Därför är det logiskt att göra förnybar metan från grön vätgas

Mycket av biogasens traditionella produktionsmöjligheter är fortfarande outnyttjade, men en ännu större potential ligger i förnybar syntetisk metan, eller e-metan, framställd av grön vätgas. Till skillnad från vätgas är e-metan lätt att lagra och transportera. Dessutom använder den samma infrastruktur och teknik som andra metanbaserade gasbränslen, vilket innebär att den är tekniskt utbytbar med biogas och naturgas.

Gasum har i sin strategi satt som mål att leverera sju terawattimmar (TWh) förnybar biogas till marknaden årligen till 2027. Det är ett ambitiöst mål, där ökningen är möjlig genom investeringar i nya biogasanläggningar och inköp från betrodda producenter i Europa.

Utöver möjligheterna i biogas, finns det ännu större potential i förnybar syntetisk metan, även kallad e-metan, som är kopplat till den väteekonomi som just växer fram.

Grön vätgas produceras genom elektrolys av vatten med förnybar el. Denna process kallas en P2G-lösning (Power-to-Gas). Men som molekyl är vätgas utmanande. Det är svårt att lagra och transportera, samt att det finns ingen etablerad infrastruktur.

Grön vätgas kan förädlas till e-metan med hjälp av katalytisk och biologisk metanisering, genom att kombinera väte med kol från koldioxid.

"Syntetisk och helt förnybar e-metan kan enkelt användas i den gröna omställningen av industrin, sjöfart och tunga vägtransporter. Det är tekniskt utbytbart med biogas och naturgas, vilket innebär att det redan finns både en hel infrastruktur såväl som teknik för dess överföring och användning”, säger Mikko Syrjänen, Gasums Director, Business Development.

Produktionspotentialen för e-metan från förnybara koldioxidkällor i Finland, Sverige och Norge är uppe i 207 TWh per år. Förnybar koldioxid kan återvinnas från bland annat skogsindustrin, förbränning av avfall från kraftverk eller sidoströmmar av biogasanläggningar, vilket betyder att det är koldioxid som redan är i kretslopp.

Gasums biogasanläggning i Åbo

Förnybar koldioxid för produktion av e-metan kan till exempel utvinnas från biogasanläggningars sidoströmmar.

Det finns ett behov av metan i transporter

Den gröna omställningen och dess regleringar kräver en omställning bort från fossila energikällor. Av denna anledning är till exempel el planerad som huvudkraftkälla för passagerarbilar.

Det är dock inte möjligt att använda el överallt. Elektrifieringen av tunga vägtransporter är till exempel fortfarande mycket begränsade, och det är dessutom inte lämpligt för alla branscher.

"Ett av de mest uppenbara användningsområdena för metan är sjöfarten, där EU för första gången infört obligatoriska utsläppsminskningsregler. Elektrifierad frakt är inte möjlig på grund av dess höga energibehov. Det går helt enkelt inte att tillverka tillräckligt stora batterier för fartyg”, säger Mikko Syrjänen.

Bunkringsfartyg till sjöss

En av de mest uppenbara användningsområdena för metan är sjöfart eftersom elektrifierande sjöfart inte är möjligt med nuvarande teknik på grund av dess höga energibehov.

Väte kan också användas vid framställning av metanol eller ammoniak, men båda har sina begränsningar. Ammoniak är ett mycket giftigt ämne, och det finns dessutom ingen teknik som kan användas för att utnyttja den som energikälla på ett storskaligt sätt. Metanols egenskaper gör den lättare att använda än ammoniak, men det finns ännu inga tekniska lösningar för användning i vägtrafik eller industri.

Metanisering är ett sätt att lagra och överföra stora mängder av förnybar energi

Att omvandla förnybar el till bränsle, såsom e-metan, gör det möjligt att lagra och överföra

energi i stor skala. Med metanisering kan bränsle produceras där det finns stora mängder förnybar elektricitet och överför därmed ren energi där direkt elektrifiering inte är möjlig eller där det inte finns tillräcklig lokal produktionskapacitet för förnybar energi.

"När man producerar e-metan och andra elektriska bränslen går en del energi förlorad i processen, men fördelen är dess lagring och rörlighet av stora mängder energi som inte skulle vara praktiskt eller lönsamt att lagra och överföra som el", säger Syrjänen.

Produktion av e-metan är särskilt lönsam på grund av variationen i förnybar elproduktion. När förutsättningarna är gynnsamma skapas ett överskott av el, vilket naturligtvis är fördelaktigt att kunna lagra för att användas senare.

"Överskottet påverkar också elpriset och gör det negativt. I det här fallet kan det vara fördelaktigt att använda el för att producera vätgas och vidare metan”, säger Marika Kokko, Associate Professor, Faculty of Engineering and Natural Sciences, Tampere University

Kokko forskar om biologisk metanisering i HYGCEL (Hydrogen and Carbon Value Chains) finansierat av Business Finland. HYGCEL fokuserar på att identifiera och utveckla värdekedjorna för väte och kol på elbränsle- eller P2X-marknaden (Power-to-X), som inkluderar värdekedjorna för P2G-lösningen. Gasum är också involverat i projektet.

Europa tar ledningen när det gäller elektriska bränslen

Då mycket förnybar elproduktion planeras i Finland och de övriga nordiska länderna är dessa områden särskilt lämpliga för vätgasproduktion. Vid produktion av grön vätgas och metanisering är det viktigt att bygga en lönsam och smidig värdekedja, där de olika delarna av processen möts på rätt ställen.

Detta är den största fördelen med metan för slutanvändaren.

"Det är viktigt att tänka på var den förnybara elen och koldioxiden, som behövs till grön metan, produceras. Metanisering utvecklas i snabb takt, och här är Europa pionjär”, säger Marika Kokko.

Teknikutvecklingen för metanutnyttjande är också väsentlig för hållbar användning av metan. Till exempel är det av största vikt hur man förhindrar flyktiga utsläpp av metan – i hela värdekedjan.

"EU har nyligen definierat exakta regler som definierar vilka elektriska bränslen som anses vara förnybara. När spelreglerna nu är tydliga kan vi arbeta med hur vi konkret tar hållbart och förnybart e-metan till marknaden”, säger Gasums Mikko Syrjänen.

"E-metan kan enkelt användas i den gröna omställningen av industrin, sjöfart och tunga vägtransporter. Det redan finns både en hel infrastruktur såväl som teknik för dess överföring och användning."

 

Mikko Syrjänen, Gasums Director, Business Development

 

Tags

  • Förnybar gas