Professor til ing.dks læsere: Skoves biomasse skal udnyttes bedre
Biomasse er den eneste reelle klimaløsning til transportsektoren på kortere sigt, mener professor Claus Felby, som her svarer på spørgsmål fra ing.dk's læsere.
Claus Felby er professor i biomasseteknologi på Det Biovidenskabelige Fakultet, Life ved Københavns Universitet.
Fakta
Mange vil udnytte biomasseressourcen hvor effektiviteten er størst, nemlig i kraftværkerne. Claus Felby er uenig. Han mener at store dele af biomassen skal udnyttes i transportsektoren, dels fordi det er sektorens eneste redning på kort sigt og dels fordi det er den eneste realistiske løsning til fly, skibe og tung landtransport på længere sigt.
Claus Felby er professor i biomasseteknologi på Det Biovidenskabelige Fakultet, Life ved Københavns Universitet.
»Biomassen skal i fremtiden levere feeds, fuels og fertilizers. Hvis vi brænder det hele af, har vi ingen af delene, bare dum kraftvarme,« siger han.
Det er ikke længere muligt at stille spørgsmål til Claus Felby
Uffe Merrild
Hvad skal olieprisen være, før biomasse i dieseltanken bliver økonomisk forsvarligt?
Claus Felby
Hej Uffe,
Der har været flere estimater herpå. For 1 generations dieselfuels (planteolier) ligger det på 60-80 USD og for 2 generations fuels (syngas baserede fuels) fra 100-150 USD/tønde. På sigt regnes der dog med at olieprisens stigning under alle omstændigheder vil gøre det rentabelt at lave biofuels.
Thomas Vesth
Hej Claus.
Som fmd. for et kraftvarmeanlæg baseret på biogas er jeg ikke helt glad for betegnelsen dum kraftvarme, men pointen er jeg enig i.
Alt på landjorden kan vi klare med primært el baseret på fossilfri vis.
Mit spørgsmål går på:
Mængden af brugbar biomasse er ofte til diskussion, og er vel meget følsom, ved overforbrug vil det gå ud over fødevarer osv, hvilken betragtninger og facts har du?
Claus Felby
Hej Thomas,
Du har ret i at kraftvarme ikke er dumt. Pointen er at lav temperatur varme er den mest lavværdige (men stadig nyttige) energiform både hvad angår værdi og evnen til at udføre arbejde. Derfor skal vi passe på med ikke pr. refleks blot at omsætte alle energibærere til varme. Det er nemlig ikke altid det giver mest nytte, værdi og klima.
Hvor meget biomasse er der så derude? Idag bruger vi globalt årligt ca. 3. Gtons biomasse til energi svarende til godt 10% af det globale energiforbrug. Den årlige produktion på landjorden ligger på ca. 130 Gtons. Kigger vi på den mængde restbiomasse som der idag er til overs fra landbrug og skovbrug vil vi ved at indsamle 50% heraf kunne indsamle yderligere 3,5 Gton.
Noget helt centralt er at vi skal fokusere på hvordan vi kan udnytte det eksisterende land- og skovbrug til at producere mere biomasse uden at det går ud over fødevareproduktionen. Vi må med andre ord ikke bruge en este m2 mere landbrugsjord. Dette kan bl.a. gøres ved at optimere den eksisterende produkton og ved at udnytte synergien mellem f.eks biofuels og landbrug, hvor vi kan øge produktionen af dyrefoder og dermed frigøre landbrugsjord.
Peik M.bjarnason
Hvilke typer biofuels (etanol, biodisel, biogas) er der mest fordelaktig at fremstille fra de forskellige typer organiske materialer (halm, træ, gylle, affald med mere)?
Claus Felby
Hej Peik,
Generelt gælder at halm, bagasse m.m. er velegnede til fermentering af sukker til f.eks ethanol. Dette skyldes at deres kemiske opbygning og fysiske struktur gør at det er relativt nemt at få frigivet det sukker de er opbygget af.
