Most people agree that the Earth's climate is changing and that it's anthropogenic actions that are the cause of it. The year 2015 was a historic milestone for the Earth's future climate. A climate agreement was signed by several heads of government worldwide. The agreement will take place and enter into force 2020, with a goal that the earth's temperature must not rise more than 2 degrees. In order to achieve this goal all countries, states, communities, entrepreneurs and companies begin to work together to reduce emissions. The coffee rostary Löfbergs aims to reduce their carbon footprint by 40 % to 2020. To achieve the goal, they are working with sustainable actions to reduce the climate impact of all processes the coffee undergoes before it is a drinkable cup of coffee. The enviromental work done in the production is performed constantly, often by both large and small energy efficiency of technical and mechanical processes. The purpose of this study is to investigate whether Löfbergs shielding gas requirement can be improved by comparison of the current technical solution to other alternative solutions. The goal of this study is to find solutions to improve Löfbergs energy, climate impact and cost, through technological improvements of the shielding gas requirement. Comparisons and calculations in this report is mainly done by studying each process lifecycle, to analyse and determine the climate impact of the product flows for the studied solutions to the shielding gas requirements causes. According to the results obtained in the present report, which covered five different solutions to shielding gas requirement, financial savings can be made by around 900 000 Swedish kronor per year and the environmental impact is improved up to 71 %. Both better and worse solutions to climate change and economic cost is presented in the report to guide Löfbergs in the development of a more cost- and energy-efficient and climate-smart business.

Europeiska Unionen presenterade den 8 juni 2020 sin vätgasstrategi i syfte för att minska koldioxidutsläppen. Det unionen vill uppnå med sin vätgasstrategi är att uttnytja konceptet Power-to-X där elektricitet omvandlas till energi. Om elektricitetkällan kommer från förnyelsebar energi kommer grön vätgas produceras. Problemet med vätgas idag är lagring, transport och hanteringstrukturen för ämnet men vätgas kan lagras i flertal applikationer. En av de mest lovande lagringsalternativen är ammoniak som bildas när vätgas med kvävgas reagerar med varandra via ammoniaksyntes. Eftersom vätgasproduktionen idag använder fossila bränslen kommer även dess applikation göra det, men med grön vätgas kommer dess applikation även att bli grön. Idag står ammoniakproduktion för 2 % av fossilbränsleanvändning globalt och frigör mer än 400 miljoner ton CO2 årligen. Dessa utsläpp skulle försvinna om produktionen av ammoniak gjordes med Power-to-X konceptet. Syftet med detta examensarbete är att undersöka förutsättningarna ur ett ekonomiskt, tekniskt och säkerhetsmässigt hållbart Power-to-X koncept i form av en Grön Ammoniakanläggning i Norra Sverige. Det innebär att processer för en ammoniakproduktion skall analyseras ur ett teknisk synvinkel där fokus på funktion mot grön ammoniak är i fokus. Den ekonomiska synvinkeln innebär vad kapitalkostnaden (CAPEX) blir för anläggningen samt driftkostnaden (OPEX) som processen får. Arbetet innehåller först en analys av de processer som krävs för att kunna producera ammoniak. Därefter en analys över möjliga tekniker för dessa processer, hur väl de fungerar mot grön ammoniak och vilka antaganden som är i detta arbete. Anläggningen skulle vara storskalig vilket innebär en produktion på 500 ton NH3 $/dag. Det är även antaget en kontinuerlig eltillförsel samt att elnät redan är tillgänglig. Detta gav att vätgasproduktionen gjordes med en PEM-elektrolys, där kvävgas fås från kryogen destillation och ammoniak produceras med HB-processen. Resultatet visades att anläggningens CAPEX och OPEX blev 2 820 MSEK respektive 1 272 MSEK/år. Den dominerande faktorn för kapitalkostnaden var för vätgasproduktion som utgjorde 60 % av CAPEX. Den höga kostnaden för PEM-elektrolys är dels för att utvecklingen av processen inte är fullbordad, där utvecklingen för tekniken skulle kunna ge en stor kostnadsreducering. Det elbehov som anläggningen kräver är 1,6 TWh och och utgör en påverkan på OPEX är 55,4 %. Den process som kräver mest energi är vätgasproduktionen vilket omfattar 94 % av hela anläggningens totala elbehov. En stor anledning till de dyra driftkostnaderna är elpriset. I detta arbete valdes elpriset till ett medelvärde för SE1 i Sverige under en 10 års period. I ett verkligt scenario hade vätgasproduktionen kunnat optimeras för uppnå billigare drift.