Miljøaspektet ved brug af biomasse til transportbrændstoffer

Relaterede dokumenter
Miljøaspektet ved brug af biomasse til transportbrændstoffer

Brug af biomasse til energiformål

Mere biomasse. Hvorfra, hvordan og hvor meget? Niclas Scott Bentsen. Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning

Afgrøder til bioethanol

Afgrænsning af miljøvurdering: hvordan får vi den rigtig? Chair: Lone Kørnøv MILJØVURDERINGSDAG 2012 Aalborg

Korn og halm til bioethanol råvarepotentiale, kvalitet og konverteringsteknologier

EU på Samsø energi og miljø

Danmark med 100% Vedvarende Energi

100% VE i EU med eksempler Towards 100% Renewable Energy Supply within the EU, examples. Gunnar Boye Olesen

Fremtidens energiforsyning

De overordnede konklusioner fra den nationale biomasseanalyse. Henrik Wenzel, Syddansk Universitet

Det bliver din generations ansvar!

Hvor meget kan biobrændsstoffer til transport nedbringe CO 2 -udledningen?

Resumé af: Livscyklusanalyse af biogas produceret på majsensilage

Biogas i den cirkulære økonomi

Bioraffinering hvad er det?

Piller af landbrugsafgrøder og anden biomasse Fremstilling, egenskaber, økonomi

FREMTIDEN. Energieffektivitet i industrien. Niels Træholt Franck,

Overvejelser vedr. indførelse af alternative transportbrændstoffer. Seminar Landtransportskolen 4. september 2006

IDA National energiplan Elsystemer

100% vedvarende energi i Danmark og EU - behov og planer for en omstilling

Brint og grønne brændstoffers rolle i fremtidens smarte energi systemer

Strategisk Energiplanlægning på tværs af kommunegrænser fra vision til praksis

Transforming DONG Energy to a Low Carbon Future

Bæredygtige biobrændstoffer Nationalmuseet den 12. september 2012

Hvor skal halmen bruges? - hvad er kriterierne for optimal brug af halm til energiformål og hvordan performer halm til biogas?

Genanvendelse ja tak - men i et livscyklusperspektiv

Elværkernes rolle i brintvisionen

Bioøkonomi: en spændende option hvor udkanten kan komme i centrum. Lene Lange, Professor og Forskningsdirektør Aalborg Universitet, Danmark

Hvordan kan brint reducere behovet for biomasse i fremtidens energisystem?

100% vedvarende energi

Biomasse er en begrænset ressource, hvordan bruger vi den bedst?

Miljømæssig bæredygtighed af grønt protein

Naturgassens rolle i fremtidens danske energimarked

Transition to Renewable Energy until in the EU, Denmark, and

TI 4.- og 6. april 2017 Energieffektivitet i Industrien POEM

Biobrændstoffers miljøpåvirkning

AARHUS UNIVERSITET STYRKER FORSKNING OG SAMARBEJDE OM CIRKULÆR BIOØKONOMI

Future Gas projektet. Gas som en integreret del af det fremtidige Energisystem

Experiences of Region Zealand

Hvordan opnår forgasning en fremtid i Danmark?

Innovation af affaldssektoren under fremtidens rammebetingelser. Henrik Wenzel Syddansk Universitet

Bioenergi Strategi. Niels Henriksen DONG Energy

Ressourceeffektivitet og politikintegration

Sådan bør vi anvende Naturgassen og gassystemet i fremtiden. Professor Poul Erik Morthorst Systemanalyseafdelingen

Teknologiudvikling indenfor biomasse. Claus Felby Faculty of Life Sciences University of Copenhagen

Introduktion til Sektion for Bæredygtig Bioteknologi Mette Lübeck

Forest & Landscape Sukker, bioethanol og biomasse Den store udfordring for planteavlen!

Danske kompetencer inden for biobrændstoffer hvordan placerer vi os i forhold til udlandet?

Hvordan får vi endnu bedre rammevilkår for biogas til transport?

Incitament konference DI: 15. nov. 2013

Effektiv udnyttelse af træ i energisystemet

Carbondebt(kulstofgæld) hvad er det og hvordan reduceres det?

DONG Energy Power New Bio Solutions. Plantekongres Januar 2012 Benny Mai

Hvad er EU's rimelige andel af en global klimaindsats? Og hvor langt kunne vi nå til 2030?

Samspilsramt energidemonstration. Charles Nielsen

modeludvikling for energiprojekter

Kornbaseret bioethanolproduktion på. Studstrupværket. Præsentation på offentligt møde den 6. april 2006

Livscyklusvurdering af økologiske og konventionelle planteavlssædskifter

Fire årtier med et stabilt energiforbrug

Biogas- og bioraffinaderi platforme i Danmark - Et indspil til

DEN BIOBASEREDE ØKONOMI. Hvordan kan bioteknologien skabe øget bæredygtighed, effektivitet og værdiløft indenfor fødevareerhvervet?

