Biodrivmedel ur ett globalt och svenskt perspektiv

Transkript

1 Biodrivmedel ur ett globalt och svenskt perspektiv Maria Grahn Fysisk resursteori, Chalmers Tekniska Högskola, Göteborg

2 Energisystemet (el, värme och transportbränslen) står åtminstone inför tre långsiktiga utmaningar i. Klimatpåverkan ii. Resursbasen iii. Energisäkerhet 80% av den globala energitillförseln är fossil

3 Energianvändning i Sveriges transportsektor Användningen av bensin minskar, diesel ökar. Etanol och RME 1,1% av energianv. exkl. bunkeroljan Källa: SCB, Energimyndighetens bearbetning, Energiläget 2004.

4 Den förstärkta växthuseffekten - globalt miljöproblem Kan vi minska koldioxidutsläppen, från n det globala energisystemet, samtidigt som efterfrågan påp energi ökar? Energieffektivisering lika viktigt som all energitillförsel tillsammans halvera energiefterfrågan

5 Biomassa Kan användas ndas för f r elproduktion, värmeproduktion v och/eller för f r produktion av drivmedel Är r CO 2 -neutral Tekniken är r tillgänglig idag Mycket stor global potential men räcker r ändå inte för r att ersätta fossil energi i alla sektorer. I vilken sektor kan biomassa ersätta fossil energi till lägsta l kostnad? - Bio-värme 80-90% verkningsgrad - Bio-el 30-50% verkningsgrad - Biodrivmedel 25-60% verkningsgrad

6 Alternativa transportbränslen från biomassa Cellulosa & Lignin Skog, skogsplantage, svartlut Stärkelse Spannmål, vete, korn, majs mm Socker Olja Raps, solrosfrön Restflöden från skogsbruk, jordbruk och övr. samhället Sågspån, halm, sopor, slam, slakteriavfall, gödsel BIOMASSA Förgasning Syntesgas bildas (CO och H2) Jäsning av socker Pressning och esterisering Rötning Metan bildas OMVANDLINGSPROCESSER Elektricitet Vätgas Fischer- Tropsch Diesel DME (Dimetyleter) Metanol Etanol RME (Rapsmetylester) Biogas ENERGIBÄRARE

7 Tre generella storleksordningar på produktionskostnader SEK/liter bensinekv Bensin/ diesel Sockeretanol Cellulosaetanol DME FTD Metanol RME Spannmålsetanol

8 Jordbruksmark vid spannmålsetanol Varje liter etanol kräver 2,65 kg vete Avkastningen i Sverige liksom i Europa är ca 6 ton vete per ha Etanol för Sveriges transportsektor 95 TWh (16 G liter) Jordbruksmark som behövs för 95 TWh etanol Ca 7 Mha

9 Jordbruksmark vid spannmålsetanol Varje liter etanol kräver 2,65 kg vete Avkastningen i Sverige liksom i Europa är ca 6 ton vete per ha Etanol för Sveriges transportsektor 95 TWh (16 G liter) Jordbruksmark som behövs för 95 TWh etanol Relation till total åkermark i Sverige (2,7 Mha) Ca 7 Mha Ca 3 ggr större areal

10 Jordbruksmark vid spannmålsetanol Varje liter etanol kräver 2,65 kg vete Avkastningen i Sverige liksom i Europa är ca 6 ton vete per ha Etanol för Sveriges transportsektor 95 TWh (16 G liter) Jordbruksmark som behövs för 95 TWh etanol Relation till total åkermark i Sverige (2,7 Mha) Ca 7 Mha Ca 3 ggr större areal Relation till total spannmålsmark i Sverige (1,2 Mha) Ca 6 ggr större areal

