Greta Thunberg kommer op at flyve på CO2-neutralt brændstof, og det er blot en enkelt af mange gode nyheder fra en omstilling, som er godt i gang. Sådan lyder budskabet fra en af bioøkonomiens frontløbere.
”Snart vil bakterier, gær og svampe blive fabrikkerne, der fremstiller ikke blot brændstof, men også en lang række kemikalier, plastik og endda proteiner,” siger Irini Angelidaki, professor ved DTU Miljø.
En vigtig erkendelse i bioøkonomien er, at tanken om at erstatte fossile produkter direkte med bio-produkter med samme egenskaber er forældet. I årtier har man forsøgt at erstatte benzin og diesel med forskellige biobrændstoffer. Hver gang må man konstatere, at biobrændstoffet bliver uforholdsmæssigt dyrt. Derfor er man begyndt at vende tingene på hovedet: Det gælder om at få maksimal værdi ud af den enkelte biologiske råvare. Da biobrændstof jo ’bare’ skal brændes af, skal det ikke være hovedproduktet, men i stedet et sideprodukt fra produktion af andre produkter med højere værdi.
Forskergruppen på DTU Miljø har tidligere udviklet en teknologi med virksomheden Nordzucker, der har sukkerfabrikker i Danmark og resten af Nordeuropa. Virksomheden arbejdede i forvejen med at udnytte planteaffald fra sukkerroer til at fremstille bioethanol. Forskerne analyserede processerne og kunne påvise, at virksomheden kunne benytte den samme råvare og stort set de samme anlæg til at producere ravsyre i stedet. Ravsyre benyttes bl.a. som blødgører ved produktion af maling, polymerer og kosmetik. Udgangspunktet er langt overvejende råolie i dag.
”Ravsyre har en væsentligt højere markedsværdi i forhold til ethanol. Dermed er driftsøkonomien i oparbejdningen steget markant,” siger Irini Angelidaki og tilføjer, at eksemplet viser vigtigheden af at kombinere den tekniske udvikling med økonomiske analyser:
”Vi kan ikke forlade os på subsidier. De nye løsninger skal være konkurrencedygtige.”
Teknologien er patenteret, og i et nyt EU-finansieret projekt skal DTU Miljø i samarbejde med de spanske partnere Norvento og IVEM bringe teknologien på markedet.
Se CO2 som et nyttigt råstof
At fremstille flybrændstof ud fra biomasse vil kræve en række trin.
”Der findes jo allerede en stor produktion af biogas. I stedet for at brænde gassen af for at få el og varme er det muligt at opgradere den til metan. Det gør man ved at fjerne CO2 (fra biogassen, red.). Metan kan man bruge direkte i naturgasnettet, men man kan også vælge at oparbejde den til metanol. Videre findes der katalytiske metoder til at producere flybrændstof ud fra metanol,” forklarer Irini Angelidaki.
Ganske vist vil flyet udlede CO2, når brændstoffet forbruges, men denne CO2 er til gengæld indfanget af planter og bakterier tidligere i processen.
”Beskyttelse af klimaet er et vigtigt argument for bioøkonomien. I modsætning til ved brugen af fossile brændsler, der blot fører til større udledning af CO2, recirkulerer vi CO2 via planter og mikroorganismer.”
Netop hensynet til klimaet er udgangspunktet for et langvarigt samarbejde mellem Københavns Kommune og DTU Miljø. Kommunen arbejder på at blive CO2-neutral i 2025. Det er umuligt at gøre alle aktiviteter CO2-neutrale, så hvis man samlet set vil være CO2-neutral, er det nødvendigt at etablere aktiviteter, der indfanger CO2. Vel at mærke ikke for at pumpe den ned i undergrunden, pointerer Irini Angelidaki:
”CO2-lagring kan måske være fornuftigt i nogle lande, men jeg mener ikke, at det vil være en passende løsning for Danmark. Vi har faktisk brug for CO2 som råstof i bioøkonomien!”
At udnytte CO2 er netop formålet i forskningsprojektet eFuel. Her forsøger man at udnytte overskydende CO2 fra biogasanlæg til fremstilling af metan, der kan indgå som råstof i fremtidig produktion af bl.a. fossilfrie, flydende brændstoffer. Projektet er støttet af Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram, og Irini Angelidaki deltager sammen med sine kolleger fra DTU Miljø og samarbejder med virksomhederne Nature Energy og Biogasclean samt Syddansk Universitet m.fl.
Bakterier og katalyse kan kombineres
Bioøkonomien er først lige kommet i gang for alvor, understreger Irini Angelidaki:
”Det er ikke til at sige, præcis hvilke produkter der vil vise sig at være de bedste at producere ud fra rest-biomasse. Desuden er det måske ikke sikkert, at produktion i mikroorganismer vil være den bedste vej i alle tilfælde. F.eks. findes der jo også mange muligheder for at omdanne biomasse ved hjælp af termokemisk katalyse, som andre forskere på DTU interesserer sig for. Her har man været i gang længere og har opnået høj effektivitet inden for en del processer.”
Begge tilgange har fordele og ulemper.
”Termokemisk katalyse har høj effektivitet, men kræver høj temperatur og dermed også tilførsel af en betydelig mængde energi. Produktion i mikroorganismer foregår typisk ved stuetemperatur og er dermed mere energiøkonomisk. Desuden er det en meget stor fordel, at mikroorganismerne trives fint i vand. Det vil sige, at vi kan udnytte gylle, spildevand og andre våde fraktioner direkte. Vi slipper for et energiforbrug til indledende tørring, som man er nødt til i forbindelse med termokemisk katalyse.”
Med andre ord er der ikke tale om enten-eller, sammenfatter Irini Angelidaki:
”Jeg kan sagtens forestille mig, at det vil være fornuftigt at benytte forskellige metoder til forskellige trin. F.eks. at mikroorganismer klarer den indledende nedbrydning af biomasse og også nogle af de senere trin, mens den endelige omdannelse af metanol til et flybrændstof måske kunne ske ved hjælp af katalyse. Så præcis hvilke metoder, vi kommer til at bruge, er endnu uvist, men vi skal nok få Greta Thunberg op at flyve på 2.-generations biobrændstoffer. Det er jeg overbevist om!”