Syntetiska bränslen: En strimma av hopp eller en återvändsgränd?
Med jämna mellanrum blossar debatten om syntetiska bränslen upp när man pratar om klimatåtgärder inom transportsektorn. Vissa ser syntetiskt framställda bränslen som en värdefull framtidsteknik, medan andra menar att det är en dum idé som inte håller ekonomiskt.
Syntetiska bränslen är gasformiga eller flytande bränslen som kan produceras med hjälp av elkraft. De kallas också PtX (power-to-X), PtL (power-to-liquid) eller PtG (power-to-gas). Ibland används också termen ”powerfuels”. På EU-nivå definieras syntetiska bränslen som förnybara flytande och gasformiga bränslen av icke-biologiskt ursprung (RFNBO – renewable liquid and gaseous fuels of non-biological origin), med andra ord bränslen som produceras med el från förnybara källor (främst sol- och vindkraft). EU-kommissionen utfärdade regler för tillverkning av RFNBO i början av 2023 som ett komplement till direktivet om förnybar energi (RED II).
Energiintensiv produktion
Produktion av fotogen, diesel och bensin som syntetiska bränslen förlitar sig generellt på en hundra år gammal process som kallas Fischer-Tropsch-processen. Under processen bildas långa kolvätekedjor från syntesgasen – en blandning av väte (H) och kolmonoxid (CO) – och den ”e-råolja” som uppstår kan sedan raffineras till bränslen.
Tillsammans med Sustainable Aviation Fuels (SAF) betraktas e-fotogen just nu som det stora hoppet för flygbranschen.
För att syntetiska bränslen ska kvalificera sig som ”gröna” måste vätgasen produceras med hjälp av el som genereras från förnybara källor i enlighet med RED II. Generellt görs detta med hjälp av elektrolys. Kolmonoxiden måste komma från koldioxid (CO₂) som tidigare extraherats från luften (Direct Air Capture – DAC). Nya studier tyder på att hela denna process, inklusive avsaltning av havsvatten för att möta vattenbehovet vid vätgasproduktion, leder till att energiinnehållet i ”e-råolja” endast motsvarar en tredjedel eller ännu mindre av den el som används för att producera den. Den efterföljande raffineringsprocessen kräver sedan ännu mer energi. Därför anses detta alternativ vara mycket energiintensivt och oekonomiskt jämfört med fossila bränslen eller direktanvändning av el i elmotorer.
Användning vid flyg- och sjöfrakt
Syntetiska bränslen som produceras med Fischer-Tropsch-processen är dock för närvarande det enda sättet för flygindustrin att minska koldioxidutsläppen till nästan noll vid långdistansflygningar. Tillsammans med Sustainable Aviation Fuels (SAF) betraktas e-fotogen just nu som det stora hoppet för branschen. Raffineringsprocessen som skapar e-fotogen producerar också förnybar diesel som en biprodukt. En del tror att detta innebär att det trots allt kan finnas en framtid för syntetiska bränslen inom vägtransporter. Så kommer dock inte att vara fallet vare sig på kort eller medellång sikt. På grund av den begränsade tillgängligheten och de betydligt högre kostnaderna kommer förnybar diesel endast att användas i särskilda tillämpningar där det inte finns något tekniskt och ekonomiskt alternativ till dieselmotorn, eller som en inblandning i fossila bränslen, ungefär som dagens inblandning av biodrivmedel i bensin och diesel.
Syntetiska bränslen är efterfrågade även inom sjöfrakt. Dagens stora lastfartyg drivs med tjockolja, men snart kommer de att bunkra e-metanol (CH₄O). Containerrederiet Maersk har redan beställt 19 sådana fartyg. E-metanol produceras direkt från grön vätgas och CO₂ i en separat process. Vid sidan av sjöfartsindustrin är denna produkt framför allt efterfrågad inom kemikalieindustri. Ytterligare bearbetning till diesel är också möjlig, men även detta är mycket dyrt.
Förutom e-metanol fokuserar sjöfartsindustrin långsiktigt på e-ammoniak (NH₃). Motortekniken för detta är ännu inte helt utvecklad och bränslet är mycket giftigt. Därför handlar det enbart om användning på stora fartyg. Under det kommande decenniet kan dock detta syntetiska bränsle ersätta e-metanol. Det beror på att produktion av e-ammoniak kräver grönt väte, men ingen CO₂. Istället används kväve (N) från luften, i en process som är mycket effektivare än infångning av CO₂-molekyler.
Syntetiska bränslen är en del av den nya gröna vätgasekonomin och därmed en framtidsteknik som samhället har stort behov av vid omställningen till utsläppsfri teknik. Det produceras dock i mycket olika processer och behövs för vitt skilda ändamål – bland annat vid interkontinental energitransport och utfasning av fossila bränslen inom sjöfart och luftfart. Som det ser ut i dag kommer syntetiska bränslen inte att spela någon större roll inom den europeiska vägtrafiken.