Gylle og affald kan afbrændes, laves til biogas eller til syngas diesel. Fermentering til f.eks ethanol er vanskeligt da der allerede er masser af mikrobielt liv og et højt indhold af potentielle inhibitorer. P.t. er afbrænding det billigeste, men ikke nødvendigvis det mest effektive. Ved biogas fra gylle udnytter man at der bliver lavet en højeffektiv energibærer (methan) og at der derudover kommer en gødningsfraktion og en fiberdel som efterfølgende kan pløjes ned (giver kulstof i jorden) eller afbrændes.
Træ kan afbrænde eller konverteres til syngas diesel. Til afbrænding er træ den mest velegnede biomasse til at erstatte kul, og det er også derfor at kraftværkerne langt foretrækker træ frem for halm.
Skal man trække en overordnet reningslinje frem er det at biomasse ikke bare er biomasse. Alt efter kemisk og fysisk sammensætning vil der være forskellige konverteringsprocesser som giver den bedste effektivitet, klima og miljøeffekt.
Peter Hjorth
Hvilken type biomasse mener professor Claus Felby at man kan forsvare at afbrænde?
Biomasse dyrket på landarealer der ellers kunne producere mad kan vel ikke forsvares med alt den hungersnød der er i verden?
Claus Felby
Hej Peter,
80% af denne verdens biomasse består af træ, og skoven vil også fremover være den største leverandør af biomasse til energi.
Derudover er der i dagens landbrug store mængder restbiomasse som ikke udnyttes (se et tidligere svar).
Kigger vi lidt længere frem kan vi optimere vores landbrug så det både bliver reelt bæredygtigt og kan producere mere af både mad og energi.
Verdens landbrug er meget lidt effektivt, men det er ikke kun et spørgsmål om teknologi at forbedre dette, sociale forhold, global handel m.m. såiller i ligeså høj grad ind.
Men når det er sagt så skyldes hungersnød i denne verden ikke mange på mad men mangel på penge! Vi kunne også overveje fornuften i at 75% af landbrugsproduktionen bruges på at fodre dyr (i DK mere end 80%).
Der e rikke nogen link mellem den mængde af mad der produceres
Anton Larsen
Hvor lang tid vil politikerne, kunne holde deres modvilje og passivitet ifht. anvendelse af biomasseteknologi frem for forsilebrændstoffer, før at det er for sent...? er selv meget bekymret på dette område...
Claus Felby
HEj Anteon,
Godt spørgsmål. For politikerne er det en balancegang mellem ikke bare at springe på det første det bedste, samtidig med at man skal være vilig til at acceptere en økonomisk og teknologisk risiko.
Problemstillingen er den samme for alle nye energiformer, -de koster penge. Men for biomassens vedkommende er der er så meget fremdrift i teknologien og investeringerne at jeg er optimist. MEn uden n eller anden form for fødselshjælp bliver det svært.
Iøvrigt interessant at ifald man gav samme tilskud til biofuels som til afbrænding af halm ville det svare til ca. 4 kr. pr. l. Det ville isåfald være verdensrekord, og der ville formentlig ikke være mange halmstrå tilbage på marken. MKEn man skal selvfølgelig heller ikke overdrive tilskud, så bliver det helt skævvredet.
Søren Stig Abildgaard
Biler og fly er vel de eneste energiforbruger der vitterlig kræver den efterspurgte olie.
Var det ikke smartere at reservere olien hertil samt selvfølgeligt effektivisere energiforbruget?
Til gengæld kunne man banlyse brug af olie til opvarmning og strømproduktion og måske også til godstranksport (tog på el m.m.) hvor VE og eventuelt naturgas virker ganske fint som energikilder.
Claus Felby
Hej Søren,
Det er ihvertfald et skridt på vejen. Oliefyret burde være sendt på pension for lang siden. Men såvidt jeg husker er det kun ca. 15% af olien der går til opvarmning.
Kigger vi frem mod den nødvendige CO2 reduktion i 2050 skal vi have brudt vores afhængighed af fossile brændsler i alle sektorer.
