (85 %) that is recommended by other sources. The purification facility’s own energy demand corresponds to 2,5 – 8,6 % of the energy content in the biogas, depending on whether high pressure compression is used or not. These results are highly consistent with previous research. The methane content of the biogas does not reduce the lifespan of the engines notably, but there is a risk of ignition failures which could lead to damages in the catalyzer. Since the optimal methane content is lower than 85 %, it would be appropriate to test the biogas in order to analyze if it is suitable to be used as a fuel. The results are heavily influenced by the engine efficiency, which is also a relevant subject for future work.

Då Sverige redan nått flera av de energi- och klimatpolitiska målen kan målet om att skapa ett fossilfritt samhälle stå som ytterligare drivkraft för att fortsätta utvecklingen av de hållbara bränslena. Bidrag finns att få för att anlägga våtmarker, minska klimatpåverkan, förbättra naturmiljön och för utvecklandet av ny teknik samt bygga upp anläggningar för biobränsleproduktion. Trots detta har odling av våtmarksgrödor för energiutvinning ännu inte etablerats på energimarknaden. Denna studie är en del i kartläggningen av vad som kan komma att driva utvecklingen av våtmarker som källa till bioenergi framåt, och vilka delar som saknas i det arbetet. Efter intervjuer med intresserade och kunniga aktörer inom ämnet presenteras här de drivkrafter och hinder som påverkar denna utveckling. Drivkrafterna grundar sig i viljan att komma bort från fossila bränslen, att minska utsläppen av näringsämnen samt ge utrymme för biologisk mångfald, samtidigt som åtgärderna kan göra nytta för samhället och hjälpa till att nå klimat- och miljömålen. De största hindren utgörs av att speciella maskiner kan behövas för behandling av våtmarksgrödorna där terrängen är känslig och att mycket stora ytor skulle behövas för att öka lönsamheten. De ekonomiska stöd som finns att tillgå täcker inte heller alla nödvändiga steg i produktionsledet. Eftersom priserna på el och fossila bränslen är låga finns ännu ingen etablerad marknad för denna typ av energikälla och produktionen leder därför inte till någon större förtjänst. Biobränsleproducenter har även svårt att på ett tillräckligt effektivt sätt utvinna energin från grödorna. Detta gör att efterfrågan på energigrödor från våtmarker idag är mycket låg. Trots detta kan våtmarker bidra med en rad viktiga ekosystemtjänster i samband med produktion av energigrödor. Det rekommenderas därför att ett sådant system präglas av förvaltningsfilosofin mångbruk, där en naturresurs syfte är att nyttjas för flera ändamål samtidigt. Detta multifunktionella synsätt kan hjälpa till att öka våtmarkernas roll i uppfyllandet av flera av de nationella klimat- och miljömålen, om dess ekosystemtjänster vägs in tydligare i kalkylerna vid energiproduktion. Sweden have already reached several of their goals for energy consumption, but the overall goal to become a fossil free society can still be seen as a driving force to keep developing renewable fuels. There is financial support for wetland construction, reduce impact on the climate, improve the natural environment, for developing new techniques and for biomass fuel plants. Still, cultivation of wetland crops for energy extraction are not yet well established on the energy market. After interviews with actors interested and knowledgeable in this field, this study presents driving forces and barriers affecting the development of this energy source. Driving forces comes from the ambition to move away from fossil fuels, decrease emissions of nutrients, make room for biodiversity, and provide services for the society while helping to reach climate and environmental goals. The barriers affecting this development is that special machines might be needed for handling of the crops and also to harvest the sensitive wetlands while large areas would be needed to increase profitability. The financial support available is not enough to cover the costs for production. Also, the prices on electricity and fossil fuels are low, which lowers the profitability for this type of energy source. Bioenergy producers have not yet found an effective way to extract energy from the crops. All of this makes the demand for energy crops from wetlands small. Despite this, wetlands provide several important ecosystem services and it is therefore recommended to use the management philosophy of multiple-use. With a multifunctional view of wetlands, the value of its ecosystem services can be added to the calculations of energy production and increase its role in reaching several national climate and environmental goals.

Rapporten beskriver möjligheterna att ställa om Sveriges elförsörjning till 100 procent förnybart i tre olika tidsperspektiv, fem, tio eller femton år. Scenarierna är genomförbara. Kostnaden för elproduktion från nya anläggningar för sol- och vindkraft är redan idag eller kommer snart att vara lägre än kostnader för energi från nya anläggningar för den fossilkraft eller kärnkraft som ska ersättas. Detta gäller i synnerhet om man tar hänsyn till de så kallade externa kostnaderna. Externa kostnader är kostnader för klimatpåverkan, kemiska och radioaktiva rutinutsläpp och stora olyckor som belastar samhället, men som inte betalas direkt av elproducenterna. Framtidens el från förnybar energi kan framställas till lägre kostnad än den vi har för dagens energiförsörjning.

Antalet hästar i Sverige ökar och enligt beräknad statistik från Jordbruksverket finns det uppskattningsvis 360 000 hästar i landet. Dessa hästar återfinns i olika typer av verksam­heter (jordbruk, turridning, trav och galopp med mera) och ger upphov till stora mängder hästgödsel. Hästgödsel består av fekalier, urin och strömaterial där olika strömaterial används olika mycket. Hanteringen av hästgödseln medför miljöproblem då miljöstö­rande ämnen avges vid nedbrytning av det organiska materialet, samtidigt som växtnä­ringsämnen inte återförs till kretsloppet. Intresset för att kunna röta hästgödseln och till­verka biogas har ökat i och med ett ökat intresse för biogas som förnybart drivmedel. Denna studie har haft som mål att belysa miljöpåverkan från olika sätt att hantera häst­gödsel i ett systemperspektiv. Särskild uppmärksamhet har riktats mot inblandningen av olika typer av strömedel och hur det påverkar effektiviteten i olika behandlingsprocesser. Behandlingsmetoderna som undersökts är Okontrollerad kompostering Kontrollerad kompostering Storskalig förbränning i ett avfallskraftvärmeverk Torkning och småskalig förbränning Torrötning Våtrötning med och utan termisk förbehandling Till följd av betydande dataosäkerhet i undersökningen är resultaten endast indikativa men de pekar ändå på storskalig förbränning som en miljömässigt bra metod. Undantag utgör bidrag till klimatpåverkan där rötning i olika former är att föredra. Utifrån under­sökningen av olika strömaterial framstår pappersströ som ett intressant alternativ att gå vidare med. Den övergripande slutsatsen är att mer forskning behövs för att säkerställa kvaliteten i kommande undersökningar, det vill säga en samlad forskningsinsats från hästhållning till avfallshantering. The number of horses in Sweden is increasing and according to estimated statistics from Swedish Board of Agriculture, there are an estimated amount of 360,000 horses in the country. These horses are found in different types of activities (agriculture, trail riding, trot and canter, etc.) and they generate large quantities of horse manure. Horse manure consists of feces, urine and bedding material which various bedding materials used to various amount. The management of horse manure causes environmental problems when emissions occur during decomposition of organic material, in addition to nutrients not being recycled. The interest for horse manure be subject to anaerobic digestion and thereby produce biogas has increased with the increased interest in biogas as a renewable fuel. This study has aimed to highlight the environmental impact of different ways to treat horse manure from a system perspective. Special attention has been focused on the involve­ment of different types of litter/bedding material and how it affects the effective­ness of various treatment processes. The treatment methods investigated are Unmanged composting Managed Composting Large-scale incineration in a waste fired CHP plant Drying and small-scale combustion Solid state anaerobic digestion Liquid state anaerobic digestion with and without thermal pre-treatment Following significant data uncertainty in the survey, the results are only indicative, but they still point to large-scale incineration as an environmentally sound method. An excep­tion is the contribution to climate impact where digestion in different forms are preferred. Based on the study of various bedding materials, paper pellet appear as an interesting alternative to move forward with. The overall conclusion is that more research is needed to ensure the quality of future surveys, thus an overall research effort from horse management to waste management. Slutrapport Hästkrafter och hästnäring – hållbara systemlösningar för biogas och biogödsel

