How can future energy demand be ensured in the asphalt industry? : A study to find potential measures that leads to a reduced energy demand for an asphalt plant and investigate the possibility to produce solar energy at an asphalt plant

Ett scenario för att nå nettonollutsläpp av växthusgaser till år 2050 har tagits fram av IEA. I scenariot framgår att det krävs en ökning av energieffektivisering, samt att användning av förnybara energikällor bör öka under detta årtionde. Asfaltbranschen är ett exempel på en energiintensiv verksamhet, där det i dag finns begränsad tillgänglig litteratur om energianvändningen. Svevia, ett av Sveriges största väg- och anläggningsföretag, har efterfrågat större kunskap inom området. Detta examensarbetes syfte var därför att kartlägga energibehovet för en tillverkande verksamhet inom asfaltbranschen, för att finna energieffektiviseringsåtgärder, öka företagets lönsamhet samt visa på branschens framtida hållbarhetsomställning. För att uppnå syftet har en fallstudie utförts på Svevias asfaltverk i Arlanda. I fallstudien ingick energikartläggning, intervjustudier samt kontakt med företag. Energikartläggningen utfördes för att ta fram Arlandas asfaltverks energibehov samt energieffektiviseringsåtgärder. Intervjustudier genomfördes både inom energikartläggningen, för solceller och för att lyfta tekniker som kan påverka asfaltbranschens framtida utveckling. För den sistnämnda analyserades data med en tematisk analys. För undersökning av solceller användes även kontakt med företag och modelleringsverktyg från en företagshemsida som metod. Resultatet av energibalansen visade att Svevias asfaltverk i Arlanda hade en energianvändning på 15 100 MWh under 2022. Majoritet av energianvändningen stod bioolja för, och den enhetsprocess som använde mest energi var Materialuppvärmningen. Därför har fokus för energieffektiviseringsåtgärder varit på Materialuppvärmningen, och fyra åtgärder togs fram: överskottsvärme, energilagring med sandbatteri, öka produktionen av lågtemperad asfalt samt en tälthall för att skydda stenmaterial mot regn. För solceller undersöktes areorna 70x30 m och 100x40 m och en återbetalningstid på sju år beräknades för respektive area. Nuvärdessumman blev negativ, vilket tyder på en olönsam investering, däremot kan dess lönsamhet värderas över livslängden. Hinder som behövs ses över innan investering i solceller är att damm och vibrationer kan uppkomma vid den närliggande täkten. Resultatet för asfaltbranschens framtid visar på att olika tekniker är intressanta för att minska den fossila energianvändningen. Dessa är bland annat elektrifiering av hela asfaltverk och att producera kalltillverkad asfalt. Det kräver dock att asfaltföretag vågar satsa på lösningarna för att kunskapen ska utvecklas. Rekommendationerna till Svevia är att sätta ut elmätare och regelbundet läsa av dem för att ta fram mer pålitliga data inför kommande energibalanser. De energieffektiviseringsåtgärder författarna rekommenderar Svevia att genomföra är ökad produktion av lågtempererad asfalt och skydda stenmaterial mot regn. För solceller rekommenderas att ta kontakt med en entreprenör som erbjuder lösning till företag. En kombination av åtgärden att skydda stenmaterial mot regn och solceller bör vidare undersökas. För att minska Svevias framtida fossila energianvändning, rekommenderas Svevia att driva projekt om kalltillverkad asfalt och ersättning av bitumen mot lignin. Författarna rekommenderar också att Svevia samarbetar med andra aktörer inom asfaltbranschen för att dela kunskap.A scenario to reach net zero emissions of greenhouse gases by year 2050 has been developed by IEA. The scenario shows that an increase in energy efficiency is required, and that the use of renewable energy sources should increase during this decade. The asphalt industry is an example of an energy-intensive business, where there is currently limited available literature on energy-use. Svevia, one of Sweden's largest road and construction companies, has requested increased knowledge in the area. The purpose of this master’s thesis was therefore to map the energy demand of a manufacturing operation in the asphalt industry, to find energy efficiency measures, increase the company’s profitability, and to indicate the industry's future sustainability transition. To achieve this aim, a case study was performed at Svevia's asphalt plant in Arlanda. The case study included an energy audit, interview studies, and contact with companies. The energy audit was performed to determine the energy demand of the asphalt plant in Arlanda, and energy efficiency measures. Interview studies were carried out for the energy audit, for solar panels, and to highlight technologies that can influence the asphalt industry’s future development. For the latter, the data was analyzed with a thematic analysis. For solar panels, contact with companies and modeling tools from a company website were also used. The result of the energy balance showed that Svevia's asphalt plant in Arlanda had an energy use of 15 100 MWh in 2022. Bio-oil accounted for the majority of the energy use, and the unit process that used the most energy was Material Heating. Therefore, the energy efficiency measures have focused on Material Heating, and four measures were investigated: excess heat, energy storage with a sand battery, increasing the production of low temperature asphalt, and a tent to protect stone material from rain. For solar cells, the areas 70x30 m and 100x40 m were examined and a payback period of seven years was calculated for both cases. The net present value was negative, which indicates an unprofitable investment, however, its profitability can be evaluated over the lifetime. Obstacles that need to be reviewed before investing in solar panels are that dust and vibrations can arise from the nearby quarry. The result for the future of the asphalt industry shows that different technologies are interesting for reducing the fossil energy use in the asphalt industry. These include electrification of the entire asphalt plant and producing cold-manufactured asphalt. However, it requires that asphalt companies dare to invest in the solutions for the knowledge to develop. The recommendations to Svevia are to install electricity meters, and to read them regularly, to develop more reliable data for future energy balances. The energy efficiency measures that the authors recommend Svevia to implement are increased production of low temperature asphalt and protecting stone material from rain. For solar panels, it is recommended to contact an entrepreneur who offers a solution for companies. A combination of the measure to protect stone material from rain, and solar panels should be further investigated. To reduce Svevia's future fossil energy use, Svevia is recommended to run projects on cold-manufactured asphalt and replacing bitumen with lignin. The authors also recommend that Svevia collaborates with other actors in the asphalt industry to share knowledge