IVL Swedish Environmental Research Institute

As per today (2021), in total some 500 TWh bunker fuel is consumed within the shipping sector annually within EU waters and approximately 25 TWh of this (5%) is LNG (Liquefied natural gas). The fleet of LNG fuelled vessels has grown steadily since the first vessels were introduced around year 2000. Predictions and scenarios indicate that in a couple of years, it is likely that around 15 % of all bunker fuels consumed in shipping will be LNG.Through detailed analyses of present and planned production capacity combined with scenarios built for future potential bio- and electro-methane production, a possibility to replace large amounts of LNG in shipping can be seen from a Swedish perspective.

In total, the analysis shows a maximum scenario for LBM production (Liquefied Bio Methane) in Sweden year 2045 of nearly 30 TWh annually. This potential includes electro-methane production based on carbon dioxide that is naturally formed during the biogas digestion production process. All production, of methane being assessed as potential, is assessed to be based on sustainable sub¬strates and sustainably produced.This report shows that it could be possible to replace fossil LNG as a fuel in shipping with renewa¬ble LBM at a large scale from a Swedish perspective. The total bunkering of ships in Sweden are around 25 TWh per year, varies over time, and is dependant not only on which ships that calls Swe¬dish ports but also with the market competition with bunker suppliers in other countries. Should 15% of that fuel be LNG, it would be some 4 TWh LNG that could be interesting to switch towards renewable LBM.

The potential shift in shipping in Sweden from LNG to LBM at a level of 4-6 TWh is assessed to be a realistic potential, but the shift will not happen unless the society gives the industry incentives that supports that shift and clearly shows the involved stakeholders that there is a long-term strat¬egy to enhance renewable methane production and consumption. It is especially important that pol¬icy instrument in the shipping sector is introduced that connects greenhouse gas emissions with a cost that can be avoided if fuels with low or zero emissions being used.Today, only a small proportion of bio-methane is liquefied to LBM in Sweden, while most of the planned production facilities for biogas will be for LBM, thanks to subsidies in the form of invest¬ment support and the decreased demand of CBG that benefits LBM.This report has chosen to use the expression Liquid Bio-Methane (LBM) due to the fact that the ex¬pression often used Liquid Bio Gas (LBG) does not cover the important part of the methane pro¬duced as an electrofuel based on carbon dioxide from the digestion process and also not really in¬cludes the methanation of syngas from gasification plants.A Swedish production support in combination with the introduction of shipping within the EU emission trading scheme (ETS) seems too possibly even out the cost difference between LNG and LBG as a marine fuel or at least give a significantly smaller barrier to overcome.To establish the environmental rationale of this product, life cycle assessments of the production of LBM and the use in the shipping sector were performed. No previous scientific studies have been identified which look into the performance of using electrofuel pathways of LBM in the shipping sector. The results are presented in the report together with an analysis of potential future issues to observe.

Idag (2021) förbrukas totalt cirka 500 TWh bunkerbränsle inom sjöfartssektorn årligen inom EU och cirka 25 TWh av detta (5 %) uppskattas vara LNG (Liquefied natural gas). Flottan av LNG-drivna fartyg har växt stadigt sedan de första fartygen introducerades runt år 2000. Förutsägelser tyder på att det inom ett par år är troligt att cirka 15 % av allt bunkerbränsle som förbrukas inom sjöfarten kommer att kunna vara LNG.Genom detaljerade analyser av nuvarande och planerad produktionskapacitet kombinerat med sce¬narier byggda för framtida potentiell bio- och elektrometanproduktion ser vi en reell möjlighet att med dessa förnybara bränslen fasa ut stora mängder LNG inom sjöfarten. Detta sett ur ett svenskt perspektiv.

Totalt visar analysen ett maximalt scenario för LBM-produktion (Liquefied Bio Methane) i Sverige år 2045 på närmare 30 TWh årligen. Denna potential inkluderar elektrometanproduktion baserad på koldioxid som bildas naturligt under biogasrötningsprocessen. All produktion, av metan som be¬döms som potentiell, bedöms vara baserad på hållbara substrat och vara hållbart producerad.Denna rapport visar alltså att det skulle kunna vara möjligt att ersätta fossil LNG som bränsle inom sjöfarten med förnybar LBM i stor skala ur ett svenskt perspektiv. Den totala bunkringen av fartyg i Sverige ligger på cirka 25 TWh per år, varierar över tiden, och beror inte bara på vilka fartyg som anlöper svenska hamnar utan även av konkurrensen på bunkermarknaden med hamnar i andra län¬der. Skulle det vara så att 15 % av det bränslet är LNG, det skulle svara mot cirka 4 TWh LNG som kan vara intressant att byta mot förnybar LBM.

Det potentiella skiftet inom sjöfarten i Sverige från LNG till LBM på en nivå av 4–6 TWh bedöms vara en realistisk potential, men skiftet kommer inte att ske om inte samhället ger branschen incita¬ment som stödjer det skiftet och tydligt visar de inblandade intressenterna att det finns en långsiktig strategi för att öka produktionen och konsumtionen av förnybar metan. Det är särskilt viktigt att ett styrmedel inom sjöfarten införs som kopplar samman utsläpp av växthusgaser med en kostnad som kan undvikas om bränslen med låga eller nollutsläpp av klimatgaser används.Idag är det bara en liten del av biometan som förvätskas till LBM i Sverige, medan merparten av de planerade produktionsanläggningarna för biogas kommer att vara för LBM. Detta tack vare sub¬ventioner i form av investeringsstöd och den minskade efterfrågan på CBG som gynnar LBM.Denna rapport har valt att använda uttrycket Liquid Bio-Methane (LBM) på grund av att det ofta använda uttrycket Liquid Bio Gas (LBG) inte täcker den viktiga delen av metan som produceras som ett elektrobränsle baserat på koldioxid från rötningen process och inkluderar egentligen inte heller metanisering av syngas från förgasningsanläggningar.Ett svenskt produktionsstöd i kombination med införlivandet av sjöfart inom EU:s utsläppshandels¬system (ETS) ser ut att kunna jämna ut kostnadsskillnaden mellan LNG och LBG som marint bränsle eller åtminstone bli en mindre barriär att övervinna.För att fastställa miljönyttan för denna produktionspotential gjordes livscykelbedömningar av pro¬duktionen av LBM och användningen inom sjöfartssektorn. Inga tidigare vetenskapliga studier har identifierats som undersöker prestandan för att använda elektrobränslevägar för LBM i sjöfarts¬sektorn. Resultaten presenteras i rapporten tillsammans med en analys av potentiella framtida frågor att observera.