| 1. |
- Berntsson, Thore, 1947, et al.
(författare)
-
Towards Sustainabel Oil Refinery - Pre-study for larger co-operation project
- 2008
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- In this report, the Chalmers EnergiCentrum (CEC) presents the results of a pre-study commissioned by Preem relating to the effective production of future vehicle fuels.This pre-study was made up of three studies focusing on energy streamlining, the utilisation of waste heat and carbon-dioxide separation and biorefinement relating to the gasification and hydration of vegetable oils. One of the common starting points for these studies was the current situation at the Preem refineries in Göteborg and Lysekil from where the measurement data were obtained and analysed. The report summarises the knowledge situation based on current research in the individual technical fields. The results present some interesting future opportunities for developing the sustainable production of future vehicle fuels. The sections vary, as the areas that have been examined differ and the sections have been written by different people. The reports ends with some joint conclusions and a number of questions which could be included and answered in a more extensive future main study, as part of a developed research partnership between Preem and the Chalmers University of Technology. The preliminary results of this work were analysed with the client at workshops on 1 October and 29 November 2007. The report is written in English combined with an extensive summary in Swedish including a proposal on a future main study. The study was conducted by the Chalmers EnergiCentrum (CEC), in collaboration with a number of researchers in the CEC’s network. They included Thore Berntsson, Jessica Algehed, Erik Hektor and Lennart Persson Elmeroth, all from Heat and Power Technology, Börje Gevert, Chemical and Biological Engineering, Tobias Richards, Forest Products and Chemical Engineering, Filip Johnsson and Anders Lyngfelt, Energy Technology, and Per-Åke Franck and Anders Åsblad, CIT Industriell Energianalys AB. The client, Preem, was represented by Bengt Ahlén, Sören Eriksson, Johan Jervehed, Bertil Karlsson, Gunnar Olsson, Ulf Kuylenstierna, Stefan Nyström, Martin Sjöberg and Thomas Ögren. Tobias Richards was responsible for compiling the report and Bertil Pettersson was the project manager.
|
|
| 2. |
-
European Energy Pathways - Pathways to sustainable european energy systems
- 2011
-
Samlingsverk (redaktörskap) (refereegranskat)abstract
- To meet the challenge of climate change, the world must substaintially reduce emissions of greenhouse gases (GHGs). this must be accomplished in a way that maintains security of supply and competitiveness.This book presents to pathways towards sustainable European energy systems - the "Policy Pathway" and the "Market Pathway". These to pathways differ with respect to where the main responsability lies for transforming the energy system in following the pathway. The Policy pathway takes its departure from the EU Energy and Climate Package, and has a strong focus on targeted policies that promote energy efficiency and energy from renewable sources. The Market Pathway relies more on the market to transform the energy system, and presents a future in which the cost associated with emitting CO2 (and other GHGs) is the dominating policy measure.This book describes the research that has been carried out during the first period (2006-2010) of the AGS project "Pathways to Sustsainable Energy Systems". This interdisciplinary project involved more than 40 researchers and addressed various aspects of the challenges faced in transforming the European energy system. The chapters in this book cover more than 30 topics and presents an overall picture of the results obtained to date from various activities in the Pathways project.
|
|
| 3. |
-
Method and models used in the project Pathways to Sustainable European Energy Systems
- 2011
-
Samlingsverk (redaktörskap) (refereegranskat)abstract
- This book describes the research that has been carried out during the first period (2006-2010) of the Alliance for Global Sustainability (AGS) project "Pathways to Sustainable European Energy Systems". this interdisciplinary project involves more that 40 researchers and addresses various aspects of the challenges faced in transforming the European energy system. Presented in this book are the energy-related methods and models that originate from different scientific disciplines and traditions and that were applied in the Pathways project. Some of the analytical tools are well-known, well-documented, and widely used in academic research. Others have been developed (or refined) during the Pathways project and are therefore unique. The chapters of this book cover around 30 different methods and models used in the Pathways project and presents an overview of the processes through which the research was conducted and the methods and models were co-ordinated.
|
|
| 4. |
- Karlsson, Ida, 1980, et al.
