Systemanalys av vasskörd i kustzon för biometan- och biogödselproduktion

Systemanalys av vasskörd i kustzon för biometan- och biogödselproduktion Svensk sammanfattning Emma Risén, Erik Gregeby, Olena Tatarchenko, Eva Blidberg, Maria E. Malmström, Ulrika Welander och Fredrik Gröndahl Maj 2012

Inledning Denna rapport är en svensk sammanfattning av en vetenskaplig artikel av Risén m. fl. (2012). Arbetet som är utfört i koppling till denna rapport har gjorts inom ramen för projektet Biogas Nya substrat från havet som drivs av Regionförbundet i Kalmar län. Projektet genomfördes 2009-2012 och är delfinansierat av regionala strukturfonden för Småland och Öarna. Sammanfattning Det pågår i dagsläget ett flertal projekt där havsbaserad biomassa skördas från Östersjön i syfte att minska övergödningen samt för att kunna nyttja dessa resurser för produktion av biodrivmedel. Denna studie fokuserar på bladvass (Phragmites australis) och i studien utförs en systemanalys av vasskörd för produktion av biometan och biogödsel. Syftet med studien är; att fastställa metanutbytet vid anaerob nedbrytning av vass, att utföra en bedömning av primärenergiflöden i systemet, att kvantifiera reduktionen av växthusgaser när ett fossilt referenssystem ersätts, samt att bedöma systemets potential för återföring av näring från kustzon till åkermark. Eftersom resultaten från beräkningar av energi- och växthusgasbalanser är starkt beroende av systemgränser, systemets design och beräkningsmetoder så är denna studie delvis baserad på ett pågående projekt i Kalmar Län, Biogas Nya substrat från havet. Försök i kontinuerliga tankreaktorer i labbskala för att fastställa metanutbytet vid anaerob nedbrytning indikerar ett ökat metanutbyte på 219 Nm 3 CH 4 /ton VS vid tillsats av vass till blandade substratfraktioner. Resultaten pekar på en positiv energibalans där energiåtgången beräknats till 40 % av energiinnehållet i den producerade biometanen och nettoproduktionen av energi motsvarar cirka 40 liter bensin-ekvivalenter per ton skördad vass. I jämförelse med ett fossilt referenssystem kan växthusgasutsläppet reduceras med cirka 80 % och näringsflödesanalysen indikerar att cirka 60 % av allt kväve och i princip allt fosfor kan återcirkuleras från kustzonen till åkermark i form av biogödsel. När man sammanväger de faktorer som undersökts i denna studie framgår att vasskörd för biometan- och biogödselproduktion kan vara ett lovande system. Vidare studier som fokuserar på andra hållbarhetsaspekter, så som naturresurspotential, påverkan på ekosystemet samt kvantifiering av de socioekonomiska aspekterna bör dock utföras. 2

Innehållsförteckning Sammanfattning... 2 1. Introduktion... 4 2. Material och metoder... 5 2.1 Systembeskrivning... 5 2.2 Energianalys... 7 2.2.1 Metanutbyte... 7 2.2.2 Energiutvärdering... 8 2.3 Växthusgasemissioner... 8 2.4 Nettonäringsflöden... 9 3. Resultat... 10 3.1 Energianalys... 10 3.1.1 Energiförbrukning... 10 3.1.2 Metanutbyte... 10 3.1.3 Energiutvärdering... 11 3.2 Växthusgasemissioner... 11 3.3 Nettonäringsflöden... 12 4. Slutsatser... 13 5. Referenser... 14 3

