I vilken takt sker den hållbara energiomställningen, hur ska energimarknaden stötta utvecklingen och på vilket sätt kan vi tillsammans lyckas skapa ett ännu mer robust energisystem?  

Det var några av frågorna som diskuterades vid ett av RISE initierade samtal med aktörer inom energibranschen – en satsning som går under namnet Energiklivet där energibranschens aktörer deltar för att tillsammans snabba på och driva innovation i energiomställningen. Här möts representanter från både privat och offentlig sektor och intresseorganisationer tillsammans med RISE för att diskutera och resonera kring vad som händer i energiomställningen.  

Några andra relevanta frågeställningar var även hur vi tillsammans kan underlätta för innovativa satsningar och vad som krävs för att ny kärnkraft ska kunna komma på plats. 

Sara Bargi är projektledare inom framtidens elsystem på RISE och med i teamet bakom initiativet.  

- Vi har ett mycket väl fungerande elsystem i Sverige i dag och i grunden står vi stabilt, det kanske många glömmer bort. Men vi befinner oss i en utvecklingsprocess och vi måste säkerställa att elsystemet levererar även i framtiden, vilket kräver samverkan mellan många aktörer i samhället, säger hon.   

En av sakerna som poängterades av representanter för förnybar energi var det försämrade investeringsklimatet, bland annat för vind- och solenergi. Inflationen har drivit upp kostnader för nya anläggningar, samtidigt som låga elpriser ger en sämre avkastning. Det har gått så långt som att vissa elproducenter stänger ner sin verksamhet då lönsamheten inte är tillräckligt god.   

- Det låga elpriset är både på gott och ont. Det är positivt för hushållen och företagen som använder elen till låga kostnader, men det ger samtidigt inte någon större anledning för företag och investerare att bygga och innovera vilket samhället behöver framåt för att lyckas med klimatomställningen. Så det är inte lätta frågor att hantera framåt, säger Sara Bargi.   

Långsiktiga förutsättningar en avgörande fråga 

En viktig fråga framåt som lyftes upp är möjligheterna och förutsättningarna för ny kärnkraft i Sverige. Här fanns exempel på hur SMR*-marknaden fungerar internationellt och vad som krävs för att de små och modulära reaktorerna ska bli framgångsrika även på den svenska och nordiska marknaden. Fortfarande väntar många på att se de första SMR-reaktorerna i drift i västvärlden där de stora kärnkraftverken fortfarande är den väg som många länder väljer.   

De långa ledtiderna från planering, tillstånd och beslut till att bygga det faktiska kraftverket är en stor utmaning för kärnkraften.   

- Intrycket är att de allra flesta som var med under diskussionerna är överens om att det behövs långsiktiga förutsättningar inom allt från elproduktion och tillståndshantering till regelverk, ekonomiska förutsättningar och riskfördelning. Oavsett kraftslag så behöver investerarna känna att de har politiken i ryggen, berättar Lisa Löfving, Affärsutvecklingschef Energi och Värme på RISE.   

Viktigt med balans i alla delar 

Sverige har idag en överproduktion av el på årsbasis och är en av EU:s största nettoexportörer av el. Den kraftiga efterfrågeökning som många har sett framför sig dröjer.   

- Vi var många som trodde att elefterfrågan skulle växa snabbt i och med industrins och transportsektorns elektrifiering. Men många av industrisatsningarna har försenats, också delvis på grund av inflationen. Flera av representanterna under våra diskussioner menar att det behövs mer aktiva åtgärder på efterfrågesidan, för att stötta de aktörer som behöver elektrifiera för att kapa utsläpp. Då skulle också lönsamheten för elproducenterna förbättras, förklarar Sara Bargi.  

Utbud och efterfrågan behöver gå i takt och kopplas ihop via en fungerande marknad. Det behövs också nya lösningar och bredare samverkan för att få ihop framtidens elsystem.  

