Livscykelanalys av svenska biodrivmedel

Transkript

1 Livscykelanalys av svenska biodrivmedel Mikael Lantz Miljö- och energisystem Lunds Tekniska Högskola

2 Bakgrund Flera miljöanalyser genomförda, både nationellt och internationellt. Resultaten varierar. Varför? - Olika råvaror och produktionsmetoder - Olika beräkningsmetoder Behov av: aktuella miljöanalyser då förändringar sker snabbt nationella analyser då regionala förutsättningar skiljer inkludera nya biodrivmedelssystem biogas från restprodukter beakta markeffekter

3 Analyserade biodrivmedel Etanol från vete Etanol från sockerbetor Etanol och biogas från vete RME från raps Biogas från sockerbetor Biogas från vall Biogas från majs Studie 1: Börjesson, Tufvesson och Lantz (2010) Livscykelanalys av svenska biodrivmedel Biogas från drank Biogas från rapskaka Biogas från glycerol Biogas från permeatvassle Biogas från fodermjölk Biogas från fiskrens Biogas från bageriavfall Studie 2: Tufvesson och Lantz (2012) Livscykelanalys av biogas från restprodukter

4 Analyserade miljöeffekter Växthusgaser Övergödning Försurning Marknära ozon Partiklar Energibalans

5 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

6 Biogas från grödor Inkluderar -Odling av substrat (sockerbeta, majs, vall etc.) -Transport och förbehandling av substrat -Produktion av fordonsgas (processenergi, metanläckage) -Lagring av rötrest (emissioner av NH 3 ) -Transport och spridning av rötrest Bild från Lovisa Björnsson, LTH

7 Biogas från grödor systemexpansion Rötrest Inkluderar -Odling av substrat (sockerbeta, majs, vall etc.) -Transport och förbehandling av substrat -Produktion av fordonsgas (processenergi, metanläckage) -Lagring av rötrest (emissioner av CH 4, NH 3 ) -Transport och spridning av rötrest -Rötresten används vilket leder till minskad användning av mineralgödsel Bild från Lovisa Björnsson, LTH

8 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 leder till uppodling av ny åkermark i andra delar av världen. Svårt att beräkna och allmän beräkningsmetod saknas inkluderas inte i LCA.

9 Växthusgaser 100 ¼ ogödslad gräsmark, ¾ spannmålsodling = idag 80 Gram CO 2 -ekv / MJ drivmedel Vete - etanol Sockerbetor - etanol Raps - RME Sockerbetor - biogas Vall - biogas Oberoende av markreferens Majs - biogas Hush.avfall - biogas Ind.avfall -biogas Gödsel - biogas Besnin & diesel 60% reduktion Basfall Systemexpansion Studie 1: Börjesson et al. (2010)

10 Växthusgaser biogas från restprodukter Systemexpansion: Inkl. även att restprodukten ersätts med annat foder (soja, foderkorn, melass). Studie 3: Tufvesson och Lantz (2012)

11 Emissioner av växthusgaser - biogas

12 Hållbarhetskriterierna Direktiv om främjande av användning av energi från förnybara energikällor (EU, 2009) Emissionerna av växthusgaser ska minska med minst 35% jämfört med fossila bränslen. Den minskning som ska ske avser de utsläpp som uppstår under produktionskedjan. Från 2018 är kravet 60%. I direktivet ställs krav på vilken typ av mark som får användas för att producera råvaror för biodrivmedelsproduktion. Lag (2010:598) om hållbarhetskriterier för biodrivmedel och flytande biobränslen. Drivmedel som inte uppfyller hållbarhetskriterierna omfattas inte av befrielse från energi- och koldioxidskatt.

13 Hållbarhetskriterierna Typ av råvara Minskning av växthusgaser ska visas Uppfyllande av markkriterier ska visas Utsläpp fram till insamling av råvaran = 0 Grödor och annan primär råvara Samprodukter från industriell process JA JA NEJ JA JA NEJ Restprodukter Från jordbruk, skogsbruk, fiske, och vattenbruk JA JA JA Från industri JA NEJ JA Avfall JA NEJ JA Rapskaka är en samprodukt medan övriga substrat klassas som avfall eller restprodukter. Nordisk elmix (34,9 g CO 2 -ekv/mj) istället för svensk elmix (11,2 g CO 2 -ekv./mj). Varken rötresthantering eller alternativ substratanvändning beaktas.

14 Emissioner av växthusgaser Studie 3: Tufvesson och Lantz (2012)

15 Förslag till reviderat Renewable Energy Directive 1. Max 5% från livsmedelsgrödor (tidigare ej tak) 2. Ettåriga livsmedelsgrödor belastas med iluc-faktorer 3. Cellulosagrödor (ej till livsmedel) får dubbelräkna klimatnyttan 4. Hushållsavfall, gödsel och industriavfall (och halm) får fyrdubbla klimatnyttan BIOGAS!

16 100 Klimatnytta Reviderat EU-förslag (oktober -12) g CO2-ekv. / MJ biodrivmedel iluc-faktor 60% reduktion 0 Vete - et anol Sockerbetor - etanol Raps - RME Sockerbetor - biogas Vall - biogas Majs - biogas Bensin & diesel -20 (Baserat på EU s beräkningsmetod i RED + nytt förslag om iluc-faktorer) iluc = indirect Land Use Change Spannmål: 12 g; Sockerbetor: 13 g; Raps: 55 g; Vall:? Baserad på studie 1: Börjesson et al. (2010)

17 Slutsatser - Kritiska faktorer Lustgasemissioner från gödselmedelstillverkningen (N 2 O) Biogena N 2 O-utsläpp från marken CO 2 -emissioner till följd av förändrad markanvändning Energikälla i drivmedelsanläggningen Metanläckage vid biogasproduktion Vid användning av restprodukter som idag används som djurfoder har ersättningsfodret stor betydelse för totala miljöpåverkan

18 Slutsatser Dagens svenska biodrivmedel leder till klimatnytta jämfört med bensin och diesel. Direkta markeffekter kan minska klimatnyttan i framtiden. Alla biodrivmedelsystem har för- och nackdelar som måste beaktas. Biogas från restprodukter leder till klimatnytta jämfört med bensin och diesel och den producerade biogasen uppfyller hållbarhetskriterierna. Om djurfoder måste ersättas så leder produktion av biogas från energigrödor till större utsläppsreduktion än biogas från restprodukter.

19 Tack för uppmärksamheten! Studie 1: Börjesson, Tufvesson, Lantz (2010) Livscykelanalys av svenska biodrivmedel, Rapport 70, Miljöoch Energisystem, Lunds universitet. Studie 2: Tufvesson, Lantz (2012) Livscykelanalys av biogas från restprodukter, Rapport 76, Miljö- och energisystem, Lunds Universitet.

20 Spannmålsodling som markreferens Ogödslad gräsmark/träda som markreferens