1. Introduktion Många kustnära områden världen om är påverkade av övergödning, en av dessa är kustzonen kring Östersjön (Kautsky et al., 1986; Elmgren, 1989; Isaeus et al., 2004). I detta område har flertalet projekt som berör minskning av övergödningen utförts och under senare år har flertalet av dessa fokuserat på skörd av havsbaserad biomassa. Största delen av fokus har varit på skörd av biomassa såsom makroalger, cyanobakterier, blåmusslor och vass med avsikt att minska övergödningen samtidigt som den insamlade biomassan används för exempelvis produktion av biobränsle, kycklingfoder, agar eller byggnadsmaterial (Lindahl et al., 2005; Filipkowska et al., 2008; Gröndahl et al., 2009; Cofreen, 2011; Risén et al., In press). Bladvass (Phragmites australis, hädanefter benämnd vass) är en av de dominerande växterna i Europeiska land-vatten gränszoner (Huhta, 2007). Det finns ett samband mellan höga kvävebelastningar och vassförekomst och som en konsekvens av detta har förekomsten av vass inom Östersjöns kustzon ökat från ett historiskt perspektiv (Kautsky et al., 1986; Elmgren, 1989; Huhta, 2007). En grov uppskattning av vassbeståndet i Sverige indikerar cirka 100 000 Ha, med cirka 1 kg vass (torrsubstans) per m 2 (Granéli, 1984). Finska vassbestånd har uppskattats till att täcka ytor på cirka 30 000 Ha och andra Östersjöländer, exempelvis Estland, rapporterar också vassbestånd som täcker stora ytor (Cofreen, 2011). Ett potentiellt användningsområde för den insamlade biomassan är biogasproduktion genom anaerob nedbrytning (rötning). Rötning av olika biomassor har ökat dramatiskt, med upp till 25 % årligen under de senaste åren, på grund av en ökad efterfrågan på hållbara och förnyelsebara energikällor (Appels et al., 2011). Biogas utnyttjas vanligen som ett bränsle för kombinerad el- och värmeproduktion men uppgradering av biogas till biometan utförs och utvecklas till viss del i norra Europa (Hjort-Gregersen et al., 2011) vilket möjliggör att biogasen i slutändan utnyttjas som fordonsbränsle. Det övergripande syftet med denna studie är att bedöma vasskörd för det kombinerade syftet att producera ett förnyelsebart biobränsle samt att skapa återcirkulationen av näringsämnen från Östersjöns kustzon till jordbruksmark. De specifika målen för studien är; Att undersöka metanutbytet vid anaerob nedbrytning av vass Att utföra en energianalys av systemet Kvantifierar minskningen av växthusgasutsläpp när ett fossilt referenssystem ersätts Att bedöma systemets potential för återföring av näring Eftersom energibalanserna för rötningssystem kan variera avsevärt, är det fördelaktigt att använda anläggnings- och fallstudiespecifik data (Berglund, 2006). Därför har denna studie som underlag för utvärderingen av vass, utgått från den data och information som genererats i regionprojektet Biogas- Nya Substrat från havet i så stor utsträckning som möjligt (se Figur 2.1). Förutom denna sammanfattande rapport så redovisas studien mer utförligt i den vetenskapliga publikationen Risén et al. (2012). 4

