Lyst til å vinne en kraftig solcellelader?

Svar på våre 7 enkle spørsmål her.

Biodrivstoff

25. juni, 2021
Illustrasjon: UngEnergi

Smak godt på ordet biodrivstoff. Mange har naturlig nok knyttet negative assosiasjoner til ordet drivstoff, på grunn av det store fokuset rundt klimaendringer de siste tiårene. Satsingen på drivstoff framstilt av biologisk materiale kan likevel forandre synspunktet vårt på drivstoff. Denne teksten tar for seg i all hovedsak de ulike typene biodrivstoff og klimaeffekten ved bruken av det i motsetning til fossilt brensel.

 

Biodrivstoff er enkelt forklart drivstoff laget av biologisk materiale. Mer spesifikt, flytende brensel eller gass fremstilt av biologisk materiale, foran fossile kilder. Grunnen til at biodrivstoff er så aktuelt i dag, er at teknologien bak batteribiler foreløpig ikke har kommet langt nok til å erstatte vanlige bensinbiler. Biodrivstoff regnes som et mer miljøvennlig alternativ, fordi forbrenning av biomasse er sett på som en del av det naturlige kretsløpet, altså klimanøytralt. Likevel er det ikke like enkelt i praksis. Dersom man regner med utslippene fra dyrking, transport og produksjonsprosess, er forbrenning av biodrivstoff langt fra CO2-nøytralt. Senere studier har pekt på at forutsetningen om at biomasse er karbonnøytralt er feil, og at utslippene i noen tilfeller kan vise seg å være høyere enn for fossilt drivstoff. (Lund, 2015).

 

I dag er elbilen et egnet alternativ for bykjøring, men det gjenstår fremdeles mye før batteribiler blir en fullgod løsning for lengre kjøreturer og nyttetransport. Hydrogenbiler er et aktuelt tema innen transportbransjen, men slik som situasjonen er i dag er det ikke lønnsomt å basere seg på teknologien. Kostnadene er relativt høye og levetiden for en gjennomsnittlig hydrogenbil er lav. Bioenergi er en av de kildene som skiller seg ut i samtalen om drivstoff. Vi har ressursene tilgjengelige, vi har kunnskapen rundt teknologien og ikke minst behovet.

 

Les mer om el- og hydrogrenbiler her. 

 

Det finnes ulike typer biodrivstoff, som har forskjellig virkningsgradVirkningsgraden til et system er definert som \( \frac{\text{nyttbar energi}}{\text{tilført energi}} \) og betegnes ofte med den greske bokstaven \( \eta \). basert på bruksområder og produksjonsmetoder. I Norge bruker vi begrepene konvensjonelle biodrivstoff (første generasjon) og avanserte biodrivstoff (høyere generasjoner). Det kommer an på hvilket råstoff og hvilken produksjonsmetode som er benyttet. Uansett kreves det ressurser som vann og gjødsel for å dyrke biomassen, som kan ha effekt på biologisk mangfoldBiologisk mangfold handler om mangfoldet av levende organismer. Begrepet handler ofte om antall arter. (blant annet ved avskoging). Utnyttingen av ressurser kan også ha positive sider, som å løse et avfallsproblem ved å bruke søppel til produksjon. For at biodrivstoffet skal være avansert må drivstoffet være produsert av bærekraftig råstoff, ha visse krav til karbondioksidreduksjon, og ikke bidra til direkte eller indirekte endring av landbruk (Sandquist, 2017).

 

Drivstoffet fungerer som et klimatiltak, ved at det blandes inn i fossilt drivstoff, eller ved å erstatte det helt. Hensikten er å redusere utslipp av sotpartikler, karbondioksid og hydrokarboner ved forbrenning. Man deler opp biodrivstoff inn i fire generasjoner basert på hvor “avansert” utvinningen er. En tommelfingerregel er: jo høyere generasjon biodrivstoffet har, desto mer bærekraftig er det.