– Sveriges innovationsportfölj på energiområdet måste öka. Enligt Energimyndigheten** behöver investeringarna öka med 60 % redan fram till 2028. Internationellt menar IEA*** att investeringar i energirelaterade demonstrationsprojekt till 2030 måste öka med 3,6 gånger om världen ska nå netto-noll till 2050. Och det handlar inte enbart om tekniska innovationer – det behövs nya processer och affärsmodeller, miljöinnovationer och nya sätt att implementera ny teknik där allmänheten också är delaktig i omställningen. Annars kommer det inte att hända och det är svårt utan tydliga och långsiktiga förutsättningar, menar Lisa Löfving.  

Med en ökad elanvändning behövs även investeringar i andra delar av elsystemet, inte minst överföringsnät, andra komponenter i elnäten samt lager.   

- Här är det viktigt att lagstiftningen hänger med när vi ser nya aktörer på marknaden, till exempel Vehicle-to-grid, lagringsföretag med mera. Dessutom behöver elförbrukning, nätutbyggnad och produktionen utvecklas i takt med varandra. Går det för snabbt eller för långsamt så påverkar det elpriset, säger Sara Bargi och avslutar:   

- Energisystemet är komplext och det är viktigt att förstå de olika delarna som påverkar och att vi har olika perspektiv på frågorna. Det är därför den här satsningen har en viktig funktion som plattform för samverkan och dialog mellan energisystemets alla viktiga aktörer.   

*Små och modulära reaktorer 

** Energimyndighetens underlag till kommande energiforskningsproposition 

 *** IEA International Energy Agency

>> Vill du delta i samtalet eller behöver expertstöd inom energi? Kontakta Sara Bargi.  

>> Är du intresserad av forskning och utveckling inom energi och vill veta mer – kontakta Lisa Löfving.  

Geopolitiska spänningar, blockerade handelsvägar, klimatförändringar och en börs som åker berg-och-dalbana. Svensk industri står inför enorma prövningar, och omställning är oundvikligt. Men hur skapar vi en industri som både står stadigt och blickar framåt?

Staffan Lund arbetar med industriomställning inom koncernkontoret för regional utveckling hos Västra Götalandsregionen (VGR). Han är övertygad om att additiv tillverkning, 3D-printning i dagligt tal, kan vara en viktig del av lösningen.

Vad är grejen med additiv tillverkning?

Till skillnad från subtraktiva eller formande tillverkningstekniker, bygger additiv tillverkning (AM) upp objekt lager för lager direkt från en digital modell. Det ger en rad fördelar: kortare ledtider, mindre materialspill, större designfrihet och möjligheten att tillverka komponenter lokalt, nära användaren. Det sistnämnda har visat sig särskilt betydelsefullt de senaste åren, då globala störningar blottlagt sårbarheterna i internationella leveranskedjor. Men kan en relativt ung och fortfarande ganska nischad teknik verkligen göra skillnad i ett större industriperspektiv?

– Tekniken har på kort tid utvecklats från att främst användas för prototyper till att bli en fullvärdig tillverkningsprocess. Samtidigt står den fortfarande bara för en liten del av tillverkningen – endast några procent. Därför har heller inte alla de möjliga hållbarhetsvinsterna, som minskat materialsvinn, lättare produkter och minskade utsläpp, hunnit få full utväxling. För att realisera potentialen krävs riktade satsningar, och där ser vi att RISE med Applikationscenter för additiv tillverkning spelar en avgörande roll, säger Staffan Lund.

Blir allt viktigare, inom allt fler områden

Västra Götaland är Sveriges största industriregion sett till antal sysselsatta inom industrin – och det är tillverkningsindustrin som dominerar. Det gör dessa frågor särskilt relevanta för regionen. Även om industriforskning inte traditionellt sett har varit ett fokusområde för regionen såg VGR tidigt konkurrensfördelar med att samordna omställningen av industrin med utvecklingen av och övergången till additiv tillverkning. Och tekniken kom således att bli ett av regionens största finansieringsområden inom högteknologisk industri.

