Begreppet elektrobränsle, e-bränsle och eFuel uppstod någon gång i mitten av 2017, men då saknades en tydlig definition och begreppet användes ofta som ett modeord i debatter.
Av Jörgen Städje
Men avsikten är numera helt klar. Elektrobränslen är ett samlingsnamn för olika typer av lågutsläpps-substitut för fossila drivmedel som tillverkas med hjälp av elektrisk energi och kan kan användas i vanliga förbrännings- motorer oftast utan att några modifieringar behöver göras.
Drivmedlen tillverkas syntetiskt genom att kombinera vätgas med koldioxid, vilket producerar metanol eller andra kolväten.
Alla ingredienser som behövs för att syntetiskt framställa metan, metanol, flygfotogen och så vidare i industriell skala finns redan tillgängliga att fångas in från skorstenar, i värmeverk etc. Det handlar huvudsakligen om vatten och koldioxid. Vatten har vi hur mycket som helst av och koldioxid finns det tyvärr också alldeles för mycket av. Det fina med processen är att när bränslet förbränns blir resultatet bara vatten och koldioxid.
Och tar man hand om koldioxiden kan den återanvändas till mera elektrobränsle. Och så vidare.
Verkningsgrader
Beklagligtvis går det åt betydande mängder elkraft för att framställa e-bränsle, betydligt mycket mera energi än man får ut i slutänden, dels i själva produktionen men även för att bränslet ofta användas i redan i tillämp-ningar med lägre verkningsgrad såsom flygplansmotorer och förbrännings- motorer i bilar.
Framställningen av e-bränslen kräver stora mängder förnybar elenergi. Den globala produktionen av förnybar el behöver enligt vissa scenarion nästan fördubblas jämfört med i dag om tillräckligt mycket e-bränsle ska kunna tillverkas 2050.
Elektrobränsle kan bli oumbärligt
E-bränsle är inte en hajp och inte heller lösningen på alla utsläppsproblem, men det kan bli oumbärligt inom vissa delar av transportsektorn i framtiden. Åtminstone inom en överskådlig framtid.
Västvärlden sitter i en knipa, som till viss del bara kan lösas med håll-bara bränslen, som biobränsle och elektrobränsle elektrobränsle. EU har åtagit sig att minska utsläppen av växthusgaser, men vi har fortfarande samma gamla fordon med förbränningsmotorer.
EU-kommissionen har därför utarbetat en plan för att tillåta fortsatt försäljning av nya bilar med förbränningsmotorer efter 2035 om de endast körs på klimatneutrala e-bränslen, men det finns fortfarande många argument för och emot och diskussionen fortsätter. Förslaget skulle kunna bli en väg för biltillverkare att fortsätta sälja fordon med förbränningsmotorer efter 2035, då försäljning av nya bilar som släpper ut koldioxid planeras bli förbjudet.
De nya reglerna kommer också att kräva att flygbränsleleverantörerna ska tillhandahålla en minimiandel av SAF (Sustainable Aviation Fuels) på EU:s flygplatser, från 2 % av det totala bränslemängden år 2025 och upp till 70 % år 2050. EU:s nya jetbränsleblandning måste också innehålla en minimiandel av de mest moderna och miljövänliga syntetiska bränslena, en andel som ökar med tiden.
Alla bussar kommer dock med tiden att bytas ut mot elbussar. Alla bilar kommer till sist också att bli elbilar. Lastbilar kommer att bli ellastbilar. Scania med flera är redan på gång. Men flygplanens jetmotorer kan inte ersättas av elmotorer. Som batteritekniken ser ut just nu duger elflyg-plan bara för kortare sträckor. Energiinnnehållet i ett kilo litiumbatterier (100–265 Wh/kg) är ingenstans i närheten av energiinnehållet i ett kilo flygfotogen (12.000 Wh/kg).
De stora handelsfartygens motorer byter man heller inte ut i en hand-vändning. Men som tur är kan stora fartygsdieslar köras på eMetanol.
PROCESSEN
Så här går det till att göra elektrobränsle.
