Flytande Naturgas
Här får du svar på de vanligaste frågorna om flytande naturgas.
Vad är LNG?
LNG står för Liquefied Natural Gas och brukar översättas till flytande naturgas men kan också beskrivas som flytande metan. Kondensering av naturgas till flytande form gör det möjligt att transportera naturgas på annat sätt än via ledning, t ex med tankfartyg. När naturgas kyls ner till -162°C övergår den från gas till vätska och volymen minskar ca 600 gånger. Detta gör att man kan frakta mer energi per volymenhet än om man hade fraktat naturgasen i gasform. Vätskan kan sedan förångas och användas som naturgas. LNG är egentligen ingen produkt i sig utan en lösning för att distribuera naturgas på ett energieffektivt sätt till förbrukare i regioner där distributionssystem i form av gasledningar saknas. LNG är dock ett relativt ungt bränsle för fartyg och tunga fordon. När naturgas kondenseras till vätskefas sker en avskiljning av komponenter som har en högre kondenseringstemperatur än -162°C. Resultatet blir att huvudbeståndsdelarna i LNG är metan och en mindre del etan. Metan och etan har tillsammans en andel mellan 98,5 och 99 % och då ligger metaninnehållet mellan 85 och 99 %. Övriga kolväten överstiger sällan 0,7 %.
Var i världen produceras och används LNG idag?
LNG produceras i flera länder, t.ex. Abu-Dhabi, Algeriet, Australien, Brunei, Libyen, Malaysia, Nigeria, Norge, Oman, Qatar och Trinidad & Tobago, och används i stora delar av världen. Exempelvis Japan importerar all sin naturgas i form av LNG. Europa mottar stora mängder LNG i olika hamnar där den förgasas och injiceras i naturgasnätet. LNG utgör ca 20 procent av Europas naturgasförbrukning.
Kommer inte LNG att slå ut biogasen?
Nej, snarare tvärtom. LNG/naturgas är viktig för att säkra tillgången på drivmedel och jämna ut produktionsvariationer i biogasproduktionen. Detta driver på och underlättar för biogasproduktionen. En utökad infrastruktur för naturgas och LNG är en förutsättning för att biogasen ska kunna produceras i större skala. Ökad tillgång på naturgas underlättar därför utbyggnaden av biogasmarknaden i Sverige.
Kan man kombinera LNG med andra energislag?
Ja. Eftersom biogas och naturgas båda består av metan och i princip är samma sak kan även biogasen kylas ner och förvaras i flytande form, LBG (Liquefied Biogas). På samma sätt som naturgas öppnat marknaden för biogas stöttar LNG marknadsutvecklingen för LBG. En marknadsutveckling för LBG är mycket viktigt för att lösa biogasens logistik- och distributionsproblem. LBG kommer även få kraftig draghjälp av säkerhetsarbetet med LNG. När Energigas Sverige skriver anvisningar för LNG omfattar dessa även LBG. Den marknadsöppnande effekten säkerställer ytterligare produktion, användning och distribution av biogas samtidigt som energiförsörjningsbehovet säkerställs och en minskad användning av bensin, olja och diesel möjliggörs.
Vad blir miljöeffekterna av LNG-användning?
Naturgasen ger som bekant inga utsläpp av aska, stoft, svavel och tungmetaller, samt förhållandevis låga utsläpp av kväveoxider. Genom att kyla ner gasen till flytande form minskar volymen 600 gånger vilket gör att det blir möjligt att frakta mer energi per fartyg eller lastbil. En oberoende utredning av de två först levererade gasdrivna fartygen i Norge visade att utsläppen av kväveoxider minskade med 150 ton per år, vilket motsvarar en minskning på 90 procent jämfört med konventionella bränslen. Koldioxiden minskade med 21 procent och utsläppen av svaveldioxid upphörde helt.
Var i Sverige används LNG idag?
Eftersom både naturgas och biogas till största delen består av metan och därmed är blandbara används LNG som back-up för biogas i bland annat Stockholm, Örebro och Linköping. Sedan våren 2011 finns en importterminal för LNG i Nynäshamn. Den kommer bland annat att förse Nynas raffinaderi med LNG som, genom att ersätta nafta med naturgas, minskar utsläppen av koldioxid med ca 60 000 ton per år. Våren 2014 beräknas Sveriges andra importterminal vara i drift i Lysekil. Ytterligare mottagningsterminaler planeras bl a i Göteborg, Helsingborg och Gävle.
Är LNG farligt?
