I dagens mediadebatt ifrågasätts allt oftare biobränslen och framför allt biodrivmedel i fråga om vilka klimatvinster de ger, hur energieffektiva de är, vilka sociala och miljömässiga effekter de kan medföra, o.s.v. Bilden av bioenergi har radikalt förändrats i media sedan något år tillbaks, då bioenergin sågs som en stor räddare undan klimatförändringar och oljeberoende. Vilka rapporter och studier ska man då tro på? de som visar hur dåliga bioenergisystem är, eller de som visar på hur bra de är? Svaret blir ofta både och. Det finns exempel på bioenergisystem som vi ska undvika eftersom de leder till oönskade negativa effekter men det finns också många väldigt bra system som vi bör satsa på och utveckla vidare.
En förklaring till dagens förvirrande debatt är att bioenergisystem är mycket komplexa till sin natur, det ena systemet är inte det andra likt. Eftersom det finns en stor mängd olika potentiella råvaror att använda, omvandlingstekniker att utnyttja och energitjänster att tillgodose, är antalet kombinationer av bioenergisystem i det närmaste oändligt. Med ökad kunskap kring denna komplexitet får vi förhoppningsvis en allt mer nyanserad och konstruktiv debatt i framtiden. Dessutom håller system för certifiering och miljömärkning på att utvecklas som baseras på denna nya kunskap, vilket hjälper oss konsumenter att välja de bra systemen.
Att efterfrågan på mark kommer att öka alltmer i framtiden är alla överens om, eftersom behovet av livsmedel, förnybara råvaror och bioenergi från jordbruks- och skogsmark kommer att öka. Dessutom behöver mark avsättas för andra ändamål, till exempel biologisk mångfald och rekreation. Vid produktion av bioenergi bör vi därför satsa på de system som generar störst energitjänst per hektar och samtidigt har låg miljöpåverkan. På så sätt minskar vi risken för konflikter med andra markanvändningsbehov.
Utbyte av drivmedel och biprodukter samt energiinsats per hektar åkermark. (Odling i Södra Götaland på bra åkermark).
Användbara biprodukter
I figuren till vänster ges exempel på hur mycket biodrivmedel olika grödor kan generera per hektar och år, när de förädlas med olika omvandlingstekniker. Det finns stora skillnader då till exempel sockerbetor inklusive blast kan ge upp till 50 megawattimmar (MWh) drivmedel i form av etanol och biogas per hektar och år, medan biodiesel från raps endast ger cirka 10 MWh och etanol från spannmål knappt 20. 50 MWh drivmedel räcker till cirka fyra bilar per år. Denna produktion per hektar är lika stor som sockerrörsetanol från Brasilien! Idag utnyttjas inte sockerbetor för drivmedelsproduktion på grund av för höga kostnader och outvecklad teknik. Dessutom är odlingsarealen relativt begränsad till södra Götaland, men förädling pågår av mer tåliga och högavkastande ”energibetor”.
Utifrån drivmedelsutbyten per hektar skulle man kunna dra slutsatsen att vi bör sluta att producera etanol från spannmål eller biodiesel från raps, då utbytet av drivmedel per hektar är lågt. Men så enkelt är det inte! Som framgår av figuren får vi biprodukter i form av halm samt drank* ( *en biprodukt som bildas vid framställning av etanol ur spannmål och som kan användas till djurfoder) och rapsmjöl vid etanol- respektive biodieselproduktion. Halmen räknas ofta inte in i så kallade energibalansstudier vilket ger orättvisa jämförelser. För etanol från spannmål blir energibalansen cirka 1,3 när vi dividerar etanolutbytet med den energi som krävts vid odling och etanolproduktion (den negativa delen av stapeln). Om vi däremot tar med energiinnehållet i biprodukterna blir energibalansen över 3. Energiinnehållet i den halm som bedöms kunna skördas utan att minska markens humusförråd (och som staplarna avser) täcker dessutom mer än väl energibehovet i etanolanläggningen!
Drank från spannmål och rapsmjöl från raps används idag som proteinfoder för mjölkkor och ersätter ofta importerat sojaproteinfoder från Brasilien vilket leder till stora indirekta energi- och miljövinster. När dessa inkluderas ökar energibalansen för spannmålsetanol till över 5! Så länge det finns en effektiv avsättning av närproducerat proteinfoder som kan ersätta dagens importerade proteinfoder kan därför inhemska etanol- och biodieselanläggningar ses som en kombinerad biodrivmedels- och foderanläggning. Marknaden för proteinfoder bedöms bli mättad när produktionen av spannmålsetanol och biodiesel uppgår till cirka 4–5 % av dagens drivmedelsförbrukning. Idag produceras mindre än 1 % inhemsk spannmålsetanol och biodiesel.
