Morgendagens transportbrændstoffer. Danske perspektiver

Transkript

1 Morgendagens transportbrændstoffer Danske perspektiver

2 Energikatalog - Morgendagens Transportbrændstoffer. Danske perspektiver. December 2006 ISSN ISBN Rapport 2006/15 Udgives af Teknologirådet Antonigade København K Telefon Telefax Tekno@tekno.dk Redaktion Gy Larsen og Eva Glejtrup Ide og research Ditte Vesterager Christensen Journalist Jakob Vedelsby Grafisk design Bysted A/S Oplag 3000 Repro og tryk Arco Papir Edixion Eftertryk tilladt med kildeangivelse. Rådets holdninger afspejles kun i indlæg, hvor dette tydeligt er angivet. Publikationen koster 60 kr. og kan bestilles hos Teknologirådet Telefon Telefax Tekno@tekno.dk

3 Morgendagens transportbrændstoffer Forord ved Teknologirådet side 4 Indledning ved arbejdsgruppen side 5 Baggrund side 6 Sådan læses kataloget side 8 DEL 1 Sammenligning af biobrændstoffer Side 13 Biodiesel side 18 Bioethanol side 24 Biogas side 32 Metanol side 38 Brint side 46 DEL 2 Forudsætninger for implementering af biobrændstoffer Side 52 Forsyningssikkerhed Side 52 Råvaregrundlag og arealbehov Side 52 Klargøring af distributionssystemet til biobrændstoffer Side 55 Motorvirkningsgrader Side 57 CO 2 -fortrængningsomkostninger en samfundsøkonomisk vurdering Side 59 Udenlandske erfaringer med biobrændstoffer Side 61 3 Noter Side 63

4 Forord ved Teknologirådet Mobilitet er et centralt velfærdsgode og personers og varers frie bevægelighed en afgørende forudsætning for vores materielle velstand. Transport er dermed en af de funktioner, vi ikke kan undvære i det moderne velfærdssamfund. Vi står imidlertid over for store transportrelaterede udfordringer, som vi skal tage alvorligt, hvis også fremtidige generationer skal have tilsvarende muligheder for mobilitet. 4 Udfordringerne i transportsektoren Transportsektorens udfordringer omhandler både forsyningssikkerhed og miljøbelastning. Transportens olieafhængighed gør sektoren yderst sårbar i forhold til fremtidige prisstigninger på benzin og diesel og har alvorlige miljøkonsekvenser både lokalt og globalt. EU vedtog i 2003 et direktiv 1, der skal fremme anvendelsen af biobrændstoffer og andre fornybare brændstoffer til transport. EU s vejledende målsætning er en biobrændstofandel i alle EU-lande i 2005 på 2 pct. og en andel i 2010 på 5,75 pct. EU har følgende argumenter for initiativet: Det er et af midlerne til at opfylde klimamålsætningerne, som EU-landene har påtaget sig i Kyotoprotokollen. Det er et af midlerne til, at EU kan mindske sin afhængighed af importeret energi, øge forsyningssikkerheden og undgå afhængighed af importerede fossile brændstoffer fra områder i verden, der anses for politisk ustabile. Det skal skabe nye muligheder for en bæredygtig udvikling af landdistrikterne, når EU inden for de nærmeste år omlægger og reducerer de nuværende landbrugsstøtteordninger. I Danmark valgte vi indledningsvis at fastsætte et 2005-mål på 0,1 pct.-andel biobrændstoffer af det samlede forbrug af transportbrændstoffer. Senest 1. juli 2007 skal Danmark fastlægge en målsætning for Formålet med kataloget Dette katalog skal bidrage til en fortsat debat om potentialer og udfordringer i forbindelse med alternative brændstoffer på transportområdet med særligt fokus på biobrændstoffer. Kataloget formidler den eksisterende viden om biobrændstoffer og andre fornybare brændstoffer i kort form. Kataloget er tænkt som et kvalificeret bidrag til Folketingets og regeringens strategiarbejde, der skal føre til formulering af den omtalte danske biobrændstofmålsætning frem mod Derudover er kataloget målrettet andre beslutningstagere på transportområdet i bl.a. kommunerne og regionerne. Det er også Teknologirådets forventning, at materialet vil blive anvendt til undervisningsformål. Eksperterne bag kataloget Teknologirådet har nedsat en arbejdsgruppe med et bredt felt af eksperter, der har udvalgt de i kataloget præsenterede biobrændstoffer og leveret det vidensmæssige grundlag. Arbejdsgruppen har følgende medlemmer: Kirsten Carlsen, Institut for Miljøvurdering (frem til august 2006) Peter Marcus Kjellingbro, Institut for Miljøvurdering (fra august 2006) Morten Gylling, Fødevareøkonomisk Institut, KVL Niels Henriksen, Elsam Kraft A/S en del af DONG Energy Troels Hilstrøm, Biocentrum-DTU Michael Mücke Jensen, Oliebranchens Fællesrepræsentation Niels Langvad, Biogasol ApS Bruno Sander Nielsen, Landbrugsraadet Leo Nielsen, Teknologisk Institut Jørgen S. Lundsgaard, IRD Fuel Cell Technology A/S Kataloget er desuden gennemlæst og kommenteret af Erik Iversen fra Miljøstyrelsen, Peter Trier fra Energi styrelsen og Jørgen Henningsen fra EU- Kommissionens Generaldirektorat for Transport og Energi (DG TREN). De nævnte personer har bidraget med værdifulde synspunkter, men kan ikke tages til indtægt for katalogets samlede indhold. Kataloget er forfattet af arbejdsgruppen, projektleder Gy Larsen, projektmedarbejder Ditte Vesterager Christensen og freelancejournalist Jakob Vedelsby. Teknologirådet takker arbejdsgruppen og øvrige medvirkende for en aktiv og målrettet arbejdsindsats i hele projektforløbet.