Generasjoner av biodrivstoff
Illustrasjon: UngEnergi

 


Første generasjons biodrivstoff  (konvensjonelle)

  • Fremstilles av landbruksvekster, som også brukes til å produsere mat og dyrefor. Bodrivstoffproduksjon er lønnsomt, noe som går utover matproduksjonen i land med store behov for mat. Les mer om dette under arealkrav.
  • Mais, hvete, raps, sukkerrør, etc.


Andre generasjons biodrivstoff (avanserte)

  • Biodrivstoff produsert av treavfall, husdyrgjødsel eller slakteavfall.
  • Går ikke på bekostning av matvareproduksjonen.
  • Tungtransportsektoren som flytransport, sjøtransport og langdistansetransport, og flysektoren er forventet å bli større i fremtiden

Det er store utslipp i transportbransjen, og en god politikk innen biodrivstoff vil være svært betydelig for CO2-utslippene. På verdensbasis står transportsektoren for 14 prosent av det totale klimagassutslippet, og hele 35 prosent i Norge. Hvis 20 og 100 prosent av fossilt drivstoff blir byttet ut med biodrivstoff, vil klimagassutslippene gå ned med henholdsvis 15 og 80 prosent. Første- og andregenerasjon er mest brukt i dag, men sammenlignet med fossile drivstoff, er volumene av biodrivstoff små. Mange andregenerasjons biodrivstoffBiodrivstoff som lages av trevirke, for eksempel etanol, butanol, Fischer Tropsch diesel, pyrolyseoljer, osv., for eksempel skogsavfall, antas  å ha lavere klimagassutslipp en dagens førstegenerasjons biodrivstoff (Lund, 2015).


Tredje generasjons biodrivstoff 

  • Krever hverken ferskvann eller gjødsel ved produksjon.
  • Maritimt, som regel biomasse fra havet, mikro- og makroalger som tang og tare

 

Les mer om tredje generasjons drivstoff her.


Fjerde generasjons biodrivstoff 

  • Avanserte biokjemiske metoder (blant annet genmodifiserte alger)

 

Hovedtyper biodrivstoff

Nedenfor kan du lese litt om ulike typer biodrivstoff.

 

Biodiesel

Biodiesel består for det meste av første generasjons oljevekster, slik som raps og rybs. I prinsippet kan biodiesel brukes i alle dieselmotorer, men er mer vannløselig enn vanlig diesel, og kan dermed ikke lagres like lenge. Dessuten har løsningen et vesentlig lavere frysepunkt (-18 °C) enn vanlig diesel. Et eksempel er FAME-diesel (fatty acid methyl ester), som fremstilles fra vegetabilske oljer, som soya-, raps- og palmeolje, gjennom en prosess kalt forestringKjemisk prosess der en syre og et alkohol reagerer og danner en ester.. FAME-diesel kan brukes som drivstoff ublandet, altså 100 prosent biodiesel. 

Biodiesel vil bli heterogen hvis den står over lengre tid, som fører til at det er vanskelig eller umulig å benytte som drivstoff. 

 

Biogass

Biogass er det mest miljøvennlige alternativet innen biodrivstoff i industriell skala i dag. Biogassen kan produseres lokalt, fornybar og bærekraftig, samt gi et meget lavt utslipp av CO2, partikler og svovel. Biogass som drivstoff vil som regel være av andre generasjon, og opptrer dermed ikke som et etisk dilemma. Ofte produseres biogass fra et avfallsstoff, slik som fiskeslam, søppel og husdyrgjødsel. Ved en anaerob‘Anaerob’ betyr at noe lever og vokser uten oksygen. Anaerob forbrenning og nedbrytning skjer dermed uten tilgang på nok oksygen. bakteriell nedbrytning av biologisk materiale, vil det kunne dannes metangass. Ved bruk av husdyrgjødsel kan restproduktet videre benyttes som gjødsel på åkeren på lik måte som før prosessen. Gassen lagres på trykktanker og utnyttes gjennom en forbrenningsmotor. 