Jette I Hansen
Hvad med vandforbruget i forbindelse med biofuel fremstillingen
Claus Felby
Hej Jette,
Selve processerne bruger meget lidt vand -nogle bruger intet. Spørgsmålet er hvor meget vand der bruges til evt. dyrkning af biomasse. Her er problemet ikke biofuels, men landbruget selv. Det er kun et spørgsmål om tid førend vi bliver nødt til at reducere kunstvanding i mange områder, men det er først og fremmest et problem for fødevareproduktionen mere end biofuels.
Den største synder i forbindelse med vandforbrug og biofuels er majs på den amerikanske prærie, men igen problemet er landbruget selv og ikke biofuels. Produktionen fra de områder har formentlig allerede toppet. Men selvfølgelig skal man ikke udbygge en produktion af biofuels som kræver kunstvanding, det holder ingen steder.
Jette I Hansen
Er der lavet ordentlige livscyklus analyser på hele værdikæden i forbindelse med fremstilling af biofuel af biomasse, sammenlignet med kraftvarme udnyttelsen? Hvad viser disse i så fald
Claus Felby
Hej Jette,
Ja, masser! Og de viser både det ene og andet resultat. Det kommer i høj grad an på systemafgrænsning og valg af teknologi.
Den seneste forskning (herunder min egen :) viser at kombinerer vi f.eks halm med 2g bioethanol, foder og arealanvendelse giver det den største effekt på fortrængning af fossile brændsler, klima og miljø. Se iøvrigt Bentsen et al. Biofuels, Bioprod, Bioref. 3:521–533
niels falkenberg
Ja, biofuel er den mest kompakte og fleksible akkumulator.
Hvordan er de globale udsigter med alger og lignende.
Hvordan med udvilklingen af biofuel / el-trolley hybrid fartøjer.
Hvad med biogas i gasrørene / fjernvarmerørene.
Claus Felby
Hej Niels,
Der har været meget hype omkring alger, men jeg tror der er generel enighed om at de kun kommer ind på den lange bane, og at der er behov for en langt mere grundlæggende udvikling og forståelse af algernes biologi.
Der sker en hel del indenfor plug in hybrid køretøjer og kombinatione af disse med f.eks biofuels virker på mig som en teknologisk rigtig smart løsning, hvor man kombinerer det bedste fra begge teknologier.
Der er ikke noget problem i at pumpe biogas ind i gasnettet, man skal dog først rense den for CO2, energiforbruget hertil svarer til ca. 6% af energiindholdet i biogas.
Peter Hansen
Hvilken indvirkning har det på naturen og biodiversiteten, hvis vi oveni fødevarer skal til at dyrke energiafgrøder?
Phosfate rock er en begrænset ressource; hvor bæredygtig er biomasseproduktion i det lys?
Claus Felby
Hej Peter,
Det er et godt spørgsmål. Konverterer vi f.eks en hvedemark på lavbundsjord til flerårig pil vil det være en styrkelse af biodiversiteten. Rydder man skov for at kunne dyrke f.eks soya til dyrefoder eller oliepalmer til mad og energi, så er det helt klart en forringelse af biodiversiteten.
I forhold til biodiversitet er der gode og dårlige fregangsmåder til at producere biomassen og vi skal selvfølgelig vælge de gode. EU's certificeringsregler for biofuels lægger vægt på at det ikke må medføre skovrydning.
Ja geologisk phosphat er en begrænset ressource, vi er ligegyldigt hvad nødt til at kunne recirkulere den phosphat vi idag anvender. Det er (endnu) en udfordring i forhold til at udvikle et reelt bæredygtigt landbrug.
Jan Heisterberg
Ingeniørens artikkel omtaler bioetanol, biodiesel og forgasningsbenzin.
Kan du sige noget om energitætheden (e.g. kJ/liter) sammenlignet med kendte brændstoffer (sædvanlig benzin og diesel).
Det nytter jo ikke noget hvis en "bil" skal have 200 liter brændstof til e.g. 400 km's kørsel.