(författare)
-
Roadmap for Decarbonization of the Building and Construction Industry - A Supply Chain Analysis Including Primary Production of Steel and Cement
- 2020
-
Ingår i: Energies. - : MDPI AG. - 1996-1073 .- 1996-1073. ; 13:16
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Sweden has committed to reducing greenhouse gas (GHG) emissions to net-zero by 2045. Around 20% of Sweden's annual CO(2)emissions arise from manufacturing, transporting, and processing of construction materials for construction and refurbishment of buildings and infrastructure. In this study, material and energy flows for building and transport infrastructure construction is outlined, together with a roadmap detailing how the flows change depending on different technical and strategical choices. By matching short-term and long-term goals with specific technology solutions, these pathways make it possible to identify key decision points and potential synergies, competing goals, and lock-in effects. The results show that it is possible to reduce CO(2)emissions associated with construction of buildings and transport infrastructure by 50% to 2030 applying already available measures, and reach close to zero emissions by 2045, while indicating that strategic choices with respect to process technologies and energy carriers may have different implications on energy use and CO(2)emissions over time. The results also illustrate the importance of intensifying efforts to identify and manage both soft and hard barriers and the importance of simultaneously acting now by implementing available measures (e.g., material efficiency and material/fuel substitution measures), while actively planning for long-term measures (low-CO(2)steel or cement).
|
|
| 5. |
- Rootzén, Johan, 1978, et al.
(författare)
-
Supply-chain collective action towards zero CO2 emissions in infrastructure construction : Mapping barriers and opportunities
- 2020
-
Ingår i: IOP Conference Series. - : IOP Publishing Ltd. ; , s. 042064-
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- Successful decarbonisation of the supply chains for buildings and infrastructure, including the production of basic materials, will involve the pursuit - in parallel - of measures to ensure circularity of material flows, measures to improve material efficiency, and to radically reduce CO2 emissions from basic materials production. Emphasis in this work has been on how “intangible” factors such as implicit or explicit constraints within organisations, inadequate communication between actors in the supply chain, overly conservative norms or lack of information, hinder the realisation of the current carbon mitigation potential. Although this work draw primarily from experiences in Sweden and other developed economies we believe the focus on innovations in the policy arena and efforts to develop new ways of co-operating, coordinating and sharing information between actors (SDG17) and on practices and processes that could enable more sustainable resource use in infrastructure construction may be of relevance also elsewhere. Not the least, since there are still many regions of the world where much of the infrastructure to provide basic services remains to be built (SDG6-7, SDG9, SDG11) a challenge that must be handled in parallel with efforts to reduce/erase the climate impact from infrastructure construction (in line with the Paris Agreement and SDG13).
|
|
| 6. |
- Toktarova, Alla, 1992, et al.
(författare)
-
Pathways for Low-Carbon Transition of the Steel Industry-A Swedish Case Study
- 2020
-
Ingår i: Energies. - : MDPI AG. - 1996-1073 .- 1996-1073. ; 13:15
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The concept of techno-economic pathways is used to investigate the potential implementation of CO(2)abatement measures over time towards zero-emission steelmaking in Sweden. The following mitigation measures are investigated and combined in three pathways: top gas recycling blast furnace (TGRBF); carbon capture and storage (CCS); substitution of pulverized coal injection (PCI) with biomass; hydrogen direct reduction of iron ore (H-DR); and electric arc furnace (EAF), where fossil fuels are replaced with biomass. The results show that CCS in combination with biomass substitution in the blast furnace and a replacement primary steel production plant with EAF with biomass (Pathway 1) yield CO(2)emission reductions of 83% in 2045 compared to CO(2)emissions with current steel process configurations. Electrification of the primary steel production in terms of H-DR/EAF process (Pathway 2), could result in almost fossil-free steel production, and Sweden could achieve a 10% reduction in total CO(2)emissions. Finally, (Pathway 3) we show that increased production of hot briquetted iron pellets (HBI), could lead to decarbonization of the steel industry outside Sweden, assuming that the exported HBI will be converted via EAF and the receiving country has a decarbonized power sector.
|
|
| 7. |
- Johnsson, Filip, 1960, et al.
