Årsrapport 2014 Økt verdiskaping i naturgasskjeden (GASSMAKS) ( )

Årsrapport 2014 Økt verdiskaping i naturgasskjeden (GASSMAKS) (2007-2016) Året 2014 Bruk av naturgass - svært lovende økonomisk og miljømessig GASSMAKS har som visjon å bidra til økt landbasert industriell bruk av naturgass i Norge. Året 2014 er programmets åttende driftsår. Programmets økonomi har vært den samme som for de syv siste årene med et budsjett på 40 mill. kroner. Flere av prosjektene er under avslutning og har stor industriell relevans. Spesielt er bruken av naturgass i metallurgisk industri svært lovende ut fra både økonomiske og miljømessige hensyn. Et eksempel er at metallurgisk industri kan bruke syntesegass som reduksjonsmiddel mens petrokjemi bruker syntesegass som utgangspunkt for syntese av polymere og flytende drivstoff. En integrasjon av metallurgiske prosesser og petrokjemiske prosesser kan medføre at produksjonen av både petrokjemikalier og metaller kan skje med relativt lave utslipp av CO2. Størst eksportverdi utenom oljeindustrien I prosjektene har det for øvrig vært arbeidet med utvikling av både nye katalysatorer og nye reaktorkonsepter av stor betydning for den delen av prosessindustrien som bruker naturgass. Prosessindustrien er den industrigrenen som har størst eksportverdi utenom oljeindustrien. Produktstrømmene er store og små produktivitetsgevinster har stor økonomisk betydning. Samtidig er disse produktivitetsgevinstene resultat av avansert forskning som kan være grunnleggende i sin karakter og derfor ofte er svært risikofylt. Stor betydning for fremtidig bruk av naturgass i norsk industri Det har ikke vært utlysninger i 2014 da de resterende midler for 2015 og 2016 ble allokert i forbindelsen med utlysningene i 2013 for å få en naturlig avslutning på programmet. Det ble avsluttet 7 prosjekter i programmet i 2014. De fleste kan karakteriseres som vellykket og kan få stor betydning for fremtidig bruk av naturgass i norsk industri. Programmets overordnede mål/formål Hovedmål: Programmets overordnete mål er: Gjennom styrket kunnskapsutvikling, næringsutvikling og internasjonal konkurransekraft å bidra til økt verdiskaping for samfunnet gjennom industriell foredling av naturgass. Delmål: - Bidra til å bygge opp kompetanse i forskningsmiljøene som grunnlag for utvikling av ny teknologi. - Utdanne personell med forskerkompetanse for rekruttering til industrien. - Bidra til en forskningsbasert utvikling av ny teknologi i industrien. - Øke interessen fra utenlandske nedstrømsbedrifter for virksomhet i Norge - Bidra til å legge grunnlaget for utvikling av ny og eksisterende næringsvirksomhet. - Utvikle teknologi som innebærer en miljøforbedring i forhold til eksisterende teknologi. - Formidle informasjon om og fra programmet

Økonomi og prosjektomfang Disponibelt budsjett i 2014: 51,17 mill. kroner. Forbruk i 2014: 45,3 mill. kroner. Programmets finansieringskilder i 2014:NFD: 15mill.kr. KD:25 mill. kroner. Antall og type prosjekter i 2014: Totalt 29 prosjekter Forskerprosjekter: 14 Kompetanseprosjekter: 3 Innovasjonsprosjekter 9 Arrangementsstøtte 1 Annen støtte 2 Vurdering av måloppnåelse og faglige utfordringer Programmets visjon er å øke den industrielle bruk av naturgass i Norge. Norge har en meget kompetent petrokjemisk industri og den forskningsmessige infrastruktur er også i verdenstoppen. Dette er bl.a. bakgrunnen for at "The 11 th Natural Gas Conversion Symposium" ble lagt til Tromsø i 2016. Dette er en stor internasjonal konferanse som holdes hvert tredje år hvor cirka 1000 delegater deltar. Dette er