5 Indledning ved arbejdsgruppen Biobrændstofferne i kataloget I dette katalog over mulige alternativer til fossil benzin og diesel har vi valgt at fokusere på fornybare, biologisk baserede brændstoffer til brug i transportsektoren. Der bliver talt meget om, at brint er løsningen på transportsektorens olieafhængighed på længere sigt. Derfor har brint fået et afsnit i kataloget. Realiteten er dog, at der ikke udsigt til, at vi inden for en tidshorisont på år vil få reelle alternativer til forbrændingsmotoren. Den eneste mulighed på kort sigt er derfor at introducere alternative brændstoffer, der kan anvendes i eksisterende eller modificerede forbrændingsmotorer. Biobrændstofferne bioethanol og biodiesel, der hver har et afsnit, er eksempler på fornybare alternativer, der kan anvendes både på kort og længere sigt. Det er også en mulighed at anvende syntetiske, fossile brændstoffer baseret på biomasse, kul og naturgas. Syntetiske brændstoffer kan fx være metanol, syntetisk diesel, syntetisk benzin og syntetisk naturgas ud fra syntesegas. Både metanol og syntesegas kan fremstilles af biomasse og kan betegnes som et biobrændsel. Metanol og metanolog syntesegasafledte brændstoffer har derfor også et afsnit i kataloget. Brugen af disse brændstoffer produceret fra kul og naturgas vil dog resultere i øget CO 2 -udledning i forhold til fossil benzin og diesel. En større brug af naturgas vil derimod kunne reducere udslippet af drivhusgasser og en række sundhedsskadelige stoffer og vil kunne bane vejen for anvendelse af biogas, der også har fået sit eget afsnit. Fokus på tekniske muligheder Arbejdsgruppen har alene forholdt sig til de tekniske muligheder for at producere fornybare alternativer til den nuværende, 100 pct. fossilt baserede brændstofforsyning til transportsektoren og om der er tilstrækkelige mængder af råvarer i Danmark til at dække det danske brændstofbehov. En bedre udnyttelse af energien i bilmotoren herunder en bedre udnyttelse af brændstoffet er ligeledes vigtig, når målet er mindre olieafhængighed og en mindre forurenende transportsektor. Men eftersom dette er en motorteknisk udfordring, som gælder uanset hvilket brændstof, der anvendes og da formålet med kataloget er at beskrive forskelle mellem brændstofferne har vi ikke behandlet dette. Det har været det primære mål at præsentere brændstoffer, der kan reducere transportsektorens stigende bidrag til forureningen med drivhusgasser og samtidig skabe mindre usikkerhed om fremtidens forsyningssikkerhed. Arbejdsgruppen har hverken forholdt sig til omkostningerne ved en dansk anvendelse, eller om det ud fra andre hensyn kunne være mere fornuftigt at anvende biomassen til energiformål på andre måder. Den danske energipolitik lægger i sine prioriteringer af biobrændstoffer vægt på, at der opnås en større CO 2 -gevinst ved at anvende biomassen til kraftvarmeproduktion frem for til transportbrændstoffer. Udbygningstakten med biomasse og biogas har dog været meget lav i de senere år, som følge af en række barrierer, hvor fald i elafregningsprisen og begrænsninger i mulighederne for at øge anvendelsen af biomasse i den kollektive varmeforsyning er de væsentligste. Danske perspektiver Teknologirådets arbejdsgruppe ser følgende mulige perspektiver i en dansk produktion af fornybare brændstoffer: Danske råvarer kan dække det danske forbrug af fornybare transportbrændstoffer i forhold til EU s 2010-målsætning og muliggøre eksport af biobrændstoffer Der kan skabes en dansk eksport af teknologi til produktion af biobrændstoffer Der kan ske en bæredygtig samlet produktion af fødevarer, energi og materialer gennem udnyttelse af afgrøder, biprodukter og organisk affald Arbejdsgruppen vurderer, at der er behov for en målrettet dansk politik, der bevarer danske styrkepositioner og sikrer yderligere forskning og udvikling på området, hvis disse perspektiver skal realiseres og at dette nødvendiggør væsentlige investeringer. 55

6 Baggrund 6 Baggrunden for kataloget Danmarks energiforbrug til transport er steget 65 pct. siden midten af 1970 erne. Siden 1990 er den danske CO 2 -udledning fra transport vokset med 24 pct. Transportområdet står i dag for 60 pct. af vores samlede olieforbrug og væksten i olieforbruget til transport fortsætter. En fremskrivning viser, at transportsektorens andel af olieforbruget vil vokse til 73 pct. i Der ventes dog i samme periode kun en svag vækst i Danmarks samlede olieforbrug. Denne udvikling foregår i en situation, hvor ustabilitet i de dele af verden, som besidder de største olieressourcer, giver usikkerhed om forsyningssituationen. Samtidig vil de fremtidige olieressourcer skulle udvindes fra stadig mere vanskeligt tilgængelige og dermed dyrere kilder, ligesom de traditionelt tilgængelige og billige danske og internationale olieforekomster er ved at blive udtømt. Vi kan derfor komme i en situation med markant forhøjede priser på benzin og diesel. En af udvejene er at finde alternativer til fossile brændstoffer i transportsektoren. Det har man praktiseret i årevis i et land som Brasilien, hvor en del af bilparken i dag kører på gasohol en blanding af benzin og ethanol. Lande som USA, Tyskland og Sverige satser i disse år på at fremme biobrændstoffer og afgiftsfritagelse har hidtil været et gennemgående virkemiddel med henblik på at skabe et hjemmemarked for biobrændstoffer. Katalogets beregningsgrundlag Brændstof MJ/kg Vægtfylde MJ/l kg/l Benzin 42,7 0,75 32,4 Dieselolie 42,5 0,85 35,8 Biodiesel 39 0,88 34,4 Ethanol 26,8 0,79 21,8 Handel med olieprodukter og biobrændstoffer Råolie er den mest handlede vare på verdensmarkedet. Prisen på brændstoffer er styret af henholdsvis det aktuelle udbud, efterspørgslen og af markedets forventninger til det fremtidige udbud og til efterspørgslen. Prisen på benzin i Danmark kan derfor fx være bestemt af raffinaderikapaciteten på det amerikanske marked, eller af markedets forventninger til, hvordan prisen på råolie vil udvikle sig i fremtiden fx som følge af, at Iran afstår fra at videreudvikle sit atomprogram og truslen om en boykot ikke længere er til stede. Tilsvarende er der etableret et marked for biobrændstoffer, der også styres af udbud og efterspørgsel. Det vil således være udbud og efterspørgsel globalt, der i sidste ende bestemmer prisen på biobrændstoffer og bestemmer fra hvilke kilder/lande, biobrændstoffer bliver leveret. Det globale marked er p.t. længst rent udviklingsmæssigt med hensyn til bioethanol. I Europa udgør biodiesel imidlertid over 80 pct. af markedet for biobrændstoffer anno Forventningen er, at det bliver verdensmarkedsprisen, der afgør, hvorfra biobrændstofferne vil komme. På verdensmarkedet er det p.t. Brasilien og andre udviklingslande, der kan producere bioethanol til den laveste pris. Afgang for grøn transport På verdensplan egner kun 13 pct. af landbrugets biomasse sig til menneskeføde og dyrefoder. Resten er planterester og biprodukter, der er velegnet til produktion af brændstof til transportsektoren. I Danmark frembringer vi 12 gange mere biomasse, end vi bruger til fødevarer og foder. Bioethanol produktionspriser /l 0,5 0,4 Metanol 19,7 0,79 15,5 Naturgas ,3 +145% LPG 46 0,5 23 DME 28,8 0,66 19 Når man vurderer biobrændstoffer i forhold til fossile brændstoffer, skal man tage højde for forskellene i energiindholdet. Disse forskelle er vist i ovenstående tabel. Her fremgår det fx, at energiindholdet i 1 liter benzin er 32,4 MJ, mens energiindholdet i 1 liter bioethanol er 21,8 MJ, hvilket betyder, at energiindholdet i knap 1,5 liter bioethanol svarer til energiindholdet i 1 liter benzin. Rapporten tager hensyn til disse forhold ved sammenligningen mellem brændstofferne. 0,2 0,1 0 Sukkerrør (Brasilien) Majs (USA) Hvede (EU) Sukkerroer (EU) Eksempler på estimerede priser på produktion af bioethanol. 3

