Techno-economic assessment for optimised renewable jet fuel production in Sweden
2021
Online
Elektronische Ressource
The aviation industry contributes to more than 2% of global human-inducedCO2-emissions, and it is expected to increase to 3% by 2050 as demand for aviation grows. As the industry is still dependent on conventional jet fuel (CJF), one of the key elements to help decarbonise the industry is to transition to renewable jet fuel (RJF). The aim of this thesis is to investigate the techno-economic and environmental impacts of RJF production from lignocellulosic biomass and captured CO2 sources in the aviation transport of Sweden. The studied production pathways namely Fischer-Tropsch (FT), Hydrothermal liquefaction (HTL) and Power-to-liquids (PTL), all produce RJF which can be blended with CJF, known as drop-in fuels. The potential to produce RJF in Sweden has been investigated in a MILP optimisation model developed in Python 3.9, considering technological, economic, environmental and spatial parameters of FT, HTL and PTL. In addition to the three pathways, CJF and Hydroprocessed Esters and Fatty Acids (HEFA) have also been included for comparison in the model by considering their current market prices. Four scenarios were developed to investigate how the RJF production is inuenced by factors such as raw material availability and policies such as a carbon tax and blending mandate. The assessment period was 2020-2050. From the modelling, HTL and PTL were chosen to meet the jet fuel demand required by the blending mandate, while the rest of the demand from airports was met by CJF. In the reference scenario, the total RJF production increased during the time frame due to the gradually increasing blending ratio, amounting to 3.85, 9.14 and 16.87 TJ for 2030-2050. The CJF amount was 11.37, 10.42, 8.78 and 5.62 TJ from 2020-2050, as the blending ratio was set to 0% in 2020. By implementing the blending mandate, a total emissions reduction potential of 38.7% was obtained in 2050 compared to the continued use of CJF. The unit production cost, encompassing the CAPEX, xed, variable
Flyget står för mer än 2% av globala koldioxidutsläpp och i samband med att efterfrågan på flygresor ökar förväntas utsläppen öka till 3% år 2050. Flygindustrin är i dagsläget beroende av fossilt jetbränsle och en av huvudlösningar som har identifierats för att minska fossilberoendet är att övergå till förnybart jetbränsle. Examensarbetets syfte är att undersöka de tekno-ekonomiska och miljömässiga eekterna, på det svenska yget, av att producera förnybart jetbränsle, med restprodukter från sågverk samt med CO2 från koldioxidavskiljning. I examensarbetet har processvägarna Fischer-Tropsch (FT), Hydrotermisk förvätskning (HTL) och elektrobränslen (PTL), studerats. De tre processvägarna producerar förnybart jetbränsle som kan blandas med fossilt jetbränsle, så kallade drop in-bränslen. I examensarbetet har en Linjär Blandad-Heltalsoptimerings-modell (MILP) utvecklats i Python 3.9 för att undersöka potentialen att producera förnybart jetbränsle med avseende på tekniska, ekonomiska, miljömässiga och geografiska parametrar för FT, HTL och PTL. I modellen har även fossilt jetbränsle och Hydrerade estrar och fettsyror (HEFA) inkluderats för jämförelse, genom att enbart ta hänsyn till deras aktuella marknadspriser. Fyra scenarier utvecklades för att undersöka hur produktionen av förnybart jetbränsle påverkas av faktorer som råvarutillgång samt klimatpolitiska ramverk som en koldioxidskatt och reduktionsplikt. Den utvärderade tidsperioden var 2020-2050. Modelleringen resulterade i att processvägarna HTL och PTL valdes för att möta jetbränslebehovet som reduktionsplikten kräver, där resterande efterfrågan på jetbränsle från flygplatserna möttes av fossilt jetbränsle. I referensscenariot ökade den totala produktionen av förnybart jetbränsle i samband med att kravet på inblandning successivt ökade under den utvärderade tidsperioden. Den producerade mängden förnybart jetbränsle uppgick till 3.85, 9.14 och 16.87 TJ för 2030-2050. Mängden fossilt jetbränsle uppgick till 11.37, 10.4
Titel: |
Techno-economic assessment for optimised renewable jet fuel production in Sweden
|
---|---|
Link: | |
Veröffentlichung: | 2021 |
Medientyp: | Elektronische Ressource |
Schlagwort: |
|
Sonstiges: |
|