2. Material och metoder 2.1 Systembeskrivning I denna studie har systemet där vass skördats i Östersjöns kustzon och utnyttjats för biometan och biogödselproduktion studerats. Systemet, som beskrivs i Figur 2.1, är designat för att återge det process som designats i regi av det regionala projektet Biogas nya substrat från havet i så stor utsträckning som möjligt. Det regionala projektet har fokuserat på att utföra pilotskörd av vass under sommaren 2011. Vass har sedan ensilerats och transporterats till en lagringsplats men inte förbehandlats eller rötats i fullskalig anläggning. Som markerats i figur 2.1 är det data kring skörd, ensilering, transport samt anläggningsspecifik data från Kalmar Biogas som inhämtats från det regionala projektet. För att kunna utvärdera hela systemet har därför rötningsförsök i laboratorieskala genomförts och data som inte fanns tillgängligt från det regionala projektet har hämtats i litteraturen. Inom det regionala projektet så har bland annat 5 hektar vass skördats (cirka 74 ton våtvikt) under sommaren 2011 i Kalmar Kommun. En rad olika skördemaskiner utvärderades inom det regionala projektet och maskinen med bäst skördeeffektivitet, Truxorn DM4700B, har utvärderats i denna studie. Truxorn (se Figur 2.2) var utrustad med en klippskopa som kan klippa och samla ihop vass både på land och i vatten. Efter ensilering med rundbalspress transporterades vassen cirka 10 km till en uppsamlingsplats. Från uppsamlingsplatsen transporterades sedan balarna med lastbil till Kalmar Biogas (10 km). I syfte att bedöma energiinsats, i form av el och värme, vid rötning och uppgradering av biogas till biometan studerades anläggningen som drivs av Kalmar Biogas varifrån även förhållandena för kontinuerlig teströtning togs. Anläggningen drivs inom det termofila temperaturområdet (52 C) och har en hydraulisk uppehållstid på cirka 24 dygn. Delar av den producerade biogasen förbränns i biogaseldade gaspannor för att förse rötkammaren och uppgraderingsanläggningen med värme. Kalmar Biogas samrötar en blandning av olika substrat, se Tabell 2.1 och i denna studie har det antagits att vassen samrötas tillsammans med dessa substratfraktioner. Innan vassen samrötas antogs vassen genomgå mekanisk förbehandling i form av hackning. Efter rötningen antas materialet utnyttjas som biogödsel på åkermark inom länet tillsammans med de andra substratfraktionerna. 5

Figur 2.1: Systembeskrivning där delprocesser är markerade med rektanglar och energiförbrukning med pilar in i systemet. Den streckade linjen anger systemgränserna. Röda rutor markerar delprocesser där fallstudie- eller anläggningsspecifik data använts, blå rutor indikerar att litteraturdata nyttjats och grön ruta markerar delprocesser där laboratoriedata samt fallstudiedata använts. Figur 2.2 Skördemaskinen Truxor DM4700B. I denna studie har det inte gjorts någon allokering (fördelning) av den förbrukade energin mellan de två slutprodukterna biometan och biogödsel, eftersom tidigare studier avråder från detta (Khatiwada and Silveira, 2009; Börjesson and Tufvesson, 2011). Istället har en så kallad systemutvidgning gjorts. Det innebär att den energi som sparas när biogödsel ersätter konstgödsel som i och med detta inte behöver tillverkas har inkluderats i energiberäkningarna. 6

Densiteten av den skördade vassen uppmättes till 0.44 ton per m 3. Vidare är beräkningarna grundade på antagandet att 1 ton våtvikt av vass ger upphov till 1 m 3 substratmix när vassen blandas med våtare fraktioner. Slutligen har det antagits att 1 m 3 substrat motsvarar 0.8 m 3 rötrest. Detta antagande är baserat på genomförda laboratorieförsök som visar att cirka 20 % av våtviktsvolymen avgår som metan och koldioxidgas under den anaeroba nedbrytningen (se Tabell 3.1). 2.2 Energianalys Energiberäkningarna är baserade på primärenergiflöden 1 markerade med pilar i Figur 2.1. Kvantifieringen av energiflödena är baserade på data insamlade för pilotskörden inom det regionala projektet, studier av fullskalig biogasanläggning, teströtning av vass i laboratorieskala samt analys av vassprover. Vidare har litteraturdata använts där fallstudiespecifik data saknats. All data samt beräkningar är presenterade i den mer omfattande publikationen Risén et al. (2012). 2.2.1 Metanutbyte Som grund för den producerade mängden energi, i form av biometan, ligger kontinuerliga teströtningsförsök i laboratorieskala där två stycken kontinuerligt omrörda tankreaktorer utnyttjades för att fastställa metanutbytet. Upplägget på teströtningsförsöken bygger på att vassen skall rötas vid Kalmar Biogas, efter vilket förutsättningarna för försöken är tagna. Vassen samrötades med de ordinarie substratfraktionerna, se Tabell 2.1. Båda reaktorerna (se Figur 2.3), med 30 l aktiv reaktorvolym, drevs med en processtemperatur på 52 C och 24 dygns hydraulisk uppehållstid. Vid uppstart av försöken ympades reaktorerna med reaktorinnehåll från Kalmar Biogas för att sedan köras i fas med varandra innan tillsatsen av vass, till samrötningsblandningen, påbörjades. Efter tillsatsen av vass till en av reaktorerna påbörjats så fortgick försöken under cirka 4 hydrauliska uppehållstider och metanutbytet beräknades utifrån det utökade metanutbytet vid tillsats av vass. En mer djupgående beskrivning av försöksupplägget återfinns i publikationen Risén et al. (2012). Tabell 2.1 Substratblandning vid Kalmar Biogas för samrötningsförsök. Substratfraktion Andel Slakteriavfall 38 % Nötflytgödsel 30 % Vassle 15 % Slam (rening av vatten från slakteri) 12 % Potatisrester 5 % 1 Primärenergi innebär att både indirekta och direkta energiinsatser inkluderats i utvärderingen. Indirekta energiinsatser är exempelvis den energi som krävts för att producera den direkt förbrukade energin. Exempelvis den förbrukade mängden bensin samt den energi som krävs för att framställa och distribuera denna bensin. 7