Antalet hästar i samhället ökar och idag finns det enligt Jordbruksverket drygt 360 000 hästar i Sverige, där tre fjärdedelar återfinns inom tätorter eller i tätortsnära miljöer. Alla dessa hästar skall enligt beräkningar ge upphov till en total gödselmängd på uppemot 1,4 miljoner ton per år. Om denna gödsel rötas effektivt motsvarar detta en årlig biogaspro­duktion på 641 GWh, vilket är knappt hälften av all biogas som producerades i Sverige 2010. Även om det föreligger en del praktiska begränsningar i hur mycket av potentialen som kan utnyttjas så finns här trots allt en betydande potential till ökad användning av förnybar energi. Genom att samla in gödseln och röta den uppnås tre miljövinster: Utsläppen från konventionell hantering där gödseln ligger kvar eller komposteras upphör. Rötning av gödseln ger upphov till biogas som kan användas för att generera el och värme eller, efter rening, som fordonsbränsle; därigenom kan utsläpp från fossila bränslen reduceras. Den efter processen uppkomna biogödseln kan användas inom jordbruket och däri­genom ersätta konstgödsel varigenom ytterligare miljövinster uppstår. Trots alla dessa möjligheter finns det dock en del hinder och kunskapsluckor. I denna rapport görs en systematisk genomgång av kunskapsläget angående hästgödselhantering, förbehandlingsmetoder, rötningsmetoder för hästgödsel samt aspekter på spridning av biogödsel från hästgödsel. I denna del görs i huvudsak kvalitativa beskrivningar medan kommande rapporter redovisar indikativa beräkningar av miljövinsterna med olika sätt att ställa om hanteringen. Slutsatserna är att det finns många faktorer som talar för att utvinna energi från häst­gödsel som t.ex. att det finns betydande gödselmängder relativt nära tätorter, att halm som strömaterial ger ett tillskott i biogasproduktionen, att det finns gott om mark för spridning av biogödsel och att en förbättrad hästgödselhantering även är en bra vattenskyddsåtgärd. På den negativa sidan finns att rötning av hästgödsel är relativt oprövat och att det är svårt att bedöma hur ökade kostnader för avfallshantering påverkar hästnäringen. En annan slutsats är att det överlag saknas kunskap om hästgödsel ur ett miljöperspektiv på en sådan nivå som krävs för tillförlitliga miljöbedömningar. Vi hoppas trots detta kunna föreslå systemlösningar som i högre utsträckning än tidigare ska kunna visa sig fungera tekniskt och vara genomförbara ekonomiskt. Om dessa systemlösningar omsätts i praktisk verklighet kan miljövinster göras genom minskad klimatpåverkan, minskad övergödning, ökad biologisk mångfald och minskad användning av ändliga resurser. The number of horses in society is increasing and today, according to Swedish Board of Agriculture, there are approximately 360,000 horses in Sweden, where three-quarters are found in urban or near-urban environments. All these horses will, according to calcula­tions, give rise to a total amount of manure of up to 1.4 million tons per year. If this manure is digested efficiently, this corresponds to an annual biogas production of 641 GWh, which is almost half of all biogas produced in Sweden in 2010. Although there are some practical limitations on how much of the potential that can be exploited, there is nevertheless a significant potential for increased use of renewable energy. By collecting manure and digesting it, three environmental benefits can be achieved: Emissions from conventional management where the manure is piled and stored, or spontaneously composted, are avoided Anaerobic digestion of manure produces biogas that can be used to generate elec­tricity and heat and, after upgrading (purification and pressure increase), as vehicle fuel; thereby fossil fuel emissions are reduced The resulting digestate can be used in agriculture, thereby replacing chemical ferti­lizer which provides additional environmental benefits Despite all these possibilities there are some obstacles and gaps in knowledge. This report is a systematic review of the state of knowledge about horse manure management, pre­treatment methods, digestion methods of horse manure, as well as aspects of the prolifer­ation of bio-fertilizer from horse manure. This part is mainly qualitative descriptions while subsequent reports present indicative calculations of the environmental benefits of different ways to design the management. The conclusions are that there are many factors that point to extract energy from horse manure, e.g. there are significant amounts of manure relatively close to urban areas, the straw bedding materials provide a supplement in biogas production, there is plenty of land for spreading digestate, and an improved horse manure management is also a good water protection measure. Drawbacks are that the digestion of horse manure is relatively untested and it is difficult to assess how increased waste management costs affect the horse industry. Another conclusion is the general lack of knowledge of horse manure from an environmental perspective at a level required for reliable environmental assess­ments. Nevertheless we hope to be able to propose system solutions which to a greater extent than previously should prove to work technically and be economically feasible. If these systems are translated into practical reality, environmental gains can be made through reduced environmental impact, reduced eutrophication, increased biodiversity and reduced use of finite resources. Delrapport 1 inom projektet ”Hästkrafter och hästnäring -hållbara systemlösningar för biogas och biogödsel” Hästkrafter och hästnäring - hållbara systemlösningar för biogas och biogödsel

Slutrapport för projekt 36090-1 inom Bränsleprogrammet Hållbarhet Det övergripande målet med projektet är att utifrån ett resursperspektiv undersöka hur bioenergisystemet påverkas av hållbarhetskrav. Syftet var att kartlägga bioenergipotentialens geografiska fördelning och undersöka hur olika regioners möjligheter att producera biomassa och fasta/flytande biobränslen för EU påverkas av hållbarhetskriterier för biobränslen, samt översiktligt analysera konsekvenser för den svenska biobränslemarknadens utveckling. Projektet är ett samarbetsprojekt mellan Julia Hansson på IVL och Göran Berndes på Chalmers och har resulterat i ett flertal vetenskapliga publikationer. Resultat och slutsatser presenteras kortfattat i efterföljande extended summary. The overall objective of the project is to assess how sustainability requirements influence the bioenergy system, from a resource perspective. The purpose was to assess the geographic distribution of the bioenergy potential and to investigate how the possibilities to produce biomass and solid/liquid biofuels for the EU in different regions are influenced by sustainability requirements. The analysis also includes how the Swedish bioenergy market might be affected. The project was a co-operation between Julia Hansson, IVL and Göran Berndes, Chalmers and resulted in several scientific publications. Results and conclusions are briefly presented in the extended summary below. This report is only available in Swedish.

Biogas is a renewable form of energy that can be produced by a various type of organic materials. In order to reduce the proportion of fossil fuel emissions bioenergy is seen as a future energy source that can be used for different purposes. This report studies biogas from gasification and the purpose has been to investigate the potential for increased biogas production from agriculture and forestry by doing a sociotechnical system study. The study is focusing on a restricted area outside of Uppsala, Sweden, and has been carried out in two parts. The first part consists of calculation of the biomass potential in the area. The second part investigates the social factors of the bioenergy system and interviews are used to study relevant actors in the area. Social barriers are crucial to the realization of technical potentials, and are therefore important to identify. The result shows that there are some areas that need further development to fulfil the bioenergy potential in the area. All farmers and foresters say that the market is the most important factor for the bioenergy future. The result shows that the reliance for politicians and energy companies need to be increased in all parts of the system. There is also a need for long-term political guidelines at a global and local level. The information and knowledge exchanges about bioenergy need to increase between all actors involved in the system. This implies for example farmers, foresters, researchers, politicians and energy companies. Among these, new networks and collaboration need to be developed. There is also a need to develop more commercially viable technologies throughout the system to promote the development of a future bioenergy system. The result however, shows a large interest in bioenergy from farmers and foresters and a willingness to invest in future bioenergy projects which creates an advantageous starting point for the bioenergy system development.