– Sedan dess skulle jag säga att vikten av tekniken bara har ökat. Utöver värdet för tillverkningsindustrin ser vi nu tydliga tillämpningar för energisektorn – särskilt inom energiproduktion, ett område som vuxit i betydelse de senaste åren. Det hänger direkt samman med industrins omställning, där energitillgång är avgörande. Därtill har det osäkra omvärldsläget satt ljus på additiv tillverkning ur ett resiliensperspektiv. Dessutom ser vi att våra egna verksamheter, som hälso- och sjukvården, i allt större utsträckning har börjat utforska den här tillverkningstekniken, berättar Staffan Lund.

Och det finns ännu ett område där additiv tillverkning har kommit att uppmärksammas på senare tid.

– Det handlar om applikationer med både civil och militär nytta. Som tillverkande region har Västra Götaland en viktig roll i detta gränsland. Vi har ingen stor militär produktion, men försvarsområdet är beroende av tillverkande industri – och av nya tillverkningsmetoder. Det kan handla om att snabbt kunna ta fram prototyper eller återuppta produktion av komponenter som inte tillverkats på länge. Där kan additiv tillverkning få stor betydelse.

”Det behövs en test- och kunskapsarena”

Västra Götalandsregionen har under många år haft ett nära samarbete med RISE och har stöttat ett flertal projekt som syftat till att tillgängliggöra additiv tillverkning och accelerera implementeringstakten inom industrin. Två exempel är 3D-Action 2.0 och KOMPASS II, varav det senare nyligen gick i mål.

– Den här typen av projekt gör det möjligt för företag att snabbare testa ny teknik och affärsmodeller, bygga kunskap och våga investera. Vi stöttar Applikationscenter för additiv tillverkning för att det behövs en test- och kunskapsarena som sänker trösklarna för små och medelstora företag. Det stärker konkurrenskraften i hela tillverkningskedjan – vilket också gynnar de stora bolagen. Förr eller senare kommer kostnadskalkyler, hållbarhetsfördelar och materialskäl att göra att hela tillverkningsindustrin går mot additiv tillverkning. Men att göra det tidigare än alla andra är det som skapar konkurrenskraft, säger Staffan Lund.

Uppmuntrar fler att ta steget

Staffan Lund medger att det fortfarande finns bromsklossar, såsom avsaknad av branschstandarder, och brist på kompentens. Samtidigt ser han additiv tillverkning som en självklar del av framtidens tillverkningsindustri, och uppmuntrar företag att börja tänka AM från start.

– När det kommer nya tekniker är det lätt att ha en förutfattad mening, vilket gör att man inte går in i ett teknikskifte, vilket i sin tur gör att man halkar efter, och därmed inte blir konkurrenskraftig. När tekniken beskrivs som 3D-printning är det svårt att förstå hur avancerad den verkligen är, och vilken bredd av användningsområden det finns. Jag tror att en stor del av den traditionella tillverkningen kommer att ha ersatts av additiv tillverkning inom tio år. Därför är det viktigt att hela värdekedjan redan nu anammar ett AM-perspektiv tidigt i utvecklingsprocesserna, och tar tillvara de möjligheter som finns att testa både tekniken och framtidens affärsmodeller.

Kimrök, eller Carbon black, är en av världens vanligaste kemikalier. Den används i tillverkning av gummi, plast, färg och elektronik, där kimröken bidrar till ökad livslängd och förbättrad ledningsförmåga. 

Alternativt sätt att producera kimrök krävs 

Det fina pulvret av kol bildas vid ofullständig förbränning av organiska material, oftast olja eller naturgas. Så den årliga produktionen av kimrök, långt över 10 miljoner ton, resulterar i koldioxidutsläpp på mellan 30 och 80 miljoner ton. Att hitta ett alternativt, hållbart sätt att producera kimrök skulle göra stor nytta i den gröna omställningen.  