Figur 2.3 Teströtningsanläggning. 2.2.2 Energiutvärdering För att utvärdera systemets energiflöden har en rad energiindikatorer (nyckeltal) använts, dessa indikatorer samt vad de beskriver är presenterat i Tabell 2.2. Tabell 2.2: Använda energiindikatorer och dess betydelse. Indikator Akronym Ekvation Mått på Tidigare användning Input IOR output ratio Systemets energieffektivitet. IOR < 1 positivt (Berglund and Börjesson, 2006; Börjesson et al., 2010; Pöschl et al., 2010) Net energy value NEV Netto energi output från systemet. NEV>0 positivt (Hansson and Fredriksson, 2004; Varadharajan et al., 2008) Non renewable input ratio NRIR NRIR A Andel av total energiinput av icke förnybart ursprung Ej använd tidigare I Tabell 2.2 är [MJ/ton wwt] den totala mängden utnyttjad primärenergi per ton våtvikt vass och representerar den producerade mängden biometan från ett ton våtvikt vass. Vidare [MJ/ton wwt] den energi som sparas när ett ton rötrest ersätter konstgödsel och [MJ/ton wwt] är mängden icke förnybar energi som krävs under processkedjan för ett ton våtvikt vass 2. 2.3 Växthusgasemissioner Mängden växthusgaser (GHG) som kan undvikas när systemet ersätter ett fossilt referenssystem beräknades med ekvation 1 för gaserna koldioxid 3, metan och dikväveoxid (European Parliament and the Council of the European Union, 2009; Khatiwada and Silveira, 2009). Reduktionsgraden av 2 Kärnkraft är kategoriserat som en icke förnybar energikälla enligt IPCC (2007) Four Assessment Report (AR4) - Climate Change. Intergivernmental Panel on Climate Change (IPCC). 3 Endast koldioxidutsläpp från fossila källor är inkluderade. 8

växthusgaser, [%], inkluderar de GHG besparingar som sker när rötresten utnyttjas som biogödsel och därigenom ersätter konstgödsel. Reduktionsgraden är vidare beräknad från den totala mängden koldioxidekvivalenter per MJ, [g CO 2 eq / MJ], och mängden koldioxidekvivalenter som skulle bli utsläppt från ett fossilt referenssystem per MJ, [g CO 2 eq / MJ]. All data och beräkningar är redovisade i den mer omfattande publikationen Risén et al. (2012). (1) 2.4 Nettonäringsflöden Systemets kapacitet att återföra näring från kustzonen till åkermark har utvärderats med hjälp av indikatorn (nyckeltalet) Netto Näringsflödet (NNF) som beskrivs i Ekvation 2. NNF beräknar andelen av den skördade mängden kväve och fosfor, i, som kan utnyttjas som biogödsel på åkermark. Vid beräkningen av NNF tas hänsyn till de näringsförluster som förväntas ske under processkedjan, [ton] av den totala mängden skördad näring, [ton]. De uppskattade förlusterna i varje processteg redovisas i Tabell 3.4. *100 (2) 9