også bakgrunnen for at det prosesstekniske miljøet ved NTNU ble tildelt 3 nye SFIer ved tildelingen høsten 2014. Fagområdet kjemisk prosessteknologi omfatter utvikling, teknisk realisering og drift av kjemiske prosesser i industriell skala. Eksempler på prosesser er produksjon og videreforedling av olje og gass, produksjon av kunstgjødsel, plast, fin- og spesialkjemikalier, metaller, papir, kunstfibre, nye materialer og næringsmidler. Til tross for mange forskjellige produkter, er det fra det prosesstekniske ståsted mange likhetspunkter. Spesielt er ideen om at man kan sette sammen enhver prosess fra et visst antall byggeklosser (enhetsoperasjoner) viktig. Et viktig element i design og drift av store prosessanlegg er teknisk kybernetikk. Dette har vært et styrkeområde for Norge siden før krigen og er et resultat av bevisst kompetanseoppbygging ved FoU-institusjonene, spesielt NTNU, over lang tid og er i dag en integrert del av kjemiteknikken. Programmet arbeider langs to akser: 1. Å bidra til tekniske løsninger som gjør det mulig for prosessindustrien å produsere mer økonomisk, med mindre utslipp av miljøgifter og klimagasser. 2. Å bidra til å gjøre naturgass mer tilgjengelig og til en konkurransedyktig pris for industrien. Begge disse strategiske veivalgene har stått sentralt i programmets virksomhet siden GASSMAKS ble etablert. Som et resultat av dette har programmet brukt ressursene på å utvikle nye samt modifisere eksisterende prosesser slik at prosessene blir konkurransedyktige samt å øke forståelsen av gassmarkedet, hvordan det virker og hvilke flaskehalser det er som begrenser industriens bruk av naturgass. Tilgang på naturgass til en konkurransedyktig pris har vært en flaskehals for industrien helt siden programmets start. Nå synes mulighetene for å få tilgang på naturgass til samme pris som konkurrerende industri i Europa å være tilstede siden EUs 3. gassdirektiv nå er gjort gjeldende for Norge. 2

Programmet støtter både innovasjonsprosjekter, forskerprosjekter og kompetanseprosjekter innenfor alle de sentrale kompetanse- og næringsområdene som er nevnt ovenfor. I tillegg støttes prosjekter innenfor innovative områder som biokjemisk konvertering og reaktorteknologi. Resultatene har gitt flere industrielle implementeringer, men i de fleste tilfelle vil de økonomiske implikasjonene av denne forskningen ligge mange år fram i tid. Nøkkeltall, 2014 Antall prosjekter: 29 ingen nye i 2014. Dr.gradsstipendiater: 7,4 årsverk, herav 1,8 årsverk kvinner og 5,6 årsverk menn Postdoktorstipendiater: 10,5 årsverk, herav 3,6 årsverk kvinner og 6,9 årsverk menn Prosjektledere: 29, 7 kvinner og 22 menn Avlagte doktorgrader: Tallene kommer i april Antallet doktorgradskandidater har gått noe ned delvis fordi at programmet nærmer seg slutten og delvis på grunn av at noen kandidater har sluttet før fullført doktorgrad. Antall postdockandidater har økt ved at de har erstattet doktorgrads-kandidatene som har sluttet. Måltall kvinner 2014 Programstyret er bevisst på kjønnsperspektivet. Siden det nesten ikke er norske søkere til stipendiatstillingene, har det imidlertid vært vanskelig å ha styring etter kjønn med hensyn til rekruttering av stipendiater. Kjønnsbalansen blant disse er på linje med kjønnsbalansen innenfor studiet til de lavere akademiske gradene. Det er et noe lavere antall ph.d.-studenter i 2014 enn i 2013. Kvinneandelen er imidlertid litt høyere i 2014 enn i 2013, 24 prosent. Andelen kvinnelige prosjektledere er også litt høyere enn i 2014, 25 prosent. 3