– Kimrök är en produkt som består till 99 procent av kolatomer. Vi måste alltså fortfarande utgå från en kolkälla när vi ska skapa förnyelsebar kimrök, men komma bort från fossila råvaror. Det går inte att ersätta kolkällan med enbart elektricitet, som när vi använder vind, vatten och solenergi för att ersätta fossila råvaror inom transportsektorn, förklarar Jonas Wennebro, forskningsingenjör på RISE i Piteå. 

Vid produktion av kimrök är driftbetingelserna, förutsättningarna som krävs för tillverkningen, mycket specifika. Det är till exempel svårt att utgå från ett fast material som sågspån. 

– Olja fungerar bättre. Dessutom använder man olja i majoriteten av de större produktionsanläggningarna i dag, så det är lättare att ställa om produktionen genom att ersätta en fossil olja med en biogen olja, säger Jonas Wennebro.  

Från skogliga restprodukter till grön kimrök 

RISE var först i världen med att producera kimrök från en pyrolysolja framställd av restströmmar från skogsindustrin. Pyrolys är den kemiska process där organiskt material bryts ner av värme i en sluten reaktor som ger en syrefri miljö. Materialet i reaktorn brinner inte upp utan sönderdelas till gas, vätska och fast kol. Vätskan som bildas är det som kallas biogen pyrolysolja, och den kan i sin tur förädlas till kimrök. 

– Den här oljan skiljer sig ganska mycket i egenskaper jämfört med fossil olja, så vi har gjort grundläggande studier finansierade av Formas, där vi har tittat på olika sätt att behandla den för att göra den mer lämplig som en kimröksråvara. Genom att ändra drifttemperaturer och uppehållstider i processer kan man få fram olika kvaliteter, förklarar Jonas Wennebro.  

Forskarna började med försök i liten skala, för att sedan skala upp arbetet under 2022. Den befintliga test- och demonstrationsanläggningen i Piteå byggdes ut på ett sätt som gjorde det möjligt att öka produktionskapaciteten från gram per timme till kilo per timme. 

– Den här piloten ska efterlikna en kommersiell process för tillverkning av kimrök. Kapacitetsökningen är något vi ser behov av när vi ska testa olika gummiblandningar för att kunna bedöma slitstyrka till exempel. Det är inget som kan göras genom att analysera ett gram kimrök i mikroskop, säger Jonas Wennebro.

Kimröksanvändare och leverantörer involverade 

Forskarteamet har dialoger med gummitillverkare och globala kimröksleverantörer, som är intresserade av framstegen som görs inom RISE på området. Näringslivet kan i sin tur bidra med branschspecifik kunskap om kimrök. 

– Intresset från industrin är stort och leverantörerna efterfrågar biobaserad kimrök baserad på skoglig råvara, som givetvis är bättre ur klimatsynpunkt än att använda fossil råvara. Samtidigt behövs skogen till andra produkter. Därför försöker vi utveckla en metod som får fram kimrök på det mest effektiva och ekonomiska sättet, där så mycket som möjligt av kolatomerna från den skogliga råvaran blir till kimrök.  

Även i själva framställningen finns potentiella hållbarhetsvinster:  

– Det handlar om hur vi genererar värmen som krävs i reaktorn. I industrin sker det i dag genom att elda framförallt naturgas, medan vi jobbar med elektrisk uppvärmning. I vår större pilot har vi ambitionen att använda en plasmabrännare i stället för en naturgasbrännare, och den bygger på att tillföra bara elektrisk energi från kärnkraft, sol, vind eller vatten, vilket ännu mer sänker klimatavtrycket. Man kan även se det som att man till viss del binder upp det kolet som tillförs i produkten, så det blir som en sorts kolsänka. Vi har kommit en bit på vägen, och nu handlar det om att visa att vår process fungerar i industriell skala, säger Jonas Wennebro.