Hemp is a versatile plant with many uses that has been around for thousands of years. The plant is highly adaptable andwill cultivate in almost any soil. It has excellent remediation properties and has shown to be relatively consistent when itcomes to crop yields. The aim of this literature survey is to examine how hemp can be used to be considered asustainable energy crop in Sweden through database searches and interviews. Hemps characteristics as an energy cropand its remediation properties is evaluated and compared with other plants that are used in Sweden. The result showsthat hemp is a competitive crop when used for solid fuel and that a closed-loop solution is achievable. Further studiesare needed for a closed-loop solution to be possible when using hemp as a biogas crop, mainly for establishing asustainable waste treatment.

The community Vessigebro, in Falkenberg and its surrounding areas housing one percent of all dairy cattle and two percent of all pigs in Sweden. This means that there is a large amount of manure as a basis for producing biogas in the area. A number of farmers have therefore formed a cooperative named Vessigebro biogas and started the project Green Vessigebro, with the goal of creating the conditions for a more profitable and more sustainable agriculture production. The study deals with the conditions and sale opportunities of the feasibility study Green Vessigebro. The study has looked at the work that was previously carried out for the biogas that could be produced on the farms in Vessigebro, The main pipeline for natural gas on the Swedish west coast and its operators, the Swedish Competition Act , Electricity Act , Natural Gas Act, the District Heating Act , Sustainability Act , previously proposed measures, municipality interest in biogas from Vessigebro , possible collaborations, possible sale opportunities and perform calculations with data from the municipality Ljungby for a suggested transportation of biogas between Vessigebro and Ljungby. The study shows that there are several interesting sale opportunities for biogas from Vessigebro. The production and use of biogas in Sweden is increasing and the trend seems set to continue. Six gas retailers can buy gas, which EON is the most established around Vessigebro with a distribution network. EON: s distribution network runs only a few kilometers from the planned upgrading plant , in Vessigebro. An already built upgrading facility is one mil from Vessigebro. Swedegas is the only main pipeline network owner with storing and balancing responsibility on the main line that is closer than EON distribution network. A number of suppliers and industries have shown interest in purchasing the biogas and the interest from potential buyers are likely to increase when the biogas production starts. A collaboration with, for example, "Arena Bioenergy Halland" increases business intelligence and can provide an increased influence with policy proposals. The use of gas and the interest is too low for the moment for tractors, boats, trains, buses and taxis to be a possible outlet specifically for Vessigebro biogas. The conditions make it interesting for Vessigebro biogas to look at five different options for sale opportunities of the biogas. Three options are based on a pipeline to either the pipeline, owned by Swedegas or EON distribution line alternatively a pipeline to EON upgrading facility. One possibility is to replace vehicles that run on fossil fuels with gas-powered vehicles providing a local use and purpose and the aims of the project Green Vessigebro. The calculations made by the study with different conditions shows that a very interesting and possible sale opportunity is a transportation of biogas between Vessigebro and Ljungby. The conclusion from the study shows that conditions and sale opportunities are good for the planned biogas production of Green Vessigebro to become reality.

Etanol är ett omdebatterat bränsle bland miljödebattörer och politiker, men även bland forskare. I denna studie har 192 vetenskapligt granskade artiklar om etanol studerats och slutsatserna kvantifierats. Slutsatserna har delats in i sex frågeområden, utöver de övergripande slutsatser om etanol som hållbart drivmedel. Litteraturstudien visar att en majoritet av artiklarna har slutsatser som är positiva till att använda etanol som biodrivmedel. Sammanställningen över artiklarnas övergripande slutsatser, som är den viktigaste frågan i studien, visar att 65 procent av slutsatserna är positiva eller mycket positiva, 10 procent av artiklarna är neutrala eller ofullständiga, medan summan av de negativa och helt negativa slutsatserna är 25 procent. Inom samtliga sex områden är andelen positiva slutsatser högre än de negativa. Frågan där fördelningen är jämnast gäller den om etanolens inverkan på livsmedelspriser och livsmedelsproduktion där 54 procent av artiklarna var positiva eller mycket positiva till använda etanol som drivmedel. 43 procent var negativa eller mycket negativa. QC 20121120

Denna rapport omfattar delstudie 4 av projektet Biogas-Nya substrat från havet. Inom delstudien har ett antal provrötningar av substrat från havet (vass, musslor, alger och skrapsill) genomförts. Syftet med delstudien var att få fram metanpotentialen för de olika substraten och att öka kunskapen kring hur dessa substrat uppför sig i en biogasprocess. Projektet var ett samverkansprojekt delfinansierat av EU Regionala fonden för Småland och öarna. Projektledare var Regionförbundet i Kalmar län. Inledningsvis genomfördes ett antal satsvisa försök med samtliga substrat. Metanpotentialerna för vassen, musslorna, algerna respektive skarpsillen var 400, 270, ca 210 och 460 Ndm3/kg VS. Ymp hämtades från Kalmar Biogas ABs industriella rötkammare. Vassen samrötades också med industriellt avfall i ett kontinuerligt våtrötningsförsök. Försöket genomfördes i två total omrörda tankreaktorer med volymen 30 l/st. Tillsatsen av vass gav en utökad metanproduktion med 220 Ndm3/kgVS. Vassen och musslorna studerades också i torrötningsförsök. Försöken i laboratorieskala genomfördes vid Avdelningen för Bioteknik i Lund medan försöket med musslor i pilotskala genomfördes vid Avdelningen för Bioenergiteknik, Linnéuniversitet. Metanpotentialen för vassen var i torrötningsförsöket ca 220 Ndm3/kg VS vilket är lika med potentialen i våtrötningsförsöket. För musslorna erhölls en metanpotential på 330 Ndm3/kg VS i laboratorieskaleförsöket. Pilotskaleförsöket visade att hydrolysen etablerades på likartat sätt som i laboratorieskaleförsöket. Metanhalten var ca 70 %. En visuell inspektion av musslorna efter rötningen visade också att endast skalen återstod. Det är dock inte möjligt att ange en metanpotential från detta försök beroende på ett antal tekniska problem med processen. Processen byggdes inför detta försök och det fanns inte tid att testköra den samma före försökets start.Arbetet med de satsvisa försöken och det kontinuerliga våtrötningsförsöket av vass genomfördes i samarbete med Kalmar Biogas AB. Detta bland annat genom att Kalmar Biogas AB tillhandahöll sin försöksanläggning med satsvisa och kontinuerliga reaktorer till projektet.