LNG har hanterats säkert i årtionden. Vätskan är färglös, gift- och luktfri och icke frätande. Det råder strikta regler för hur LNG ska hanteras och hur tankar och cisterner ska vara utformade. Om ett läckage uppstår förångas vätskan fort och gasen stiger upp i atmosfären i och med att metan är lättare än luft. Vätskan i sig är svår att antända dels på grund av den låga temperaturen men även för att naturgas måste ha syre för att brinna. Naturgas brinner först med en luftinblandning där naturgashalten är 5-15 %. Eftersom cisternerna och tankarna inte innehåller någon luft (syre) kan en eventuell eld inte spridas in i behållaren. Vid direkt beröring av den kalla vätskan kan det uppstå köldskador, precis som vid beröring av vilken nedkyld gas/vätska som helst t.ex. flytande syre eller kväve. Vid normal drift uppstår det inga läckage vare sig av gas eller LNG.
Vad används LNG till?
Globalt används den största delen av volymerna till produktion av elektricitet och till industriella uppvärmningsprocesser. I Sverige används LNG som bränsle inom industrin och fler och fler industrier väljer att byta ut oljan till naturgas. LNG anävnds även inom transportsektorn både till land och till sjöss. I januari 2013 sattes det första LNG-fartyget som går i svenskt vatten i drift. Användningen av LNG i stället för olja medför väsentligt lägre utsläpp av svavel, kväve, partiklar och koldioxid mm. Inom några få år börjar flera internationella överenskommelser att gälla som sätter gränser för olika utsläpp från sjöfarten i Nordsjön och Östersjön. LNG är en möjlighet att uppfylla dessa krav. LNG har även börjat användas som bränsle för lastbilar för långväga transporter.
Är det ekonomiskt hållbart?
För att erbjuda ett konkret alternativ till traditionella bunkeroljor behöver LNG, förutom att erbjuda tillräckligt goda miljöegenskaper, självfallet även vara ekonomiskt konkurrenskraftigt. LNG kan utgöra ett kommersiellt alternativ till traditionella fartygsbränslen även beaktat den högre investeringskostnaden i fartygsinstallationen. LNG reducerar utsläppen utan behov av ytterligare reningsteknik som krävs vid användning av t.ex. olja.
Hur länge har LNG använts?
Karl von Linde var den första som klarade att producera LNG sent på 1800-talet. Den första skeppslasten från USA till England ägde rum i början på 1960-talet och fram till idag har mer än 40 000 skeppslaster fraktat LNG mellan produktionsanläggningar och mottagningsterminaler. Att använda LNG småskaligt och som t.ex. fartygsbränsle är relativt nytt.
Varför kan man inte använda LBG inom sjöfarten redan nu?
Än så länge finns det inte tillräckligt mycket biogas för att det ska vara aktuellt. Genom att först gå från tjockolja till LNG är det ett steg på vägen mot användning av LBG inom sjöfarten. LNG skapar en marknad, avsättning, för LBG vilket är en viktig faktor för att produktionen av LBG skall kunna öka. För att det ska bli aktuellt för LBG inom sjöfarten krävs en betydligt större produktion av biogas än vad som finns idag. Genom att dra nytta av infrastrukturen och säkerhetsarbetet för LNG ligger det närmare till hands att få en storskalig produktion av biogas.
Kan inte LNG framställas genom tryckhöjning i stället för nedkylning?
Metan kan inte förvaras som en vätska vid rumstemperatur. Även om det hade varit tekniskt möjligt och ekonomiskt hållbart att göra gasen till vätska endast genom tryck fungerar detta inte fysikaliskt. Gaser blir svårare att göra flytande ju högre temperatur de har i och med att den kinetiska energin ökar. För metan är den s.k. kritiska temperaturen ca -82°C. Detta betyder att metan inte kan förekomma i flytande form vid temperaturer över denna nivå, oavsett hur högt tryck gasen utsätts för.
Varför LNG som drivmedel inom sjöfarten?
Som drivmedel kan LNG användas för bland annat fartyg. Detta görs redan i flera länder, exempelvis i Norge där det finns ett flertal fartyg som drivs med LNG. I svenska farvatten finns hittills ett LNG-fartyg som går mellan Stockholm och Åtbo i Finland. Eftersom man inte kan räkna med att LNG kommer att finnas tillgängligt i alla hamnar är det troligt att fartyg som regelbundet återkommer till samma hamn, t.ex. passagerarfärjor, blir de som först anpassas till LNG. Att använda sig av naturgas i gasform för fartyg är inte aktuellt på grund av den stora energimängd som krävs, detta skulle leda till orimligt stora tankar med högt tryck. Förutom utvecklingen av råoljepriset är den starkaste drivkraften för LNG som fartygsbränsle i Sverige de strängare utsläppsregler som fastställs av International Maritime Organization (IMO). År 2015 kommer det krävas att bränslen får innehålla högst 0,1 % svavel. Att producera oljebaserade bränslen med så låga svavelhalter kommer troligtvis att bli mycket kostsamt. Om LNG används som fartygsbränsle är svavelinnehållet praktiskt taget noll utan att någon rening av bränslet behövs. De strängare kraven på NOx-utsläpp kommer troligtvis att börja gälla från 2016. En övergång till LNG skulle minska NOx-utsläppen med omkring 80 %. Utsläppen av partiklar regleras än så länge inte av några överenskommelser, men även här skulle användning av LNG leda till att utsläppen blir mycket små. Ett alternativ som både medför höga installationskostnader och är utrymmeskrävande är att fartygen utrustas med avgasrening för att minska utsläppen från olja som bränsle.