I Norge skiller man begrepet biogass når det kommer til rågassen fra produksjonsprosessen (cirka 60 prosent metan og 40 prosent CO2) og drivstoffproduktet (cirka 97 prosent metan) der CO2-en er fjernet. (Miljødirektoratet).

Les mer om biogass her.

 

Bioetanol

Etanol er en type alkohol, som fremstilles gjennom anaerob gjæringDet samme som fermentering: prosess der karbohydrater (f.eks. glukose) blir til alkoholer (f.eks. etanol) av ulike sukkerarter. Bioetanol (bioalkohol) er det samme stoffet, men fremstilles av ikke-fossile kilder, som mais (stivelseStivelse er et karbohydrat som består av lange kjeder med glukose (altså et polysakkarid). Stivelse brukes som næring til planten og via lagring i nøtter eller korn er det også en viktig næringskilde for mennesker.), hvete og sukkerrør. Avfall fra treforedling, makroalger og annet trevirke kan brukes uten at det trenger å gå utover matproduksjon. Bensintypen 95-oktan inneholder omtrent 5 prosent bioetanol (Miljødirektoratet).

 

Bærekraftighet

Bærekraftskriteriene er en del av EUs fornybardirektiv og skal fremme bærekraftig produksjon av biodrivstoff og flytende biobrensler. Kravene er like i hele EU/EØS. Bærekraftskriteriene er funnet hos Miljødirektoratet, og består av to deler:

 


1) Reduksjon av klimagassutslipp

Det må dokumenteres at biodrivstoffet gjennom livsløpet reduserer de totale klimagassutslippene med minst 50 prosent, sammenliknet med livsløpsutslippene fra fossil bensin og diesel. 

Nye produksjonsanlegg for biodrivstoff må oppfylle et krav om 60 prosent reduksjon i klimagassutslippene.
(Miljødirektoratet)


2) Arealkrav

Arealkravene sikrer at råstoffet til biodrivstoffet ikke er dyrket på arealer som har høy biodiversitet eller et høyt karboninnhold. Man må kunne dokumentere at man ikke har hugget regnskog eller drenert myr for å skaffe areal til råstoffproduksjonen.

Biodrivstoff som er produsert av avfall eller rester fra produksjonsprosesser trenger ikke oppfylle arealkriteriene, men må oppfylle kravet til reduksjon av klimagassutslipp. (Miljødirektoratet).

Fremover

Globalt sett er det en økende etterspørsel for mat, noe som vil fortsette å øke framover i tid. Arealkravene skal sørge for at produksjonen av biodrivstoff skal overta prioriteringen, spesielt for land med større behov for matproduksjon. I mange tilfeller blir planter til biodrivstoffproduksjon dyrket der det ellers ville blitt dyrket menneskemat. Det å bruke matjord til å dyrke energivekster kan etisk sett være et lite gunstig alternativ. Med en stadig voksende etterspørsel etter mat, ville det vært svært uetisk å bruke nødvendige landbruksarealer til å dyrke soya til drivstoffproduksjon. Med europeiske øyne vil denne situasjonen ofte ikke være svært aktuell, men heller for utviklingsland og land med svært økende populasjon. 

Biodrivstoff kan ikke alene sørge for en framtid uten olje, men det kan bli en viktig del av framtidens grønne økonomi og energisystem. Derfor er det viktig å støtte bærekraftig produksjon både hjemme og globalt. (Sandquist, 2016)

 

Kilder Nyttige lenker
Bruk som kilde
Denne artikkelen skrevet av UngEnergi er lisensiert under en Creative Commons Navngivelse-Ikkekommersiell-DelPåSammeVilkår 3.0 Norge Lisens.
UngEnergi.no benytter informasjonskapsler for å gjøre brukeropplevelsen bedre Lukk Les mer