Resultatindikatorer, 2014 Resultatindikatorer Antall Publisert artikkel i periodika og serier 15 Publisert artikkel i antologi 15 Publiserte monografier 6 Rapporter, notater, artikler, foredrag på møter/konferanser rettet mot prosjektets målgrupper 55 Populærvitenskapelige publikasjoner (artikler/bøker, debattbøker/-artikler, høringer, utstillinger, skjønnlitteratur etc.) Oppslag i massemedia (aviser, radio, TV ) 6 Ferdigstilte nye/forbedrete metoder/modeller/prototyper 0 5 Ferdigstilte nye/forbedrete produkter 2 Ferdigstilte nye/forbedrete prosesser 0 Ferdigstilte nye/forbedrete tjenester 0 Søkte patenter 1 Inngåtte lisensieringskontrakter 0 Nye foretak som følge av prosjektet 0 Nye forretningsområder i eksisterende bedrifter som følge av prosjektet 1 Bedrifter i prosjektet som har innført nye/forbedrete metoder/teknologi 0 Bedrifter utenfor prosjektet som har innført nye/forbedrete metoder/modeller/teknologi 1 Bedrifter i prosjektet som har innført nye/forbedrete arbeidsprosesser/forretningsområder 0 Ferdigstilte produkter og prosesser er lavere i 2014 enn i 2013. Dette skyldes i hovedsak en reduksjon av innovasjonsprosjekter i porteføljen ved avslutning av programmet. Internasjonalt samarbeid 2014 De forskningsmiljøene som deltar i programmet er i verdenseliten på sine områder og har nær kontakt med den internasjonale forskningsfront. Det er ellers ikke gjort spesielle tiltak for å øke det internasjonale samarbeidet utover at det er gitt generell informasjon om de muligheter som byr seg innenfor EUs rammeprogram. Dette er gjort ved at representanter for styringskomiteene for de relevante delprogrammene i Horizon2020 har vært invitert til ett av programstyremøtene. Forskningsfaglige: Syv prosjekter ble avsluttet. Ved siden av de prosjektene som er nevnt andre steder i rapporten er følgende prosjekter avsluttet: "Intensified conversion of alkanes to aromatics and olefins using integrated catalyst/membrane reactor" Dette prosjektet har vært ledet av den nyetablerte bedriften Protia AS hvor målet er å utvikle en katalytisk membranreaktor som kan omdanne metan til flytende kjemikalier uten å gå veien om syntesegass. Prosjektet har vært vellykket ved at man har klart å utvikle en reaktor i lab-skala som klarer å konvertere metan til lette aromater. "Microstructured Reactors for Compact Conversion of Natural Gas to Liquid Fuels" er et annet svært vellykket prosjekt. Prosjektet utvikler en mikroreaktor med katalysatorsystem som gjør det mulig å produsere flytende drivstoff i relativt liten skala i anlegg som for eksempel kan plasseres på en plattform offshore. 4

Intergrowth Materials for Improved Methanol-To-Olefin Catalysts Prosjektet vil videreutvikle "Metanol til olefiner"(mto)-prosessen og gjøre muligheten for en overgang fra våtgass til naturgass i polymerproduksjon enklere for norsk polymerindustri. INEOS har pr. i dag solgt 6 lisenser av MTO-prosessen. Improved Yield in the production of Formaldehyde er et samarbeidsprosjekt mellom katalysatorprodusenten K.A. Rasmussen og formaldehyd produsenten Dynea. Resultatene fra prosjektet vil få stor betydning for begge bedriftene og vil på sikt kunne medføre vesentlig reduserte kostnader på grunn av lengre levetid for katalysatoren og forbedret optimalisering av prosessen. Programmet har i 2014 prioritert oppfølging av løpende prosjekter og arbeidet med en strategi for den fremtidige utviklingen av prosessindustrien og den prosesstekniske forskningen etter GASSMAKS. Programmets merverdi er å utvikle miljøvennlige og energieffektive enhetsoperasjoner og prosesser. Disse skal gi muligheter til en bedriftsøkonomisk