Klimatnyttan av att använda bioenergi - hur ska vi se på källor och sänkor?

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Klimatnyttan av att använda bioenergi - hur ska vi se på källor och sänkor?"

Kerstin Sandström
för 8 år sedan
Visningar:

1 Klimatnyttan av att använda bioenergi - hur ska vi se på källor och sänkor? Anders Lindroth Institutionen för geo- och ekosystemvetenskaper Lunds universitet anders.lindroth@nateko.lu.se

2 Fråga: vilken effekt har skogsbiobränslen på klimatsystemet? Vi använder allt mera avverkningsrester, GROT, för att ersätta fossila bränslen. Vad betyder det för klimatsystemet? Virkesförrådet i Sverige ökar. Vad händer om vi ökar avverkningarna för att ersätta ännu mera fossila bränslen?

bränslen. Vad betyder det för klimatsystemet?

3 Biobränslen är bra för Sverige!

4 Biobränslen är bra för Sverige! Men: Förnyelsebart Klimatnytta Tidsaspekten av utsläppsbesparingen måste beaktas (om vi ska vara ärliga gentemot klimatsystemet) Olika biobränslen har olika nettoeffekt på klimatsystemet

5 Varför det är så bra med biobränslen (ur klimatsynpunkt): Biobränslen, som t.ex. biogas, ved, pellets och flis kommer direkt från träd och växter som när de växer tar upp koldioxid ur luften. När man sedan förbränner dem avges inte mer koldioxid än vad växterna tog upp under sin livstid. Så länge nya växter växer upp istället för dem som förbrännts är kretsloppet i balans. (Kommunal klimatskola) Biobränslen från skogen kan ersätta fossila bränslen och träprodukter kan ersätta energiintensiva material som såsom cement, stål och plast. Dessa användningar leder till en direkt minskning av utsläppen av växthusgaser och är på lång sikt att föredra framför lagring av kol. Hög skogsproduktion och substitution är bäst för klimatet. (MISTRA-rapport)

När man sedan förbränner dem avges inte mer koldioxid än vad växterna tog upp under sin livstid. Så länge nya växter växer upp istället för dem som förbrännts är kretsloppet i balans.

6 Varför det är så bra med biobränslen (ur klimatsynpunkt): Biobränslen, som t.ex. biogas, ved, pellets och flis kommer direkt från träd och växter som när de växer tar upp koldioxid ur luften. När man sedan förbränner dem avges inte mer koldioxid än vad växterna tog upp under sin livstid. Så länge nya växter växer upp istället för dem som förbrännts är kretsloppet i balans. (Kommunal klimatskola) Biobränslen från skogen kan ersätta fossila bränslen och träprodukter kan ersätta energiintensiva material som såsom cement, stål och plast. Dessa användningar leder till en direkt minskning av utsläppen av växthusgaser och är på lång sikt att föredra framför lagring av kol. Hög skogsproduktion och substitution är bäst för klimatet. (MISTRA-rapport) Biobränslen bidrar inte till ökad koldioxidhalt i atmosfären Rätt men ändå fel! Varför?

(Kommunal klimatskola) Biobränslen från skogen kan ersätta fossila bränslen och träprodukter kan ersätta energiintensiva material som såsom cement, stål och plast.

7 Disposition 1. Den globala kolbalansen som ett typfall för hur systemet med källor/sänkor fungerar 2. Några begrepp och definitioner 3. Effekten på klimatsystemet av biobränsle från avverkningsrester (GROT) 4. Effekten på klimatsystemet av biobränsle från avverkning av växande träd (gallring) 5. Slutsatser och rekommendationer

8 1. Den globala kolbalansen ett slutet system Atmosfären Koncentrationen av växthusgaser påverkar klimatet Jordytan

9 1. Den globala kolbalansen ett slutet system Atmosfären Koncentrationen av växthusgaser påverkar klimatet Flödet av växthusgaser in/ut från atmosfären orsakar förändringen av koncentrationen. Inflödet är idag större än utflödet CO 2 - halten ökar. Jordytan

växthusgaser in/ut från atmosfären orsakar förändringen av

10 Den Human globala Perturbation kolbalansens of the Global utveckling Carbon över Budget tiden PgC CO 2 flux (Pg C y -1 ) Sink Source extra-tropics deforestation tropics % Time (y) Global Carbon Project (2008)

11 Human Perturbation of the Global Carbon Budget CO 2 flux (Pg C y -1 ) Sink Source fossil fuel emissions deforestation PgC % % Time (y) Global Carbon Project (2008)

emissions deforestation 2000-2007 PgC 7.

