Centre for an Energy Efficient and Competitive Industry for the Future (HighEFF)

FME HighEFF - Senter for energieffektiv og konkurransedyktig industri for fremtiden - har satt seg høye mål om utvikling og demonstrasjon av teknologier som kan forbedre energieffektiviteten og redusere utslipp fra industrien. Energieffektivisering er nødvendig og muliggjørende for overgangen til et lavutslippssamfunn, som det eksempelvis fremgår av IEA sine framskrivninger for å nå 2-gradersmålet gitt av Paris-avtalen. En kWh som ikke benyttes er det heller ikke behov for å produsere. Energieffektivisering blir derfor veldig viktig for en omlegging av samfunnet som i størst grad er optimal sett fra et samfunnsøkonomisk og miljømessig perspektiv, og ikke minst for å opprettholde og øke verdiskapingen i samfunnet. HighEFF deltar aktivt i relevante fora for å formidle dette budskapet underbygget av vitenskapelige fakta og resultater fra senteret, eksempelvis under Arendalsuka og ved publisering i så vel populærvitenskapelige som fagfelle vurderte journaler. Det er økende konsensus rundt viktigheten av energieffektivisering, både blant politikere, i vitenskapelige miljøer og i allmenheten. I 2023 ble den første Energieffektiviseringskonferansen arrangert i regi av HighEFF, og det er planer om å arrangere denne på årlig basis. Økt energieffektivitet i industrien kan oppnås ved å forbedre kjerneprosessene og ved å fange og utnytte overskuddsvarme og andre overskuddsstrømmer - enten internt for prosesser i den enkelte industri, eller i nærliggende bygninger eller industrier. I den grad varmen ikke kan utnyttes direkte kan dette gjøres ved oppgradering av varmen til et høyere temperaturnivå ved hjelp av varmepumper eller konvertering av varmen til elektrisitet. Dette er teknologiutviklingsaspekter som alle blir adressert i HighEFF. Store mengder overskuddsenergi går til spille i industrien, hovedsakelig i form av varme. Ineffektive prosesser gir tap i form av varme eller andre overskuddstrømmer. Mengden overskuddsvarme produsert årlig i Europa er like høyt som det totale varmebehovet i Europa! Varmen kan imidlertid være tilgjengelig på for lav temperatur og ofte er det ingen potensielle brukere i nærheten. I denne sammenheng blir konvertering, energilagring og utvikling av industriklynger viktige elementer for å oppnå optimal utnyttelse av energien. HighEFF-partnerne jobber for å hjelpe varmeentreprenører med å starte selskaper som kan bruke overskuddsvarme til formål som kan fortrenge annen energibruk. Siden HighEFF ble startet har fokuset mot å redusere utslipp av klimagasser fra industrien økt betraktelig i intensitet som følge av målet om karbonnøytralitet innen 2050. CO2-frie prosesser har derfor vært i fokus i de senere år, både evaluering av prosesser som ikke inkluderer karbon, men også konsepter som kan muliggjøre CO2-fangst fra "eksisterende" prosesser, eksempelvis avgassresirkulasjon fra Aluminium- og ferro-metallindustri som kan øke CO2-konsentrasjonen i avgassen. Å øke energieffektiviteten i industrien er en felles innsats. HighEFF er et samarbeidsprosjekt mellom flere ledende nasjonale og internasjonale universiteter, forskningsinstitutter og industrier - totalt er det mer enn 40 partnere fra nesten ti forskjellige land, som representerer tre kontinent. Industripartnere i HighEFF representerer alle de største industrisektorene i Norge; metallproduserende industrier, olje-, gass- og energi selskaper, kjemisk industri og næringsmiddelindustrien. HighEFF ledes av SINTEF og NTNU i Trondheim. I tillegg til mål om å forbedre energieffektiviteten med 20-30 %, har HighEFF som mål å redusere klimagassutslippene fra industrien med 10 %. Dette inkluderer å redusere både indirekte utslipp, på grunn av energiforbruket, samt direkte utslipp fra industrielle prosesser, kjøle-, oppvarmings- og tørkeprosesser. Varmepumpende prosesser bruker i stor grad syntetiske kuldemedier som er sterke klimagasser. I den senere tid har også fluor-baserte alternative medier kommet i søkelyset, da mange av dem brytes ned til TFA som akkumuleres i naturen, med mange potensielle helseutfordringer som følge. Forskningsmiljøene i HighEFF har lenge utviklet varmepumpende prosesser basert på naturlige kuldemedier som ikke er skadelig for miljøet (CO2, NH3, hydrokarboner og vann), og dette arbeidet vil fortsette. Demonstrasjon av oppnådde effekter skjer gjennom case-studier og utprøving av utviklede konsepter i industrien. En varmeveksler for innhenting av varme fra skitten avgass fra Aluminiumssmelter utviklet i HighEFF er blitt pilotert og vil nå bli installert ved Alcoa Mosjøen for utprøving. I 2023 har også et selskap blitt etablert basert delvis på resultater fra HighEFF, firmaet Cartesian, som søker å kommersialisere termiske energilagringskonsepter for ulike bruksområder. Samtlige av de 25 planlagte PhD og PostDoc er nå ansatt og de fleste har disputert. Antall publikasjoner overgår opprinnelig målsetting. Mer om dette og andre resultater finnes på senterets nettsider www.higheff.no.

-

Improved energy efficiency is expected to play a crucial role in protecting the global environment. 19 % of the contributions needed to reach the 2°C goal in climate change mitigation, which the Norwegian government has agreed to, should come from industrial energy efficiency improvements. This is more than the expected contribution from any renewable energy sources and contributes also to reduced pressure on an increasing power demand. While being crucial for climate change mitigation, efficient energy use is also a decisive competitive factor for the energy-intensive industry. In HighEFF, the research groups at SINTEF and NTNU will join forces with leading national and international industrial partners, vendors, universities and research institutions to follow the most obvious and immediate avenue to mitigate global warming: to improve energy efficiency in industry beyond state-of-the-art. The research groups represented in HighEFF are pioneers within the development of industrial processing knowledge, and within refrigeration, heat pumping and power cycles based on natural working fluids. The industry partners represent all the largest industry sectors in Norway: metal producing industries, oil and gas industry, chemical industry and the food industry, in addition to relevant vendors and technology providers. Energy efficiency will be addressed at different levels, from components to process, plant, cluster and geographical region. HighEFF will focus on technologies and processes with potential for large reductions in specific energy use: (i) energy efficient processing (6-10 % reduction), (ii) surplus heat utilization (10-12 % reduction), and (iii) green industrial clusters (4-8 % reduction). Through technologies developed in HighEFF, a total reduction in specific energy use of 20-30 % can thus be possible. Shifting to natural working fluids and reducing the fossil fuels consumption can allow 10 % reduction in greenhouse gas emissions.