I dagsläget hämmas spannmålsetanol och biodiesel av höga priser på spannmål och rapsfrö. Priserna har framför allt drivits upp av dåliga skördar i stora produktionsländer i kombination med en kraftigt ökad efterfrågan på livsmedel i Kina och Indien. Den ökade användningen av spannmål till biodrivmedel har endast en mycket marginell påverkan eftersom mindre än 1 % av spannmålen går till drivmedelsproduktion idag. Dessa prisökningar medför att intresset för att utnyttja billigare råvaror som energiskog, skogsråvara, restprodukter, m.m. ökar.
Biogas
Biogas är ett resurseffektivt biobränsle då denna produceras genom rötning av t ex avfall från livsmedelsindustrier och hushåll, växtrester, gödsel mm. Här finns dessutom ingen direkt konflikt med matproduktion utan ju mer livsmedel som produceras, desto mer restprodukter fås för biogasproduktion. Biogas kan också, som figuren visar, produceras i kombination med etanol och biodiesel. Inblandning av energigrödor som majs och vall vid rötning av t.ex. gödsel medför oftast positiva effekter och högre gasutbyte.
Utbytet av biogas som drivmedel per hektar och år är relativt högt när till exempel majs eller vall utnyttjas. En annan stor fördel med biogas är att denna kan leda till stora klimatvinster. Genom att röta flytgödsel fås en så kallad dubbel klimatnytta då de ”naturliga” utsläppen av växthusgasen metan vid gödsellagring kan minska kraftigt samtidigt som utsläppen av fossil koldioxid minskar när biogasen ersätter bensin.
Biobränsle ur skogsråvara
I figuren visas också biodrivmedel baserade på energiskog, d.v.s. vedråvara. En stor fördel med dessa biodrivmedel är, likt för biogas, att en mängd olika och kostnadseffektiva råvaror kan användas. Dessutom öppnar sig en mycket stor råvarubas i form av skogen. Från vedråvara kan etanol produceras på biologisk väg (via jäsning) vilket ger ungefär motsvarande drivmedelsutbyte per hektar som spannmålsetanol samt en stor andel biprodukter i form av lignin som kan användas för energiändamål (till exempel el, värme eller pellets). En fördel med detta system jämfört med spannmålsetanol är att odlingen av energiskog är mindre energikrävande och ger lägre miljöpåverkan i form av kväveläckage, utsläpp av växthusgaser, användning av kemiska bekämpningsmedel, m.m.
Cellulosarik råvara kan också omvandlas på teknisk väg via så kallad termisk förgasning till en mängd olika biodrivmedel som metanol, dimetyleter, FT-diesel och metan. Fördelarna med denna teknik är den stora flexibiliteten samt höga energieffektiviteten. Som framgår av figuren uppgår energibalansen till mellan 8 och 10 samtidigt som drivmedelsutbytet per hektar är högt. En annan fördel är den stora klimatvinsten som fås när dessa bränslen ersätter bensin och diesel då utsläppen av växthusgaser minskar med cirka 90 % ur ett livscykelperspektiv, det vill säga när hela produktionskedjan beaktas. Som jämförelse är klimatvinsten för biogas från majs cirka 80 %, etanol från vete cirka 70 % och biodiesel från raps cirka 60 %, baserat på dagens svenska förhållanden. Biogas från gödsel kan ge en klimatvinst upp till 180 % tack vare den dubbla klimatnyttjan!
Minskad förbrukning viktigast
Sammanfattningsvis har alla de diskuterade biodrivmedelssystem sin plats i framtiden när man beaktar dem ur ett bredare systemperspektiv. Spannmålsetanol och biodiesel är resurseffektiva i en viss begränsad omfattning tack vare deras biprodukter, biogas från framför allt restprodukter leder till stora miljövinster och långsiktigt har biodrivmedel från skogsråvara stora fördelar genom tillgången till en stor resursbas i kombination med effektiva produktionssystem. Trots alla dessa möjligheter kan vi dock aldrig producera tillräckligt med biodrivmedel för att ersätta dagens bensin- och dieselanvändning. För att minska risken för konflikter med livsmedelsproduktion, mark avsatt för biologisk mångfald och så vidare, måste vi kraftigt minska efterfrågan på energi och drivmedel. Trycket på energieffektivare fordon kommer därför att öka mycket snabbt och vi kommer snart att få se många nya bränslesnåla bilar, hybridfordon, elfordon mm. Dessutom måste vi börja tänka på våra konsumtionsmönster mycket mer än vad vi gör idag och successivt förända dem. Det är genom ”många bäckar små” vi kan nå en mer hållbar framtid!