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(German)
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Eine beschleunigte Marktentwicklung für nachhaltige Kraftstoffe und Plattformchemikalien ist erforderlich, um den Zeitplan des Schweizer Netto-Null Ziels für Treibhausgasemissionen einhalten zu können. Die dafür notwendigen Technologien stehen in der ersten Generation für die Markteiführung zur Verfügung. Für die nicht-technischen, politischen Rahmenbedingungen der Gesetzgebung, Vorschriften und Märkte gilt das nicht. Daher ist es Ziel des reFuel.ch Konsortiums diese Wissenslücke zu schliessen und zu untersuchen, wie die Investitionssicherheit im nicht-technischen Bereich verbessert werden kann. Dies muss sorgfältig und unter Einbezug von vielen verschiedenen Nachhaltigkeitskriterien geschehen, um Fehlentscheidungen und negative Auswirkungen auf zukünftige Entwicklungen und Umsetzungen zu vermeiden. reFuel.ch wird deshalb mit einem inter- und transdisziplinären Ansatz robuste und praktikable Pfade für die Einführung von nachhaltigen Treibstoffen und Plattformchemikalien international und im Schweizer Energiesystem entwickeln, unter Einbeziehung nicht genutzter Biomasse. Dabei erfolgt eine Zusammenarbeit von Sozial- (Soziologie, Recht, Wirtschaft und Politikwissenschaften), Natur- und Ingenieurwissenschaften sowie ein Dialog mit politischen Entscheidungsträgern, Regulierungsbehörden, Marktakteuren und Endverbrauchern - im Rahmen regelmässiger thematischer Gespräche am Runden Tisch. In diesem Rahmen werden Fallstudien für nationale, europäische und aussereuropäische Umsetzungen bewertet und mitgestaltet. Ein weiteres Ziel ist die Stärkung innovativer Technologien, die sich derzeit in einem niedrigen technologischen Entwicklungsstadium befinden. Dies soll durch die Konzentration auf grünes Methanol und andere vielversprechende Technologien für eine nachhaltige Kraftstoff- und Plattformchemikalienproduktion erreicht werden. Das Gesamtziel besteht darin, die Nachhaltigkeit zu verbessern und die Kosten zu senken, indem die Effizienz, Selektivität und Lastflexibilität der Anlagen erhöht werden, um die langfristigen klimapolitischen Ziele zu erreichen.
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(English)
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To comply with the timeline of Swiss net-zero targets, an accelerated market development of sustainable fuels and platform chemicals is necessary. While first-generation technology is available to initiate a ramp-up the production of those substances, this is not the case for policies, laws, regulations, and markets (non-technical aspects). A first aim of the reFuel.ch project is therefore concerned with investigating how investment security can be improved by closing these knowledge gaps. This must be done carefully, based on a broad understanding of sustainability criteria, to avoid misguided decisions and detrimental effects on future developments and implementation. The reFuel.ch Consortium will develop robust and practical pathways for introducing sustainable fuels and platform chemicals to markets and the Swiss energy system (including unused domestic biomass) using an inter- and transdisciplinary approach. This will include inputs from social science (sociology, law, economics, and political science), natural sciences, and engineering, as well as the dialogue with policy makers, regulators, market actors, and end users - via regular thematic Round Table discussions. Within this framework, case studies for domestic, European, and non-European implementations will be evaluated and co-designed. A second aim is to strengthen innovative technologies currently at low technology readiness level. This will be achieved by focusing on green methanol pathways and other technologies with breakthrough potential for sustainable fuel and platform chemical production. The overall target is to improve sustainability and reduce costs by increasing efficiency, selectivity, and load-flexibility of plants in order to comply with long-term climate policy goals.