7 Danmarks forbrug af brændstoffer frem mod 2030 ( 000m 3 ) Benzin Diesel Andet Prognose EU s 2001-hvidbog om europæisk transportpolitik frem til 2010 pointerer nødvendigheden af, at medlemslandene gør sig mindre afhængige af olie i transportsektoren og får skabt et bæredygtigt grundlag for transport. Kommissionen vurderer, at flydende biobrændstoffer rummer det største potentiale på kort og mellemlangt sigt. EU vurderer også, at metan (naturgas og biogas) og brint kan blive brugbare alternativer på længere sigt. Som nævnt i indledningen udsendte EU i 2003 et direktiv om biobrændstoffer og andre fornybare brænd stoffer til transport. 4 Generelt levede kun få medlemslande op til biobrændstofdirektivets mål. I februar 2006 lancerede EU-Kommissionen en foreløbig strate gi for at sikre øget anvendelse af biobrændstof i transportsektoren 5 og medlemslandene opfordres fortsat til aktive indsatser for at sikre at dette sker. EU fremhæver i 2006-strategien følgende hovedargumenter for at fremme af biobrændstoffer til transport: CO 2 -reduktionspotentialer Mindre afhængighed af en brændstofforsyning med få typer af brændstoffer Nye indkomstmuligheder i yderområder Udvikling af erstatning for fossile brændstoffer på lang sigt Af Finansministeriets redegørelse om implementering af Biobrændstofdirektivet 6 fremgår det, at Danmark ikke med den nuværende teknologi anser biobrændstoffer til transport for at være en omkostningseffektiv vej til øget CO 2 -reduktion. Ifølge Det Europæiske Miljøagentur (EEA) 7 foregår der en løbende diskussion i EU-Kommissionen af, hvordan man fremover skal udnytte biomasseressourcerne for at opnå maksimal CO 2 -reduktion. Fx er CO 2 -fordelen mindre ved at bruge biomasse til biobrændstoffer som bioethanol eller biodiesel til erstatning for benzin og diesel i forhold til at anvende biomassen til erstatning for kul i kombineret kraft/ varmeproduktion. Grønne ressourcer Det er ikke givet, at biobrændstoffer, der anvendes i den danske transportsektor, skal produceres i Danmark og ud fra danske råvarer. Det er imidlertid ud fra et ressourcemæssigt synspunkt interessant at vurdere, hvor stor en del af det danske transportenergiforbrug, de danske biomasseressourcer fra afgrøder, biprodukter og affald kan dække. Det samlede danske landbrugsareal er på ca. 2,6 mio. hektar. Hertil kommer skovarealer og visse naturtyper, som kræver pleje i form af beskæring og afpudsning for at undgå, at de springer i krat. Endvidere kan organiske restprodukter fra fødevare- og foderproduktion, foruden gylle og andre animalske og vegetabilske biprodukter fx animalsk fedt og halm også nyttiggøres til biobrændstoffer i form af bioethanol, biodiesel og biogas. Det er arbejdsgruppens vurdering, at der er rigelige danske ressourcer til at dække en betydelig del af transportsektorens energiforbrug. Fx kan målsætningen i EU s biobrændstofdirektiv om 5,75 pct. biobrændstoffer i 2010 for dieselolieandelens vedkommende dækkes med produktion af biodiesel fra den animalske fedt, som ikke må bruges til foder, suppleret med den nuværende danske, rapsbaserede biodieselproduktion, som i dag eksporteres. Tilsvarende vil benzinandelen kunne dækkes med bioethanol, der er fremstillet af udbyttet af roer på 1,5 pct. af landbrugsarealet (ca hektar) eller korn på 3 pct. af landbrugsarealet (ca hektar) eller ved brug af knap 1 mio. tons af den halm, som i dag ikke bliver udnyttet. 77

8 Sådan læses kataloget Hensigten med kataloget er at præsentere opdateret viden om de nævnte brændstoffer. Præsentationen er opdelt i to dele del 1 er gul og del 2 er blå. Del 1: Information om brændstofferne I første del af kataloget behandles brændstofferne et efter et og på ensartet vis, hvilket gør det muligt at sammenligne dem med hinanden. Det enkelte brændstofs produktion, anvendelsesområder, forsyningspotentiale, distributionsmuligheder og forsknings- og udviklingsmæssige status fremlægges, ligesom der bliver foretaget et skøn over de samfundsmæssige effekter, herunder erhvervspotentialet. I de tilfælde, hvor det har været praktisk muligt at indhente de nødvendige baggrundsinformationer, er det enkelte brændstof endvidere underkastet en samfundsøkonomisk vurdering i forhold til CO 2 - fortrængningsomkostninger. Eftersom der ikke er lige meget erfaring med alle de præsenterede brændstoffer, findes der ikke lige omfattende data for dem alle. Først præsenteres biodiesel og bioethanol, der begge behandles i dybden. Disse afsnit indeholder bl.a. beregninger af CO 2 - fortrængningsomkostninger. Derefter præsenteres biogas, metanol og metanol- og syntesegasafledte brændstoffer og brint disse brændstoffer behandles ikke helt så detaljeret. Beskrivelsen af hvert brændstof omfatter både en tekstdel og en grafikdel. Den grafiske del giver et hurtigt overblik over biobrændstofferne og åbner for en simpel sammenligning. Omvendt giver teksterne om de enkelte brændstoffer en dybere forståelse af styrker og svagheder, erfaringer på området, forskningsstadie m.v. Del 1 indledes med et skema, som giver et hurtigt overblik over de præsenterede transportbrændstoffers karakteristika inden for en række udvalgte parametre. Del 2: Baggrundstekster Anden del af kataloget indeholder baggrundsinformationer, som er relevante i forbindelse med overvejelser om implementering af biobrændstoffer i Danmark bl.a. om forsyningssikkerhed, råvaregrundlag og arealbehov og omkostninger i forbindelse med distribution. I del 1 henvises der nu og da til uddybende information i del 2. Del 2 rummer også en række mere tekniske afsnit om bl.a. motorer, ligesom man kan læse uddybende om arbejdsgruppens overvejelser om beregning af CO 2 -fortrængningsomkostninger. Endelig behandles erfaringer med biobrændstoffer i Brasilien, USA, Sverige og Tyskland.. 8