Titel: Träpellets: en växande affärsmöjlighet Produktion av träpellets i Brasilien för export till Europa Nivå: D-uppsats i ämnet företagsekonomi Författare: Susanna Tosterud Handledare: Jonas Kågström Datum: 2012 – Juni Syfte: Syftet med denna studie är att undersöka de ekonomiska förutsättningarna som finns att tillverka pellets i Brasilien för export till Europa. Metod: Studien har använt en kvalitativ metodansats där datainsamlingen för empiriavsnittet består främst av semistrukturerade öppna intervjufrågor, som skickades till respondenterna via mejl. Sedan skedde kontakt via telefonsamtal för att säkerställa att informationen var korrekt uppfattad. Respondenternas svar redovisas i empirikapitlet och har analyserats och bearbetats med hjälp av två teorier inom marknadsföring, nämligen marknadsföringsmix (de 4 P: na) och SWOT-analys. Resultat & slutsats: Resultatet visar att i nuläget är det inte lönsamt att exportera pellets från Brasilien till Europa. Priserna för pellets på den europeiska marknaden är för låga, en höjning med cirka USD 50/ton är nödvändig för en godtagbar lönsamhet. Den brasilianska pelletsproduktionen behöver vidareutvecklas med avseende på kostnadseffektivitet och kvalitetskrav. Detta för att vara konkurrenskraftig på den europeiska marknaden. Förslag till vidare forskning: Den empiriska delen av studien har baserats enbart på kvalitativa intervjuer. Det vore intressant att följa upp studien med en kvantitativ ansats för att öka trovärdigheten i svaren. Endast två marknadsföringsteorier har använts i studien och det vore betydelsefullt att ta med en PESTLE analys (politiska, ekonomiska, sociologiska, tekniska, juridiska och miljöaspekter). Uppsatsens bidrag: Det diskuteras mycket kring klimatfrågor och de olika alternativ som finns för att ersätta fossila bränslen. Studien bidrar till en ökad förståelse av de förutsättningar som krävs för en lönsam pelletsexport från Brasilien till Europa. Nyckelord: Pelletsmarknad, Brasilien, export, marknadsundersökning och bioenergi. Title: Wood pellets: A growing business opportunity Production of Brazilian wood pellets for export to Europe Level: Final assignment for Master in Business Administration Author: Susanna Tosterud Supervisor: Jonas Kågström Date: 2012 - June Aim: The purpose of this study is to examine the existing economic conditions to produce pellets in Brazil for export to Europe. Method: The study used a qualitative method where data collection for the empirical section consists mainly of semi-structured open interview questions that were sent to the respondents via e-mail. Then they were contacted by phone to make sure that the information had been correctly perceived. The respondent’s answers are reported in the empirical chapter and have been analyzed and processed with the help of two marketing theories: the marketing mix (the 4 Ps) and SWOT analysis. Result & Conclusions: The result shows that at present time it is not profitable to export pellets from Brazil to Europe. Prices for pellets in the European market are too low, an increase of approximately USD 50/ton is necessary for an acceptable profit. The Brazilian pellet production needs to be further developed with regards to cost and quality requirements. This is needed in order to become competitive in the European market. Suggestions for future research: The empirical part of the study was based solely on qualitative interviews. It would be interesting to follow-up this study with a quantitative approach to improve reliability in the answers. Only two marketing theories have been used in this study and it would be important to also make a PESTLE analysis (political, economic, sociological, technological, legal and environmental aspects). Contribution of the thesis: There are many discussions about climate change and the various options available to replace fossil fuels. This study contributes to a better understanding of the prerequisites for profitable pellet production in Brazil based on exports to Europe. Key words: Pellet market, Brazil, exports, market research and bioenergy.

När GROT (grenar och toppar) skördas ökar bortförseln av basverkande ämnen och näringsämnen. Syftet med rekommendationen att återföra aska, tillbaka till skogsmarken, är att undvika en försurande och näringsutarmande verkan. I dagsläget tillämpas en metod som kallas Sockenmodellen när det gäller återföring av aska tillbaka till skogen.

Validerat; 20110622 (anonymous)

I denna rapport analyseras marknaden för kombinerade sol- och pelletsystem, med fokus påsmåhus. Syftet är att presentera antalet objekt inom olika kategorier av hus och värmesystemsom kan vara intressanta för konvertering till bio-sol system samt att ge en uppskattning avårliga uppvärmningsbehov inom respektive kategori. Energistatistik från Statistiska centralbyrån (SCB) har använts i kombination med tidigarestudier av byggnadsbestånd och byggnadsutformning. Dessutom har information inhämtatsfrån olika branschorganisationer. Från föreliggande genomgång står det klart att den största potentialen för bio-sol systemfinns på villamarknaden både för helt nya system och för kompletteringar till befintliga system.År 2006 fanns det 775 000 småhus med vattenburen värme varav ca 183 000 hade vattenburenel. Uppskattningsvis fanns 109 000 småhus med både vattenburen el och lokaleldstadför biobränsle och ca 118 000 hus bedöms ha haft möjlighet till oljeeldning (dennagrupp har troligtvis minskat ytterligare efter 2006). Bland de elvärmda husen finns också ca102 000 småhus med frånluftvärmepumpar eller luft/vattenvärmepumpar. 365 000 av husenhade en biobränslepanna. Därtill kommer 504 000 hus med direktelvärme, varav ca 292 000med lokaleldstad. Medelförbrukningen för uppvärmning och varmvatten för hus som enbart värms med olja ärca 27 MWh/år, medan motsvarande värde för småhus med vattenburen el är ca 15 MWh/år.Småhusen med direktel använder ca 12 MWh/år för uppvärmning och varmvatten. Det betyderatt ekonomin blir betydligt sämre vid konvertering av elvärmda hus jämfört med oljekonvertering,eftersom energibehovet är lägre samt att installationskostnaden kan vara högre.En uppskattning av antalet komponenter som inom 10 år kan komma att installeras i dessahus är 213 000 solfångare, 108 000 ackumulatortankar, 106 000 skorstenar, 84 000 luftburnapelletkaminer och varmvattenberedare, 40 000 vattenmantlade kaminer och 28 000 pannrumspannor.Dessutom tillkommer en utbytesmarknad, kanske speciellt bland husen medbiobränslepanna, där gamla pannor byts ut eller äldre människor som tidigare orkat elda medved till slut byter till pelleteldning. Av nybyggda villor uppvärms ca 30 % med el i kombination med biobränsle (troligtvis lokaleldstad)och ungefär lika stor andel värms med enbart vattenburen el (antagligen oftakompletterat med frånluftvärmepump). Det borde vara av intresse att redan vid nybyggnationenfå in integrerade solfångare och pelleteldning i större utsträckning i nya hus och det kanbli lättare efter att byggreglerna ändras den 1:a januari 2010 med en skärpning av kraven förnybyggda hus som använder el för uppvärmning, alltså även el till värmepumpar. Potentialen för bio-solsystem till flerbostadshus och lokaler är begränsad då 86 % av flerbostadshusenoch nära 70 % av lokalerna värms med fjärrvärme. Det fanns år 2006 ca 6200lokaler med oljeeldning, 4600 lokaler med vattenburen elvärme och 5700 lokaler med direktverkandeelvärme. I lokalerna som redovisas av SCB ingår inte tillverkande industri. Förlägenheter i flerbostadshus gäller att ca 42 000 lägenheter värms med enbart olja, 44 000lägenheter med olja och värmepump, 48 000 lägenheter använder direktel och 31 000 lägenhetervattenburen el.