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(French)
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Pour respecter le calendrier des objectifs Suisse en matière d’émissions, il est nécessaire d’accélérer le développement du marché des carburants et produits chimiques renouvelables (CPCR). Si certaines technologies sont d’ores-et-déjà disponibles, ce n’est cependant pas encore le cas des règlementations et politiques associées. Pour respecter le calendrier des objectifs Suisse en matière d’émissions, il est nécessaire d’accélérer le développement du marché des CPCR. Si certaines technologies sont d’ores-et-déjà disponibles, ce n’est cependant pas encore le cas des règlementations et politiques associées. Le consortium reFuel.ch développera des voies solides et pratiques pour l’introduction de CPCR sur le marché et dans le système énergétique Suisse (incluant la biomasse domestique) avec une approche transdisciplinaire. Cette approche comprendra des contributions des sciences sociales, naturelles, de l'ingénierie, et un dialogue avec les décideurs politiques, les acteurs du marché et les utilisateurs finaux, par le biais de tables rondes thématiques régulières. Des études de cas pour des mises en œuvre nationales et internationales seront évaluées et conçues conjointement. Un deuxième objectif consiste en l’amélioration de technologies innovantes ayant une faible maturité technologique. L’accent sera ainsi sur le développement de l’utilisation du méthanol renouvelable ainsi que sur des technologies prometteuses dans la synthèse de carburants et produit chimiques. L’objectif affiché est d'améliorer le développement durable et de réduire son coût en augmentant l'efficacité, la sélectivité et la flexibilité des procédés afin de se conformer aux objectifs à long terme de la politique climatique.
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Short description
(Italian)
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Per rispettare gli obiettivi climatici svizzeri, è necessario accelerare lo sviluppo del mercato di carburanti sostenibili e prodotti chimici di piattaforma (CSPC). Mentre la tecnologia di prima generazione è disponibile per avviare la produzione dei CSPC, le politiche, le leggi, i regolamenti e i mercati non sono ancora adeguatamente sviluppati. Un primo obiettivo del progetto reFuel.ch è quindi quello di studiare come migliorare la sicurezza degli investimenti colmando le lacune relative agli aspetti non tecnici. Ciò richiede un'ampia comprensione dei criteri di sostenibilità, per evitare decisioni sbagliate ed effetti dannosi sugli sviluppi futuri. Il Consorzio reFuel.ch svilupperà percorsi solidi e pratici per l'introduzione dei CSPC nei mercati e nel sistema energetico svizzero (compresa la biomassa domestica inutilizzata) utilizzando un approccio inter- e trans-disciplinare. Ciò includerà contributi dalle scienze sociali (sociologia, diritto, economia e scienze politiche), dalle scienze naturali e dall'ingegneria, nonché il dialogo con i policy makers, le autorità di regolamentazione, gli attori del mercato e gli utenti finali - attraverso regolari tavole rotonde tematiche. All'interno di questo quadro, saranno valutati e co-progettati casi di studio di portata nazionale, europea e non europea. Un secondo obiettivo è quello di rafforzare le tecnologie innovative attualmente non ancora scalabili. Questo obiettivo sarà raggiunto concentrandosi su pathways per la produzione di metanolo verde e altre tecnologie ad alto potenziale innovativo per produrre CSPC. L'obiettivo generale è migliorare la sostenibilità e ridurre i costi aumentando l'efficienza, la selettività e la flessibilità di carico degli impianti, nel rispetto degli obiettivi di politica climatica a lungo termine.
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Publications / Results
(German)
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Das Konsortium reFuel.ch wurde am 1. Januar 2024 gestartet. Das Konsortium, bestehend aus 15 Forschungsgruppen des ETH-Bereichs (ETH Zürich, EPF Lausanne, PSI und Empa), der Universitäten Basel und der italienischen Schweiz, den Fachhochschulen (ZHAW, FHNW und SUPSI) sowie der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Casale als Industriepartner. Es hat zum Ziel, die Grundlagen für robuste Versorgungspfade für 30 - 60 TWh an nachhaltigen Treibstoffe und Basis-chemikalien zu entwickeln. Der Grossteil dieser Treibstoffe und Basischemikalien wird importiert werden müssen, weshalb reFuel.ch einen starken Fokus auf die internationale Dimension legt. Das Arbeitsprogramm besteht aus drei Arbeitspaketen (WP1-3), die sich mit umsetzungsbezogenen Fragestellungen beschäftigen, und vier Arbeitspaketen (WP4-7), die sich mit der Entwicklung verbesserter oder neuer Technologien befassen. Ergänzt wird dies durch ein Arbeitspaket zum Wissens- und Technologietransfer, um die erzielten Ergebnisse an Marktteilnehmer und politische Entscheidungsträger zu vermitteln. Dies geschieht im Rahmen von "Runden Tischen". Rund 80 Unternehmen, NGOs, Verbände, Behörden oder Forschungsinstitutionen aus der Schweiz und dem Ausland, die sich mittels einer Interessensbekundung als Kooperationspartner für reFuel.ch angeschlossen haben, sind eingeladen, sich an diesen Runden Tischen auszutauschen und Ideen zu diskutieren. In den umsetzungsorientierten Arbeitspaketen (WP1: Soziale, wirtschaftliche und politische Bewertung auf nationaler Ebene; WP2: Soziale, wirtschaftliche und politische Bewertung auf internationaler Ebene; WP3: Energiesystem- und Ökobilanzierung für robuste Versorgungspfade) werden rechtliche, ökologische, klima- und energiesystemtechnische Fragen untersucht. Dazu gehört