Evaluation of the potential for algae fuelproduction integrated with an ethanol plant

SammanfattningÖver hela världen pågår arbetet med att lösa framtidens energiförsörjning. I Sverige tillverkarLantmännen ett förnyelsebart biodrivmedel i form av etanol via sitt dotterbolag Agroetanol.Lantmännens etanol tillverkas via fermentering av spannmål och processen lämnar efter sig ettantal biprodukter bland annat värme och koldioxid. Dessa biprodukter kan användas i sambandmed odling av alger och syftet med denna studie är att utreda om Lantmännen har någraförutsättningar att bedriva en lönsam algodling för biobränsleproduktion.Slutsatsen är att det utifrån nuvarande premisser inte finns några förutsättningar förLantmännen att i dagsläget starta en algodling för biobränsleproduktion. Den tekniskautvecklingen som krävs är att skördandet och bearbetningen av biomassan måste bli effektivare.Det är också viktigt att biprodukten kan utnyttjas till djurfoderproduktion eller något annat somger ekonomisk vinning. Ett noggrant urval av en passande algart krävs och det måste finnaspassande odlingssystem för storskalig odling att köpa, vilket inte är fallet idag. Hur stortodlingssystem restvärmen räcker till måste utredas och troligtvis krävs höjda bränslepriser föratt en produktion av algbiobränslen ska kunna bli lönsam.Arbetet grundar sig på en bakgrundsstudie i tre delar där den första är en teoretisklitteraturstudie över industriell symbios. Industriell symbios är ett begrepp som syftar till attföretag och processer ska samverka för maximalt utnyttjande av resurser. Genom att utnyttjatankarna kring industriell symbios ökar möjligheterna att få fram biobränslen som är billiga attproducera och som har en liten påverkan på miljön. Den andra delen behandlar algodlingen ochdess begrepp och beskriver odlingstekniker som fotobioreaktorer och öppna dammar samtodlingsförhållanden som mixotrof och fotoautotrof odling. Dessutom redogörs för olikaljuslösningar och skördetekniker. Den tredje och sista studien behandlar förutsättningarna påoch kring Agroetanol. Förutom biprodukterna koldioxid och värme som nämns ovan, harAgroetanol ett så kallat restvatten (en blandning av processvattnet och en del av dagvattnet)samt en sirap (som fås från tillverkningen av foderråvara) som båda har ett naturligt innehåll avkväve och fosfor.Urvalet av delar till produktionssystemen gjordes i två steg. I urval ett valdes systemalternativut efter hur de passar i det aktuella fallet: Agroetanol. I urval två valdes de slutgiltigaalternativen ut efter vilken information som gick att få fram. Efter att det visat sig att det finnsmest undersökningar som behandlar biodieselproduktion (vad det gäller biobränsleproduktionfrån alger) inriktades studien mot detta och fyra fettrika alger valdes ut vilka sedan reduceradestill två; Chlorella protothecoides (där studier visar på fettinnehåll på upp till 55%) ochTetraselmis suecica (upp till 32% fett). Efter urval två kombinerades algerna och följandesystemalternativ i totalt tre system: fotobioreaktorer, fotoautotrof odling, mixotrof odling (medglykos som organisk kolkälla), direkt solljus, centrifugering, restvatten, östersjövatten och sirap.Produktionssystemen är analyserade utifrån energibalans, utsläpp av växthusgaser ochkostnader för inflöden och pris på produkter (algolja och algmjöl). I det stora hela så visarsamtliga analyser att det i dagsläget inte är lönsamt med en algodling för biobränsleproduktion.Generellt har det varit ett problem att algodling för biobränsleproduktion är ett relativt nyttforskningsområde. Men det faktum att det är ett nytt område betyder också att det harframtiden för sig och kan utvecklas. Inom en överskådlig framtid kan algodling förbiobränsleproduktion mycket väl vara en lönsam verksamhet