(författare)
-
Avskiljning, transport och lagring av koldioxid i Sverige Behov av forskning och demonstration
- 2019
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Denna rapport redovisar resultatet av en utredning kring behov av forskning och demonstration av koldioxidavskiljning och lagring från fossila (CCS) och biogena utsläppskällor (BECCS). Rapporten är framtagen på uppdrag av Energimyndigheten för att utgöra ett underlag till Energimyndighetens regeringsuppdrag "Innovationsfrämjande insatser för att minska processindustrins utsläpp av växthusgaser". Det är främst två anledningar till att avskiljning och lagring av koldioxid kan behöva användas i Sverige: · Allt pekar på att CCS krävs för att svensk process- och basindustri ska lyckas möta det svenska utsläppsmålet att det senast år 2045 inte ska finnas några nettoutsläpp av växthusgaser till atmosfären. Det är dock viktigt att understryka att CCS inte ersätter andra åtgärder i industrin utan är en del av en portfölj av åtgärder som krävs om det överhuvudtaget ska vara någon chans att nå utsläppsmålen. · Tillämpat på processer som använder biomassa som bränsle eller råvara kan BECCS bidra till negativa utsläpp. Detta är både i enlighet med det svenska målet att nå negativa utsläpp efter 2045 och troligtvis nödvändigt för världen om ett 1,5-gradersmål ska nås. Sverige har gynnsamma förutsättningar att tillämpa BECCS, som även skulle kunna kompensera för utsläpp i sektorer där kostnaden (per ton koldioxid) att nå nollutsläpp är hög, till exempel i flygsektorn. Baserat på en genomgång av de svenska förutsättningarna för forskning och demonstration av CCS och BECCS ger denna rapport följande rekommendationer (där punkterna 2-9 kan ses som delar av 1): 1.Sverige behöver en nationell strategi för CCS och BECCS som innefattar hela kedjan forskning, demonstration och kommersiell implementering och där det blir tydligt vilka industrier och myndigheter som berörs av en sådan strategi. Strategin bör baseras på en beskrivning av de svenska förutsättningarna för CCS och BECCS och bör inkludera tekniker, finansiering och juridiska och miljömässiga förutsättningar samt hur CCS och BECCS kopplar till andra utsläppsminskande åtgärder på de processer där tekniken är aktuell. Strategin bör förhålla sig till utvecklingen i Norge, eftersom lagring i ett inledande skede troligtvis kommer ske där. En svensk CCS-strategi bör utgöra en del av en sammanhållen industripolitik som relaterar till den svenska klimatpolitiken med målet om noll nettoutsläpp till år 2045, och att utsläppen därefter ska bli negativa. 2. Det är av stor vikt att CCS och BECCS analyseras som en helhet och inte betraktas som olika tekniker. Inte minst kommer koldioxidavskiljning kunna tillämpas på anläggningar som har en mix av fossila och biogena utsläpp (till exempel avfallseldade kraftvärmeverk). 3. Det bör för varje industri (en eller flera anläggningar) som har årliga punktutsläpp över en viss nivå (till exempel 100 kt CO2 per anläggning) utredas hur en sådan industri skulle kunna uppnå nollutsläpp där följande bör ingå: · Identifiering av nyckelåtgärder och dess tekniker, inklusive bedömning av industrins framtid i en utsläppsbegränsad värld (vilket kan påverka bedömningen av storleken på de framtida utsläppen som kan vara föremål för CCS och BECCS). · Mognadsnivåer (TRL-nivåer) på tekniker som finns tillgängliga för att minska utsläppen mot noll. · Identifiering av kunskapsläge (svenskt och internationellt) samt forsknings- och demonstrationsbehov. · Uppskattning av kostnaden i kr/ton CO2 för nollutsläpp samt jämförelse med förväntad utveckling av priset på utsläppsrätter i EU:s handelssystem. · Bedömning av påverkan på priset på industrins produkter samt på nyckelprodukter längst ut i värdekedjan där industrins produkter används som insatsvara. · Identifiering av vad som krävs affärs- och finansieringsmässigt för att möta utsläppsmålet. · Om CCS visar sig vara en viktig teknik för att uppnå nära nollutsläpp så bör industrin ingå i den nationella CCS-strategin (punkt 1). 