Elin Malmgren, Chalmers Tekniska Högskola

Chalmers Tekniska Högskola Mechanics and maritime sciences

Author Of 1 Presentation

En mångfald av drivmedel för hållbara transporter Miljöanpassade transporter, fordon och drivmedel 

6.2.4 - Är koldioxidinfångning ombord på fartyg en del av lösningen? – En utvärdering av HyMethShip konceptet

Room
SF, St Larssalen (140)
Date
Wed, 08.01.2020
Time
13:15 - 14:45
Presentation Topic
Miljöanpassade transporter, fordon och drivmedel 

Abstract

Bakgrund

Att fånga in koldioxid diskuteras som ett möjligt tekniskt hjälpmedel för att minska människans utsläpp av växthusgaser (Gibbins and Chalmers, 2008). Olika typer av infångning direkt från luften, rening av rökgaser och biofixeringsstrategier är möjliga alternativ (Koytsoumpa et al., 2018), men nya tekniska lösningar utvecklas kontinuerligt. En sådan ny teknisk lösning är HyMethShip konceptet som är under utveckling i ett H2020 projekt. I konceptet fångas koldioxid in ombord på ett fartyg innan förbränningsprocessen i motorn.

Hela HyMethShip konceptet bygger på att metanol bunkras ombord på fartyget. Vid drift splittras metanol till vätgas och koldioxid i en reformer. Vätgasen används som drivmedel i en förbränningsmotor, medan koldioxiden lagras ombord och lastas av i hamn. Metanolen agerar som en vätgasbärare och genom att använda fossilfri så kallad elektrometanol sluts koldioxidkretsloppet. Elektrometanol är ett syntetiskt bränsle som producerats med hjälp av koldioxid, el och vatten (Brynolf et al., 2018).

Metod

Som en del i projektet undersöks hur fartyg som använder HyMethShip konceptet kan bidra till minskad påverkan på miljö och klimat jämfört med fartyg med traditionella förbränningsmotorer drivna på marin gasolja (”fossil diesel”), metanol från olika källor (fossilt, bio, elektrobränsle), och kondenserad vätgas. Utvärderingen görs med hjälp av livscykelanalys och de olika alternativens utsläpp under en resa med RoPax (passagerare/bil) färja mellan Göteborg och Kiel har jämförts. Studien täcker bränslets livscykel från produktionen av el till förbränningen i motorn samt återanvändningen av infångad koldioxid. Utgångspunkten är europeiska förhållanden och verktyget openLCA har använts för beräkningar tillsammans med ILCDs rekommenderade karakteriseringsmetoder (Heinrich, 2010).

Resultat och slutsats

I studien visas att det är möjligt att med HyMethShip konceptet är det möjligt att minska utsläppen av växthusgaser jämfört med dagens konventionella bränslen och hamna på liknande nivåer som bränslen från biomassa under vissas förutsättningar. Valet av el för produktionen av elektrometanol är centralt för att uppnå låga utsläpp och resultaten indikerar att lägst klimateffekt går att uppnå om konceptet kombineras med infångning och lagring av koldioxid. Detta förutsätter säkra lagringsmetoder med en lång lagringstid. Det finns även en avvägning mellan låga klimatutsläpp och andra typer av miljöeffekter som beror på elproduktionens emissioner. Också om konceptet kombineras med metanol från andra källor, så som biogena, kan det leda till sänkta klimatutsläppen jämfört med dagens fossila alternativ.

BRYNOLF, S., TALJEGARD, M., GRAHN, M. & HANSSON, J. 2018. Electrofuels for the transport sector: A review of production costs. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 81, 1887-1905.

GIBBINS, J. & CHALMERS, H. 2008. Carbon capture and storage. Energy Policy, 36, 4317-4322.

HEINRICH, A. B. 2010. International reference life cycle data system handbook. International Journal of Life Cycle Assessment, 15, 524-525.

KOYTSOUMPA, E. I., BERGINS, C. & KAKARAS, E. 2018. The CO2 economy: Review of CO2 capture and reuse technologies. Journal of Supercritical Fluids, 132, 3-16.

