IVL Swedish Environmental Research Institute

Projektet Hästgödsel och hampapellets för energiutvinning är en kartläggningsstudie för att genomlysa möjligheter och hinder med energiutvinning från pellets av hästgödsel och hampa. För att säkerställa att det är möjligt att erbjuda hästbönder en hållbar lösning på deras gödselproblematik och samtidigt bidra till att lösa Ekstas behov av pellets för fjärrvärme i framtiden så har detta projekt besvarat en rad frågeställningar. 

Rapporten inleds med en utförlig bakgrund kring hästgödsel och relaterade problem, en beskrivning av växten hampa och dess användningsområden, cirkularitet som koncept och dess implementering relaterat till denna studie, samt tidigare försök med hästgödsel och hampa för förbränning. En betydande del av projektet har handlat om att försöka bringa klarhet kring regelverket och vilken offentlig instans som äger rådighet i frågor avgörande för genomförande energiutvinning från hästgödsel och hampapellets. Utförarna till projektet har i samråd med myndigheter lyckats räta ut de frågetecken som finns och berett vägen framåt för konceptet med hästgödsel och hampapallets för energiutvinning.

I rapporten läggs också stor vikt vid tekniska frågor kring konceptet. Dessa innefattar detaljer kring hampa som råvara, viktiga överväganden vid förbränning av hästgödsel, energiutvinning ur gödsel, hampa och pellets, frågor relaterade till aska samt en erfarenhetssammanställning från tidigare försök med liknande koncept. Rapportens avslutande stycke innehåller en beskrivning av hur ett cirkulärt system baserat på konceptet hade kunnat se ut och vilka fördelar detta hade fört med sig.

I den här rapporten presenteras en analys hur marknaden för drivmedlet HVO100 kan utvecklas i närtid (2024–2027) och på längre sikt fram till 2030, samt vilken betydelse HVO100 kan få i ljuset av Sveriges och EU:s nya klimatpolitik. Rapporten är tänkt att fungera som underlag för aktörer som funderar på vilken roll HVO100 kan spela för deras verksamhets klimatomställning.

I rapporten visar jag att HVO-marknaden idag och fram till ungefär 2027 skiljer sig avsevärt från de senaste åren, med ett betydligt större utbud och lägre priser på både HVO och HVO100. Detta beror huvudsakligen på ökat utbud på den globala marknaden, och inte på förändringen av reduktionsplikten.

I rapporten visar jag också att EU:s klimatpaket Fit for 55 tillsammans med nationella klimatstyrmedel kommer kunna få stor betydelse för HVO100-marknden mellan 2027 och 2030. Hur det kommer påverka är dock oklart, eftersom det än så länge saknas beslut om avgörande delar av styrmedelsmixen. Jag konstaterar däremot att det behövs nya eller skärpning av befintliga nationella styrmedel för att klimatmålen till 2030 ska kunna nås. EU:s styrmedel, exempelvis utsläppshandelssystemet EU ETS2, kommer inte vara tillräckligt.

En viktig fråga rör huruvida HVO100 kommer bidra till additionell klimatnytta i ett läge där fossila drivmedlen omfattas av utsläppshandelssystem. Utifrån diskussion med drivmedelsleverantörer konstaterar jag att det beror på hur starka incitament handelssystemen ger leverantörerna att ersätta fossila drivmedlen. Ifall de får starka incitament kommer HVO100 ha en mindre betydelse för den totala klimatpåverkan, om inte gäller det omvända.

Avslutningsvis konstaterar jag att införandet av Fit for 55 kommer göra frivilliga utsläppsminskningar – exempelvis att tanka HVO100 – viktigare och inte tvärtom. Det här beror på att det saknas tillräckliga styrmedel för att målen som ingår i Fit for 55 ska nås, samtidigt som det finns stor risk att de system som införs inte kommer prestera tillräckligt om medlemsstater och enskilda aktörer inte är beredda att betala extra för klimatsmarta alternativ.

