METANOL I EN CIRKULÄR EKONOMI

Figuren visar hur koldioxiden går runt i en metanolekonomi.
Källa: Olah et al, 2009, Beyond Oil and Gas:
The Methanol Economy

Green Week i Brussel den 3-5 juni hade Circular Economy, saving resources, creating jobs på programmet. I den ambitiösaste av fyra scenarier kan EU år 2050 recirkulera 104,3 miljoner ton CO2 till 71,1 miljoner ton metanol som bensinersättning. Det skulle få hela transportsektorn att klara stigande efterfrågan och priser på drivmedel och samtidigt mildra bilars miljö- och klimatpåverkan.

STOA (Science and Technology Options Assessment) är den panel som ger råd till EU-parlamentet i frågor om vetenskap och teknik. Ett exempel är Methanol: a future transport fuel based on hydrogen and carbon dioxide? Denna färska rapport föreslår en policy som främjar användning av infångad CO2 som råvara för framställning av metanol till drivmedel.

Rapporten börjar med att utgående från ovanstående figur över CO2 recirkulering peka på de kritiska faktorer i konceptet som måste klarläggas:

·      Långsiktig tillgång på CO2 som råvara för produktion av stora mängder drivmedel.

·      Effektivitet och miljöpåverkan av olika tekniker för avskiljning av CO2 från kraftverks och industriers avgaser.

·      Energibalans för omvandling av CO2 till drivmedel. För närvarande måste det till elektricitet, helst från CO2 -fria källor, för produktion av det nödvändiga vätet för metanolens framställning.

·      Kostnader (inklusive motorers och infrastrukturers anpassning) samt emissioner relaterade till olika slags fordon (förbränningsmotorer, hybrider eller bränslecellsfordon) som drivs med metanol.

Därefter avhandlas sammanhang och mål för EUs CO2 -policy med hänvisning till vad som skett och sker i Kina och USA.

Kina är utan jämförelse världens största både producent och konsument av metanol och driver global metanoltillverknings expansion på för närvarande ca 12 % exponentiell tillväxt. Det innebär en dubbling av global metanolproduktions ca 60 miljoner ton/år (2013) till 120 miljoner ton/år på 70/12≈6 år om trenden håller. Flertalet av Kinas 31 provinser har metanol som bensinersättning i form av M15, M30, M45, M60, M85 och M100. Officiellt anges att 8 % av Kinas bensinbehov är ersatt av metanol. Omfattande ”svart” inblandning av billig metanol i dyr bensin gör att den verkliga siffran anses vara ca 10 %. Den kolrika provinsen Shanxi har många metanolfabriker. Ca 100 000 taxibilar är där konverterade till M85 och M100 och det finns planer att konvertera ytterligare 200 000 år 2015.

Ironiskt nog initierades Kinas intresse för metanol som bensinersättning av USA:s framgångar på området efter oljechockerna på 1970/80-talet. Flera kända bilmärken tog då fram flexfuel-versioner med metanolkompatibla bränslesystem som klarade alla blandningsförhållanden bensin/metanol. Den syrerika metanolen både ersatte skadligt tetraetylbly och sänkte väsentligt avgasernas CO, NOx och benzen.

Billig olja återkom emellertid kring sekelskiftet vilket tillsammans med stark oljelobbys motstånd mot billig metanol satte stopp för utbyggnad av metanolmackar till förmån för etanol av majs, som just då gav farmarna överskottsbekymmer.

Några år in på 2000-talet hade så gott som all metanolproduktion försvunnit från USA genom att den främsta råvaran naturgas blev allt dyrare och till och med blev förbjuden att använda till kraftproduktion till förmån för kol. Nu är det som sagt redan andra tider. Intresset har återkommit för billig metanol som ersättning för dyr bensin. Metanolens förespråkare i USA blickar mot Kina för att lära av de kinesiska erfarenheterna under det decennium man missat metanolen i USA.

Nu är Kinas och USA:s roller i en framväxande metanolekonomi alltså åter ombytta. Naturgasboomen i USA (genom den nya ”fracking”-tekniken) har medfört att enorma mängder naturgas facklas, eftersom den inte kan tas omhand i brist på pipelines vid många nya borrhål.  GTL (Gas To Liquid) är en lösning på detta energislöseri och det har drivit fram nya sätt, även småskaliga att producera metanol av sådan naturgas. En växande opinion är för att återuppta flexfuel-konceptet från slutet av 1900-talet. I Kongressen ligger ett lagförslag Open Fuel Standard Act, som kräver av bilindustrin att den producerar

1.    inte mindre än 30 % kvalificerade bilar under modellår 2016

2.    inte mindre än 50 % kvalificerade bilar under modellår 2017 och alla år därefter.

Med kvalificerade bilar avses att de ska kunna drivas med något i hela raden av alternativa drivmedel som metan, metanol, DME, etanol, biodiesel, naturgas, el (alla slag inklusive bränsleceller) eller något annat icke-petroleumbaserat drivmedel.

För EU i en globaliserad värld innebär det att Europas bilindustri också berörs av Open Fuel Standard Act. Om den antas av Kongressen ligger det närmast till för Europas biltillverkare att kvalificera för amerikansk och kinesisk marknad genom att satsa på flexfuel GEM (Gasoline/Ethanol/Methanol) i första hand samt naturligtvis på elfordon av alla slag i den lätta personbilsklassen vartefter elbilstekniken utvecklas och mognar.

Val av policy och slutsatser. Rapporten konstaterar att transportsektorn är under utveckling från en enda motorteknologi (förbränningsmotorer optimerade för fossil bensin/diesel) mot en rad alternativ där förutom petroleumfria flytande och gasformiga drivmedel också ingår elfordon av alla slag.

I ett referensscenario har man så långt möjligt beaktat dagens drivkrafter och trender som BNP-tillväxt och befolkningsökning, teknik- och effektivitetsutveckling. Mot detta har man ställt ett ambitiöst scenario med betydligt högre grad av CO2 recirkulering och kommer då till de i ingressen nämnda siffrorna, att år 2050 omvandlas 104,3 miljoner ton CO2 till 71,1 miljoner ton metanol per år. Resultaten i termer av säkrad drivmedelstillgång skulle bli ännu bättre om ytterligare mängder CO2 recirkulerades på samma sätt för ersättning av diesel i tung vägtransport, sjöfart och om möjligt även viss luftfart.

J-G Hemming