9

10

11 1

12

13 Sammenligning af Biobrændstoffer Bioethanol Biodiesel Biogas 1. generation 2. generation Vegetabilsk Animalsk Produktions- Kommerciel Forskning/ Kommerciel Opskalering Kommerciel teknologi opskalering. Markedsmoden om 5-10 år Infrastruktur Distribution kan indpasses i eksisterende infrastruktur med få tilpasninger Kræver udbygning af gasdistribution til særlige flåder eller generelt. Evt. via naturgasnettet. Produktions 16 PJ 11 PJ 10 PJ 4 PJ 35 PJ potentiale* Andel af 9 pct. 6 pct. 6 pct. 2 pct. 25 pct. vejtransportenergi i 2012 Ressource Stor Moderat Begrænset Lille Stor Potentiale for Enzym- Enzym- Energi- Biogas- og teknologieksport teknologier teknologier effektivitet separationsog koncepter teknologi CO 2-1,2-1,8 kg 2,3 kg 2,1 kg 2,6 kg Alt CO 2 fra fortrængning fossilt brændsel (kg/l. fossilt fortrænges samt brændstof) drivhusgasser reduktion fra gyllelagre og mark CO pct. 90 pct. 70 pct. 90 pct. 160 pct. fortrængning (af den andel der erstattes med biobrændstof) 13 * Centralt skøn baseret på dyrkning af hektar til biobrændstoffer ( hektar roer og hektar korn til 1. generations bioethanol samt hektar raps til vegetabilsk biodiesel) og anvendelse af 2 mio. tons halm til 2. generations bioethanol og 110 mio. liter biodiesel fra animalsk fedt, foruden Energistyrelsens fremskrivning af biogaspotentialet. Der er ikke regnet på konvertering af energiafgrøder til bioethanol med 2. generations teknologi eller til biogas.

14 14 I ovenstående skema er en række nøgleparametre trukket frem for de biobrændstoffer, som er mest markedsklare. Bortset fra anvendelse af restprodukter til henholdsvis bioethanolproduktion (halm m.v.) og biodieselproduktion (animalsk fedt), er der tale om kommercielle biobrændstoffer, som i varierende omfang anvendes i udlandet. Flydende biobrændstoffer i form af bioethanol og biodiesel kan ved lav iblanding distribueres via den eksisterende infrastruktur med få tilpasninger (rensning af tanke, forebyggelse af vandindtrængning m.v.), hvorimod anvendelse af biogas kræver opbygning af en helt ny infrastruktur. Hvis Danmark som Italien og Sverige vælger at fremme anvendelsen af naturgas til transportformål, vil dette imidlertid kunne bane vejen for anvendelse af biogas. Produktionspotentialet afhænger dels af råvaregrundlaget og dels af, hvor effektivt man kan omdanne råvarerne til biobrændstoffer. Der er en betydelig elastik i produktionspotentialet bl.a. fordi biobrændstofproduktionen kan kombineres med produktion af foder og fødevarer. I de i skemaet skitserede produktionspotentialer er der taget udgangspunkt i, at op til hektar dansk landbrugsjord anvendes til dyrkning af råvarer til henholdsvis 1. generations bioethanol og biodiesel, hvorimod produktion af henholdsvis 2. generations bioethanol, biodiesel fra animalsk fedt og biogas er baseret på restprodukter. Der er altså ikke regnet med effekten af at anvende energiafgrøder som roer, majs og flerårige energiafgrøder til produktion af bioethanol med 2. generationsteknologi. I alle tilfælde vil der være tale om et valg mellem at anvende biomassen til produktion af biobrændstoffer til transport eller til produktion af el og varme. Isoleret set kan der erstattes mere fossil energi ved kraftvarmeproduktion, men der kan være andre årsager til at vælge at anvende biomassen til transportbrændstoffer. Fx at biomasse er et af de eneste alternativer på mellemlang sigt til at mindske EU s afhængighed af importeret fossil energi til transport samtidig med, at CO 2 -udslippet reduceres. Ud over forbedring af forsyningssikkerheden med brændstoffer til transportsektoren er reduktion af udslippet af drivhusgasser et vigtigt mål. Flere studier har vurderet udslippet af drivhusgasser fra forskellige typer af brændstoffer. Udslippet af drivhusgasser fra fossile kilder varierer alt efter typen af køretøj, motor og kørselsmønster. Herunder vises udslippet fra en moderne bus 8. Det fremgår bl.a. af skemaet, at brint ikke i sig selv fører til en reduktion i udslippet af drivhusgasser miljøeffekten afhænger af, hvilke energikilder brinten stammer fra. Udslippet af drivhusgasser fra en bus, der drives med brint, som er fremstillet ved traditionel elektrolyse, er således tæt på dobbelt så stort som udslippet fra fossil diesel. Udslippet fra fossil diesel er på niveau med udslippet fra brint, der er produceret ved hjælp af naturgas. CO 2 -udslippet reduceres derimod til under en tredjedel af udslippet ved fossil diesel, hvis man anvender enten 1. generations, hvedebaseret bioethanol eller rapsbaseret biodiesel. De laveste emissioner fra fossile kilder opnås med biogas og metanol og ved brint, der er produceret ud fra vindmøllestrøm. Endvidere kan en dansk forsknings- og teknologiudviklingsindsats føre til skabelse af nye industrielle kompetencer med et betydeligt eksportpotentiale et potentiale, der dog varierer noget fra biobrændstof til biobrændstof. Drivhusgasemissioner fra bus pr. kwh Brint Diesel (elektrolyse, EU mix) (råolie) Brint (naturgas) Bioethanol (hvede) Biodiesel (raps) Methanol (træ) Bioethanol (træ) Brint (elsktrolyse, vind) DME (træ) Biogas CO2-ækvivalenter