Projektet BIODRIV är en studie kring förutsättningar, möjligheter, begränsningar och risker på kort och lång sikt för svensk produktion av biodrivmedel med visst fokus på de produktionsförutsättningar som erbjuds genom svenska raffinaderier. Totalt har sex teknikspår för biodrivmedelsframställning identifierats som på sikt, helt eller delvis, kan ersätta dagens fossilt baserade bränslen inom transportsektorn. De sex teknikspåren är: 1) metan via gasnät, 2) decentraliserad pyrolys/förgasning, 3) olika resursbaser till fett, 4) vätgas, 5) metanol/DME, 6) elektricitet. För varje teknikspår har ett antal viktiga aspekter belysts: a) råvarutillgång, b) produktion, användning och distribution, c) aktörer, marknad och styrmedel, d) klimatvärdering och miljökonsekvenser, e) forskning och utveckling. Inledningsvis har vart och ett av teknikspåren studerats utifrån målbilden att leverera 25 TWh drivenergi år 2030. För flertalet av teknikspåren är detta möjligt med inhemsk råvaruförsörjning. Undantaget är fett och olja som råvarubas, där den inhemska försörjningsbasen är i storleksordningen 3-4 TWh. För övriga teknikspår kan 25 TWh helt eller delvis uppnås genom omvandling av skogsråvara till energibärare för fordonsdrift, via biomassaförgasning eller, i el-fallet, förbränning i elproducerande kraft(värme)verk Projektet BIODRIV är en studie kring förutsättningar, möjligheter, begränsningar och risker på kort och lång sikt för svensk produktion av biodrivmedel med visst fokus på de produktionsförutsättningar som erbjuds genom svenska raffinaderier. Totalt har sex teknikspår för biodrivmedelsframställning identifierats som på sikt, helt eller delvis, kan ersätta dagens fossilt baserade bränslen inom transportsektorn. De sex teknikspåren är: 1) metan via gasnät, 2) decentraliserad pyrolys/förgasning, 3) olika resursbaser till fett, 4) vätgas, 5) metanol/DME, 6) elektricitet. För varje teknikspår har ett antal viktiga aspekter belysts: a) råvarutillgång, b) produktion, användning och distribution, c) aktörer, marknad och styrmedel, d) klimatvärdering och miljökonsekvenser, e) forskning och utveckling. Inledningsvis har vart och ett av teknikspåren studerats utifrån målbilden att leverera 25 TWh drivenergi år 2030. För flertalet av teknikspåren är detta möjligt med inhemsk råvaruförsörjning. Undantaget är fett och olja som råvarubas, där den inhemska försörjningsbasen är i storleksordningen 3-4 TWh. För övriga teknikspår kan 25 TWh helt eller delvis uppnås genom omvandling av skogsråvara till energibärare för fordonsdrift, via biomassaförgasning eller, i el-fallet, förbränning i elproducerande kraft(värme)verk

Inom svensk el- och värmeproduktion används stora mängder biobränslen från skog. Bioenergin från skogen (och även från avfall) har fått en allt större betydelse till följd av stigande oljepriser och miljöavgifter på konkurrerande bränslen (CO2-skatt, energiskatt, utsläppsrätter). Dessa ekonomiska styrmedel har inte haft samma effekt på utbudet av biobränslen från jordbruket. Inte heller kompletterande ekonomiska styrmedel som engångsstöd (etableringsbidrag) eller kontinuerliga stöd (årligt bidrag) har räckt för att få fart på odlarnas intresse för energigrödor. I denna studie tas fram förslag på styrmedel som på ett kostnadseffektivt sätt uppfyller ett mål om ökat utbud av biobränslen från jordbruksmark. Syftet med projektet är att utifrån nuvarande energi- och jordbrukspolitiska mål och befintliga styrmedel belysa förutsättningarna för energiproduktion från jordbruket. Syftet är också att ur ett samhällsekonomiskt perspektiv beskriva vilken typ av styrmedel som bör användas för att på ett kostnadseffektivt sätt nå de klimatpolitiska målen om reduktion av växthusgasutsläpp och vilka konsekvenser sådana styrmedel får för jordbruket som bioenergiproducent. Därtill är syftet att analysera vilka styrmedel som är kostnadseffektiva för att ett sektorsmål för bioenergiproduktion från jordbruket skall uppnås. Projektet är begränsat till att belysa nya energigrödor, främst salix, rörflen och hampa och behandlar endast översiktligt odling av stråsäd (havre) eller tillvaratagande av halm för förbränning. Inom svensk el- och värmeproduktion används stora mängder biobränslen från skog. Bioenergin från skogen (och även från avfall) har fått en allt större betydelse till följd av stigande oljepriser och miljöavgifter på konkurrerande bränslen (CO2-skatt, energiskatt, utsläppsrätter). Dessa ekonomiska styrmedel har inte haft samma effekt på utbudet av biobränslen från jordbruket. Inte heller kompletterande ekonomiska styrmedel som engångsstöd (etableringsbidrag) eller kontinuerliga stöd (årligt bidrag) har räckt för att få fart på odlarnas intresse för energigrödor. I denna studie tas fram förslag på styrmedel som på ett kostnadseffektivt sätt uppfyller ett mål om ökat utbud av biobränslen från jordbruksmark. Syftet med projektet är att utifrån nuvarande energi- och jordbrukspolitiska mål och befintliga styrmedel belysa förutsättningarna för energiproduktion från jordbruket. Syftet är också att ur ett samhällsekonomiskt perspektiv beskriva vilken typ av styrmedel som bör användas för att på ett kostnadseffektivt sätt nå de klimatpolitiska målen om reduktion av växthusgasutsläpp och vilka konsekvenser sådana styrmedel får för jordbruket som bioenergiproducent. Därtill är syftet att analysera vilka styrmedel som är kostnadseffektiva för att ett sektorsmål för bioenergiproduktion från jordbruket skall uppnås. Projektet är begränsat till att belysa nya energigrödor, främst salix, rörflen och hampa och behandlar endast översiktligt odling av stråsäd (havre) eller tillvaratagande av halm för förbränning.

