Livscykelanalys av svenska biodrivmedel

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Livscykelanalys av svenska biodrivmedel"

Solveig Nyström
för 8 år sedan
Visningar:

1 Livscykelanalys av svenska biodrivmedel Linda Tufvesson Miljö- och energisystem Lunds Universitet

2 Alternativ till dagens drivmedel

3 Aktiviteter i en produkts livscykel Inflöde Material Energi Utvinning av råmaterial Förädling av råmaterial Tillverkning/Produktion Transporter Användning Utflöde Luftutsläpp Vattenutsläpp Fast avfall Andra typer av utsläpp till miljön Återvinning/Återanvändning Avfallshantering Produktens livscykel

Användning Utflöde Luftutsläpp Vattenutsläpp Fast avfall Andra typer av

4 Bakgrund Flera miljöanalyser har gjorts, både nationellt och internationellt. Resultaten varierar. Varför? - Olika råvaror och produktionsmetoder - Olika beräkningsmetoder Stort behov av aktuella miljöanalyser förändringar sker snabbt Behov av nationella analyser regionala förutsättningar skiljer Behov av att inkludera nya biodrivmedelssystem framför allt olika biogassystem Behov att beakta markeffekter ingår inte i tidigare analyser (stor debatt kring detta)

sker snabbt Behov av nationella analyser regionala förutsättningar skiljer Behov av att inkludera nya

5 Syfte Uppdaterad miljöanalyser för biogas, etanol och RME baserat på dagens svenska förhållanden Identifiera de steg i livscykeln som signifikant påverkar de olika biodrivmedlens miljöprestanda Förankring i en bred referensgrupp bestående av myndigheter, organisationer och företag Säkerställande av vetenskaplig kvalitet via kritisk granskning från oberoende part (Svenska Miljöinstitutet, IVL)

Förankring i en bred referensgrupp bestående av myndigheter, organisationer och företag

6 Analyserade biodrivmedel Etanol från vete Etanol från sockerbetor Etanol och biogas från vete Etanol från sockerrör (Import från Brasilien) RME från raps Biogas från sockerbetor Biogas från vallgräs Biogas från majs Biogas från livsmedelsindustriavfall Biogas från hushållsavfall Biogas från gödsel

från raps Biogas från sockerbetor Biogas från vallgräs Biogas från majs

7 Inkludering av biprodukter Etanol från vete 1,6 kg halm Odling 2,3 kg vete Tre beräkningssätt: (enligt ISO ) Energiinnehåll Ekonomiskt värde Ersättningsprodukt Transport Process 1 liter etanol 0,8 kg drank

ISO 14 040) Energiinnehåll Ekonomiskt värde

8 ALLA Diesel Gödsel Odling WP3 Övrigt ETANOL Vete Sockerbetor Sockerrör Allokering Systemutvidgning Allokering Systemutvidgning Allokering Systemutvidgning Halm Skogsflis Blast El Värme /ånga Process Drank Sojamjöl Foderkorn Pulpa Foderkorn El Bagasse NG-el Biobränsle Drivmedel BIOGAS Sockerbetor/vall/majs Allokering Systemutvidgning BIOGAS & ETANOL Vete Allokering Systemutvidgning RME Raps Allokering Systemutvidgning Halm Skogsflis Sojamjöl Rötrest Rötrest Mineralgödsel Mineralgödsel Rapsmjöl Glycerol Foderkorn Fossilbas. Biobas.

Biobränsle Drivmedel BIOGAS Sockerbetor/vall/majs Allokering Systemutvidgning BIOGAS & ETANOL Vete Allokering Systemutvidgning RME

9 Systemgränser - fortsättning ALLA BIOGAS Gödsel Industriavfall Hushållsavfall Allokering Systemutvidgning Allokering Systemutvidgning Allokering Systemutvidgning Diesel Diesel El Värme /ånga Process Rötrest Orötad gödsel Transport Rötrest Insamling/ Transport Rötrest Mineralgödsel Mineralgödsel Mineralgödsel Biogas

Systemutvidgning Diesel Diesel El Värme /ånga Process Rötrest Orötad gödsel

10 Slutanvändning i fordon Jämförelser mellan etanol, RME, biogas, bensin och diesel i lätta respektive tunga fordon Dagens bästa kommersiella teknik (aktuella fordon som säljs)

11 Direkta och indirekta markeffekter Direkta markeffekter: byte av gröda på aktuell och identifierad åkermark som leder till förändrat kolinnehåll i marken bör inkluderas i LCA Indirekta markeffekter: teoretiska ekonomiska modeller som antar att ökad produktion av biodrivmedel per automatik leder till uppodling av ny åkermark i andra delar av världen svårt att bevisa och härleda och bör inte inkluderas i LCA p.g.a stora vetenskapliga brister

ekonomiska modeller som antar att ökad produktion av biodrivmedel per automatik leder till uppodling av ny

12 Analys markanvändning och biodrivmedel Direkta markeffekter: 25% odling för biodrivmedel antas ske på tidigare gräsbevuxen åkermark (sannolikt överskattning) via omfördelning (spannmål > vall > träda) Indirekta effekter: Nuvarande odlingsareal för biodrivmedel kan öka 2-3 ggr utan att påverka mat- och foderproduktionen (när denna är konstant) genom dynamiska effekter (effektivare vallodling, minskad trädesareal, ökad produktivitet o s v) En ökad odlingsareal för biodrivmedel kan dock leda till ökade direkta markeffekter när mer gräsbevuxen åkermark används

ggr utan att påverka mat- och foderproduktionen (när denna är konstant) genom dynamiska effekter (effektivare vallodling, minskad

