elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Cost calculations for three different approaches of biofuel production using biomass, electricity and CO2

Dietrich, Ralph-Uwe und Albrecht, Friedemann Georg und Maier, Simon und König, Daniel Helmut und Estelmann, Stefan und Adelung, Sandra und Bealu, Zoe und Seitz, Antje (2017) Cost calculations for three different approaches of biofuel production using biomass, electricity and CO2. Biomass & Bioenergy. Elsevier. doi: 10.1016/j.biombioe.2017.07.006. ISSN 0961-9534.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Postprintversion (akzeptierte Manuskriptversion)
1MB

Offizielle URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953417302271

Kurzfassung

To achieve the emission mitigation and decarbonization goals, future aviation requires alternative sustainable fuels. Synthetic paraffinic kerosene, generated by Fischer-Tropsch synthesis, is certified as a drop-in jet fuel up to 50 %. Potential fuel production routes are via conversion of biomass (Biomass-to-Liquid, BtL), the combination of renewable power and biomass (Power-and-Biomass-to-Liquid, PBtL) and the conversion of carbon dioxide with hydrogen from renewable power (Power-to-Liquid, PtL). In order to compare the three different production routes, an Aspen Plus® model is designed for each production path and techno-economically assessed for an assumed capacity of 11 Mg·h-1 fuel production (equals 90 Gg·a-1 plant capacity). Even though the BtL route allows the lowest net production costs, it has some drawbacks compared to PBtL and PtL. Especially the low H to C ratio of biomass leads to limited fuel yields in the BtL process. These yields can be increased by a factor of about 3 when conducting the PBtL process with the same biomass input instead of BtL. The highest X-to-Liquid efficiency based on power input and energy in feedstock is found for PBtL (51.4 %) followed by PtL (50.6 %) and BtL (36.3 %). For BtL 73 % of the introduced carbon is lost as CO2. The total investment costs are highest for BtL, followed by PBtL and PtL. The net production costs are in the reverse order. The cost analysis reveals total PBtL investment costs of 742 M€ and net production costs of around 3 €·kg-1 with an electricity price of 105 €·MWh-1. The costs for electrolyzer and gasifier represent the largest shares of the total capital costs. As the net production costs are dominated for the electricity costs, low electricity prices and high capacities are advantageous for PBtL, while high electricity and low biomass costs favor BtL concept.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/113662/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Cost calculations for three different approaches of biofuel production using biomass, electricity and CO2
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dietrich, Ralph-UweRalph-Uwe.Dietrich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9770-4810NICHT SPEZIFIZIERT
Albrecht, Friedemann Georgfriedemann.albrecht (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Maier, SimonSimon.Maier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8660-0063NICHT SPEZIFIZIERT
König, Daniel HelmutDaniel.Koenig (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Estelmann, Stefanstefan.estelmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Adelung, Sandrasandra.adelung (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bealu, ZoeZoe.Bealu (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Seitz, Antjeantje.seitz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:18 Juli 2017
Erschienen in:Biomass & Bioenergy
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1016/j.biombioe.2017.07.006
Verlag:Elsevier
ISSN:0961-9534
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Renewable energy, Energy storage, Fischer-Tropsch synthesis, Techno-economic Analysis, Synthetic fuels, Electrical power to liquid
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Speicher und vernetzte Infrastrukturen
HGF - Programmthema:Synthetische Kohlenwasserstoffe
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SP - Energiespeicher
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Thermochemische Prozesse (Synth. KW.) (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Thermische Prozesstechnik
Hinterlegt von: Dietrich, Dr. Ralph-Uwe
Hinterlegt am:21 Dez 2017 16:53
Letzte Änderung:08 Nov 2023 15:08

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.