lønnsom produksjon av materialer og kjemikalier på basis av naturgass i Norge. Sluttevaluering av GASSMAKS Det er blitt utarbeidet et mandat for sluttevalueringen av GASSMAKS. Evalueringen er planlagt ferdigstilt ved slutten av 2015. Programmet har ikke hatt noen utlysninger i 2014 Kommunikasjons- og formidlingstiltak: GASSMAKS har sammen med SFIen ved Universitetet i Oslo ingap utgitt et innstikk i Dagens Næringsliv om prosessindustriens utfordringer. GASSMAKS har også deltatt i strategiarbeidet i regi av SINTEF for å utarbeide et veikart for metallurgisk industri. Tiltak som bidrar til økt rekruttering av kvinner (der dette er relevant): Det har ikke vært gjennomført målrettede tiltak på dette området. Driftsrelaterte aktiviteter: Det er avholdt 4 styremøter i 2014 Medlemmene av programstyret er: Professor Unni Olsbye UiO (leder), Professor Terje Halmø UiS, Foretningsutviklingsansvarlig Johan Arnold Johansen Elkem AS, Seniorforsker Elisabeth Tangstad SINTEF, Direktør Astrid Tugwell North Energy AS, Direktør Steinar Kvisle Ineos AS, Adm.direktør Tine Rørvik Norner AS og HMS sjef Siv Aasland Statoil AS Habilitet i søknadsbehandlingen Det har ikke vært søknadsbehandling i 2014 da de siste midlene ble allokert i 2013. 5

Høydepunkter, resultater og funn Resultater fra GASSMAKS vil kunne bidra til etablering av betydelig industrivirksomhet i flere regioner i Norge. Ved nye gassfunn i nord vil programmet kunne bidra til etablering av både petrokjemisk og annen gassbasert industri i de nordligste fylkene. Anvendelsen av gass til utvinning og foredling av mineraler og metaller gjør GASSMAKS til et viktig virkemiddel for Forskningsrådets nordområdesatsing. Utviklet katalysator som kan være en "game changer" Av prosjekter som ble avsluttet i 2014 kan nevnes at det ved Universitetet i Oslo er blitt utviklet en ny katalysator som kan gjøre det mulig med en direkte konvertering av naturgass til benzen uten å gå veien om syntesegass. En slik katalysator vil være en "game changer" for store deler av den internasjonale petrokjemiske industri dersom den blir industrialisert. Vil bruke CO 2 som råstoff for å produsere polymere SINTEF har bidratt til utvikling av en prosess hvor CO 2 brukes som råstoff for produksjon av polymere. Prosessen er under industrialisering av Akzo Nobel. Skiller CO 2 fra naturgass med nytt konsept Ved NTNU er det utviklet en polymermembran som gjør det mulig å skille CO2 fra naturgass ved et helt nytt konsept. Membranen er i ferd med å bli kommersialisert gjennom bedriften MEMFOTEK som er en spin-off bedrift fra det prosesstekniske miljøet ved NTNU. Vil minimere CO 2- avtrykket og øke energi- og råvareeffekten GASSMAKS har støttet flere prosjekter i industrien hvor naturgass har blitt benyttet i metallproduksjon. De viktigste prosessene har vært: - Direkte bruk av metan som reduksjonsmiddel - Metan som råvare for Carbon Black - Direkte reduksjon av jern ved hjelp av syntesegass - Naturgass som karbonkilde i porøse anoder for produksjon av aluminium. En stor utfordring for alle aktiviteter rettet mot industriell bruk av naturgass er hvordan man kan minimere CO2-avtrykket og øke energi- og råvareeffektiviteten. Naturgass kan brukes som råstoff i mange prosesser. Det er mulig å integrere produksjon av mineraler med petrokjemiske produkter. Gevinsten ved slike integrerte anlegg, er at fabrikker som hver for seg er for små til å ha egne opplegg for ilandføring av naturgass og håndtering av CO 2, i samspill med andre, kan drives lønnsomt med effektiv energiutnyttelse og lave utslipp av CO 2. 6