03.07.2017
5 min læsetid

Tænk hvis Mærsk-skibe sejlede på biobrændsel

Det har potentialet til at erstatte alle 300 millioner tons brændsel, der brændes af i store skibsmotorer hvert år, mener forsker om eget vidundermiddel

Morten Scriver Andersen

af Morten Scriver Andersen

Det findes i stort set alt plantemateriale og kan udgøre op til en tredjedel. Lignin hedder det, og det er langt fra et ukendt stof, men det har i modsætningen til sin mere kendte og lettere nedbrydelige fætter cellulose endnu ikke udfoldet sit potentiale.

"Der er så meget af det. Men fordi det fra naturens side er så svært at omdanne til noget brugbart, er det en kæmpe uudnyttet ressource. Det er derfor, det er så interessant," siger Joachim Bachmann Nielsen.

Joachim Bachmann Nielsen har dedikeret de seneste 4 år af sit liv til at forske i, hvordan man kan omdanne lignin til flydende brændsel for at udnytte det bedre i store forbrændingsprocesser. Og går alt, som han gerne vil, så sejler alle verdens store containerskibe delvist på lignin-olie i stedet for de enorme mængder fossile brændsler, som de ellers sejler på i dag.

Bedre på flydende form

Når det er svært at omdanne lignin til noget brugbart skyldes det stoffets vigtigste funktion som genstridigt molekyle.

Lignin er ifølge Joachin Bachmann Nielsen en meget vigtig del af alle planter, fordi det sidder i cellevæggene og mellem dem.

"Det fungerer som en form for lim og holder det hele sammen. Det er et meget stort molekyle, der kan give en vis form for rigiditet af planter. For at et græsstrå skal stå oprejst, og træer er faste, er ligninen afgørende. Det er også en første barriere mod kemiske og biologiske angreb fra naturen," forklarer Joachim Bachmann Nielsen, der ifølge eget udsagn kan tale i dage om Lignin.

Som det meste andet kan lignin sagtens brændes af på fast form, det gør man allerede i stor stil. Hele 95 procent af alt lignin, der kommer som restprodukt under industriel udvinding, bliver brændt af igen som fast brændsel. Man kan altid brænde lortet, som Joachim Bachmann Nielsen udtrykker det.

Men det er flydende brændsel, der er mest energieffektivt.

"Hvis man laver det om til flydende brændsel, så har man meget højere energidensitet, det er meget billigere at transportere, og så kan det også bruges i andre henseender end bare at blive brændt af på et stort kræftværk," siger Joachim Bachmann Nielsen. Det kan fx være i en dieselmotor på en bil eller mere realistisk en skibsmotor, der kan tåle lidt grovere brændsler.

Som alkymi

Joachim Bachmann Nielsen havde ellers ikke forestillet sig at forske. Men da han for fire år siden blev kontaktet af sin vejleder med projektet, vakte det øjeblikkeligt hans interesse.

"Jeg følte, det var lidt ligesom alkymi. Du har det her lignin, det skal laves til noget brugbart. Det er ikke så meget grundforskning, men mere den praktiske anvendelse, vi koncentrerer os om. Vi gør jo det her, fordi der er et marked for lignin-diesel," siger den 30-årige kemiingeniør.

I Joachim Bachmann Nielsens laboratorium på DTU i København er der opsat trykbeholdere til at brygge den optimale lignin-olie.

Han har for ganske nylig fundet ud af, at de bedste resultater opnås ved at koge ligninen i ethanol ved omkring 400 graders varme og under højt tryk. På den måde bliver ligninen omdannet til en tyktflydende sort tjæreagtig væske. Under processen fjernes det meste ilt fra stoffet, men ikke alt som det er muligt ved fossilt brændstof som olie med høj brændværdi. Og så er det også lykkedes at komme af med al syre, så den ikke smadrer motorer på sigt.

Men for at lignin-olie rigtig kan slå igennem, kræver det en produktion, der bonner positivt ud på både mængde og pris. Der er vi langt fra endnu hos Joachim Bachmann Nielsen, der har en produktion på 5 ml om dagen, men forventer at skalere op 100 ml inden for få uger.

"Keep it simple stupid"

Han anslår, at der vil gå omkring 10 år før ligninolie er udbredt på markedet. For det tager lang tid at skalere produktionen til de mængder, markedet efterspørger.

"Før produktet kan ramme markedet med et storskalaanlæg, så vil der gå omkring 7 år. Når vi går efter de her skibsmotorer, så efterspørger de meget store volumener. De gider ikke beskæftige sig med lidt, så man kan ikke rulle det ud i mindre skala," forklarer Joachim Bachmann Nielsen.

"Hvis det bliver en stor ting, så vil det have potentiale for at kunne erstatte fossil diesel i skibsmotorer, og der snakker vi et marked, som er omkring 300 millioner tons om året. Og på grund af de strikse krav i 2020, vil efterspørgslen på et lavsvovl diesel til maritim brug være på 200 millioner tons," siger Joachim Bachmann Nielsen på baggrund af en uafhængig markedsanalyse, som endnu er fortrolig.

Prisen ligger til grund for mange beslutninger hos Joachim Bachmann Nielsen og hans stab.

"Vores tilgang har været "keep it simple stupid", for den eneste måde, man kan få succes med at lave et flydende brændsel, er hvis man virkelig holder omkostningerne nede."

Mere relevant efter nye 2020-krav

Hvor den efterspurgte produktionsmængde kan virke uoverskueligt langt væk, så sker der snart noget, som aktualiserer lignin-forskningen yderligere.

Som vand på Joachim Bachmann Nielsens mølle kommer der i 2020 nye emissionskrav til store skibes svovludledning. Med de nye krav skal skibene gå fra at have maksimum 3,5 procent svovl i brændstoffet til 0,5 procent, og i kystlige områder er det helt ned til 0,1.

Det er her lignin kommer ind i billedet, fordi det har et meget lavt svovlindhold og ellers ligner de tyktflydende dieseler, som store skibe sejler på.

Fremtidens transport

Er du interesseret i at vide mere om Fremtidens transport, så kan du se mere på vores forsiden her: 

Læs mere om Fremtidens transport her

Læs mere

Aktuelt

Teknologi og naturvidenskab

Læs artikler om teknologi og naturvidenskab , der relaterer sig til vores arrangementer, kurser og øvrige tilbud til dig som medlem.

Se nyheder