Produktion af bioenergi er til gavn for både erhvervene og samfundet. 13. september 2011 Michael Støckler Bioenergichef

Resultater, forudsætninger og analyseramme for ADberegningsværktøjet

Anvendelse af biomasse i scenarier for 100% vedvarende energi

Baggrund og introduktion til fagområder

BYGNINGER OG FREMTIDENS ENERGISYSTEM

Cleantech Dag Efter COP15 og Finanskrisen. 15. Marts 2010 v/lars Rohold. Cambi Danmark A/S Rådvadsvej 15 DK-2400 København NV

Alternative drivmidler

LIVSCYKLUSVURDERING (LCA) IMPORT AF AFFALD AFFALDPLUS NÆSTVED

STREAM: Sustainable Technology Research and Energy Analysis Model. Christiansborg, 17. september 2007

Muligheder på trafikområdet

Definitionsgymnastik

Kan sukkerroer være kick-start til bæredygtig dansk produktion of biopolymerer?

Hvordan anvendes biomassen hensigtsmæssigt?

Biomasse et alternativ for klimaet? Claus Felby, Forest & Landscape, University of Copenhagen

! Effekter:! Teknologivalg:! Lokalt marked for bioethanol

Lastbiler på biobrændstoffer 25/9 2009

Bioethanol, boblerne. ph.d.-stipendiat Morten Busch Jensen. Institut for Kemi- Bio og Miljøteknologi, Det Tekniske Fakultet, Syddansk Universitet

Gasbilen Chef for Forretningsudvikling Jørn Windahl Ladekjær. Gastekniske Dage d. 15. maj 2012

UdviklingsRåd Sønderjylland (URS)

Mindre CO2 og mere VE Konkrete udfordringer for Hovedstadsområdet

Hvor godt kender du energisektoren i Danmark?

Optimering af energiudbytte og næringsstoffer fra gylle

Klimavision: Danmark som førende klimanation FORENINGEN AF RÅDGIVENDE I NGENIØRER F RI

NOTAT 10. Klima effekt og potentiale for substitution af fossil energi. Christian Ege og Karen Oxenbøll, Det Økologiske Råd

Bæredygtig udvikling i Novozymes. Marts 2007

Brint til transport Planer & rammer

FRICHS A/S Effektive Energi Løsninger

Biomasse til transport contra kraftvarme

Biomasse ved konventionel landbrugsdrift

Varmeværker som lokale aftagere af fast biomasse. Søren Schmidt Thomsen

Energforsyning koncepter & definitioner

Brændstoffer til løsning af transportens klima- og miljøudfordringer. Michael Mücke Jensen Teknik- og Miljøchef Energi- og olieforum

Fynsk strategi for halm til biogas - fra samarbejdet i Energiplan Fyn

SCENARIER ET FOSSILFRIT ENERGISYSTEM

Inbicon Demonstrationsanlæg

Internationalt overblik over industrielle varmepumper. Application of Industrial Heat Pumps IEA Heat Pump Program Annex 35

Det Fremtidige Energisystem

Kan vi flyve på vind? Energinet.dk 1

Transkript:

Miljøaspektet ved brug af biomasse til transportbrændstoffer Grøn transport kan vi, og vil vi? Nordisk Vejteknisk Forbund Landtransportskolen, Avedøre Holme, Hvidovre 4. september, 26 Henrik Wenzel Danmarks Tekniske Universitet Institut for Produktion og Ledelse, Området for Innovation og Bæredygtighed wenzel@ipl.dtu.dk

Livscyklusvurdering - en standardiseret metode Forskningsdisciplin gennem 2+ år Peer reviewed videnskabeligt tidsskrift: International Journal of LCA Internationale standarder: ISO 144-1441 Henrik Wenzel wenzel@ipl.dtu.dk

Livscyklusvurdering af alternative transportbrændsler - Nielsen og Wenzel, 25 Reference: Almindelig benzin bil Alternativ 1: Bio-ethanol bil 1% sprit Alternativ 2: Bioethanol bil 85% sprit Biltype Passager bil Passager bil Passager bil Teknologi Kort sigt Kort sigt Kort sigt Brændsels effektivitet 22.4 miles pr. gallon (=9.5 km/l) 22.4 miles pr. gallon (=9.5 km/l) 23.5 miles pr. gallon 1 (=9.9 km/l) Brændsel Almindelig Benzin Benzin iblandet 1% ethanol fra majs Benzin iblandet 85% ethanol fra majs 1 Sansynligvis for højt sat Henrik Wenzel wenzel@ipl.dtu.dk