15 CO 2 -fortrængningen varierer også mellem biobrændstofferne og inden for de enkelte brændstoffer afhængigt af produktionsmetoden. Generelt er fortrængningen mindre for 1. generations bioethanol og rapsbaseret biodiesel, hvor der både er et energiforbrug til produktion og dyrkning. For overskudsbiomasse såsom halm til 2. generations bioethanol medregnes kun et energiforbrug til indsamling. For animalsk fedt er der kun et energiforbrug forbundet med omdannelsen af fedtet til biodiesel, da tilvejebringelsen af råvarerne er en veterinær foranstaltning. Biogas har det største reduktionspotentiale, da der udover substitution af fossile brændstoffer sker en reduktion i udslippet af metan fra gylletanke og lattergas fra marker. Produktionspriserne for biobrændstofferne varierer med råvare- og forarbejdningsomkostningerne. Alle biobrændstoffer er dyrere end de fossile med de oliepriser, der forventes i en overskuelig fremtid. Tilsvarende er den rene CO 2 -fortrængningspris isoleret set højere ved anvendelse af biomasse til transport end til kraftvarme. Denne merpris skal sættes i forhold til følgende: Værdien af en øget forsyningssikkerhed af brændstoffer til transport Fastholdelse af den nuværende infrastruktur samtidig med der gøres noget ved CO 2 -udslippet Beskæftigelseseffekten Eksportpotentialet for ny teknologi Hvad kan man få ud af en hektar? En anden sammenligning mellem brændstofferne kan udspring af, hvor meget energi, der kan udvindes fra et givet areal landbrugsjord. Dette er en vig- tig faktor, da dyrkningsjord globalt set til produktion af fødevarer, foder, energi, industrielle råstoffer og natur er en begrænset ressource. Ved at anvende fx 1 hektar til dyrkning af forskellige afgrøder ved brug af forskellige teknologier og derefter konvertere disse til biobrændstoffer til transport - fås et billede af potentialet. Den svenske regering har en målsætning om at gøre Sverige uafhængig af fossil energi. I den forbindelse har man nedsat en oliekommission til at vurdere mulighederne. Lunds Tekniske Universitet har foretaget vurderinger af, hvor meget energi, der kan fås fra 1 hektar landbrugsjord, hvor man varierer henholdsvis afgrødevalget og teknologien til konvertering. Som det fremgår af nedenstående figur 9 er der meget stor forskel på såvel bruttoenergiudbyttet og nettoenergiudbyttet afhængig af den råvare og det biobrændstof, der produceres. Energiproduktionen er mindst for rapsbaseret biodiesel og bioethanol fra korn. Der er imidlertid tale om en betydeligt lavere energiproduktion i disse svenske beregninger, da udbyttet på 31 GJ pr. hektar svarer til et olieudbytte på ca. 900 liter biodiesel pr. hektar. I Danmark er udbyttet ca. 50 pct. højere. De absolutte tal kan derfor ikke direkte oversættes til danske forhold, men giver et billede af det indbyrdes forhold mellem de forskellige råvarer og konverteringsteknologier og dermed hvor meget energi, der kan høstes pr. hektar. Sammenligning af biobrændstofudbytter pr. ha. ved forskellige afgrøder og konverteringsteknologier (svenske tal). Energiudbyttet er for raps-rme, hvede-, sukkerroe- og pilethanol korrigeret for energiindholdet i biprodukterne; foder og fast brændsel. 15 Energiudbytte pr. ha (GJ/ha) Biodiesel (raps) Bioethanol (hvede) Biogas (kløvergræs) Bioethanol og biogas (græs) Biogas (hvede) Bioethanol (roer) Bioethanol (pil) Bioethanol og biogas (roer) Biogas (roer) Biogas Metanol/DME (roer m. top) (pil) Bruttoproduktion Nettoudbytte Kilde: Päl Börjesson, Lunds Tekniska Högskola.

16

17 biodiesel

18 Biodiesel 18 Teknologien er udviklet og fungerer i kommerciel skala for vegetabilske olier. Teknologien til 2. generations biodiesel, der er baseret på animalske restprodukter, er også tilstrækkelig modnet til at den kan anvendes kommercielt. Udnyttelse af det samlede biodiesel potentiale vil reducere det årlige CO 2 -udslip med tons. Positiv handelsbalanceeffekt. Mindre afhængighed af fossil olie. Fjerner animalsk fedt fra markedet. Investeringsbehov i tanke og blandingsfaciliteter. Begrænset potentiale på grund af begrænsede dyrkningsarealer og begrænsede mængder animalske restprodukter. Dyrere end fossil diesel. CO 2 -fortrængningsomkostning på 900 kr./ton CO 2 for RME (centralt estimat) alt efter forudsætningerne dog sandsynligvis lavere for biodiesel, der er baseret på animalsk fedt. Karakteristik Biodiesel er den populære betegnelse for brændstof af typen FAME 10, der kan iblandes fossil diesel eller anvendes ren. Typisk bliver produktet markedsført som B5, B20, eller B100 alt efter den procentuelle andel af biodiesel i brændstoffet. Man kan principielt anvende alle vegetabilske og animalske olier og fedtstoffer til produktionen af biodiesel. I Europa anvendes primært rapsolie som råvare, hvilket resulterer i produktet RME (Raps Methyl Ester). I USA er sojaolie meget anvendt (det giver SME - Soya Methyl Ester) og i Østen palmeolie (det giver PME Palm Methyl Ester). Endvidere kan man bruge friturefedt og animalske restprodukter. Sidstnævnte produktion kaldes 2. generations biodiesel. De forskellige råstoffer har et varierende indhold af mættede og umættede fedtsyrer. Jo højere indholdet af umættede fedtsyrer er, jo bedre kuldeegenskaber har biodieselen det vil sige, at den kan benyttes ved lavere temperaturer. Raps- og sojaolie har et relativt højere indhold af umættede fedtsyrer end animalsk fedt og palmeolie. Produktion og potentiale 1. generations biodiesel: Virksomheden Emmelev A/S fremstillede i mio. liter biodiesel baseret på rapsfrø. Hele virksomhedens produktion eksporteres. Produktion af biodiesel baseret på raps foregår i to faser: Først presses råolien af frøene. Restproduktet rapskage anvendes i foderindustrien, hvor den erstatter importeret sojaskrå. Rapsolien transformeres derefter kemisk til biodiesel og glycerin ved tilsætning af metanol og en katalysator (typisk natrium eller kaliumhydroxid). Glycerin anvendes i den farmaceutiske industri og i fødevareindustrien. I Danmark anvender disse industrier tons glycerin årligt. Glycerin kan desuden benyttes som fedtkilde i biogasanlæg. Katalysatorresten afsættes normalt til gødningsformål. Det samlede danske rapsareal bør af sædskiftemæssige årsager ikke overstige ca hektar. 11 I 2005 blev der dyrket raps på ca hektar og arealet har været stigende de sidste 3-4 år. Det danske potentiale for produktion af rapsbaseret biodiesel er på omkring 340 mio. liter årligt. Ved dyrkning af nye rapssorter med højt olieudbytte og anvendelse af en effektiv ekstraktionsteknologi vil man kunne nærme sig 375 mio. liter årligt. 2. generations biodiesel: Virksomheden Daka a.m.b.a. opfører en fabrik, der fra udgangen af 2007 årligt vil kunne producere 55 mio. liter 2. generations biodiesel årligt baseret på animalsk fedt og brugt fritureolie. Anlægget er forberedt til udvidelse af produktionen til 110 mio. liter pr. år. Det animalske fedt oparbejdes og raffineres ud fra restprodukter fra slagterierne og døde dyr fra landbruget. Der er tale om restprodukter, der ikke må anvendes til fødevarer. Produktion af biodiesel af animalsk fedt er mere kompliceret end biodieselproduktion af vegetabilske olier. Det skyldes bl.a. et i perioder meget højt indhold af frie fedtsyrer i animalsk fedt, hvilket kræver et særskilt forbehandlingstrin. Endvidere er der en række mikrokomponenter i den animalske biodiesel, som kun kan fjernes ved en vakuumdestillation. Energieffektiviteten i omsætningen er dog stadig tæt på 90 pct. Anvendelsen af vegetabilsk fedt til fremstilling af biodiesel er fundet sikker af de veterinære myndigheder i EU. Det gælder også fedt, hvor der kan være en potentiel smitterisiko fra BSE. 12 Omdannelsen af det animalske fedt til biodiesel sikrer, at det ikke kan indgå i fødekæden igen, da biodiesel ikke er egnet til foder. Medregnes 2. generations biodiesel af animalsk oprindelse, vil pct. af det danske dieselolieforbrug kunne erstattes af biodiesel. Hvis der derudover udvikles nye og bedre ydende rapssorter kan en andel på op til 20 pct. være realistisk. Produktprisen for rapsbaseret biodiesel og biodiesel baseret på animalsk affald afhænger af råvarepriserne og indtjeningen på biprodukter og da disse vil variere betydeligt over tid er det vanskeligt at give et præcist billede af produktprisen i forhold til råolieprisen. Udover omkostninger til selve produktionen, vil der også være omkostninger i distributionsleddet. Endvidere skal forbrugeren helst også have en økonomisk fordel, hvis udbredelsen skal blive markant. Ud fra dette er biodiesel endnu ikke konkurrencedygtig sammenlignet med fossil diesel. Anvendelse Biodiesel er et alternativ eller supplement til fossil dieselolie. I Europa produceres biodiesel efter EN14214 normen 13, hvilket sikrer, at olien kan iblandes fossil diesel. Det er for tiden tilladt at iblande maksimalt 5 pct. biodiesel i fossil diesel efter diesel EN590-normen 14. Dette betyder, at alle motorproducenter har accepteret en iblanding af 5 pct. biodiesel og at anvendelse af op til 5 pct. biodiesel ikke har indflydelse på garantien på køretøjet. Biodiesel vil også kunne anvendes rent i mange større dieselmotorer. Der er dog også motorproducenter, der fraråder brug af ren biodiesel, mens andre accepterer eller anbefaler op til 30 pct. iblanding. Restriktionerne er primært relateret til holdbarheden af visse plast og gummimaterialer i brændstofsystemet, hvor biodiesel kan have en opløsende effekt. Nogle køretøjer leveres derfor i specielle biodieselversioner, hvor der er anvendt biodieselresistente materialer. Biodiesel har gode smøreegenskaber. I Tyskland anvender relativt mange store flådeejere (typisk busselskaber og vejtransportfirmaer) 100 pct. biodiesel i deres køretøjer.