3. Resultat 3.1 Energianalys 3.1.1 Energiförbrukning Figur 3.1 visar delprocessernas energibehov i förhållande till det totala energibehovet för systemet. Den mest energikrävande delprocessen är uppgradering av biogas till fordonsbränsle (biometan), följt av uppvärmning och elförbrukning på den studerade anläggningen. De processer som kräver mindre än tio procent av den totala energiinputen är ensilering, transport, förbehandling samt rötresthanteringen. Figur 3.1: Delprocessernas andel av systemets totala energibehov. 3.1.2 Metanutbyte Resultat från kontinuerliga teströtningsförsök i laboratorieskala indikerar ett utökat metanutbyte på 219 Nm 3 CH 4 /ton VS vid tillsats av ensilerad vass till befintlig blandning av substrat, se Tabell 3.1. Vassen kan därför antas vara ett lämpligt samrötningssubstrat för Kalmar Biogas. Metanutbytet kan påverkas av flertalet faktorer så som sammansättningen på vassen vid skördetillfället, val av förbehandling, utformning av rötningsprocess och processparametrar. Kunskapen om metanutbytet hos vass är begränsad, Jagadabhi et al. (2011) presenterar ett metanutbyte på 220-260 Nm 3 CH 4 /ton VS vid satsvis rötning av vass i laboratorieskala. Olikheter i försöksupplägg, mellan kontinuerliga respektive satsvisa rötningsförsök, gör det svårt att direkt jämföra dessa resultat. Trots detta så ger resultatet från det kontinuerliga teströtningsförsöket en indikation på vassens lämplighet som ett substrat för samrötning i liknande, kontinuerliga, rötningsanläggningar. 10

Tabell 3.1 Reaktorprestanda under de sista 21 dagarna av reaktorförsök. Parameter Substratmix + 19 % vass (± SA) Substratmix (± SA) Organisk belastning (kg VS/m 3 d) 3.4 ± 0.1 2.9 ± 0.1 Metanproduktion (Nm 3 CH 4 /d) 39.3 ± 0.5 35.7 ± 1.7 Ökat metanutbyte (Nm 3 CH 4 /ton VS, d) 219 ± 83 - VS reduktion (%) 53.5 ± 1.6 55.5 ± 2.2 3.1.3 Energiutvärdering Systemets energiflöden har utvärderats med en rad energiindikatorer (nyckeltal) och resultatet för denna utvärdering presenteras i Tabell 3.2. Baserat på dessa indikatorer drar vi slutsatsen att energibalansen för systemet är positiv. IOR visar att systemets energibehov motsvarar 40 % av energiinnehållet i den producerade biometanen. Vidare indikerar NEV att cirka 40 liter bensinekvivalenter kan produceras per ton våtvikt av vass (se Risén et al. (2012) för detaljerade beräkningar). Tabell 3.2: Resultat för energiindikatorerna Input Output Ratio, Net energy value, Net renewable input ratio. IOR (<1) NEV [MJ/ t wwt] (>0) NRIR [%] 0.39 1 644 53 % Som ett teoretiskt exempel motsvarar vassbeståndet i Kalmar kommun (mycket grovt uppskattat till 180 hektar) (Berglund, 2010) cirka 101 000 liter bensin-ekvivalenter vilket uppskattningsvis motsvara årsförbrukningen av 100-150 bilar. Vidare indikerar NRIR, att cirka 50 % av energiförbrukningen utgör förnyelsebar energi. När resultat från energiindikatorer tolkas så är det viktigt att beakta att systemdesign och systemgränserna är avgörande för indikatorerna. Eftersom det saknas standardiserade metoder för energianalyser så varierar ofta systemgränser och allokeringsmetoder (beräkningsmetoder) mellan studier vilket försvårar jämförelser mellan studier. En längre diskussion angående svagheten med de metoder och indikatorer som använts presenteras i den mer utförliga publikationen Risén et al. (2012). 3.2 Växthusgasemissioner Systemet kan bidra till en betydelsefull reduktion av växthusgasutsläppen, ungefär 80 % i jämförelse med ett fossilt referenssystem (Ekvation 1). Denna reduktionsgrad är helt beroende av de kvantifierade energiflödena presenterade i avsnitt 2.1. Europeiska Unionen har ett krav på att förnyelsebara energisystem ska reducera växthusgasutsläpp med minst 35 % (50 % från 2017) i jämförelse med ett fossilt referenssystem (Regeringen, 2009). Detta krav uppfyller systemet med lätthet. Vidare är reduktionsgraden för det studerade systemet i samma storleksordning som för andra system där exempelvis hushållsavfall gödsel och sockerbetor har utvärderats i tidigare studier (Börjesson et al., 2010). 11

