Det finns många tekniska utvecklingsvägar att välja på, men de vägval som ger störst miljönytta är också de som är mest ekonomiskt osäkra. Det visar en avhandling från Chalmers.
I Sverige står massa- och pappersindustrin för ungefär hälften av industrins energianvändning. Det är den enskilda industrisektor som förbrukar mest biomassa, och eftersom tillgången till biomassa är begränsad på sikt så är det viktigt att biomassan används så effektivt som möjligt.
Pappers- och massaindustrin står inför stora förändringar och det finns en hel flora av tekniker att välja på, både beprövade och nya. Frågan är vilka som är bäst ekonomiskt och klimatmässigt, och hur de påverkas av olika omvärldsfaktorer?
Det har Johanna Jönsson undersökt i sin doktorsavhandling vid Chalmers. Hon har analyserat sex viktiga tekniska utvecklingsvägar:
• Ökad elproduktion
• Export av bark
• Export av värme för fjärrvärmeproduktion
• Förgasning av svartlut
• Uttag av lignin
• Avskiljning och lagring av koldioxid
De första tre är beprövade metoder som redan används av industrin i viss utsträckning, medan de sista tre är tekniker under utveckling.
Resultaten visar att de tre nya teknikerna är klart bäst när det gäller möjligheten att minska koldioxidutsläppen. Men de tre beprövade teknikerna är betydligt säkrare kort rent ekonomiskt, för de är mindre kapitalintensiva och påverkas mindre av omvärldsfaktorer som framtida råvarupriser och politiska styrmedel.
– Om man sätter ett högt pris på koldioxidutsläpp så blir de nya teknikerna lönsamma, säger Johanna Jönsson. Men det gynnar även de traditionella metoderna, så enbart ett högt pris på koldioxidutsläpp räcker inte för att realisera den fulla potentialen för koldioxidminskning. Det krävs även andra ekonomiska styrmedel om man vill ha in de nya teknikerna så att man uppnår maximal koldioxidminskning.
Den metod som är allra mest effektiv för att minska koldioxidutsläppen är avskiljning och lagring av koldioxid, så kallad CCS (carbon capture and storage). Men när det gäller CCS har Johanna Jönssons forskning avslöjat en paradox.
CCS är den tekniska utvecklingsväg som krävs om man vill nå riktigt stora koldioxidminskningar genom förändringar i massa- och pappersindustrin, och enligt tidigare forskning är det en lovande metod för branschen. Men Johanna Jönssons forskning – som har ett systemperspektiv – visar att det samtidigt är tveksamt om det är motiverat att bygga ut den infrastruktur som skulle krävas. Massa- och pappersindustrin har nämligen sin tyngdpunkt i Sverige och Finland, medan resten av Europas koldioxidutsläpp från industrier och kraftverk är koncentrerade till norra kontinenten och södra England. De flesta massa- och pappersverken ligger dessutom långt ifrån de havsområden som är påtänkta för lagring av koldioxiden.
– Avhandlingen fyller en kunskapslucka som har funnits tidigare, säger Johanna Jönsson. Mina analyser bygger på tidigare detaljerad teknisk forskning av de studerade tekniska utvecklingsvägarna, och jag har använt dessa forskningsresultat för att undersöka hur de olika vägvalen skulle påverka pappers- och massaindustrin som helhet.
Avhandlingens huvudfinansiär har varit Energimyndigheten, och den har tilläggsfinansierats av Södra Skogsägarnas stiftelse för forskning, utveckling och utbildning.