beispielsweise die Analyse nationaler und internationaler rechtlicher und regulatorischer Rahmenbedingungen, die vom Pariser Klimaabkommen, dem Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation (CORSIA) der Internationalen Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO), dem Nagoya-Übereinkommen über die weltweite Erhaltung der biologischen Vielfalt und die gerechte Aufteilung der sich aus ihrer Nutzung ergebenden Vorteile bis hin zu den Richtlinien der Schweiz und der Europäischen Union zu Nachhaltigkeitsanforderungen für nachhaltige Treibstoffe (z.B. ReFuelEU Aviation, Renewable Energy Directive III und FuelEU Maritime) reichen. Die technologieorientierten Arbeitspakete (WP4: Co-Elektrolyse für chemische Energieträger; WP5: Effiziente und lastflexible Methanolsynthese; WP6: Umwandlung von Hofdünger in nachhaltiges Kerosin; WP7: Umwandlung von Methanol in nachhaltige chemische Energieträger und Chemikalien) zielen darauf ab, die Potenziale zur Steigerung der Effizienz, Selektivität und Lastflexibilität von Prozessen zur Herstellung nachhaltiger Treibstoffe zu identifizieren und wissenschaftlich zu erar-beiten. Dabei ist ein Austausch mit Industriepartnern und Konsortien geplant, die an der Realisierung von Anlagen zur Herstellung solcher Energieträger und Basischemikalien beteiligt sind. Der konsortiumsinterne Austausch wird über drei thematische Plattformen organisiert (Plattform 1: Gesamtbewertung der Nachhaltigkeit; Plattform 2: Bewertung der technologischen Innovation und Plattform 3: Entwurf von Szenarien und Übergangspfaden). Diese Plattformen zielen darauf ab, ein gemeinsames Verständnis für Nachhaltigkeits- und Technologiefragen und die Entwicklung von Versorgungspfaden zu schaffen. Schliesslich umfasst das Projekt Fallstudien in der Schweiz, in Europa und ausserhalb Europas, um die Chancen und Herausforderungen bei der Bildung von Konsortien für die Realisierung von Anlagen zur Produktion von nachhaltigen Treibstoffen und Plattformchemikalien zu untersuchen.
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Publications / Results
(English)
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The reFuel.ch consortium was launched on January 1, 2024. The consortium, consisting of 15 research groups from the ETH Domain (ETH Zurich, EPF Lausanne, PSI and Empa), the universities of Basel and Italian-speaking Switzerland, universities of applied sciences (ZHAW, FHNW and SUPSI) and Casale's research and development department as an industrial partner, aims at developing the basics of robust supply paths for 30 - 60 TWh of sustainable fuels and platform chemicals. The majority of these fuels and platform chemicals will have to be imported, which is why reFuel.ch includes a strong focus on international dimensions. The work program consists of three work packages (WP1-3), dealing with implementation-oriented challenges and, four work packages (WP4-7), dealing with the development of improved or new technologies. The set of the seven WPs is complemented by a knowledge and technology transfer WP to communicate the results obtained to market players and political decision-makers. This exchange takes place within the framework of so-called "Round Tables". Around 80 companies, NGOs, associations, authorities or research institutions from Switzerland and abroad, which have registered as cooperation partners for reFuel.ch by means of a letter of interest, are invited to exchange information and discuss ideas in this format. The implementation-oriented work packages (WP1: Social, economic and political assessment at national level; WP2: Social, economic and political assessment at international level; WP3: Energy system and life cycle assessment for robust supply paths) examine legal, environmental, climate and energy system issues. These include, for example, the analysis of national and international legal and regulatory frameworks, ranging from the Paris Climate Agreement, the Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation (CORSIA) for International Civil Aviation Organization (ICAO), the Nagoya Convention on the Global Conservation of Biological Diversity and the Fair and Equitable Sharing of Benefits arising from its Utilization – to – Swiss and European Union directives on sustainability requirements for sustainable fuels (e.g. ReFuelEU Aviation, Renewable Energy Directive III and FuelEU Maritime). The technology-oriented work packages (WP4: Co-electrolysis for chemical energy carriers; WP5: Efficient and load-flexible methanol synthesis; WP6: Conversion of farmyard manure into sustainable kerosene; WP7: Conversion of methanol into sustainable chemical energy carriers and chemicals) aim to identify and scientifically develop the potential for increasing the efficiency, selectivity and load flexibility of processes for the production of sustainable chemical energy carriers. In these work packages, an exchange with industrial partners and consortia involved in the realization of plants for the production of such energy sources and platform chemicals is planned. The consortium-internal exchange is organized via three thematic platforms (Platform 1: Overall assessment of sustainability; Platform 2: Assessment of technological innovation and Platform 3: Design of scenarios and transition pathways). These platforms aim to establish a common understanding of sustainability and technology issues and the development of supply pathways. Finally, the project includes Cases in Switzerland, in Europe and outside Europe in order to investigate the opportunities and challenges in the formation of consortia for the realization of plants for the production of sustainable fuels and platform chemicals.