12 Human Perturbation of the Global Carbon Budget CO 2 flux (Pg C y -1 ) Sink Source fossil fuel emissions deforestation PgC % % Time (y) Global Carbon Project (2008)

13 Human Perturbation of the Global Carbon Budget CO 2 flux (Pg C y -1 ) Sink Source fossil fuel emissions deforestation atmospheric CO PgC % % % Time (y) Global Carbon Project (2008)

deforestation atmospheric CO 2 2000-2007 PgC 7.

14 Human Perturbation of the Global Carbon Budget CO 2 flux (Pg C y -1 ) Sink Source fossil fuel emissions deforestation atmospheric CO PgC % % % ocean % Time (y) Global Carbon Project (2008)

deforestation atmospheric CO 2 2000-2007 PgC 7.5 83% 1.

15 Human Perturbation of the Global Carbon Budget fossil fuel emissions PgC CO 2 flux (Pg C y -1 ) Sink Source deforestation atmospheric CO 2 land ocean % % % % % Time (y) Global Carbon Project (2008) Sänkor ger oss rabatt på utsläppen

deforestation atmospheric CO 2 land ocean 7.5 83% 1.5 17% 4.2 45% 2.

16 2. Skogens kolbalans - processer, principer & begrepp Fotosyntes NEE (-) (+) (+) Autotrof respiration Förnafall Rotförna Markkol Heterotrof respiration DOC = partikelflöde = gasflöde NEE = Nettoutbyte av CO 2 = Fotosyntes + Respiration

Rotförna Markkol Heterotrof respiration DOC =

17 Begrepp & definitioner NEE = Nettoutbyte av CO 2 = Fotosyntes + Respiration (flödesbaserat begrepp) = C träd + C markveg + C markkol + C död ved + C.. (kolförrådsbaserat begrepp) NEE > 0 betyder att atmosfärens CO 2 -halt ökar NEE < 0 betyder att atmosfärens CO 2 -halt minskar

till atmosfären om vi använder fossila bränslen

18 3. Effekten av biobränsle från avverkningsrester (GROT) (eller stubbar) Vi får dubbla emissioner till atmosfären om vi använder fossila bränslen och låter avverkningsresterna ligga kvar i skogen

19 Effekten av biobränsle från avverkningsrester (GROT) Vi får endast en emission till atmosfären om vi i stället för de fossila bränslet bränner avverkningsresterna

20 Växthusgasbalans - GROT till bioenergi Ingen GROTanvändning GROT-användning 10 Bio Utsläpps/upptagsenheter Bruttoutsläpp Nettoupptag i skog Fossilt Ökat upptag = netto som blir kvar i atmosfären

Utsläpps/upptagsenheter 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8-10

21 Växthusgasbalans - GROT till bioenergi Ingen GROTanvändning GROT-användning 10 Bio Utsläpps/upptagsenheter Bruttoutsläpp Nettoupptag i skog Fossilt Ökat upptag = netto som blir kvar i atmosfären

22 2. Skogens kolbalans - processer, principer & begrepp Fotosyntes NEE (-) (+) (+) Autotrof respiration Förlusterna minskar vid GROT-användn (NEE blir mer negativ = större upptag) Förnafall Rotförna Markkol Heterotrof respiration DOC = partikelflöde = gasflöde