Jeg sammenligner med min ungdoms skiture, hvor der skulle bruges 5 liter sprit eller 2 liter benzin til brænderen for at klare en uges strabasser og madlavning. De 3 kg forskel i vægt (masse af brændstof) var en betydelig faktor.
Claus Felby
Hej Jan,
Ethanol ligger ca. 20% under benzin og biodiesel ligger få % under konventionel diesel had energitæthederne angår. Nogle undersøgelser har vist at det højere damptryk for ethanol giver en bedre kompression i motoren og dermed en bedre virkningsgrad end uden ethanol.
For 3 generations biofuels arbejdes der med bl.a. syntetisk biologi som gør det muligt at få f.eks gær til istedet for ethanol at fremstille alkener (benzin) og jetfuels som har 10-15% højere energitæthed end benzin og petroleum.
Jesper Ørsted
Hvordan ser det ud med udvikling af alger til fremstilling af SVO?
Claus Felby
Hej Jesper,
Som skrevet andetsteds er der en god bid vej igen. Problemet med lige præcis SVO (vegetabilsk olie) er at alger kun laver rigtig meget olie når de sultes, og så falder produktiviteten. Der er behov for en grundlæggende reengineering af syntesevejene ligsom man mangler at udvikle stor-skala produktions systemer. Jeg er sikker på at det kan lade sig gøre, men det kommer til at tage lang tid og koste mange penge!
Lars Thomsen
Vil de olieproducerende lande, herunder DK, ikke lægge prisen på olie, så biomasse ikke bliver en direkte trussel mod deres produktion. Saudierne kan jo, som jeg husker det, producere olie til 10 USD/tønde. Med andre ord bestemmer de prisen på biomasseolie indtil de ikke har mere/meget lidt olie, hvis vi ikke kommer med nogle fornuftige afgifter/subsidier.
Claus Felby
Hej Lars,
Jo det er helt sikkert en problemstiling som er relevant. Men ifald at f.ekls saudierne solgte olien til 25 USD/tønde ville de selv gå fallit, så der er selvfølgelig en nedre grænsfor dem der ligger væsentligt over produktionsprisen.
Men du har helt ret i at såfremt man ikk er villig til at styre udviklingen gennem afgifter og skatter så vil der gå (for) lang tid iden vi får gennemførtomstillingen fra fossil til vedvarende energi. Det rene marked duer efter min mening ikke til dette. Skatter er altid upopulære, men de virker i modsætning til diverse kvoteordninger.
Lars Thomsen
Hvordan forestiller du dig, at der kan produceres nok biomasse i Europa, med de strengere miljøkrav, der er ved at blive indført primært af hensyn til vandmiljøet men også af hensyn til mere naturskov mv, samtidig med at der sker en betydelig byvækst. Dvs der kommer færre arealer, der må gødskes mindre og som oftere bliver oversvømmet. Endvidere er der et pres på landbruget for at producere flere og flere fødevarer på de resterende arealer.
Claus Felby
Hej LArs,
Vi skal til at se anderledes på landug, miljø og klima. Det kan ikke nytte at løsningen i Europa er at reducere landbrugsproduktionen, -det giver bare en endnu større miljøbelastning et andet sted på kloden.
En af mulighederne er at inddrage flerårige afgrøder i landbruget, og at udnytte skovens biomasse mere effektivt. De tempererede skove er ngle af de mest robuste økosystemer og vi kan idag udnytte dem bæredygtigt.
Klima instituttet i Potsdam lavede en interessant undersøgelse hvor de påviste at vi på kun 20% af det nuværende landbrugsareal kunne brødføde 12 milliarder mennesker på en global gennemsitsdiæt fra 1995. Forudsætningerne var bl.a at lanbrug dyrkedes de steder på jorden hvor der var en bedste jord/nedbør, at man brugte kunstgødning og at animalsk produktion foregik i staldsystemer. Der er selvfølgelig lang vej igen til at noget sådant kan lade sig gøre, men det er alligevel tankevækkende når vi i vores del averden taler om en mindre intensiv produktion.