4. Villkoren för lagring på norskt territorium i närtid bör utredas givet olika antaganden om lagringsmängder. Samtidigt bör möjligheterna och potentialen för lagring av koldioxid inom svenskt territorium utredas i större detalj. Ett sådant arbete bör kunna svara på om, och i så fall för vilka volymer, detta är realistiskt. Här bör första steget vara att det tas fram och motiveras vilken typ av beslutsunderlag som behövs för att bedöma om lagring på svenskt territorium är rimligt (inklusive att utreda möjligheterna för att ändra Helsingforskonventionen så att lagring i Östersjöområdet tillåts). Ett första arbete bör ha som mål att fastställa vilken tidsram och vilka resurser som krävs för att få fram en sådan bedömning. Om lagringsvolymen inom svenskt territorium bedöms vara alltför begränsad för att lagring på svenskt territorium ska vara intressant, bör det analyseras vad samverkan på längre sikt med andra länder och då speciellt med Norge innebär. 5. Det bör skyndsamt utredas vilka möjligheter som kan finnas för att hantera den finansiella risken vid investering och drift av de olika delarna i CCS- och BECCS-kedjan och vilken roll staten kan spela för att minska risken. Det bör även undersökas om det för de industrier som kan vara föremål för CCS går att hitta nya sätt att prissätta klimatåtgärderna längst ut i värdekedjan, det vill säga så att slutkonsumenten ser merkostnaden av en klimatneutral produkt samt hur detta kan användas för finansiering av utsläppsminskande åtgärder inklusive CCS. 6. Delvis kopplat till punkt 3 bör det initieras forskning som analyserar CCS tekniken i ett vidare systemperspektiv där det givet olika scenarier och antaganden över hur de svenska punktutsläppen kan komma att utvecklas, studeras vilken roll CCS och BECCS kan ta i en övergripande portfölj av utsläppsminskande åtgärder för svensk industri. Sådana studier bör omfatta hela kedjan avskiljning, transport och lagring och ta hänsyn till utvecklingen på bränsle- och insatsvarorna för de olika industrierna och energianläggningarna som kan komma ifråga för CCS och BECCS (till exempel tillgången på och konkurrens om olika biomassafraktioner). Denna forskning bör ge viktigt bidrag till att dels sätta ramarna för hur svensk basindustri kan bidra till att nå de svenska klimatmålen, och dels till en svensk CCS strategi (punkt 1). 7. Då avskiljningsdelen för CCS och BECCS är den del där det finns störst potential att minska kostnaderna över tid bör en svensk forskningsstrategi möjliggöra finansiering av forskning av både grundläggande och tillämpad karaktär och utgöra en del av den nationella CCS- och BECCS-strategin. Det är alltså viktigt att det även satsas tillräckligt med forskningsmedel på tekniker som redan idag bedöms som tekniskt möjliga att implementera – inte minst för att bidra till kostnadsminskningar och hög tillförlitlighet – och att forskningssatsningar kopplas till förutsättningar som gäller i svensk process- och energiindustri. 8. Det bör så snart som möjligt planeras för ett svenskt demonstrationsprojekt som omfattar hela kedjan; avskiljning, transport och lagring. Givet de långa ledtiderna i energi- och processindustrin är det viktigt att snarast ta fram en färdplan mot demonstration. En sådan färdplan ska vara så heltäckande som möjligt och innehålla en utvärdering och plan för val av industri/anläggning, teknikval, finansiering, juridik och miljökonsekvensbeskrivning och andra aspekter som bedöms relevanta. I nuläget (2018) är det Stockholm Exergi, Preem och Cementa som har kommunicerat CCS och BECCS som del av deras framtida åtgärder för att minska utsläppen och dessa kan därför utgöra kandidater för demonstration. 9. Det bör snarast utredas hur de hinder som kopplar till juridik, styrmedel och regleringar kan övervinnas. Speciellt viktigt är att utreda hur nuvarande barriärer kopplat till Londonprotokollet och båttransport av koldioxid inom EU-ETS kan övervinnas. Det bör också studeras hur det kan skapas incitament för negativa utsläpp. Studier av allmänhetens uppfattning om CCS – där det är viktigt att hela kedjan avskiljning, transport och lagring ingår - bör kopplas till explicita implementeringsprojekt snarare än generella studier.
|
|
| 8. |
- Biermann, Max, 1989, et al.