19 Fakta om Biodiesel Form Flydende. Anvendelsesmuligheder Erstatter eller iblandes fossil dieselolie. Kan i 5 pct. iblanding anvendes i alle dieselkøretøjer uden modifikation. Anvendelse af højere iblandingsprocenter kræver typisk ændringer i motorernes brændstof-systemer. Potentiale Rapsbaseret: 350 mio. liter årligt svarende til 14 pct. af det fossile dieselforbrug til vejtransport i Danmark anno Yderligere potentiale ved brug af andre planter, animalsk fedt og industriaffald. Tidslinie for produktion og anvendelse 2006: 100 mio. liter biodiesel produceres i Danmark (raps) 2008: 155 mio. liter biodiesel produceres i Danmark (raps + animalsk fedt) 2010: mio. liter biodiesel (raps + animalskfedt) CO 2 -reduktion Reduktionen i CO 2 -udledningen for RME-biodiesel udgør godt 2 kg CO 2 pr. liter erstattet dieselolie. 15 Den samfundsøkonomiske CO 2 -pris udgør ca. 900 kr. pr. ton fortrængt CO 2. Pris 16 Produktionspris: 4,0-4,42 kr./l. 17 Handelspris: 5,5 kr./l. incl. afgiftsfritagelse i Tyskland.

20 20 Distribution I Danmark vil distribution af biodiesel i 5 pct. iblanding sandsynligvis blive varetaget af de etablerede olieselskaber i det eksisterende distributionssystem, hvor det så vil være nødvendigt at etablere blandingsfaciliteter. Hvis biodiesel skal anvendes rent, vil der skulle etableres særskilte udleveringsfaciliteter på udvalgte trucktankanlæg eller egne tankanlæg hos større flådeejere. Ved opbevaring ud over 6-12 måneder kan biodiesel have en ringere holdbarhed end fossil diesel. Dette problem kan elimineres ved tilsætning af antioxidanter, hvilket kun vil forøge omkostningerne marginalt. Se også kapitlet Omkostninger til klargøring af distributionssystemet til biobrændstoffer. Samfundseffekter Miljøeffekter: CO 2 -besparelsen ved anvendelse af rapsbaseret biodiesel udgør omkring 2 kg CO 2 pr. liter fossil diesel, der erstattes. Ved en årlig produktion og anvendelse af rapsbaseret biodiesel i Danmark på 300 mio. liter vil dette svare til en samlet CO 2 -besparelse på knap tons. Anvendelsen af biodiesel har traditionelt også givet en renere forbrænding, herunder en reduktion i partikeludledningen. Dette har været medvirkende til, at busselskaber i en række større byer har iværksat brug af biodiesel som alternativ til partikelfiltre. Brug af svovlfattig diesel og nye emissionskrav til nye lastbiler og busser gør imidlertid, at der i dag ikke er miljøgevinster ved biodiesel i forhold til fossil diesel. Endvidere kan anvendelse af biodiesel give anledning til en højere NOx-dannelse. 18 Det er derfor vigtigt at se anvendelse af biodiesel i sammenhæng med partikel- og DeNOx-filtersystemer. Ved de lavere iblandingsprocenter vil man næppe kunne måle ændringer i emissionerne. Biodiesel er let nedbrydeligt i naturen. En biodiesel/diesel blanding skal sikkerhedsmæssigt behandles som ren fossil diesel. Effekter på forsyningssikkerheden: Den danske produktion af biodiesel på raps og animalsk fedt er i altovervejende grad baseret på nationale ressourcer, hvilket bidrager til en højere potentiel forsyningssikkerhed. Man må dog her være opmærksom på, at man i EU har et indre marked for energiprodukter og at olieselskaberne derfor vil købe biodiesel hvor den er billigst, ligesom producenterne vil afsætte produkterne, hvor de kan indbringe størst indtjening. Effekter på erhvervsudvikling: Den danske rapsbaserede biodieselindustri har siden 2002 udviklet et effektivt produktionsapparat med fokus på høj udnyttelse af råvaren og lavt energiforbrug. De gode danske resultater på området har medført, at fx Emmelev A/S er blevet bedt om at medvirke ved projektering af biodieselanlæg i udlandet. Dakas produktionsanlæg til 2. generations biodiesel udvikles i et samarbejde med den europæiske biodieselindustri og med virksomheder, der håndterer animalske restprodukter. Herudover har Daka en række patenter, der med tiden kan gøre produktionen billigere. Daka samarbejder med bl.a. Teknologisk Institut om at opbygge en dansk vidensplatform med fokus på anvendelsen af restprodukter til produktion af 2. generations biodiesel. Markedseffekter: En øget dansk produktion af biodiesel kan give mindre dansk sårbarhed over for udsving i de internationale oliepriser. En øget dansk produktion vil derudover have en positiv effekt på handelsbalancen som følge af eksport af biodiesel eller en potentiel mindre import/øget eksport af fossil diesel, foruden mindre import af sojaskrå og glycerin. Produktion af biodiesel betyder stigende rapspriser, hvilket har en effekt på prisen på andre produkter, der produceres af raps. Forsknings- og udviklingsmæssig status Teknologien til frembringelse af biodiesel baseret på oliefrø fungerer allerede i praksis, men bliver løbende optimeret fx ved at øge udnyttelsesgraden af oliefrøene og reducere energiforbruget. Der foregår ligeledes et udviklingsarbejde til forbedring af processerne til glycerinfremstilling. Efter flere års forsøgsarbejde bliver en dansk produktion af biodiesel baseret på animalsk fedt som nævnt iværksat ultimo 2007 af Daka. På Risø forskes der i alternative olie- og energiafgrøder, der er målrettet produktion af biobrændstoffer. 19 Den rapsbaserede biodieselproduktion er i dag baseret på oliefrøarter, der er udviklet til fødevareog foderformål. Det er målet at frembringe oliefrø, der i højere grad modsvarer de egenskaber, der efterspørges til energimæssige formål. 20 For 2. generations biodiesel baseret på animalsk fedt er der stadig uløste problemstillinger i forhold til biprodukter fra fremstillingen. Den dannede glycerin må fx ikke anvendes som råvare i den kemiske industri eller afsættes til biogasanlæg, men skal forbrændes. Det kræver udvikling af metoder til effektiv samforbrænding af glycerin og andre brændsler. Ved biodieselproduktionen anvendes som nævnt katalysatorer, som giver en mindre mængde biprodukter, der typisk kan anvendes til gødningsformål. Med tiden vil der muligvis kunne udvikles faststofkatalysatorer, hvormed man kan undgå disse biprodukter. Samspil med andre drivmidler/teknologier Produktion af biodiesel kan på længere sigt ske i samspil med produktion af 2. generations bioethanol, da der fra rapsmarken fremkommer lige dele frø og halm. Indtil 2. generations bioethanolproduktion