Related documents
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Publications / Results
(French)
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Le consortium reFuel.ch a été lancé le 1er janvier 2024. Le consortium, composé de 15 groupes de recherche du Domaine des EPF (ETH Zurich, EPF Lausanne, PSI et Empa), des universités de Bâle et de Suisse italienne, des hautes écoles spécialisées (ZHAW, FHNW et SUPSI) et du département de recherche et développement de Casale en tant que partenaire industriel, a pour objectif de développer les bases de voies d'approvisionnement robustes pour 30 à 60 TWh de carburants durables et de produits chimiques de plateforme. La majorité de ces carburants et produits chimiques de plateforme devront être importés, c'est pourquoi reFuel.ch met fortement l'accent sur les dimensions internationales. Le programme de travail se compose de trois groupes de travail (WP1-3), qui traitent de la mise en oeuvre, et de quatre groupes de travail (WP4-7), qui traitent du développement de technologies nouvelles ou améliorées. Ces groupes sont complétés par un groupe de travail sur le savoir-faire et le transfert de technologie, qui vise à communiquer les résultats obtenus aux acteurs du marché et aux décideurs politiques. Ces activités se déroulent dans le cadre de "tables rondes". Environ 80 entreprises, ONG, associations, autorités ou institutions de recherche de Suisse et de l'étranger, qui se sont inscrites comme partenaires de coopération pour reFuel.ch par le biais d'une lettre d'intérêt, sont invitées à échanger des informations et à discuter d'idées dans ce format. Les work packages axés sur la mise en oeuvre (WP1: évaluation sociale, économique et politique au niveau national; WP2: évaluation sociale, économique et politique au niveau international; WP3: évaluation du système énergétique et du cycle de vie pour des voies d'approvisionnement robustes) examinent des questions juridiques, environnementales, climatiques et relatives au système énergétique. Il s'agit, par exemple, de l'analyse des cadres juridiques et réglementaires nationaux et internationaux, allant de l'Accord de Paris sur le climat, du système de compensation et de réduction des émissions de carbone pour l'aviation internationale (CORSIA) de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), de la Convention de Nagoya sur la conservation mondiale de la diversité biologique et le partage juste et équitable des avantages découlant de son utilisation, aux directives de la Suisse et de l'Union européenne sur les exigences de durabilité pour les carburants durables (par exemple, ReFuelEU Aviation, Directive sur les énergies renouvelables III et FuelEU Maritime). Les groupes de travail axés sur la technologie (WP4 : Co-electrolyse pour les vecteurs énergétiques chimiques; WP5: Synthèse efficace et flexible du méthanol; WP6: Conversion du fumier de ferme en kérosène durable; WP7: Conversion du méthanol en vecteurs énergétiques chimiques durables et en produits chimiques) visent à identifier et à développer scientifiquement le potentiel d'augmentation de l'efficacité, de la sélectivité et de la flexibilité de la charge des processus de production de vecteurs énergétiques chimiques durables. Dans le cadre de ces work packages, un échange avec des partenaires industriels et des consortiums impliqués dans la réalisation d'installations pour la production de ces sources d'énergie et de produits chimiques de base est prévu. L'échange interne au consortium est organisé via trois plateformes thématiques (Plateforme 1: Évaluation globale de la durabilité; Plateforme 2: Évaluation de l'innovation technologique et Plateforme 3: Conception de scénarios et de voies de transition). Ces plateformes visent à établir une compréhension commune des questions de durabilité et de technologie et à développer des voies d'approvisionnement. Enfin, le projet comprend des études de cas en Suisse, en Europe et en dehors de l'Europe afin d'étudier les opportunités et les défis liés à la formation de consortiums pour la réalisation d'usines de production de carburants durables et de produits chimiques de plateforme.