Hur många fartyg finns det som använder LNG som drivmedel?
I mars 2011 fanns det enligt statistik från Det Norske Veritas (DNV) 22 fartyg runtom i världen inom närsjöfarten som drivs med LNG, flytande naturgas. Det första, färjan Glutra, levererades år 2000 och opereras av Fjord1. Under 2010 levererades sju fartyg. Av de 22 levererade fartygen ägs 20 av norska rederier, däribland Tide Sjø och Eidesvik.
Bland de 22 fartygen återfinns Supply-fartyg (används inom offshoreindustrin), bil- och passagerarfärjor, patrullfartyg samt en bogserbåt.
Under år 2011 väntas sex LNG-drivna fartyg levereras. I mars 2011 innehöll den globala orderboken totalt 17 fartyg.
Det första fartyget i svenska vatten driftsattes i januari 2013.
Går det inte åt mycket energi för att hålla gasen så kall?
Nej, det gör det inte. De cisterner och tankar som används för att förvara nedkylda gaser fungerar som stora termosar som isolerar vätskan från omgivningens värme så lång tid att man vanligtvis inte behöver tillföra energi för att hålla den nedkyld. När cisternen väl är på plats, t.ex. som back-up till tankstationer för biogas, kan man föra ut den metan som förångas i cisternen till tankstationen. I fartyg som fraktar LNG kan den gas som förångas användas som bränsle.
Hur långt kommer ett fartyg på 1 m3 LNG jämfört med 1 m3 olja?
Det är svårt att ge ett exakt svar på detta eftersom det beror på t.ex. vilken storlek/verkningsgrad på motor som används eller vilken hastighet fartyget har. Generellt kan man säga att ett skepp kommer att behöva ca 1,7 gånger större volym LNG än olja för att ta sig samma sträcka. Detta p.g.a. att LNG har lägre densitet än olja. Man bör ändå ha i åtanke att framtidens strängare utsläppskrav medför att om olja används som bränsle så kommer avgaserna att behöva renas betydligt mer än idag vilket medför att skrymmande utrustning kommer att krävas. Sådan utrustning behövs inte om LNG används som bränsle eftersom LNG inte ger utsläpp som kräver rening. LNG ger dessutom lägre utsläpp än andra bränslen även om rökgaserna från förbränning av dessa bränslen renas.
Vad händer om cisternen inte töms på ett tag?
För att undvika metanutsläpp till atmosfären under normal drift så behöver LNG-cisternens högsta tillåtna tryck vara högre än drifttrycket. Detta förutsätter ett gasuttag som överstiger förångningshastigheten i alla driftlägen. För moderna LNG-cisterner ligger förångningshastigheten normalt på mindre än 0,1 % av cisternens geometriska volym per dygn. Detta betyder att en cistern kan stå oanvänd i ca två veckor. BOG (Boil-off gas) ska tas tillvara i anläggningen. BOG får inte blåsas av till atmosfären.
Är det energimässigt rätt att använda så mycket energi för att göra bränslet flytande?
Visst går det åt energi för att kyla ner gasen men man kan säga att ju längre gasen måste transporteras med fordon, desto mer fördelaktigt är det att göra om den till LNG. En annan intressant jämförelse är den med förädling av råolja. Nedkylning av naturgas till LNG kräver ungefär lika mycket energi som att göra om råolja till diesel i ett raffinaderi. Om man jämför LNG med rörledningar kan man generellt säga att det går åt mer energi att kyla ner gasen till vätskeform och sedan transportera den än att transportera den i gasform i rörledningar. LNG är därför mestadels aktuellt där det inte finns rörledningar som gasen kan transporteras i. Gäller det avstånd i storleksordningen 25 mil är det mer fördelaktigt att kyla ner gasen till LNG, förutsatt att alternativet är att transportera gasen i stålflaskor på lastbilar med ett flak. För lastbilar med två flak är detta avstånd i storleksordningen 45 mil. Om gasen istället förvaras i kompositflaskor nästintill fördubblas dessa avstånd. Man bör ha i åtanke att kompositflaskor är ca tre gånger dyrare än stålflaskor.