21 har nået et industrielt stade, kan rapshalm anvendes som alternativ til kul i kraftværker. Bioethanolen vil ligeledes kunne erstatte den nu typisk anvendte metanol. Glycerin fra rapsbaseret biodiesel kan anvendes som fedtkilde i biogasanlæg. CO 2 -fortrængningsprisen for RME-biodiesel 21 I 2003 foretog Energistyrelsen en samfundsøkonomisk vurdering af omkostningerne, der er forbundet med at spare CO 2 ved at erstatte fossilt diesel med rapsbaseret biodiesel (RME). 22 Omkostningerne blev anslået til omkring 360 kr./ton sparet CO 2. Nogle af de beregningsparametre, som har indflydelse på CO 2 -fortrængningsprisen, har ændret sig siden. Vi tager her udgangspunkt i Energistyrelsens vejledning til samfundsøkonomisk analyser på energiområdet fra Rapsfrøprisen udgør 80 pct. af de samlede inputomkostninger i biodieselproduktionen. Raps til energiformål dyrkes i stigende grad på landbrugsarealer i almindelig omdrift og der er således en alternativomkostning forbundet med anvendelsen af denne raps. Denne alternativomkostning er udtrykt ved den fakturerede markedspris for raps. Den gennemsnitlige rapsfrøpris fra (faste 2006 priser) er 2,2 kr. pr. kg inklusive nettoafgiftsfaktor (NAF) 23 og denne værdi er her anvendt som et udtryk for beregningsprisen for raps. Ifølge Emmelev A/S er man blevet mere effektiv i udnyttelsen af olie fra rapsfrøene. Man ekstraherer således i dag 40,5 pct. ud af de i alt 44 pct. som olien udgør i vægtfylde af de anvendte rapsfrø. Dette har betydning for produktionsomkostningerne pr. liter biodiesel, der, som følge af effektiviseringen, er faldet med 15 pct. siden Priserne på biprodukter som rapskage og glycerin, og dermed indtægterne herfra, er samtidig faldet med 36 pct. siden I beregningerne anvendes endvidere råoliepriser i henhold til IEA s prognoser fra Det centrale estimat for CO 2 -fortræningsomkostningerne for biodiesel fremgår af nedenstående tabel. Da der er en række usikkerheder forbundet med fastsættelsen af det centrale skøn, er der foretaget følsomhedsberegninger på de centrale parametre resultaterne heraf fremgår også af tabellen. Der er endnu ikke gennemført beregning af CO 2 - fortrængningsomkostningerne for 2. generations biodiesel baseret på animalsk fedt, men de må forventes at være lavere end for RME, da dette fremstilles af restprodukter. Estimat og følsomhedsberegninger for CO 2 -fortræningsomkostninger for RME-biodiesel Centralt Høj oliepris 20 pct. lavere 41,5 pct. 20 pct. lavere estimat 73 $/td.* rapsfrøpriser udnyttelse outputpriser 21 CO 2 - fortrængningspris 900 kr./ton CO kr./ton CO kr./ton CO kr./ton CO kr./ton CO 2 Ændring i CO 2 86 pct. 57 pct. 2 pct. -7 pct. -fortrængningspris * Pris pr. midt august Fremtidsscenario 2025 EU s biobrændstofdirektiv 25 blev vedtaget i maj 2003 på et tidspunkt, hvor en række medlemslande allerede havde taget skridt til fremme af biobrændstoffer i transportsektoren. Biodieselproduktionen i EU er gennem flere år steget med pct. årligt. Produktionskapaciteten i EU ventes i 2006 at udgøre ca mio. liter. 26 Dansk produceret biodiesel vil ikke kunne erstatte det danske forbrug af fossil dieselolie, da der ikke er tilstrækkeligt med tilgæn- gelige råvarer. En andel på 15 pct. af dieselforbruget baseret på dansk produceret biodiesel kan være realistisk i Danmark i år 2015, under forudsætning af, at den teknologiske udvikling inden for rapsdyrkning og biodieselproduktion gør biodiesel økonomisk konkurrencedygtig. Med nye og bedre ydende sorter af vegetabilske oliefrø, og større udnyttelse af produkter af animalsk oprindelse, kan en andel på op til 20 pct. af dieselforbruget være realistisk.