13 Resultat: Utsläpp av klimatgaser* % reduktion 25 0 Vete-etanol S.betor-etanol S.betor-biogas Raps-RME Vall-biogas Majs-biogas Vete-etanol&biogas Sockerrör-etanol Hush.avfall-biogas Ind.avfall-biogas Gödsel-biogas Besnin&diesel -25 Gram CO2-ekv / MJ drivmedel -50 * Baserat på systemutvidgning och exklusive halm

14 Klimatnytta beroende på markreferens* 100 Växthusgasreduktion, % % 25% Vete-etanol S.betor-etanol S.betor-biogas Raps-RME Vall-biogas Majs-biogas Andel odling på gräsbevuxen mark, % *Avser systemutvidgning och exklusive halm

betor-biogas Raps-RME Vall-biogas Majs-biogas 0 0 50 100 Andel

15 Växthusgasreduktion * Biomassa Biodrivmedel Systemutvidgning Energiallokering ** Reduktion i % Reduktion i % Vete Etanol (67) Sockerbetor Etanol (76) Biogas *** (76) Raps RME (58) Vallgrödor Biogas (68) Majs Biogas (65) Vete Etanol & biogas (60) Sockerrör Etanol Hushållsavfall Biogas Industriavfall Biogas Gödsel Biogas * Exkl. skörderester, **Exkl. markkolsförändring inom parantes, *** Inkl. blast

(68) Majs Biogas 75 61 (65) Vete Etanol & biogas 67 56 (60) Sockerrör Etanol 79 77 Hushållsavfall Biogas 103 88

16 Dock, stor förbättringspotential Fingödsel i stället för fulgödsel (80% mindre lustgas) = ökar klimatnyttan med flera procentenheter Effektivare kvävegödslingsstrategier minskar biogen lustgas vilket ger stor effekt Växtförädling dedikerade energisorter Utvecklad processintegrering i drivmedelsanläggningar SA: Ökad odling på gräsmark kan till stor del kompenseras av effektiviseringar i hela produktionskedjan!

vilket ger stor effekt Växtförädling dedikerade energisorter Utvecklad processintegrering i

17 Volymer kopplat till systemutvidgning & råvarupotential Etanol - spannmål motsvarande 2,5-5% bensin drank som proteinfoder, exkl. export av drank Raps - RME motsvarande 2,5% diesel - ökad inhemsk rapsodling, exkl. import av rapsfrö Sockerbetor - etanol & biogas maximalt 5-8% bensin - när all potentiell betodling utnyttjas för drivmedel (ingen sockerproduktion) Hushålls- & industriavfall - biogas motsvarande 5% bensin Gödsel - biogas motsvarande 7% bensin (Totalt 84 TWh drivmedel för vägtransporter, 42 TWh bensin + 42 TWh diesel)

import av rapsfrö Sockerbetor - etanol & biogas maximalt 5-8% bensin - när all potentiell betodling utnyttjas för drivmedel (ingen

18 Sockerrör-etanol Klimatnytta per hektar åkermark * Vete-etanol S.betor-etanol S.betor-biogas Raps-RME Vall-biogas Majs-biogas Vete-etanol&biogas Ton CO2-ekv / hektar åkermark * Baserat på systemutvidgning och exklusive halm

19 Kritiska faktorer råvaror och produktion Fin- eller fulgödsel vid odling samt odlingens kväveeffektivitet (lustgasutsläpp) Öppen eller gräsbevuxen åkermark som utnyttjas (biogena koldioxidutsläpp) Bränsle i drivmedelsanläggning (biobränsle eller fossila bränslen) Kvalitet på foderbiprodukter och hur mycket sojamjöl som kan ersättas (spannmålsetanol och RME) Metanläckage vid biogasproduktion Metanläckage vid traditionell gödsellagring (gödselbaserad biogas) Tekniknivå för fordon (genomsnitt eller nya bilar med bästa avgasrening)

bränslen) Kvalitet på foderbiprodukter och hur mycket sojamjöl som kan ersättas (spannmålsetanol och RME) Metanläckage vid

20 Slutsatser Alla dagens svenska biodrivmedel leder till stor klimatnytta jämfört med fossila drivmedel Direkta markeffekter kan minska klimatnyttan i framtiden men detta kan till stor del motverkas av olika förbättringsåtgärder Dagens svenska biodrivmedel leder inte till indirekta markeffekter i andra länder då vi fortfarande har outnyttjad odlingskapacitet och åkermark, världsmarknadsöverskott av spannmål o s v

förbättringsåtgärder Dagens svenska biodrivmedel leder inte till indirekta markeffekter i andra länder

21 Slutsatser Dagens inhemska odlingsareal för biodrivmedel kan öka 2-3 gånger utan att komma i konflikt med mat- och foderproduktion tack vare dynamiska effekter vid ökade priser och lönsamhet för jordbrukaren (effektivare utnyttjande av befintlig åkermark, högre skördenivåer o s v) Dagens svenska biodrivmedel har alla sin för- och nackdelar men vi vet vilka faktorer som är viktiga att beakta för att optimera deras miljönytta Dagens svenska biodrivmedel baserat på jordbruksråvara kan enbart ersätta en begränsad del av dagens fossila drivmedel (kanske 10-15%), d v s alla behövs och bör utnyttjas så effektivt som möjligt

22 Klimatnytta elbilar

Relevanta dokument

Hur klimateffektiv är etanol?

Hur klimateffektiv är etanol? Etanolseminarium 9 Juni 2010, Stockholm Pål Börjesson Environmental and Energy Systems Studies Lund University, Sweden det korta svaret är -det beror på hur produktionssystemet