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Publications / Results
(Italian)
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Il consortium SWEET reFuel.ch è stato lanciato il 1° gennaio 2024. Il consorzio, composto da 15 gruppi di ricerca del settore dei PF (ETH di Zurigo, EPF di Losanna, PSI e Empa), delle università di Basilea e della Svizzera italiana, delle scuole universitarie professionali (ZHAW, FHNW e SUPSI) e del dipartimento di ricerca e sviluppo di Casale in qualità di partner industriale, mira a sviluppare le basi di solidi percorsi di approvvigionamento per 30-60 TWh di carburanti e prodotti chimici di piattaforma sostenibili. La maggior parte dovrà essere importata, ed è per questo che reFuel.ch si concentra in modo particolare sulle dimensioni internazionali. Il programma di lavoro consiste in tre pacchetti di lavoro (WP1-3), che si occupano dell'implementazione, e quattro pacchetti di lavoro (WP4-7), che si occupano dello sviluppo di tecnologie migliori o nuove. L'insieme dei sette WP è completato da un WP di trasferimento del know-how e della tecnologia per comunicare i risultati ottenuti agli attori del mercato e ai decisori politici. Ciò avviene nell'ambito delle cosiddette "tavole rotonde". Circa 80 aziende, ONG, associazioni, autorità o istituti di ricerca svizzeri e stranieri, che si sono registrati come partner di cooperazione per reFuel.ch tramite una lettera di interesse, sono invitati a scambiare informazioni e discutere idee in questo formato. I pacchetti di lavoro orientati all'implementazione (WP1: Valutazione sociale, economica e politica a livello nazionale; WP2: Valutazione sociale, economica e politica a livello internazionale; WP3: Valutazione del sistema energetico e del ciclo di vita per percorsi di approvvigionamento solidi) esaminano questioni legali, ambientali, climatiche e del sistema energetico. Questi includono, ad esempio, l'analisi dei quadri giuridici e normativi nazionali e internazionali, che vanno dall'Accordo di Parigi sul clima, al Sistema di compensazione e riduzione del carbonio per l'aviazione internazionale (CORSIA) per l'Organizzazione internazionale dell'aviazione civile (ICAO), alla Convenzione di Nagoya sulla conservazione globale della diversità biologica e sulla giusta ed equa condivisione dei benefici derivanti dal suo utilizzo, fino alle direttive svizzere e dell'Unione europea sui requisiti di sostenibilità per i combustibili sostenibili (ad esempio ReFuelEU Aviation, Renewable Energy Directive III e FuelEU Maritime). I pacchetti di lavoro orientati alla tecnologia (WP4: Co-elettrolisi per vettori energetici chimici; WP5: Sintesi di metanolo efficiente e flessibile al carico; WP6: Conversione di letame di fattoria in cherosene sostenibile; WP7: Conversione di metanolo in vettori energetici chimici e prodotti chimici sostenibili) mirano a identificare e sviluppare scientificamente il potenziale per aumentare l'efficienza, la selettività e la flessibilità del carico dei processi per la produzione di vettori energetici chimici sostenibili. In questi pacchetti di lavoro è previsto uno scambio con partner industriali e consorzi coinvolti nella realizzazione di impianti per la produzione di tali fonti energetiche e prodotti chimici di piattaforma. Lo scambio interno al consorzio è organizzato attraverso tre piattaforme tematiche (Piattaforma 1: Valutazione complessiva della sostenibilità; Piattaforma 2: Valutazione dell'innovazione tecnologica e Piattaforma 3: Progettazione di scenari e percorsi di transizione). Queste piattaforme mirano a stabilire una comprensione comune delle questioni relative alla sostenibilità e alla tecnologia e allo sviluppo di percorsi di approvvigionamento. Infine, il progetto include casi di studio in Svizzera, in Europa e al di fuori dell'Europa, al fine di indagare le opportunità e le sfide nella formazione di consorzi per la realizzazione di impianti per la produzione di carburanti sostenibili e prodotti chimici di piattaforma.
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