22

23 bioethanol

24 Bioethanol 24 Brug af bioethanol i transportsektoren vil reducere Danmarks udledning af CO 2. Bioethanol kan på længere sigt reducere Danmarks afhængighed af olieimport. Danmark er dog p.t. nettoeksportør af olie. Der er mulighed for, at man i løbet af en årrække vil kunne opnå en større nyttevirkning (målt på energiindhold) i nye motorer udviklet til bioethanol, end ved brug af benzin det åbner for bedre brændstoføkonomi. Produktion af bioethanol vil øge beskæftigelsen. Satsning på udvikling af 2. generations bioethanol i Danmark vil give mulighed for teknologieksport. Bioethanol har en lavere brændværdi end benzin, hvorfor tankvolumen skal være større, hvis man vil opretholde samme aktionsradius med bilen. Den eksisterende bilpark vil køre 1-2 pct. kortere på literen ved en 5 pct. andel af bioethanol i benzinen svarende til 0,3 pct. pr. pct. iblandet ethanol. Biomasseressourcerne er begrænsede og der kan opstå konkurrence om biomassen. Prisen er p.t. højere end konventionel benzin. Karakteristik Ethanol kan fremstilles ved gæring af sukkerholdige materialer og gennem termokemiske processer, hvor råvaren typisk kommer fra olie eller gas. I dag udgør bioethanol fremstillet af plantematerialer 60 pct. af verdens samlede ethanolproduktion. I nutidens kommercielle og relativt udbredte bioethanolprocesser anvendes sukker- eller stivelsesholdig biomasse. Teknologien benævnes 1. generations bioethanolteknologi. Men man kan også fremstille bioethanol ud fra fiberholdig biomasse som fx halm, stængler, træ og lignende såkaldt lignocellulose. Den teknologiske udfordring for denne 2. generations bioethanolteknologi er at udvikle en metode, der på en økonomisk rentabel måde omdanner denne type biomasse til sukkerstoffer, så mikroorganismer herefter kan omsætte sukkerstofferne til ethanol. Bioethanol er det samme produkt, uanset om det er fremstillet ved 1. eller 2. generations teknologi. Bioethanol kan iblandes benzin og anvendes i den nuværende bilpark i koncentrationer op til 5 pct. Endvidere anvendes ethanol bl.a. i brændstoffet E85 (85 pct. ethanol og 15 pct. benzin), som bruges i Flexible Fuel Vehicles, der p.t. er udbredte i lande som Brasilien, Sverige og USA. I forbindelse med produktion og potentiale adskiller 1. og 2. generations teknologierne sig væsentligt fra hinanden. Der er også store forskelle med hensyn til det erhvervsmæssige potentiale. Meget tyder på, at de to teknologier vil udvikle sig og eksistere side om side på markedet. Produktion og potentiale 1. generations teknologi: Det er relativt nemt at fremstille ethanol baseret på sukkerholdige (fx sukkerrør, melasse, sukkerroer, frugter og vin) eller stivelseholdige (fx hvede og majs) råvarer. Fremstillingen indebærer et relativt stort energiforbrug. Flere steder i verden bruges en del af restprodukterne fra produktionen til fremstilling af denne energi. Det er også en mulighed at integrere ethanolproduktionen med kraftværker med stort varmeoverskud. Energien bruges blandt andet til forbehandling af biomassen og destillation af ethanolen. Bioethanol kan med kommerciel teknologi produceres ud fra roer og korn. Danmark kan udelukkende ved brug af roer nå EU s målsætning i Biobrændstofdirektivet om en biobrændstofandel på 5,75 pct. i 2010 ved at udvide roearealet med hektar (2005). Dette er ikke et problem, da roearealet i Danmark tidligere har været oppe på hektar. Danmark kan også nå EU-målet i 2010 udelukkende ved brug af hvede. Det kræver et hvedeareal på hektar. Danmark dyrkede i 2005 hvede på hektar, hvoraf produktionen til eksport udgjorde hektar generations teknologi: Biomasse som halm, træ, energiafgrøder og haveaffald kan ikke umiddelbart omdannes til bioethanol. 28 Den store udfordring i relation til produktion af 2. generations bioethanol er at udvikle en miljøvenlig, pålidelig, effektiv og økonomisk rentabel fremstillingsproces. Danmarks forskning på dette område hører til i verdenseliten. Tætte samarbejdskonstellationer mellem virksomheder og forskningsinstitutioner er på vej til at resultere i kommercielle koncepter. Når teknologien til 2. generations bioethanol er fuldt udviklet og den tilstrækkelige produktionskapacitet er opbygget vil Danmark kunne opfylde EU s målsætning om 5,75 pct. biobrændstofandel i 2010 udelukkende ved brug af halm fra ca hektar. 29 Det vil dog være vanskeligt at opbygge en tilstrækkelig produktionskapacitet hertil allerede i Der vil formodentlig ikke blive tale om at anvende enten 1. generationsteknologier eller 2. generationsteknologier og anvendes enten energiafgrøder eller restprodukter. Der vil sandsynligvis ske en integration mellem de to linier, som der er lagt op til med IBUS-konceptet. For begge teknologier vil der være basis for en samtidig produktion af fødevarer, foder og energi. Anvendelse Bioethanol kan uden at der ændres på motorer erstatte 5 pct. af den benzin, der anvendes i den nuværende bilpark. 30 Større iblandingsprocenter vil enten kræve udvikling af nye motorer og brændstofsystemer eller brug af de såkaldte Flexible Fuel Vehicles, der kan køre på alle blandinger af benzin og ethanol. 31 Den mest effektive introduktion af ethanol i dansk benzin kan ske ved obligatorisk iblanding i al benzin eller ved en afgiftslettelse, der udligner prisforskellen mellem ethanol og almindelig benzin og meromkostninger til håndtering af ethanol. Alternativt til direkte iblanding i benzin, kan ethanol omdannes til ETBE (Ethyl Tertiær Butyl Ether), der kan iblandes benzin i op til 15 pct. 32 Energiindholdet i 1 liter benzin svarer til energiindholdet i 1,47 liter ethanol. 33 Ved en ethanolandel på 5 pct. kan ethanol erstatte MTBE eller MTBE-alternativer i Danmark anvendes alkylater som tilsætning i benzin. 34 Alkylater fremstilles ikke på danske raffinaderier og skal derfor importeres. Anvendelse af alkylater øger benzinprisen. Se også afsnittet Modeller for iblanding af ethanol i benzin bagest i kataloget. Distribution Se afsnittet Omkostninger til klargøring af distributionssystemet til biobrændstoffer Bagest i kataloget.

25 Fakta om Bioethanol Form Flydende. Anvendelsesmuligheder Iblandes fossil benzin. Kan anvendes i alle typer af benzindrevne køretøjer. Potentiale 27 PJ Tidslinie for produktion og anvendelse : Roadmap for kommercialisering af 2. generationsteknologier er udviklet i Danmark. 2005: De største gennembrud er sket og forventes fortsat at ske inden for enzymfremstilling. Enzymprisen er reduceret med en faktor 30 i perioden /07: Drift og optimering af eksisterende pilotanlæg til 2. generations bioethanol. 2007/08: Design, installation og drift af demonstrationsanlæg i industriel skala til 2. generations bioethanol. Minimumskapacitet er 10 mio. l/år. 2008/09: 150 mio. liter bioethanol fra 1. generations fabrik. 2009/11: Fuldskala 2.generations bioethanol fabrik tages i drift. 2015: 10 pct. af benzinforbruget udgøres af bioethanol. 2025: Al fossil benzin iblandes 15 pct. bioethanol. CO 2 -reduktion Brug af bioethanol reducerer CO 2 -udledningen. For hver liter benzin der erstattes med ethanol, produceret af halm med 2. generationsteknologi, reduceres udslippet med ca. 90 pct. svarende til 2,3 kg. Bioethanol produceret med 1. generationsteknologi reducerer CO 2 - udslippet med pct. Pris Produktionspris i 2006, 1. generations bioethanol: 3,5 kr./l. bioethanol. (5,2 kr./l. benzinækvivalent) Handelspris (2006): 5 kr./l. bioethanol. Produktionspris i 2012, 2. generations bioethanol (baseret på dansk halm): 2,5-4,5 kr./l bioethanol. 38 (3,7-6,7 kr./l. benzinækvivalent)