3.3 Nettonäringsflöden I nettonäringsflödesberäkningarna har vi utgått från den färska vassens komposition som presenteras i Tabell 3.3. Utifrån dessa koncentrationer har förlusterna i varje processteg uppskattats i massprocent, presenterat i Tabell 3.4. Den största förlusten av kväve sker under spridningen av rötresten. Näringsförlusterna under ensileringen, spridning av rötrest (biogödsel) och läckaget från åkermarken kan reduceras med hjälp av förebyggande åtgärder såsom att anpassa tidpunkten för spridningen och säkerställa helt täta ensilage. Det är dock svårt att undvika dessa förluster helt och liknande näringsförluster kan förväntas i andra biogassystem baserade på ensilerad biomassa (Hansson and Fredriksson, 2004). Tabell 3.3: Vassens composition. Parameter Medelvärde Torrsubstans (TS) (%) 44.6 Glödförlust (% av TS) 93.8 Totalt Kjeldahl Kväve (% av TS) 1.5 P, Fosfor (% av TS) 0.14 K, Kalium (% av TS) 1.2 Baserat på de siffror som visas i Tabell 3.4 har indikatorn NNF beräknats för kväve och fosfor (Ekvation 4). NFF indikerar att cirka 60 % av kvävet och i princip all fosfor som kan utnyttjas som biogödsel på åkermark. Systemets återcirkulationskapacitet för fosfor kan baserat på detta anses vara omfattande och tillfredställande. Tabell 3.4: Uppskattade förluster av kväve och fosfor för processtegen. Processteg Förlust av N tot [% av TS] Förlust av P tot [% av TS] Skörd - - Ensilering 10 % A - Anaerob nedbrytning - - Lagring av rötrest 1 % B - Spridning av rötrest 15 % B - Näringsläckage från åkermark 10 % C 1 % C Totalt 36 % 1 % A (Liljenberg and Sundberg, 1995) B (Hansson and Fredriksson, 2004) C (Johnsson et al., 2008) Den vass som skördades i regionprojektet under sommaren 2011 från 5 hektar inom Kalmar kommun (74 ton) skulle således teoretiskt förse 3 hektar åkermark 4 med kväve och 2 hektar med fosfor årligen, baserat på siffrorna presenterade i Tabellerna 3.3 och 3.4. Det är dock viktigt att påpekat att näringsbalansen är baserad på litteraturdata och bör ses som grova uppskattningar och inte som exakta siffror. Trots detta ger balansen en god indikation på näringsåtercirkulationspotentialen för systemet. Som ett teoretiskt exempel skulle vasskörd av Kalmar läns vassbestånd (mycket grovt uppskattat till 530 Hektar) (Berglund, 2010) resultera i ett maximalt kväveupptag på 34 ton kväve och 5 ton fosfor. Detta motsvarar cirka 1 % av det årliga kväveläckaget från åkermark från Kalmar län och cirka 20 % av det årliga fosforläckaget från länets åkermark (Johnsson et al., 2008). Således har 4 Baserat på antagandet att åkermarken kräver (N:P) på (110:20). 12

