Tekniska utvecklingsvägar för massa- och pappersindustrin i Europa
Faktablad till pressmeddelande från Chalmers, 12-01-19
Johanna Jönsson har i sin avhandling undersökt sex av de tekniska utvecklingsvägar som bedöms vara
intressanta för att massa- och pappersindustrin ska kunna bidra till minskade koldioxidutsläpp med god
lönsamhet. De första tre är tekniker under utveckling, medan de sista tre är etablerade metoder som
redan används av industrin i viss utsträckning.
Koldioxidavskiljning och lagring, CCS (carbon capture and storage)
Bakgrund: Tekniken för att avskilja och pumpa ner koldioxid från rökgaser finns redan, men det finns ännu så
länge bara några få lagringsplatser för koldioxid i Europa. Pappers- och massaindustrin har ansetts vara en
lämplig bransch för CCS eftersom den ger stora utsläpp från få källor, samtidigt som avskiljnings-
processernas energibehov skulle kunna integreras till bruket på ett effektivt sätt. Dock skulle det
krävas en förändrad lagstiftning, som inkluderar ekonomiska incitament för att avskilja och lagra även
biogen koldioxid (och inte bara fossil koldioxid som i dagsläget).
Slutsats: Kostnaden för transport och lagring av koldioxid är låg jämfört med själva avskiljningen, förutsatt att
det finns storskalig infrastruktur på plats som kan användas av många industrier eller kraftverk. Den europeiska
pappers- och massaindustrins koldioxidutsläpp är koncentrerade till Sverige och Finland, långt bort från det
europeiska stråk där det släpps ut mest koldioxid totalt (norra kontinenten och södra England). Därför är det
tveksamt om det är motiverat att bygga ut infrastruktur för transport av koldioxid även för massa- och pappersindustrin. Men samtidigt är CCS den bästa metoden för koldioxidreduktion, och det är den tekniska utvecklingsväg som krävs om man vill nå riktigt stora minskningar av koldioxidutsläppen genom förändringar i massa- och
pappersindustrin.
Förgasning av svartlut
Bakgrund: Svartlut är en restprodukt vid kemisk massaproduktion, som idag förbränns i sodapannor. Om man i
stället förgasar svartluten får man en produktgas som bland annat kan omvandlas till elektricitet eller fordonsbränsle, till exempel DME. Den enda europeiska anläggningen som har kommit igång med svartlutsförgasning
finns i Piteå, där det också finns en utvecklingsanläggning som omvandlar produktgasen till DME.
Slutsats: Metoden är den näst bästa för att minska koldioxidutsläppen (om man tillverkar el av produktgasen),
och den passar tekniskt väldigt bra ihop med CCS eftersom rena koldioxidströmmar kommer ur vissa processteg.
Man når större koldioxidreduktion om man producerar el av gasen än om man producerar fordonsbränsle av den.
Däremot är produktion av fordonsbränsle ofta mer lönsamt. Produktion av fordonsbränsle är dock inte så ekonomiskt robust, eftersom lönsamheten påverkas starkt av flera omvärldsfaktorer, till exempel investeringskostnader
och ekonomiska styrmedel för fordonsbränslen.
Uttag av lignin
Bakgrund: Lignin är restprodukt vid kemisk massatillverkning som ingår i svartluten. Idag förbränns alltså
ligninet i svartluten, men det är möjligt att extrahera ligninet innan förbränningen. Detta görs i dag på en demonstrationsanläggning i Sverige, och det kommer snart att byggas en till svensk anläggning. Det finns en mängd
idéer om vad man skulle kunna använda ligninet till. Idag går det att använda som biobränsle, men snart kommer
det förmodligen också att kunna ersätta olja i de kemiska brukens mesaugnar eller användas för produktion av
kemikalier och material, till exempel kolfiber för bilindustrin.
Slutsats: Förutsättningarna beror helt på om lignin kan värderas som olja, och alltså användas som råvara för
kemikalier och material. Om denna teknologi slår igenom så ger ligninuttag en mycket god och robust lönsamhet, kanske bättre än för alla de andra tekniska utvecklingsvägarna. Då ger ligninuttag också en stor minskning av koldioxidutsläppen – en större minskning än de etablerade metoderna, men inte lika stor som den man
får med CCS och förgasning av svartlut. Om lignin värderas som biomassa som ska förbrännas ger ligninuttag
sämre ekonomisk lönsamhet än de etablerade metoderna, men det är mer ekonomiskt robust än CCS och
förgasning av svartlut. Klimatnyttan blir då ungefär lika stor som vid ökad elproduktion. En anläggning för
ligninuttag är betydligt billigare än anläggningar för svartlutsförgasning eller koldioxidavskiljning.
Ökad elproduktion
Bakgrund: Elektricitet kan produceras av ånga som genereras från förbränning av restprodukter från massatillverkningen (svartlut och/eller bark) eller importerade externa bränslen. Nästan hälften av den elektricitet som
massa- och pappersindustrin använde år 2009 producerades av dem själva. Elproduktionen kan till exempel ökas
genom att ånganvändningen på bruket minskas, varvid den ånga som inte längre används i processerna kan
användas för att generera elektricitet i nya kondensturbiner.
Slutsats: Ökad elproduktion ger större koldioxidreduktion än export av värme eller bark, ungefär lika stor koldioxidreduktion som ligninuttag. Det är en ekonomiskt robust metod som ger större lönsamhet än ligninuttag om
lignin värderas som biobränsle.
Export av värme för fjärrvärmeproduktion
Bakgrund: I Sverige värms många städer redan av överskottsvärme från massa- och pappersindustrin. I övriga
Europa är det däremot en mycket liten andel av värmebehovet som täcks av värmeöverskott från industrin. Det
finns en stor potential för utbyggnad av fjärrvärme från de massa- och pappersbruk som ligger i närheten av en
stad eller en industri som behöver uppvärmning, och detta kan göras i kombination med andra tekniska utvecklingsvägar, som produktion av el eller biodrivmedel.
Slutsats: Det är oftast bäst både ekonomiskt och klimatmässigt att täcka brukets eget värmebehov i första hand i
stället för att exportera ånga. Men om bruket har ett överskott av varmvatten så kan värmeexport vara en intressant möjlighet, särskilt eftersom det kan kombineras med andra tekniska utvecklingsvägar. Det är en ekonomiskt
robust metod som även ger en viss minskning av koldioxidutsläppen.
Export av bark
Bakgrund: Den bark som skalas av från timret kan antingen förbrännas i massabruket eller exporteras. Vilket
alternativ som är mest lönsamt beror på brukets eget behov av biomassa och priset på el och bark. Värdet på
barken kan ökas genom att den torkas innan den exporteras.
Slutsats: Export av bark är, precis som export av värme, en ekonomiskt robust metod som kan komplettera
övriga tekniska utvecklingsvägar. Hur koldioxidutsläppen påverkas beror på vilken/vilka andra utvecklingsvägar
som den kombineras med.
