211service.com
Dyrkning af biobrændstoffer
Biobrændstoffer fremstillet af plante- og dyrefoder vokser med 10 procent om året. Ikke desto mindre, hvis biobrændstoffer nogensinde skal levere mere end en lille procentdel af transportbrændstoffer, vil teknologien have brug for nye, mere effektive produktionsmetoder. Det seneste tegn på en sådan investering i nye produktionsmetoder er Royal Dutch Shells partnerskab med den tyske biodieselinnovator Choren Industries.
Chorens teknologi adresserer en vigtig begrænsning med nutidens biobrændstoffer: de fleste starter som råvarer såsom majssirup eller vegetabilsk olie, som allerede er efterspurgt som fødevarer. Så konkurrencen om disse råvarer øger prisen på konventionelle biobrændstoffer og begrænser i sidste ende endda deres produktionsmængder. En undersøgelse bestilt for nylig af den canadiske regering konkluderede for eksempel, at omdirigering af halvdelen af landets store eksport af raps til indenlandsk biodieselproduktion kun ville give nok biodiesel til at dække 2,7 procent af den nuværende dieselefterspørgsel i Canada.
Choren og andre innovatører af biobrændstof som den canadiske ethanoludvikler Iogen (også samarbejdet med Shell) arbejder i stedet med biomasse – organiske rester såsom savsmuld – der er lige så rigeligt, som de er billige. Den samme canadiske undersøgelse afslørede for eksempel, at biodiesel fremstillet af kun 10 procent af landets landbrugsaffald ville tilfredsstille 16,7 procent af dets appetit på diesel.
Choren nedbryder biomasse til en gasformig blanding af carbonmonoxid og brint, og bruger derefter katalysatorer til at samle denne syntesegas eller syngas til dieselbrændstof. Historisk set udviklede Nazi-Tyskland denne såkaldte Fischer-Tropsch-proces til fremstilling af syntetiske brændstoffer fra kul. Shell bruger det til at producere diesel fra naturgas.
Sammenlignet med kul og naturgas udgør biomasse dog et besværligt råmateriale. Det skyldes, at det indeholder masser af store, komplekse molekyler og det samme udstyr, der let nedbryder det mineraliserede kulstof i kul, der kvæler de tjærelignende kulbrinter i biomasse.
Ifølge Matthias Rudloff, chef for forretningsudvikling for Choren, er resultatet en uren syntesegas, der er uegnet til forarbejdning. Tjæren klæber overalt, på hver varmeveksler. Rørene bliver tilstoppet på få timer, siger Rudloff.
Men Choren-grundlæggeren Bodo Wolf forvandlede tjæren til en fordel. Wolf kommer fra det tidligere Østtysklands forbrændingsforskningsinstitut, hvor han hjalp med at udvikle udstyr til at omdanne kul til kemikalier, motorbrændstoffer og elektricitet. Han fandt ud af, at den type højtemperaturprocesser, der foretrækkes i Østtyskland, var velegnede til at tackle biomasse. Hans vigtigste innovation var dog at tilføje et forarbejdningstrin i frontenden.
Først opvarmer Chorens proces biomasse til 500 C, hvilket får tjærerne til at blive til en gas. Den efterladte kullignende kull bliver derefter malet til et pulver og blæst ind i et højtemperaturkammer sammen med den gasformige tjære. De resulterende kemiske reaktioner og temperaturer så høje som 1600 C nedbryder tjærerne og omdanner samtidig kulkulet til syngas, der er rent nok til Fischer-Tropsch-kemi.
Steve Brown, Shells London-baserede kommercielle leder for biobrændstoffer, siger, at resultatet er et indenlandsk produceret brændstof, der overgår både petroleum og planteoliebaseret biodiesel. Brown siger, at undersøgelser, der tegner sig for hver joule energi, der forbruges ved dyrkning eller pumpning af råmaterialer og brændstofproduktion, viser, at bilkørsel på forgasningsbiodiesel producerer 85-90 procent mindre klimaforandrende kuldioxid ved brug af fossil diesel, mens konventionel biodiesel kun giver en reduktion på 50 procent.
Brug af Chorens biodiesel genererer også mindre sod og smog, fordi brændstoffet ikke indeholder noget af det svovl, der findes i konventionel diesel, og få aromatiske kulbrinter, såsom benzen. Bilfabrikanterne DaimlerChrylser og Volkswagen, som hjalp med at finansiere Chorens pilotanlæg, testkørte på dets brændstoffer og målte et fald på 30-50 procent i udstødningssod og op til 90 procent mindre smogdannende forurenende stoffer sammenlignet med de reneste kvaliteter af konventionel diesel.
Shells penge og ekspertise hjælper Choren med at bygge verdens første kommercielle biomasse-til-biodiesel-anlæg. I begyndelsen af 2007 forventer virksomheden at forbruge cirka 67.000 tons biomasse og udpumpe 15.000 tons biodiesel årligt. Hvis alt går vel, planlægger Choren at bygge en række større anlæg, der hver er i stand til at pumpe 200.000 tons biodiesel om året.
Selv i den skala vil Chorens biodiesel dog være dyr. Rudloff forudser, at Choren vil producere biodiesel for €0,70 per liter (ca. $3,10 per gallon). Det er marginalt mere end prisen på konventionel biodiesel og to til tre gange mere end engrosdiesel i USA.
Shell's Brown advarer dog om, at biodiesels literpris ikke er hele historien. Han siger, at Shell tror på, at brugen af biobrændstoffer vil fordobles i løbet af de næste fem år, fordi den reagerer på regeringens pres for at reducere kulstofemissioner og for at styrke energisikkerheden, og at disse fordele i sidste ende vil blive belønnet. Prisen per liter kan være højere, siger Brown, men den kan være meget konkurrencedygtig i forhold til prisen per gram sparet CO2.
Brown siger, at regeringens incitamenter allerede udligner vilkårene. Mange europæiske lande, herunder Tyskland, Østrig, Italien og Spanien, fritager biodiesel fra deres store brændstofafgifter. Dieselbrændstof sælges i øjeblikket for €1,05 per liter i Freiberg, hvoraf €0,65 er afgift. Det giver masser af plads til at sikre biodieselproducenter som Choren og Shell en fortjeneste.
Det er derfor ikke overraskende, at Shell i Tyskland – Europas førende inden for produktion og forbrug af biodiesel – nu er en stor distributør af konventionel biodiesel. I øjeblikket køber virksomheden sin biodiesel fra uafhængige leverandører og blander derefter op til 5 procent i den diesel, som den sælger i hele Tyskland. Ingen tvivl om, at de foretrækker at sælge deres egne.