Livscykluskonceptet - inducerede og fortrængte processer (Nielsen og Wenzel 25) Fertilizer Fertilizer CO 2 from other sources Water, electricity, Heat auxiliaries Beer and soft drink prod. CO 2 Diesel Diesel Corn Corn stover etc. Corn kernels Dry milling Milled kernels Ethanol Emissions Slurry prep. Leave on soil Car driving Gelatinisation Rød = induceret Sugar, starch etc Ingred. Enzyme Alpha-amylase Termamyl Dextrinisation Quantity required pr. functional unit Grøn = fortrængt Sugar, starch etc Ingred. Enzyme Gluco amylase Spirizyme Saccharification + fermentation Ethanol Destillation, centrifugation evaporation Ethanol Mixing Blå = ændret Fuldt optrukket = inkluderet Yeast Yeast limestone Soy meal, corn, inorganic phosphate DGS Animal prduction Stiplet = ikke inkluderet Crude oil extraction Crude oil MTBE MTBE Henrik Wenzel wenzel@ipl.dtu.dk Refining Gasoline

Energibalance - fra Nielsen og Wenzel, 25 Den snævre (og forkerte) betragtning: Fossilt energiforbrug : brændværdi = 21.3 MJ/l : 21.6 MJ/l 1 : 1 Anvendes ofte af bio-ethanol modstandere som indikation af, at energibalancen er håbløs: der bruges jo lige som meget energi til at fremstille ethanolen, som den selv indeholder. Den livscyklusbaserede (men stadig forkerte) balance: Fossilt energiforbrug til bio-ethanol : fortrængt fossilt energiforbrug til benzin = 3.45 MJ/mile : 6.82 MJ/mile 1 : 1,9* Findes stort set ikke i den internationale litteratur om energi- og miljøvurdering af bio-ethanol (* Nok snarere 1:1,5, da brændselseffektivitet på sprit er for højt sat) Henrik Wenzel wenzel@ipl.dtu.dk

Miljøvurdering Kørsel (fra Nielsen og Wenzel, 25) kg CO 2 - ækv. Drivhuseffekt Benzin Bio-ethanol.6.5.4.3.2.1 Benzin bil Bio-ethanol bil 1% Bio-ethanol bil 85% Alle data pr. 1 mile kørt ( = 1,6 km) Raffinering Fementering m 2 år.4 Landbrugsareal.2 Fossile br. Biomasse Benzin bil Bio-ethanol bil 1% Bio-ethanol bil 85% men der er en afvejning:: Miljøvurderingen forudsætter ubegrænset biomasse Henrik Wenzel wenzel@ipl.dtu.dk

Miljøvurdering når biomassen er begrænset Kørsel El Varme kg CO 2 ækv. kg CO 2 ækv. Benzin Raffinering Bio-ethanol Fementering.6.5.4.3.2.1 Benzin bil + fossil k/v Bio-ethanol bil + fossil k/v.6.5.4.3.2.1 Benzin bil + fossil k/v Benzin bil + bio k/v Fossile br. Biomasse Fossile br. Begrænsning - Fysisk (ikke nok biomasse) - Økonomisk (subsidier nødvendige) Den reelle sammenligning, når biomassen er begrænset Henrik Wenzel wenzel@ipl.dtu.dk

18 Fysisk potentiale - uudnyttede restprodukter i DK Existing potential for of liquid biofuels from biomass residues and waste Potential Consumption in 24 16 14 Primary energy [PJ/y] 12 1 8 6 4 Energy Reserved for biogas Energy 2 Straw Wood Manure etc. Municipal waste Total Halm den væsentligste uudnyttede ressource 6 % af benzin- og dieselbehov

Fysisk potentiale - europæisk perspektiv Technical bioenergy potential within Europe EU15+ACC1+Bel+Ukr Ericsson & Nilsson (26) >24, scenario 3b Ideal bioenergy supply in 23: EU25 EU15+ACC1+Bel+Ukr 44 % of agr. area Forest wood incl. residues Org. residues and wastes Energy crops from agriculture >24, scenario 3a 225-45, scenario 2b 225-45, scenario 2a 16 % of agr. Area Også begrænset når Rumænien, Bulgarien, Hviderusland og Ukraine medtages 215-25, scenario 1 EU25 Env. compatible potential EEA (25), 23 6 % of agr. area 12% of agr. area in EU25 Biomassen fysisk begrænset indenfor det nuværende EU 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Primary energy [EJ/y] (Fra Hedegaard Jensen og Thyø, 26)