Det går åt väldigt mycket el, så man måste ha tillgång till billig vindkraftsel, men till skillnad från el, kan e-bränsle mellanlagras under lång tid med 100 % verkningsgrad. Vätgasen som utvinns med elektrolys kombineras med koldioxid och kan bli till olika former av traditionellt bränsle. Verkningsgraden på hela processen blir tämligen låg, kanske 15-20 % jämfört med att driva en elbil direkt på samma el, men det finns transportsektorer som kommer att bli helt hänvisade till elektrobränsle i framtiden.
Första fabriken – Flytande vind
Är det här bara framtidsspekulationer i ett rosa skimmer? Nej. Danska Örsted i Örnsköldsvik håller tillsammans med danska Örsted på med att bygga Sveriges och dessutom Europas första fabrik för eMetanol, som ska vara i drift år 2025. Den kommer att kallas för FlagshipONE och ska ta koldioxid från Övik Energis kraftvärmeverk Hörneborgsverket, kombinera denna med vätgas från en elektrolysanläggning och tillverka syntetisk metanol. Det blir avsevärda mängder. Man planerar för 50.000 ton eMetanol per år. Den tilltänkta kunden är just sjöfarten, som inte kan byta motorer i handelsfartygen hux flux.
Nästa fabrik, så träffande kallad FlagshipTWO kommer att tas i drift år 2026 i Sundsvall och kommer att ta hand om 283.000 ton koldioxid från Sundsvalls Energis Korstaverket per år. Av detta ska 84.000 ton lagras permanent och 199.000 ton användas för tillverkning av elektro-bränsle. Tillverkningen kräver givetvis förnybar elenergi och den ska tas från kringliggande vindkraftverk. Återigen är det handelssjöfarten som förväntas köpa bränslet.
Sådär fortsätter det. FlagshipTHREE kommer att förläggas till Umeå och producera cirka 100.000 ton fossilfritt bränsle per år. Genom att använda all koldioxid från Umeå Energis förbränningsanläggning Dåva förväntar sig Umeå stad och Umeå kommun att bli koldioxidneutrala någonstans mellan år 2030-2040.
Brist på litiumbatterier år 2030?
Analytiker på BMI Industry Research, som är en del av Fitch Solutions, menar att det kan bli litiumbrist redan år 2025. Det skulle bero på att behovet av metallen i Kina vida överstiger utvinningen. Analytikerna förväntar sig en försäljningsökning av elbilar på 20,4 % under de kommande åren, medan Kinas litiumleveranser bara kommer att öka med 6 % under samma tid. Kina är visserligen bara världens tredje största litiumproducent, men å andra sidan är Kina världsledande inom litiumbearbetning, där de flesta av de bearbetade produkterna används i batteriproduktion. Kanada har varit en stor litiumleverantör, men dras på det senaste med ekonomiska problem och konkurser.
Andra analytiker tror inte på en brist i närtid, men att det kommer längre fram. För närvarande finns det 101 litiumgruvor i världen, men geologin är komplex, liksom tillståndsprocesserna för ytterligare utvinning. Analytiker på Rystad Energy menar att utvinningen ur gruvor kommer att öka med 30-40 % årligen under 2023-2024. Förmodligen kommer tillgången att vara tillräcklig under denna tid, men produktionen av batterier i Europa och USA kommer inte att kunna möta efterfrågan.
Som det ser ut nu, menar ytterligare andra analytiker, kan det tänkas finnas tillräckligt med litium under de kommande åren, men den ökade efterfrågan, parad med att väldigt få utvinningsprojekt verkar vara planerade för 2030-talet, kan betyda att markanden kommer att få uppleva ett underskott av litium. De huvudsakliga skälen till det är att det tar ungefär tio år från det att man upptäcker en ny litiumförekomst, till att alla tillstånd är klara och produktionen kan börja.
Slutsats
Kan elektrobränslen komma att ersätta fossila bränslen? Inte bara kan, de måste. Dels är litiumbatterier inte på långt när så effektiva som man kunde önska och dels finns det delar av transportsektorn som inte kan sluta med förbränningsmotorer än på väldigt många år. EU har satt upp ett utsläppsmål som industrin måste leva upp till, för allas vårt välbefinnande.