Logo: to the web site of Uppsala University

Med klimathotet har efterfrågan på biodrivmedel och bioenergi ökat kraftigt i Sverige vilket gör att frågan om effektivt utnyttjande av biomassan och effektiva produktionssystem blivit allt viktigare.  

Denna studie undersöker möjligheterna för effektiv produktion av etanol, Sveriges idag vanligaste biodrivmedel, genom integrering med el- och värmeproduktion i så kallade energikombinat. Studien har gått igenom principerna för etanolproduktion från spannmål (stärkelse) och skogsråvara (lignocellulosa) och lyft fram de viktigaste delarna ur ett integreringsperspektiv.  

Tekniken för omvandling av socker- och stärkelserika råvaror (t.ex. sockerrör, majs och spannmål) är enklare och finns kommersiellt tillgänglig medan tekniken för etanol från cellulosa kräver en mer komplicerad process och är fortfarande under utveckling. Studien visar att det finns flera möjligheter till integrering av etanol- och kraftvärmeproduktion. Etanolprocessen har ett stort ångbehov som kan produceras effektivt i ett kraftvärmeverk. Det möjliggör elproduktion på ångan före leverans till etanolanläggningen. Vid en integrering kan också spillvärme från etanolprocessen utnyttjas till fjärrvärme. I ett energikombinat ökar också möjligheten att effektivt hantera och utnyttja biprodukterna som uppstår vid etanoltillverkningen. Ligninresten som avskiljs vid etanoltillverkning från lignocellulosa (t.ex. skogsråvara) är energirikt och kan förbrännas direkt i kraftvärmeverket eller torkas till pellets. Dranken (från både spannmål och skogsråvara) kan också användas som biobränsle eller med fördel rötas till biogas för att minska energibehovet för torkning och samtidigt producera ytterligare biodrivmedel (biogas).  

Beräkningar som gjorts på effekterna av en integrering mellan en kraftvärmeanläggning och två olika etanolanläggningar (spannmål respektive skogsråvara) visar att totalverknings-graden blir högre om etanolproduktionen sker i energikombinat än i separata anläggningar. För kraftvärmeanläggningen innebär integreringen att värmeunderlaget ökar vilket ger bättre utnyttjande av kraftvärmeverkets kapacitet under sommarhalvåret. Elproduktionen kan därmed potentiellt öka över året med oförändrad efterfrågan på fjärrvärme. 

Studien visar att samproduktion av etanol och kraftvärme i energikombinat ger möjlighet till bättre resursutnyttjande och energieffektivitet vid etanolproduktion. Att integrera el- och värmeproduktion med produktion av etanol kan också vara ett sätt för kraftvärmeproducenterna att öka sitt värmeunderlag och ge möjlighet till större elproduktion, särskilt då efterfrågan på fjärrvärme i framtiden väntas minska till följd kommande av energieffektiviseringar och ett varmare klimat.