Fysisk potentiale globalt perspektiv Global technical bioenergy potential in 22-23 Ideal bioenergy supply in 23 based on IEA scenarios Alternative Policy Deferred Investment Reference Fischer & Schrattenholzer (21) high Fischer & Schrattenholzer (21) low Lashof & Tirpak (199) Swisher (1993) Johannsson et al. (1993) Dessus et al. (1992) Hall et al. (1993) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 Primary energy [EJ/y] Biomassen globalt set fysisk begrænset frem til 225 (Fra Hedegaard Jensen og Thyø, 26)

Økonomisk vurdering 2.Gen: IBUS halm anlæg Halmomk: 78 mio. kr/år Investering: 52 mio. kr. Halmmelasse: 17 mio. kr./år Fast biobrændsel: 36 mio. kr./år Ethanol: 35. t/år Ethanolpris: 5,8 5,2 kr/l benz-ækv. 1.Gen: IBUS korn anlæg Kornomk: 41 mio. kr./år Investering: 76 mio. kr. DDGS: 137 mio. kr./år Ethanol: 14. t/år Ethanolpris: 4, kr/benz-ækv. (basis scenarium) O&M 9% Electricity Steam 4% 2% Investment 42% O&M 5% Enzymes 2% Electricity Steam 2% 3% Investment 22% Enzymes 8% Straw 35% Wheat 66%

Økonomisk vurdering - er subsidier nødvendige? IBUS straw based bioethanol vs. gasoline prices - Baseline scenario Fuel [Kr/Liter gasoline eq.] 6 5 4 3 2 1 2 25 21 215 22 225 Year Bioethanol price - IBUS based on straw - Baseline scenario Gasoline CIF price based on IEA Reference Scenario (incl. CO2-tax) Gasoline CIF price based on oil price of $7/barrel (incl. CO2 tax) Gasoline CIF price based on IEA Deferred Investment Scenario (incl. CO2-tax) Gasoline CIF price based on oil price of $1/barrel (incl. CO2-tax) Gasoline CIF price based on observed oil prices (incl. CO2-tax) 3,5-3,8 kr./liter eth svarende til 5,2-5,8 kr./liter benzin-ækv. Oliepris over $1 nødv. før ethanol kan konkurrere

Miljøvurdering når biomassen er begrænset Kørsel El Varme kg CO 2 ækv. kg CO 2 ækv. Benzin Raffinering Bio-ethanol Fementering.6.5.4.3.2.1 Benzin bil + fossil k/v Bio-ethanol bil + fossil k/v.6.5.4.3.2.1 Benzin bil + fossil k/v Benzin bil + bio k/v Fossile br. Biomasse Fossile br. Begrænsning - Fysisk (ikke nok biomasse) - Økonomisk (subsidier nødvendige) Den reelle sammenligning, når biomassen er begrænset Henrik Wenzel wenzel@ipl.dtu.dk

Sammenligning med andre transportløsninger Substitution af benzin med biomasse BEV=Batteribiler, HFCV=BrintBrændselscelleBiler, Venzin=Methanol i eksisterende biler 5. kwh benzin / kwh biomasse 4. 3. 2. 1.. 1.8.7 1.1.6 BEV HFCV VEnzin FC-VEnzin Reference: Professor Henrik Lund, Ålborg Universitet

Den samlede CO2-udledning øges, hvis vi tager biomassen fra den optimale anvendelse Mio. tons CO 2 8 Total CO 2 -udledning (klimakorrigeret) 6 4 CO 2 -udledning fra transport 2 199 '92 '94 '96 '98 ' '2 '4 '6 '8 1

Substitutions-effektiviteten af fossilt brændsel er det centrale spørgsmål når biomassen er begrænset og skal prioriteres Substitutions-effektivitet El Varme 1 : 1 El Varme Fermentering Enzym 1 : 1,5 til 1 : 6 Kemikalie Raffinering + syntese Biomasse Fermentering Bioethanol 1 :,? Benzin Raffiner. Fossile br. Ferment. + polym. Biopolymer 1 :,? Syntetisk polymer Raffiner. Henrik Wenzel wenzel@ipl.dtu.dk

Konklusion og oplæg til diskussion Biomasse er fremover af begrænset tilgængelighed rent fysisk og Biomasse er fremover af begrænset tilgængelighed rent økonomisk, fordi det kræver økonomiske tilskud eller lempelser at anvende det Derfor skal bio-ethanol ikke sammenlignes med benzin, men brug af biomassen til bio-ethanol skal sammenlignes med anden brug fx til el- og varme fremstilling. Og så vil bio-ethanol med dagens teknologi øge vores CO 2 -udledning og forsyningsproblemer og ikke reducere dem. Jeg savner prioriteringsdiskussionen i debatten om bio-ethanol. Vi kan ikke længere holde til at høre om bio-ethanols muligheder uafhængigt af spørgsmålet om at prioritere biomassen. Henrik Wenzel wenzel@ipl.dtu.dk