Om 25 år ska Sverige vara klimatneutralt. Ska det bli verklighet är elektrifiering av stora delar av industrin och transportsektorn avgörande. Olika tekniker för att omvandla elektricitet till exempelvis värme, bränsle eller kemikalier går under samlingsnamnet Power-to-X, P2X.
– Det här är verkligen ett högaktuellt område, säger Johan Sandstedt, ledare för RISE fokusområde industriell omställning.
Elektrifiering har de senaste åren kommit att bli en nyckel i arbetet för att nå Sveriges uppsatta klimatmål där landet 2045 ska vara helt klimatneutralt. Dess betydelse för industri- och delar av transportsektorn är än mer avgörande. Sektorerna står idag för drygt 60 procent av Sveriges totala klimatutsläpp och att fortsätta vara konkurrenskraftigt och samtidigt minska utsläppen är en delikat balansgång där stort hopp nu internationellt sätts till tekniker under samlingsnamnet Power-to-X, P2X.
Vad innebär då P2X? Begreppet innefattar tekniker och processer där el omvandlas till något annat.
– Du omvandlar el till något annat som idag oftast har fossilt ursprung, till exempelvis vätgas, drivmedel eller kemikalier. Genom att ersätta processer där fossila bränslen används idag kan utsläppen kraftigt reduceras, förutsatt att elen är förnybar, säger Erik Furusjö, ledare för RISE fokusområde bioraffinaderi och förnybara drivmedel.
Vägen till grön omställning
Att P2X har kommit att bli vägen framåt för omställningen till klimatneutralitet handlar om flera faktorer. Dels att vår elproduktion blir allt mer grön, men också att elpriset i framtiden troligtvis kommer sjunka samtidigt som tekniken att omvandla elektricitet blivit billigare och mer effektiv.
– Det här har varit intressant och aktuellt, inte minst på en europeisk nivå, under de senaste fem till tio åren. Men nu har intresset kring det här fullkomligen exploderat, så också här i Sverige, konstaterar Erik Furusjö.
Vätgas har en väldigt bred palett av tillämpningsområden
Vätgas har stor potential
En av de allra största klimat- och miljövinsterna finns att hämta i processen att framställa grön vätgas från vatten och el genom elektrolys. På initiativ och under ledning av Fossilfritt Sverige har en vätgasstrategi tagits fram i samarbete med RISE och industrin. Strategin innehåller förslag på hur politik, myndigheter och näringsliv kan samverka för att ta tillvara vätgasens potential. Vätgas används idag i stora mängder inom processindustrin där den i princip uteslutande tillverkats från fossila bränslen.
– Vätgas har en väldigt bred palett av tillämpningsområden inom olika sektorer. Idag används den framför allt som bränsle och insatsråvara inom kemi- och raffinaderindustrin, säger Johan Sandstedt.
Inom järn- och stålindustrin kommer vätgasen vara central i omställningsarbetet som redan pågår. Det mest kända exempel är de satsningar som nu görs inom fossilfri stålproduktion i norra Sverige, av LKAB, SSAB och Hybrit. Där ska vätgasen ersätta kol i produktionen.
– I detta fall ersätts masugnsprocessen med en process baserad på direktreduktion med grön vätgas, berättar Johan Sandstedt.
Möjliggör lagring av el
En annan faktor som talar för vätgasen är att den är en så kallad energibärare. Det innebär att vid stora elöverskott kan den förnybara elen omvandlas till vätgas och när sen efterfrågan på el ökar kan den omvandlas till el igen. Vätgasen kan alltså bidra till att lösa en av energibolagens allra största utmaningar i omställningen av elsystemet; att lagra el. Men den skapar också en unik möjlighet att binda ihop olika förnybara energisystem. .
– Därför anser många energibolag att vätgasen är en avgörande energibärare i ett klimatneutralt samhälle. Många av dem har numer vätgas som ett av sina prioriterade affärs- och innovationsområden, menar Johan Sandstedt.
Förnybara drivmedel och kemikalier
Även med en omfattande batterielektrifiering av transportsektorn kommer det att behövas vätskeformiga drivmedel, framför allt inom flyget och den marina sektorn. Dessa kan framställas ur elektricitet och koldioxid med P2X-teknik och kallas då ofta elektrobränslen.
– I många länder med mindre hållbara biomassaresurser än Sverige ses elektrobränslen som en viktig storskalig lösning för att ställa om transportsektorn. Europeiska kommissionens förslag på nya krav på flygsektorn, kallat ReFuelEU Aviation, innehåller till exempel krav på inblandning av just elektrobränslen i omfattande volymer på sikt, säger Erik Furusjö.
Även kemiindustrin siktar på att använda el och koldioxid som råvara. Ett aktuellt exempel är Perstorp som vill producera kemikalier denna väg genom att ur el producera metanol, som sedan är en insatsvara i deras processer.
Till skillnad mot andra länder i Europa är vi inget gasland idag
Elbehovet ökar
Givetvis saknas inte utmaningar. Den största av dem är att vårt elbehov totalt kommer öka kraftigt.
– Det kommer behövas otroligt mycket mer förnybar el och det i sin tur kräver ju en massiv expansion av elnätet för att tillföra både mer energi och mer effekt, säger Johan Sandstedt.
Redan idag uppstår då och då effektbrist, framför allt i större städer, och i södra Sverige. Det innebär vitt skilda förutsättningar för industrier med stort elbehov där den geografisk lokaliseringen påverkar omställningen till att bli klimatneutralt.
– Vissa har svårt att få den effekt som behövs för att ställa om. Det är redan idag tufft med effektbrist i södra Sverige under vissa delar av året. Medan andra industrier i norra och mellersta Sverige inte har det problemet, säger Johan Sandstedt.
Bidrar till FN:s hållbarhetsmål
7.Hållbar energi för alla
9.Hållbar industri, innovationer och infrastruktur
13.Bekämpa klimatförändringarna
Infrastruktur en viktig pussebit
En annan viktig pusselbit i omställningsarbetet är att skapa en infrastruktur för vätgas. Idag produceras den mestadels där den används, de transporter som ändå görs sker på väg vilket är dyrt och innebär utsläpp.
– Till skillnad mot andra länder i Europa är vi inget gasland idag. Ska man få till det här och få det mer lönsamt så måste man utveckla en infrastruktur för vätgas.
En sån utbyggnad menar Johan Sandstedt troligtvis sker stegvis där man utgår ifrån lokala och regionala kluster med stora industrier och hamnar i olika delar av landet som sen successivt kopplas ihop.
– Det måste utvecklas efterhand och mycket talar för att man måste bygga utifrån sektorsöverskridande kluster där grön vätgas kan tillverkas och brukas i stor skala till konkurrenskraftigt pris, säger han.
Man arbetar väldigt brett med det här och både i större och mindre skala
Samarbete över sektorsgränser
RISE jobbar inom flera olika delar knutna till P2X. Bland annat att tillsammans med andra aktörer ta fram nästa generations bränsleceller, som används för att omvandla vätgas till el och värme. RISE jobbar också med elektrolysörer, för framställandet av vätgas, och med att ta fram nya standarder för grön vätgas och hur man på ett kostnadseffektivt sätt kan integrerar och ersätta fossila industriprocesser med grön vätgas. Framför allt jobbar RISE med många olika sektorer och det är just samarbetet över sektorsgränser som är nödvändigt inom P2X-området enligt Johan Sandstedt:
– Energibolagen jobbar med industri- och transportsektorn på ett sätt som inte skett tidigare. Man arbetar väldigt brett med det här och både i större och mindre skala, säger han.