Detta examensarbete utförs på uppdrag av Länsstyrelsen i Östergötland och Avdelningen för Teknik och Miljö vid Linköpings Universitet med syfte att skapa ett verktyg för att synliggöra de möjligheterna till den årliga bioenergitillförseln i olika kommuner i södra och mellersta Sverige. Avsikten är att bidra till den kommunala planeringen och effektiviseringen av miljöarbetet just inom energisektorn. Verktyget består av en handbok och ett beräkningsprogram. Den första innehåller information om kartlagda biobränsleresurser som är uppdelade i tre kategorier; Åkerbränslen, trädbränslen samt avfalls- och restprodukter. För varje biobränsleresurs finns information om: faktorer som kan påverka den mängd biobränsleresurser som man kan räkna med till bioenergiproduktion; allmän data om resurserna som energiråvaror; data som kommunen kommer att behöva mata in i beräkningsprogrammet, och information om och förslag på datakällor. Handboken verkar främst som grund inför användningen av beräkningsprogrammet och bedömning av dess resultat. Beräkningsprogrammet är ett lättanvänt Excel dokument som omvandlar inmatade data till Megawattimme (MWh). De data som har använts som beräkningsunderlag till kalkylerna kommer delvis från den genomsnittliga mängden (ton/ha) på normskördar i Östergötland 2004-2007. Avsikten har varit att ha en representativ region att relatera och jämföra resultaten till. Resultaten ska ses som vägledande men inte absoluta. Kartläggningen av biobränsleresurser samt information kring dessa har genomförts utifrån ämnesrelevanta hemsidor såsom miljöportaler, myndigheter och universitet, samt via samtal med aktörer inom miljö- och energibranschen. Följaktligen har verktyget validerats innan det provtestats av Norrköpings miljöstrateg Enver Memic som bidragit med sina synpunkter om handbokens tydlighet och beräkningsprogrammet praktiska användning genom att mata in ungefärliga siffror. Förutom detta har man läst en artikel om miljöbeslut samt identifierat andra liknande beräkningsverktyg. Dessa synpunkter och jämförelser har använts som underlag till diskussionen och avslutande reflektion. Man har kommit fram till att verktyget kan bidra till den kommunala planeringen och effektiviseringen av miljöarbetet inom energisektorn så länge nämnda avgränsningar uppmärksammas. Slutsatser: - Det utformade verktyget är en stödjande del i processen om att fatta beslut inom energisektorn. På grund av sitt relativt lättförståeligt innehåll anses det kunna öka möjligheter till större deltagande i beslutsprocesser - Handboken är ett informativt underlag med förståeligt innehåll som underlättar användningen av ett lättanvänt beräkningsprogram. Å andra sidan kan handbokens stora omfattning hindra en mer djupgående studie om varje biobränsleresurs. Verktyget avses främst för människor som är insatta i miljöfrågor och som kan hitta sätt att dra maximal nytta av beräkningsresultaten - Ett sådant verktyg skulle vara ännu effektivare om det skapades för de kommunerna i varje enskilt län. Ett beräkningsprogram med regionalstatistik som beräkningsunderlag skulle bidra till mer objektiva resultat. Resultaten skulle fortfarande vara vägledande. Kommunerna är fortfarande ansvariga för att eventuellt effektivisera data insamling och databassystem - Avfalls- och restprodukter omfattar ett flertal avfallskategorier, lagar som rör dess användning, aktörer som tar hand om det samt svår tillgängliga data. Det rekommenderas en specifik undersökning av området för att sedan skapa ett verktyg som räknar ut den mängd energi i MWh som kan utvinnas från det - Den metod som har använts för att ta fram detta verktyg kan användas igen som mall till effektivisering eller ny utformning av liknande verktyg This master thesis is made by commission of Östergötlands County Administrative Board and the Department for Techniques and Environment at the University of Linköping with the purpose of creating a tool which shows the possibilities for the annual bioenergy production in municipalities located in the south and middle of Sweden. This is intended to contribute to the municipal planning and efficiency development of the environmental work within the energy sector. The tool consists of a handbook and a calculation programme. The first one contains information about surveyed biofuel resources which are organized in three categories; field biofuels; forest biofuels and waste fuels and rest products. For each biofuel resource is there information about factors that might affect the available quantity biofuels for energy production; General information about these resources as sources of energy; Data that has to be fed into the calculation programme; Information about and ideas for data sources The handbook is mainly a foundation preliminary to use of the calculation programme and the assessment of its results. The calculation programme is an easy-to-use Excel document which transforms data into megawatt per hour (MWh). The calculation programme is partly based on the average amounts (ton/ha) of vintages in Östergötland 2004-2007. The purpose has been to have a representative region to relate and compare the results with. The results are to be considered rather as guidance than as absolute numbers. The survey on biofuels and the information about these has been performed on the basis of subject relevant internet homepages such as environmental portals, public authorities and universities as well as conversations with actors within the environmental and energy sector. As next step has the calculation programme been validated before being tested by Norrköpings environmental strategist Enver Memvic who commented the legibility of the handbook and the practical usage of the calculation programme. For this, he typed in rough numbers. Moreover, an article about tools for environmental decision making has been read as well as three similar calculation tools have been identified. These commentaries and comparisons have been used as basis for the discussion and final reflection. It has been concluded that the created tool can contribute to the municipal planning and efficiency development of the environmental work within the energy sector as long as the mentioned limitations are considered. Conclusions: - The created tool is a supportive part of the decision making process within the energy sector. Due to its understandable content, it is considered to increase the possibilities of participation in decision making. - The handbook is an informative foundation with an understandable content which simplifies the usage of the easy-to-use calculation programme. On the other side might the handbook's broad extent hinder a more detailed study of each biofuel. The tool is mainly intended to be used by people who deal with the environmental problematic and who are capable of finding ways to take the best advantage from the calculation results. - A tool such as this one would be more effective if it was created for the municipalities of each county. A calculation programme with regional statistics as basis for calculations would contribute with more objective results. These results would still be as guidance. The municipalities would still be responsible for eventually developing the collection of data/ database system. - Waste- and rest-products are not yet considered suitable to be included in such a tool due to the big range of involved actors, waste categories, waste treatments, end-uses that there is a lack of sufficient data for. Such a tool is most suitable for field and forest biofuels resources. - The used method for creating this tool can be used again as a pattern for developing the efficiency of it or creating a similar one.

Detta examensarbete utförs på uppdrag av Länsstyrelsen i Östergötland och Avdelningen för Teknik och Miljö vid Linköpings Universitet med syfte att skapa ett verktyg för att synliggöra de möjligheterna till den årliga bioenergitillförseln i olika kommuner i södra och mellersta Sverige. Avsikten är att bidra till den kommunala planeringen och effektiviseringen av miljöarbetet just inom energisektorn. Verktyget består av en handbok och ett beräkningsprogram. Den första innehåller information om kartlagda biobränsleresurser som är uppdelade i tre kategorier; Åkerbränslen, trädbränslen samt avfalls- och restprodukter. För varje biobränsleresurs finns information om: faktorer som kan påverka den mängd biobränsleresurser som man kan räkna med till bioenergiproduktion; allmän data om resurserna som energiråvaror; data som kommunen kommer att behöva mata in i beräkningsprogrammet, och information om och förslag på datakällor. Handboken verkar främst som grund inför användningen av beräkningsprogrammet och bedömning av dess resultat. Beräkningsprogrammet är ett lättanvänt Excel dokument som omvandlar inmatade data till Megawattimme (MWh). De data som har använts som beräkningsunderlag till kalkylerna kommer delvis från den genomsnittliga mängden (ton/ha) på normskördar i Östergötland 2004-2007. Avsikten har varit att ha en representativ region att relatera och jämföra resultaten till. Resultaten ska ses som vägledande men inte absoluta. Kartläggningen av biobränsleresurser samt information kring dessa har genomförts utifrån ämnesrelevanta hemsidor såsom miljöportaler, myndigheter och universitet, samt via samtal med aktörer inom miljö- och energibranschen. Följaktligen har verktyget validerats innan det provtestats av Norrköpings miljöstrateg Enver Memic som bidragit med sina synpunkter om handbokens tydlighet och beräkningsprogrammet praktiska användning genom att mata in ungefärliga siffror. Förutom detta har man läst en artikel om miljöbeslut samt identifierat andra liknande beräkningsverktyg. Dessa synpunkter och jämförelser har använts som underlag till diskussionen och avslutande reflektion. Man har kommit fram till att verktyget kan bidra till den kommunala planeringen och effektiviseringen av miljöarbetet inom energisektorn så länge nämnda avgränsningar uppmärksammas. Slutsatser: - Det utformade verktyget är en stödjande del i processen om att fatta beslut inom energisektorn. På grund av sitt relativt lättförståeligt innehåll anses det kunna öka möjligheter till större deltagande i beslutsprocesser - Handboken är ett informativt underlag med förståeligt innehåll som underlättar användningen av ett lättanvänt beräkningsprogram. Å andra sidan kan handbokens stora omfattning hindra en mer djupgående studie om varje biobränsleresurs. Verktyget avses främst för människor som är insatta i miljöfrågor och som kan hitta sätt att dra maximal nytta av beräkningsresultaten - Ett sådant verktyg skulle vara ännu effektivare om det skapades för de kommunerna i varje enskilt län. Ett beräkningsprogram med regionalstatistik som beräkningsunderlag skulle bidra till mer objektiva resultat. Resultaten skulle fortfarande vara vägledande. Kommunerna är fortfarande ansvariga för att eventuellt effektivisera data insamling och databassystem - Avfalls- och restprodukter omfattar ett flertal avfallskategorier, lagar som rör dess användning, aktörer som tar hand om det samt svår tillgängliga data. Det rekommenderas en specifik undersökning av området för att sedan skapa ett verktyg som räknar ut den mängd energi i MWh som kan utvinnas från det - Den metod som har använts för att ta fram detta verktyg kan användas igen som mall till effektivisering eller ny utformning av liknande verktyg This master thesis is made by commission of Östergötlands County Administrative Board and the Department for Techniques and Environment at the University of Linköping with the purpose of creating a tool which shows the possibilities for the annual bioenergy production in municipalities located in the south and middle of Sweden. This is intended to contribute to the municipal planning and efficiency development of the environmental work within the energy sector. The tool consists of a handbook and a calculation programme. The first one contains information about surveyed biofuel resources which are organized in three categories; field biofuels; forest biofuels and waste fuels and rest products. For each biofuel resource is there information about factors that might affect the available quantity biofuels for energy production; General information about these resources as sources of energy; Data that has to be fed into the calculation programme; Information about and ideas for data sources The handbook is mainly a foundation preliminary to use of the calculation programme and the assessment of its results. The calculation programme is an easy-to-use Excel document which transforms data into megawatt per hour (MWh). The calculation programme is partly based on the average amounts (ton/ha) of vintages in Östergötland 2004-2007. The purpose has been to have a representative region to relate and compare the results with. The results are to be considered rather as guidance than as absolute numbers. The survey on biofuels and the information about these has been performed on the basis of subject relevant internet homepages such as environmental portals, public authorities and universities as well as conversations with actors within the environmental and energy sector. As next step has the calculation programme been validated before being tested by Norrköpings environmental strategist Enver Memvic who commented the legibility of the handbook and the practical usage of the calculation programme. For this, he typed in rough numbers. Moreover, an article about tools for environmental decision making has been read as well as three similar calculation tools have been identified. These commentaries and comparisons have been used as basis for the discussion and final reflection. It has been concluded that the created tool can contribute to the municipal planning and efficiency development of the environmental work within the energy sector as long as the mentioned limitations are considered. Conclusions: - The created tool is a supportive part of the decision making process within the energy sector. Due to its understandable content, it is considered to increase the possibilities of participation in decision making. - The handbook is an informative foundation with an understandable content which simplifies the usage of the easy-to-use calculation programme. On the other side might the handbook's broad extent hinder a more detailed study of each biofuel. The tool is mainly intended to be used by people who deal with the environmental problematic and who are capable of finding ways to take the best advantage from the calculation results. - A tool such as this one would be more effective if it was created for the municipalities of each county. A calculation programme with regional statistics as basis for calculations would contribute with more objective results. These results would still be as guidance. The municipalities would still be responsible for eventually developing the collection of data/ database system. - Waste- and rest-products are not yet considered suitable to be included in such a tool due to the big range of involved actors, waste categories, waste treatments, end-uses that there is a lack of sufficient data for. Such a tool is most suitable for field and forest biofuels resources. - The used method for creating this tool can be used again as a pattern for developing the efficiency of it or creating a similar one.