återcirkulation av fosfor genom vasskörd potential att påverka länets årliga belastning på Östersjön under antagandet att stora delar av vassbeståndet skulle skördas. 4. Slutsatser Kontinuerliga rötningsförsök i laboratorieskala visar att vass kan vara ett lämpligt substrat för biogasproduktion, med ett metanutbyte på 219 Nm 3 CH 4 /ton VS. Energiinsatsen hos systemet motsvarar ungefär 40 % av energin i den producerade biometanen. Följaktligen är energibalansen för systemet positiv. Nettoproduktionen av energi motsvarar ca 40 liter bensin-ekvivalenter per ton skördad vass. Växthusgasutsläppen reduceras vidare med cirka 80 % i jämförelse med ett fossilt referenssystem. Detta resultat är långt över krav från Europeiska unionen, som anger att biobränslen ska minska utsläppen av växthusgaser med minst 35 % (50 % minskning från 2017) för att vara hållbart ur ett växthusgasperspektiv (Regeringen, 2009). Näringsflödesanalysen visar att cirka 60 % av allt kväve och i princip allt fosfor kan återcirkuleras från kustzonen till åkermark som biogödsel. Pilotskörden i Kalmar kommun som omfattade 5 hektar kan således förse 3 hektar jordbruksmark med kväve och cirka 2 hektar jordbruksmark med fosfor på en årlig basis. När de kombinerade fördelarna med alla faktorer som undersökts i denna studie beaktas så är vasskörd för biometanproduktion ett lovande system. Vidare studier bör därför fokusera på andra hållbarhetsaspekter såsom naturresurspotential, påverkan på ekosystemet samt kvantifiering av de socioekonomiska aspekterna. 13

5. Referenser Appels, L., Lauwers, J., Degrève, J., Helsen, L., Lievens, B., Willems, K., Van Impe, J. and Dewil, R. (2011) Anaerobic digestion in global bio-energy production: Potential and research challenges. Renewable and Sustainable Energy Reviews 15, 4295-4301. Berglund, M. (2006) Biogas production from a systems analytical perspective. Doctoral Dissertation, Lund University Faculty of Engineering, Department of Technology and Society, Environmental and Energy Systems Studies, Lund, Sweden. Berglund, M. and Börjesson, P. (2006) Assessment of energy performance in the life-cycle of biogas production. Biomass and Bioenergy 30, 254-266. Berglund, P. (2010) Biogas - nya substrat från havet -Makroalger och vass i Kalmar län och på Gotland. http://www.kalmar.regionforbund.se/documents/miljo/biogas/biogas%20%e2%80%93%20n ya%20substrat/rapport%20grontmij%20ab,%20slutversion%20100907.pdf Börjesson, P., Tufvesson, L. and Lantz, M. (2010) Livscykelanalys av svenska biodrivmedel. 91-88360- 96-2, Lunds Unviersitet, Sweden. [In Swedish]. Börjesson, P. and Tufvesson, L. M. (2011) Agricultural crop-based biofuels -resource efficiency and environmental performance including direct land use changes. Journal of Cleaner Production 19, 108-120. Cofreen. 2011. Cofreen, Central Baltic Interreg IV A programme 2007-2013, European Union [Online]. [Accessed http://www.cofreen.eu 2012-01-01]. Elmgren, R. (1989) Man s impact on the Ecosystem of the Baltic Sea: Energy Flows Today and at the Turn of the Century. Ambio 18, 326-332. European Parliament and the Council of the European Union (2009) DIRECTIVE 2009/28/EC of the Eurpean Parlaiment and of the council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources. Official Journal of the European Union 5, L140/16. Filipkowska, A., Lubecki, L., Szymczak-Żyła, M., Kowalewska, G., Żbikowski, R. and Szefer, P. (2008) Utilisation of macroalgae from the Sopot beach. Oceanologia 50, 255-273. Granéli, W. (1984) Reed Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steudel as an Energy Source in Sweden. Biomass 4, 183-208. Gröndahl, F., Brandt, N., Karlsson, S. and Malmström, M. E. 2009 Sustainable use of Baltic Sea natural resources based on ecological engineering and biogas production. In: Brebbia, C. A. & Tiezzi, E., Eds. Ecosystems and Sustainable Development VII - the Proceeding of the Seventh International Conference on Ecosystems and Sustainable Development (ECOSUD), 2009 Chianciano Terme, Italy. WIT Press, Southampton, UK, 153-161. Hansson, P.-A. and Fredriksson, H. (2004) Use of summer harvested common reed (Phragmites australis) as nutrient source for organic crop production in Sweden. Agriculture, Ecosystems and Environment 102, 365-375. Hjort-Gregersen, K., Blandford, D. and Gooch, C. A. (2011) Biogas from Farm-based Biomass Sources Developments in Europe and the US. EuroChoices 10, 18-23. Huhta, A. (2007) To cut or not to cut. In I. Ikonen and E. Hagelberg Read up on Reed Southwest Finland Regional Environment Centre, Finnland, pp. 31-36. IPCC (2007) Four Assessment Report (AR4) - Climate Change. Intergivernmental Panel on Climate Change (IPCC). Isaeus, M., Malm, T., Persson, S. and Svensson, A. (2004) Effects of filamentous algae and sediment on recruitment and survival of Fucus serratus (Phaeophyceae) juveniles in the eutrophic Baltic Sea European Journal of Phycology 39, 301-307. Johnsson, H., Larsson, M., Lindsjö, A., Mårtensson, K., Persson, K. and Torstensson, G. (2008) Läckage av näringsämnen från svensk åkermark Beräkningar av normalläckage av kväve och fosfor för 1995 och 2005. 5823, Swedish Environmental Protection Agency, Sweden. [In Swedish]. 14