Collapse

Presenter Of 1 Presentation

En mångfald av drivmedel för hållbara transporter Miljöanpassade transporter, fordon och drivmedel 

6.2.4 - Är koldioxidinfångning ombord på fartyg en del av lösningen? – En utvärdering av HyMethShip konceptet

Room
SF, St Larssalen (140)
Date
Wed, 08.01.2020
Time
13:15 - 14:45
Presentation Topic
Miljöanpassade transporter, fordon och drivmedel 

Abstract

Bakgrund

Att fånga in koldioxid diskuteras som ett möjligt tekniskt hjälpmedel för att minska människans utsläpp av växthusgaser (Gibbins and Chalmers, 2008). Olika typer av infångning direkt från luften, rening av rökgaser och biofixeringsstrategier är möjliga alternativ (Koytsoumpa et al., 2018), men nya tekniska lösningar utvecklas kontinuerligt. En sådan ny teknisk lösning är HyMethShip konceptet som är under utveckling i ett H2020 projekt. I konceptet fångas koldioxid in ombord på ett fartyg innan förbränningsprocessen i motorn.

Hela HyMethShip konceptet bygger på att metanol bunkras ombord på fartyget. Vid drift splittras metanol till vätgas och koldioxid i en reformer. Vätgasen används som drivmedel i en förbränningsmotor, medan koldioxiden lagras ombord och lastas av i hamn. Metanolen agerar som en vätgasbärare och genom att använda fossilfri så kallad elektrometanol sluts koldioxidkretsloppet. Elektrometanol är ett syntetiskt bränsle som producerats med hjälp av koldioxid, el och vatten (Brynolf et al., 2018).

Metod

Som en del i projektet undersöks hur fartyg som använder HyMethShip konceptet kan bidra till minskad påverkan på miljö och klimat jämfört med fartyg med traditionella förbränningsmotorer drivna på marin gasolja (”fossil diesel”), metanol från olika källor (fossilt, bio, elektrobränsle), och kondenserad vätgas. Utvärderingen görs med hjälp av livscykelanalys och de olika alternativens utsläpp under en resa med RoPax (passagerare/bil) färja mellan Göteborg och Kiel har jämförts. Studien täcker bränslets livscykel från produktionen av el till förbränningen i motorn samt återanvändningen av infångad koldioxid. Utgångspunkten är europeiska förhållanden och verktyget openLCA har använts för beräkningar tillsammans med ILCDs rekommenderade karakteriseringsmetoder (Heinrich, 2010).

Resultat och slutsats

I studien visas att det är möjligt att med HyMethShip konceptet är det möjligt att minska utsläppen av växthusgaser jämfört med dagens konventionella bränslen och hamna på liknande nivåer som bränslen från biomassa under vissas förutsättningar. Valet av el för produktionen av elektrometanol är centralt för att uppnå låga utsläpp och resultaten indikerar att lägst klimateffekt går att uppnå om konceptet kombineras med infångning och lagring av koldioxid. Detta förutsätter säkra lagringsmetoder med en lång lagringstid. Det finns även en avvägning mellan låga klimatutsläpp och andra typer av miljöeffekter som beror på elproduktionens emissioner. Också om konceptet kombineras med metanol från andra källor, så som biogena, kan det leda till sänkta klimatutsläppen jämfört med dagens fossila alternativ.

BRYNOLF, S., TALJEGARD, M., GRAHN, M. & HANSSON, J. 2018. Electrofuels for the transport sector: A review of production costs. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 81, 1887-1905.

GIBBINS, J. & CHALMERS, H. 2008. Carbon capture and storage. Energy Policy, 36, 4317-4322.

HEINRICH, A. B. 2010. International reference life cycle data system handbook. International Journal of Life Cycle Assessment, 15, 524-525.

KOYTSOUMPA, E. I., BERGINS, C. & KAKARAS, E. 2018. The CO2 economy: Review of CO2 capture and reuse technologies. Journal of Supercritical Fluids, 132, 3-16.

Collapse