(författare)
-
Evaluation of Steel Mills as Carbon Sinks
- 2018
-
Konferensbidrag (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The iron and steel industry is one of the industries with the largest global contribution to CO2 emissions. Possible mitigation options include use of biomass and carbon capture and storage. Combining these two mitigation options, this study evaluates the potential for BECCS at an integrated steel mill in Sweden. The injection of pulverized biocoal from torrefaction or pyrolysis into a blast furnace and CO2 capture by amine absorption of the blast furnace gas leaving at the top of the furnace can reduce CO2 site emissions by up to 61 %, when accounting for negative emissions (biogenic CO2 being captured). The mitigation cost are estimated to 43 – 100 € per tonne CO2 avoided, depending primarily on biomass prices and the share of biomass used in the process (the study assumes a cost effective capture rate of 84%). Besides a reduction in CO2 emissions, the study highlights the potential for green by-products from injecting biogenic carbon into the blast furnace in the form of renewable electricity and CO2 neutral steel. The study concludes that it is theoretically possible to reach carbon neutrality or even net-negative emissions in an integrated steel mill, but this would require considerable process changes and high demand of biomass. Nonetheless, the implementation of BECCS based on feasible biomass injection volumes in integrated steel mills is interesting as a near-term and possibly cost-effective option for CO2 mitigation.
|
|
| 9. |
- Biermann, Max, 1989, et al.
(författare)
-
Lessons learned from the Preem-CCS project – a pioneering Swedish-Norwegian collaboration showcasing the full CCS chain
- 2022
-
Ingår i: 16th Greenhouse Gas Control Technologies Conference 2022 (GHGT-16).
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- This paper presents the key findings of the Preem-CCS project, a co-funded Swedish-Norwegian R&D collaboration that investigated CO2 capture from the Preem refineries in Sweden, and subsequent ship transport of captured CO2 for permanent storage on the Norwegian Continental Shelf. The project was conducted 2019-2022 and accomplished: 1) the on-site pilot scale demonstration of amine-based CO2 absorption using Aker Carbon Capture’s mobile test unit (MTU), 2) an in-depth investigation of energy-efficient heat supply for CO2 capture, 3) a detailed techno-economic evaluation of a feasible carbon capture and storage (CCS) chain (from CO2 capture in Sweden to ship transport to Norway), and 4) an investigation of relevant legal and regulatory aspects of trans-border CO2 transport between Sweden and Norway.
|
|
| 10. |
- Cowie, A. L., et al.
(författare)
-
Applying a science-based systems perspective to dispel misconceptions about climate effects of forest bioenergy
- 2021
-
Ingår i: Global Change Biology Bioenergy. - : John Wiley and Sons Inc. - 1757-1693 .- 1757-1707. ; 13:8, s. 1210-1231
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The scientific literature contains contrasting findings about the climate effects of forest bioenergy, partly due to the wide diversity of bioenergy systems and associated contexts, but also due to differences in assessment methods. The climate effects of bioenergy must be accurately assessed to inform policy-making, but the complexity of bioenergy systems and associated land, industry and energy systems raises challenges for assessment. We examine misconceptions about climate effects of forest bioenergy and discuss important considerations in assessing these effects and devising measures to incentivize sustainable bioenergy as a component of climate policy. The temporal and spatial system boundary and the reference (counterfactual) scenarios are key methodology choices that strongly influence results. Focussing on carbon balances of individual forest stands and comparing emissions at the point of combustion neglect system-level interactions that influence the climate effects of forest bioenergy. We highlight the need for a systems approach, in assessing options and developing policy for forest bioenergy that: (1) considers the whole life cycle of bioenergy systems, including effects of the associated forest management and harvesting on landscape carbon balances; (2) identifies how forest bioenergy can best be deployed to support energy system transformation required to achieve climate goals; and (3) incentivizes those forest bioenergy systems that augment the mitigation value of the forest sector as a whole. Emphasis on short-term emissions reduction targets can lead to decisions that make medium- to long-term climate goals more difficult to achieve. The most important climate change mitigation measure is the transformation of energy, industry and transport systems so that fossil carbon remains underground. Narrow perspectives obscure the significant role that bioenergy can play by displacing fossil fuels now, and supporting energy system transition. Greater transparency and consistency is needed in greenhouse gas reporting and accounting related to bioenergy.
|
|