I denna rapport analyseras marknaden för kombinerade sol- och pelletsystem, medfokus på småhus. Syftet är att presentera antalet objekt inom olika kategorier av husoch värmesystem som kan vara intressanta för konvertering till bio-sol system samtatt ge en uppskattning av årliga uppvärmningsbehov inom respektive kategori. Energistatistik från Statistiska centralbyrån (SCB) har använts i kombination medtidigare studier av byggnadsbestånd och byggnadsutformning. Dessutom harinformation inhämtats från olika branschorganisationer. Från föreliggande genomgång står det klart att den största potentialen för bio-solsystem finns på villamarknaden både för helt nya system och för kompletteringar tillbefintliga system. År 2006 fanns det 775 000 småhus med vattenburen värme varav ca183 000 hade vattenburen el. Uppskattningsvis fanns 109 000 småhus med bådevattenburen el och lokaleldstad för biobränsle och ca 118 000 hus bedöms ha haftmöjlighet till oljeeldning (denna grupp har troligtvis minskat ytterligare efter 2006).Bland de elvärmda husen finns också ca 102 000 småhus med frånluftvärmepumpareller luft/vattenvärmepumpar. 365 000 av husen hade en biobränslepanna. Därtillkommer 504 000 hus med direktelvärme, varav ca 292 000 med lokaleldstad. Medelförbrukningen för uppvärmning och varmvatten för hus som enbart värms medolja är ca 27 MWh/år, medan motsvarande värde för småhus med vattenburen el är ca15 MWh/år. Småhusen med direktel använder ca 12 MWh/år för uppvärmning ochvarmvatten. Det betyder att ekonomin blir betydligt sämre vid konvertering avelvärmda hus jämfört med oljekonvertering, eftersom energibehovet är lägre samt attinstallationskostnaden kan vara högre. En uppskattning av antalet komponenter som inom 10 år kan komma att installeras idessa hus är 213 000 solfångare, 108 000 ackumulatortankar, 106 000 skorstenar,84 000 luftburna pelletkaminer och varmvattenberedare, 40 000 vattenmantladekaminer och 28 000 pannrumspannor. Dessutom tillkommer en utbytesmarknad,kanske speciellt bland husen med biobränslepanna, där gamla pannor byts ut elleräldre människor som tidigare orkat elda med ved till slut byter till pelleteldning. Av nybyggda villor uppvärms ca 30 % med el i kombination med biobränsle(troligtvis lokaleldstad) och ungefär lika stor andel värms med enbart vattenburen el(antagligen ofta kompletterat med frånluftvärmepump). Det borde vara av intresse attredan vid nybyggnationen få in integrerade solfångare och pelleteldning i störreutsträckning i nya hus och det kan bli lättare efter att byggreglerna ändras den 1:ajanuari 2010 med en skärpning av kraven för nybyggda hus som använder el föruppvärmning, alltså även el till värmepumpar. Potentialen för bio-solsystem till flerbostadshus och lokaler är begränsad då 86 % avflerbostadshusen och nära 70 % av lokalerna värms med fjärrvärme. Det fanns år2006 ca 6200 lokaler med oljeeldning, 4600 lokaler med vattenburen elvärme och5700 lokaler med direktverkande elvärme. I lokalerna som redovisas av SCB ingårinte tillverkande industri. För lägenheter i flerbostadshus gäller att ca 42 000lägenheter värms med enbart olja, 44 000 lägenheter med olja och värmepump,48 000 lägenheter använder direktel och 31 000 lägenheter vattenburen el.

The thesis describes a completely new biofuel system to generate particle-free heat from combustion of ash-containing biofuel particles at high temperatures. The suggested system gives opportunities to introduce biofuels in new areas. Main components in the suggested system is a heat radiating combustion chamber intended for pulverized wood, combined with regenerators to extract heat from flue gases and simultaneously preheating the combustion air. The thesis contains a description of the suggested system, theoretical considerations, calculations regarding the combustion, and includes results from tests performed. The results from calculations and tests performed concludes that the system is workable and possible to apply. Uppsatsen beskriver ett helt nytt system för att åstadkomma partikelfri värme och höga temperaturer från biobränslen. Det föreslagna systemet ger goda möjligheter att använda biobränslen inom helt nya områden. Systemet består huvudsakligen av en brännkammare för träpulver, utförd som en hålrumsstrålare, samt regenerativa värmeväxlare mellan avgående rökgas och inkommande förbränningsluft. Uppsatsen innehåller en beskrivning av det föreslagna systemet, teoretiska överväganden, beräkningar rörande förbränningen, samt redovisar resultat från gjorda försök. Resultat från beräkningar och genomförda försök visar att det föreslagna systemet fungerar och är praktiskt möjligt att tillämpa.