23 Men: Nedbrytningshastighet GROT 50% år 95% x år (Hyvönen et al., 2000 Forest Ecology and Management 126:97-112)

24 Nedbrytningshastighet stubbar 50% 20 år 95% (Melin et al., 2009 Forest Ecology and Management 247: )

25 Relativ emissionsbesparing vid GROT och stubbanvändning Relativ emissionsbesparing % GROT Stubbar 95% yrs 20 yrs Tid efter avverkning (år)

26 Hur stor är den verkliga emissionsminskningen? Relativ emissionsbesparing % 95% n ((1 exp( a t ) B CO2 = E( t) )) t= o yrs 20 yrs Tid efter avverkning (år) Emissionsbesparing (M ton CO 2 ) Omedelbart tillgodoräknande 10 år halveringstid 37% 21% emission från biobränsle, CO 2 (M ton) års halveringstid

27 Den ur klimatets synpunkt verkliga besparingen är 20-35% av den politiska! 40 Emissionsbesparing (M ton CO 2 ) Omedelbart tillgodoräknande 10 år halveringstid 37% 21% 0 20 års halveringstid A. Lindroth Skogens roll i klimatsystmet

28 Och: Förändring av kvävemineralisering vid GROT-användning Minskad N-tillfösel vad betyder det för nettosänkan? Anm.: Inklusive kvävedeposition (Akselsson et al 2007, For Ecol & Manag 238: )

29 3. Effekten av biobränsle från växande skog (gallringsträd)

30 Växthusgasbalans - gallringsträd till bioenergi Ej växande träd till biobränsle Växande träd till biobränsle Utsläpps/upptagsenheter Bruttoutsläpp Nettoupptag i skog Bio Fossilt = netto som blir kvar i atmosfären

31 Växthusgasbalans - gallringsträd till bioenergi Ej växande träd till biobränsle Växande träd till biobränsle Utsläpps/upptagsenheter Bruttoutsläpp Nettoupptag i skog Bio Fossilt = netto som blir kvar i atmosfären

32 2. Skogens kolbalans - processer, principer & begrepp Fotosyntes NEE (-) (+) (+) Autotrof respiration Gallring leder till kortvarigt minskad fotosyntes (NEE blir mindre negativ upptaget minskar) Förnafall Rotförna Markkol Heterotrof respiration DOC = partikelflöde = gasflöde

33 5. Slutsatser Det enda sättet som biobränsleanvändning kan åstadkomma en positiv effekt på klimatsystemet är om åtgärden leder till ett ökat nettoupptag från atmosfären GROT-användning är positiv men besparingseffekten är utsträckt över förhållandevis lång tid Oklart vilken effekt den minskad N-tillförsel vid GROTanvändning har på nettoupptaget (negativ inverkan) Avverkning av växande träd för bioenergiändamål har ingen eller till och med en svagt negativ effekt på klimatsystemet (beror sannolikt på vilket fossilt bränsle man jämför med). Kan ej rekommenderas ur klimatsynpunkt.

34 5. och rekommendationer Plantera snabbväxande skog (energiskog) som har ett stort nettoupptag jämfört med det som växte där innan etableringen. Det ökade upptaget (jämfört med tidigare, ej jämfört med 0-upptag) kan användas för ett ersätta fossilt och ger då motsvarande positiva effekt på klimatsystemet. Denna åtgärd kan ge effekt förhållandevis snabbt. Kvävegödsla särskilt utvalda områden i redan etablerad skog. Kvävegödsling har mycket positiv effekt på nettoupptaget. Det ökade upptaget kan användas för att ersätta fossilt och ger då motsvarande positiva effekt på klimatsystemet. Denna åtgärd kan ge effekt mycket snabbt.

35 Jag - klimatsystemets försvarsadvokat! Ni = Juryn!

Relevanta dokument

Vilken klimatnytta gör svensk skog och hur man hävda att den inte gör det?

Vilken klimatnytta gör svensk skog och hur man hävda att den inte gör det? Föredrag vid seminariet Ska Bryssel bestämma till vad och hur vår biomassa får användas??, Sundsvall, 8 maj 2014, anordnat av