Kautsky, N., Kautsky, H., Kautsky, U. and Waern, M. (1986) Decreased depth penetration of Fucus vesicolosus (L.) since the 1940's indicates eutrophication of the Baltic Sea. Marine Ecology Progress Series 28, 1-8. Khatiwada, D. and Silveira, S. (2009) Net energy balance of molasses based ethanol: The case of Nepal. Renewable and Sustainable Energy Reviews 13, 2515-2524. Liljenberg, R. and Sundberg, R. (1995) Datorbaserat beslutsstöd för ensilering av vallgrödor - Beskrivning av beräkningsmodell,. Jordbrukstekniska Institutet, Uppsala, Sweden. [In Swedish]. Lindahl, O., Hart, R., Hernroth, B., Kollberg, S., Loo, L.-O., Olrog, L., Rehnstam-Holm, A.-S., Svensson, J., Svensson, S. and Syversen, U. (2005) Improving Marine Water Quality by Mussel Farming: A Profitable Solution for Swedish Society. Ambio 34, 131-138. Pöschl, M., Ward, S. and Owende, P. (2010) Evaluation of energy efficiency of various biogas production and utilization pathways. Applied Energy 87, 3305-3321. Regeringen. 2009. Regeringens proposition, 2009/10:164, Hållbarhetskriterier för biodrivmedel och flytande biobränslen [Online]. [Accessed]. Risén, E., Gregeby, E., Tatarchenko, O., Blidberg, E., Malmström, M. E., Welander, U. and Gröndahl, F. (2012) Assessment of biomethane production from maritime common reed. Manuscript insänt till Journal of Cleaner Production Risén, E., Pechsiri, J. S., Brandt, N., Malmström, M. E. and Gröndahl, F. (In press) Natural resource potential of macroalgae harvesting in the Baltic Sea -Case study Trelleborg, Sweden. In: Moksness, E., Dahl, E. & Støttrup, J., (Eds.) Integrated Coastal Zone Management- 2nd edition, Wiley-Blackwell Ltd. In press ISBN. Varadharajan, A., W.S, V. and Banerjee, R. (2008) Energy Analysis of Biodiesel from Jatropha. World Renewable Energy Congress (WRECX) Editor A. Sayigh WREC, United Kingdom. 15