11 Jordbruksmark vid spannmålsetanol Varje liter etanol kräver 2,65 kg vete Avkastningen i Sverige liksom i Europa är ca 6 ton vete per ha Jordbruksmark som behövs för 95 resp TWh etanol Relation till total åkermark i Sverige (2,7 Mha) resp. EU-15 (73 Mha) Relation till total spannmålsmark i Sverige (1,2 Mha) resp. EU-15 (38 Mha) Etanol för Sveriges transportsektor 95 TWh (16 G liter) Ca 7 Mha Ca 3 ggr större areal Ca 6 ggr större areal Etanol för Europas transportsektor 3900 TWh (655 G liter) Ca 289 Mha Ca 4 ggr större areal Ca 8 ggr större areal Spannmålsetanol kan inte ensamt ersätta olja i transportsektorn Spannmålsetanol kan inte ensamt ersätta olja i transportsektorn För att kunna nå låga CO 2 -mål måste fler och effektivare alternativa drivmedel utvecklas

12 Hur kan vi minska koldioxidutsläppen, från n det globala energisystemet, samtidigt som efterfrågan påp energi ökar?

13 Global energimodell: Övre gräns på CO 2 -utsläppen och minimera kostnaderna CO 2 Omvandlings- kostnad Primärenergi Råvarukostnad Energiomvandling Energiefterfrågan

14 Modellen tar inte hänsyn till lokala luftföroreningar eventuella önskemål om att minska beroendet av importerad olja sysselsättningen i jordbrukssektorn

15 EJ/år 1200 Global primärenergi utan begränsning på CO 2 -utsläppen KÄRNKRAFT 600 KOL OLJA NATURGAS VIND VATTEN BIO

16 EJ/år Global primärenergi CO 2 -mål 450 ppm, utan CO 2 -avskiljning KÄRNKRAFT KOL OLJA SOL_H2 SOL_EL VIND VATTEN 100 NATURGAS BIO

17 EJ/år Global primärenergi CO 2 -mål 450 ppm, med CO 2 -avskiljning NATURGAS OLJA KÄRNKRAFT KOL KOL med CO2-avskiljn BIO SOL_H2 SOL_EL VIND VATTEN BIO med CO2-av

18 EJ/år Global primärenergi CO 2 -mål 350 ppm, med CO 2 -avskiljning KÄRNKRAFT NAT.GAS OLJA KOL KOL m CO2-avsk BIO SOL_H2 BIO m CO2-avsk NAT.GAS med CO2- avsk SOL_EL VIND VATTEN

19 Drivmedel i den globala transportsektorn med begränsning på CO 2 -utsläpp Transportbränslen vid 450 ppm utan CO 2 -avskiljning (EJ/år) TÅG BENSIN/ DIESEL SYNT. FLYGBRÄNSLE NG H2_FC Transportbränslen vid 450 ppm med CO 2 -avskiljning och antagande att vätgas inte blir möjligt i transportsektorn (EJ/år) TÅG BENSIN/ DIESEL SYNT. FLYGBRÄNSLE MEOH/DME/FTD FOSSIL_FC MEOH/DME/FTD BIO_FC Biodrivmedel blir ett viktigt verktyg vid hårda CO 2 -krav om vätgas inte blir möjligt i transportsektorn.

20 Slutsatser Det är möjligt att minska koldioxidutsläppen från energisystemet samtidigt som efterfrågan på energi ökar. För att nå ett ambitiöst klimatmål behövs en genomgripande förändring av energisystemet. I ett nära perspektiv är energieffektiviseringar samt en ökad användning av biomassa två viktiga verktyg. Biomassa ersätter fossila bränslen till en lägre kostnad då den används för värmeproduktion jämfört med att ersätta olja i transportsektorn.

21 Slutsatser forts. Om man vill införa biodrivmedel krävs specifika styrmedel utöver en generell CO 2 -avgift. Biodrivmedel blir ett viktigt verktyg för att nå ambitiösa klimatmål om vätgas inte blir möjligt i transportsektorn. Oavsett val av drivmedel är det av betydelse att styra mot utveckling och val av energieffektiva fordon. Styrmedel för klimatpolitik: inför och höj successivt kostnaden för att släppa ut CO 2, standarder för effektivisering, och stöd till teknikutveckling. Stora omställningar tar tid men för att nya tekniker ska kunna tillämpas om ca 30 år krävs stora satsningar idag.

22 Tack för uppmärksamheten!