A techno-economic assessment and environmental and social sustainability assessments ofnovel Fischer–Tropsch (FT) biodiesel production from the wet and dry gasification of biomass-based residue streams (bark and black liquor from pulp production) for transport applications are presented. A typical French kraft pulp mill serves as the reference case and large-scale biofuel-production-process integration is explored. Relatively low greenhouse gas emission levels can be obtained for the FT biodiesel (total span: 16–83 g CO2eq/MJ in the assessed EU countries). Actual process configuration and low-carbon electricity are critical for overall performance.

The site-specific social assessment indicates an overall positive social effect for local community, value chain actors, and society. Important social aspects include (i) job creation potential, (ii) economic development through job creation and new business opportunities, and (iii) health and safety for workers. For social risks, the country of implementation is important. Heat and electricity use are the key contributors to social impacts.The estimated production cost for biobased crude oil is about 13 €/GJ, and it is 14 €/GJ (0.47 €/L or50 €/MWh) for the FT biodiesel. However, there are uncertainties, i.e., due to the low technologyreadiness level of the gasification technologies, especially wet gasification. However, the studiedconcept may provide substantial GHG reduction compared to fossil diesel at a relatively low cost.

Renewable fuels for transport are needed to reach future climate targets. However, the potential future role of different biofuels, hydrogen, and electrofuels (produced by electricity, water, and CO2) in different transportation sectors remains uncertain. Increased knowledge about the preconditions for different renewable fuels for road and air transport to contribute to the transformation of the transport sector is needed to ensure the transformation is done in a climate- and cost-effective way. The CO2 abatement cost, i.e., the cost of reducing a certain amount of greenhouse gas (GHG) emissions is central from both a societal and business perspective, the latter partly due to the design of the Swedish reduction obligation system.

The abatement cost of a specific fuel value chain depends on the fuel production cost and the GHG reduction provided by the fuel. This report provides an updated summary of the CO2 abatement costs for various types of biofuels and electrofuels for road transport and aviation, relevant in a Swedish context. Fuel production costs and GHG performance (well to wheel) for the selected renewable fuel pathways are mapped based on published data. The estimated CO2 abatement cost ranges from -0.37 to 4.03 SEK/kg CO2-equivalent. Methane from anaerobic digestion of sewage sludge and ethanol from fermentation of sugarcane and maize end up with negative CO2 abatement cost given the assumptions made, meaning it is more economically beneficial to use than its fossil counterpart.

Electrofuels pathways (particularly diesel and aviation fuels) have, on the other hand, relatively high CO2 abatement costs. Also, so-called bio-electrofuels produced from biogenic excess CO2 from biofuel production and electricity linked to biofuel production generally have higher CO2 abatement costs than the corresponding forest biomass-based biofuel pathway. For forest biomass-based biofuels, bio-electrofuels and electrofuels, methanol, and methane pathways in general have somewhat lower CO2 abatement costs than hydrocarbon-based fuels (gasoline, diesel, and aviation fuel).Since most of the assessed renewable fuel pathways achieve substantial GHG emission reduction compared to fossil fuels, the fuel production cost is, in general, more important than the GHG performance to achieve a low CO2 abatement cost. The production cost for fossil fuels also influences the CO2 abatement cost to a large extent. More estimates of cost and GHG performance for gasification of waste-based pathways are needed and for certain pathways under development (e.g., including hydropyrolysis).

Climate change concerns the energy sector to a high degree because the sector is sensitive both to changing conditions for power and heat production, and to changing demand for electricity, heating and cooling. In this study potential consequences of climate change on different parts of the Swedish energy sector were assessed in a series of workshops, where climate and energy scientists, energy systems experts and analysts met with representativesof the energy sector to assess the vulnerability of the sector and consider what climate indicators could be used to assess impacts of relevance. The impact of climate change depends on the energy type. Hydropower, for which production is naturally linked to weather and climate, is significantly impacted by climate change. For other forms of production, such as nuclear power, other factors such as e.g. policy and technology development are more important. The series of workshops held in this study, where different aspects of climate change and consequences were discussed, proved very successful and has increased our understanding of climate impacts on the energy system.