Uppsatsen behandlar olika aspekter av skogsbränslemarknaden mot bakgrund av biobränslets ökande betydelse i den svenska energiförsörjningen. Biobränslets andel av den totala svenska energitillförseln har ökat stadigt de senaste två decennierna. Ökningen hänger mycket samman med att värmesektorn, och då i främsta hand värmeverken, har ökat användningen av biobränslen och en stor andel av denna utgörs av skogsbränslen, dvs avverkningsrester och biprodukter från skogsindustrin. Skatter på fossila bränslen har varit en viktig drivkraft. Uppsatsen gör en beskrivning av vilka aktörerna på skogsbränslemarknaden är och hur kedjan från skogen till slutanvändare ser ut. Analysen är baserad på egna intervjuer av såväl säljare och användare av skogbränslen men också på sekundärdata av olika slag. Statistiken är bristfällig. Trenden för priser på skogsbränslen är uppåtgående och såväl säljare som användare väntar sig att priserna ska fortsätta upp i reala termer. Skogsbränslemarknaden ser ut att vara en fungerande (effektiv) marknad trots att den är förhållandevis ny och stadd i kraftig förändring. Många aktörer gör att konkurrensen är påtaglig i alla led. Det finns konkurrens både på säljarsidan och användarsidan. Dessutom sker viss import och export. Import av pellets är särskilt viktig. Men det sker också import av flis och samt rundved (för flisning). Det finns ett element av regionalisering förknippad med höga transportkostnader för lastbilstransporter. I discuss various aspects of the market for wood fuels against the background of the increasing importance of bio fuels in the Swedish energy system. The use of bio fuels as a share of total energy supply in Sweden has increased considerably during the last couple of decades. Taxes on fossil fuels explain the increase in use of bio energy. It is district heating (fjärrvärme) which is the main user of wood fuels (outside the paper and sawmill industries themselves). The supply chain from the cutting of logs to the end user is described. I base the description/analysis on interviews with suppliers and users of wood fuels as well as secondary sources. Statistics on wood fuels are generally deficient. Prices on wood fuels have increased in real terms and market actors (producers as well as users) expect prices to continue to increase in the medium term. The market for wood fuels appears to be an efficient one despite the lack of standards and the despite the fact that it is a “new” market. There are a fairly large number of producers as well as users and there are no barriers to entry. The market is also “contestable” in the sense that wood fuels are imported. There is though an element of regionalisation of the wood fuel market due to high transportation costs.

Med ny omvandlingsteknik skulle den fysiska biomassapotentialen i Sverige kunna stå för ca 40 % av den svenska elproduktionen eller drygt 90 % av all drivmedelsanvändning. Produktionskostnaderna för elektricitet eller transportarbete via omvandling av biomassa blir jämförbara med dagens fossilbaserade energisystem. Emergianalyser visar att bioenergisystem är resurskrävande, vilket medför att utbytet av totala resurser till samhället blir litet jämfört med alternativa (både fossilbaserade och förnyelsebara) energisystem. QC 20120216

Denna studie inriktades mot att kartlägga arbetsmiljöförhållanden vid hantering av träpellets före förbränningen. Kartläggningen genomfördes vid tre anläggningar. Vid dessa anläggningar studerades arbetsmetoder och teknik för hantering av träpellets samt risk för brand- och dammexplosioner. Det gjordes också mätningar av damm och mikroorganismer (både levande och döda bakterier och mögelsvampar) vid tre träpelletsanläggningar. Mätningarna gjordes som stationära mätningar vid olika arbetsplatser längs bränslehanteringskedjan från tippning till bränsleinmatning i pannan. Med direktvisande damminstrument kartlades dammkällorna och dammspridningen i lokalerna. Mätresultaten visar höga dammhalter vid enskilda arbetsmoment, t ex tippning. Dammproblemen är störst vid träpelletsleverans med högt innehåll av en finfraktion (mycket löst material) och vid tippning i mottagningshallar som saknar ventilation. De uppmätta mikroorganismhalterna var i samma storleksordning som de halterna uppmätta utomhus eller en tiopotens högre. I rapporten ges rekommendationer för arbetsmiljöförbättringar. Arbetsmiljöerfarenheter vid hantering av olivkärnor/olivkross och halm finns också med i denna undersökning Denna studie inriktades mot att kartlägga arbetsmiljöförhållanden vid hantering av träpellets före förbränningen. Kartläggningen genomfördes vid tre anläggningar. Vid dessa anläggningar studerades arbetsmetoder och teknik för hantering av träpellets samt risk för brand- och dammexplosioner. Det gjordes också mätningar av damm och mikroorganismer (både levande och döda bakterier och mögelsvampar) vid tre träpelletsanläggningar. Mätningarna gjordes som stationära mätningar vid olika arbetsplatser längs bränslehanteringskedjan från tippning till bränsleinmatning i pannan. Med direktvisande damminstrument kartlades dammkällorna och dammspridningen i lokalerna. Mätresultaten visar höga dammhalter vid enskilda arbetsmoment, t ex tippning. Dammproblemen är störst vid träpelletsleverans med högt innehåll av en finfraktion (mycket löst material) och vid tippning i mottagningshallar som saknar ventilation. De uppmätta mikroorganismhalterna var i samma storleksordning som de halterna uppmätta utomhus eller en tiopotens högre. I rapporten ges rekommendationer för arbetsmiljöförbättringar. Arbetsmiljöerfarenheter vid hantering av olivkärnor/olivkross och halm finns också med i denna undersökning

En stor andel av restprodukterna från skogen används i kraft- och fjärrvärmeverk. I kraftvärmeverket i Lugnvik används skogsbränslen som grot, bark, spån och rundtimmer vilka omvandlas till värmeenergi eller elektrisk energi. I förhållande till de andra skogsbränslena är rundtimmer energieffektivt att transportera, möjligt att lagra och har högre energidensitet än övriga nämnda skogsbränslen. Dock så finns en begränsad möjlighet till torrhaltsbestämning av rundtimmer och idag görs energibedömningen på inkommande lass med hjälp av ett omräkningstal oberoende av kvalitet, trädslag eller torrhalt. Därmed finns osäkerheter kring energiinnehåll och torrhalt vid beställningar samt lagerhantering. Denna studie syftar därmed till att utveckla och precisera bedömningen av energiinnehåll i rundtimmer för att möjliggöra energieffektivare bränslehantering. En kartläggning av energivärdet i ingående rundtimmer gjordes genom bedömning av relevanta parametrar för energivärdet. Torrhaltsmätning utfördes med motorsåg med spånuppsamlare samt genom flisning och uttag ur flisad stack. Energivärden beräknades därefter med hjälp av torrhalterna. Studien kunde inte visa på rötans inverkan på energivärdet, däremot visas stor variation i energivärde mellan trädslagen gran och björk beroende på skillnad i torr-rådensitet. Torr-rådensiteten varierade också tydligt inom trädslagen. Torrhaltens variation uppgick till ca 20 % mellan lassen och har generellt en avgörande betydelse för energivärdet. Studien visar också på att motorsågsmetoden främst är representativ för mätningar över större partier och kan fungera bra för exempelvis lagerinventering. Studien belyser vidare att energiomvandling bör göras med hänsyn till tre torrhaltsklasser. Genom visuell bedömning av torrhalten matchas rådensiteten med bedömd torrhaltsklass och lassets energiinnehåll beräknas. A large proportion of forest residues is used in district heating and combined heat and power plants (CHP). The CHP in Lugnvik, Östersund, uses wood fuels such as bark, chips and roundwood which is converted into heat or electricity. In relation to the other wood fuels, roundwood is energy efficient to transport, possible to store and has higher energy density than the other forest fuels mentioned. There is, however, limited possibilities for dry content determination of roundwood and today the energy assessment of incoming loads is made with one conversion factor regardless of quality, tree type or dry content. Thus, there is uncertainties in ordering and inventory management connected to energy content and dry content. This study aims to develop the assessment of energy content in roundwood to enable more energy efficient fuel management. An analysis of the energy value in incoming roundwood was done by assessing relevant parameters for the energy value. Dry content measurement was carried out both with a chainsaw with chip collector and by chipping and extraction from chipped stack. Dry content was then used to calculate energy values per load. The study could not show the effect of rot on the energy value, however, there is a large variation in energy value between spruce and birch due to difference in dry-raw density. The dry-raw density also clearly varied within the tree species. The dry content variation amounted to about 20% between the loads and is of general importance for the energy value. The study also shows that the chainsaw method is primarily representative of measurements across larger lots and can work well for inventory management. The study further highlights that energy conversion should be done regarding three dry content classes. By visual assessment of the dry content, the raw density is matched with the estimated dry content class and the energy content of the load is calculated. 2020-06-05