Alt du trenger vite om biodrivstoff

Definisjonen på biodrivstoff er enkel:
Det er drivstoff laget av biologisk materiale

• Les om SINTEFs kompetanse på Biodrivstoff.

«Problemet» med biodrivstoff er at samme drivstoff kan produseres av forskjellige råvarer, og samme råvare kan gi flere typer drivstoff med forskjellig kvalitet. Rene jungelen dette.

Biodrivstoff har også fått dårlig rykte fordi det kan produseres av vekster (f.eks. palmeolje) som ikke bidrar til klimanytte. Det finnes heller ikke nok råvarer til å erstatte alt av oljeprodusert drivstoff med biobaserte kjemikalier og drivstoff.

• Fra Gemini.no: Er biodrivstoff et bra miljøtiltak?

Du har biodrivstoff og du har biodrivstoff

Det finnes veldig mye som heter biodrivstoff.

Hvis en for eksempel ser på vindenergi er det enklere. Blåser det nok og man har ei vindmølle; så kan det produseres strøm. Selvsagt er det mange forskjellige metoder og virkningsgrader som mine kolleger vet mye mer om enn meg, men likningen er enkel: Blåser det, så blir det strøm.

Det er ikke så enkelt når vi snakker om biodrivstoff fordi det er mange forskjellige typer biologiske materialer.

De kan konverteres med en rekke metoder som gir drivstoff med ulik kvalitet. Derfor er det ønskelig å definere kvalitet på selve biodrivstoffet;

• En ting er hvor «nyttig» det er for motoren
• Det andre er hvor bærekraftig biodrifstoffet er

Verdikjedene har store forskjeller, og det er mange hensyn å ta når man skal vurdere bærekraften til biodrivstoffet.

Vi trenger ressurser (vann, gjødsel) for å dyrke biomassen, uttak av biomasse kan ha effekt på lokal biologisk mangfold og det kan bidra til avskoging. Samtidig kan produksjonen ha stor nytteverdi ved å erstatte fossilt drivstoff. Eller det kan løse et avfallsproblem ved at man lager biodrivstoff fra søppel, som jeg har blogga om tidligere.

Beste generasjon

For det første snakker vi om biodrivstoff i generasjoner:

1. Første generasjons er produsert gjerne fra matvekster, for eksempel biodiesel produsert av raps og bioetanol produsert av sukker.
2. Andre generasjons er produsert av lignocelluloser, hele eller deler av planter og trær som ikke kan spises. Dette er alt av biodrivstoff som kan produseres av trevirke, slik som «lignocellulosic» bioetanol og syntetisk diesel etter gassifisering og Fischer-Tropsch syntese.
3. Tredje generasjons er det som blir produsert av akvatisk biomasse
4. Fjerde generasjon er elektrofuels, der en bruker fornybar strøm og karbon-dioksid (på grenselandet til bio).

En tommelfingerregel er: Jo høyere generasjon biodrivstoffet tilhører, desto mer bærekraftig blir det.

Men det finnes unntak: Hogger man for mye skog over det som er bærekraftig for den gitte skogen (balansekvantumet), blir ikke drivstoffet særlig bra for miljøet. Samtidig finnes det tilfeller der kombinert dyrking av mat og førstegenerasjons drivstoff stabiliserer økonomien i enkelte områder og har nytte ikke bare for miljøet men også for lokalsamfunnet.

Hvor avansert er det?

Avansert biodrivstoff er et annet begrep som brukes. Det er flere måter et biodrivstoff kan være avansert på:

1. Det ene er basert på råstoff, der avansert biodrivstoff tilsvarer andre generasjons og oppover. Et eksempel her er biodiesel (metylester-fettsyre) produsert av brukt frityrolje, noe som per definisjon er avfall.
2. Den andre måten avansert biodrivstoff kan defineres er etter produksjonsteknologi. Det brukes for teknologier som er dyrere og mer krevende, for eksempel bioetanol av lignocellulose eller gassifisering etterfulgt av Fischer-Tropsch.
3. Tredje måten drivstoff kan være avansert på er om selve drivstoffet har minst like bra eller bedre kvalitet enn tilsvarende fossilt. Disse biodrivstoffene kommer gjerne under drop-in, noe som betyr at det kan brukes i eksisterende infrastruktur og motorer uten begrensninger.

Et eksempel på denne tredje måten, er om en endrer produksjonsteknologi og ikke produserer biodiesel (ester) men HVO. HVO står for hydrotreated vegetable oil og er et drivstoff som har minst like god eller bedre kvalitet enn dagens diesel. Det kan produseres av avfall (fett eller brukt frityrolje) eller matoljer, som raps eller palme.  I dette eksemplet er selve drivstoffet det samme. Men siden det brukes forskjellige råstoff, har det forskjellig miljøpåvirkning.

Biodrivstoff i Europa

I EU lovgivingen brukes en definisjon opprinnelig utviklet av European Industrial Bioenergy Initiative (EIBI, nå en del av European Technology and Innovation Platform, ETIP Bioenergy), som prøver å ta vare på det meste slik at bærekraftig produksjon kan opprettholdes:

«Advanced Biofuels are those (1) produced from lignocellulosic feedstocks (i.e. agricultural and forestry residues, e.g. wheat straw/corn stover/bagasse, wood based biomass), non-food crops (i.e. grasses, miscanthus, algae), or industrial waste and residue streams, (2) having low CO₂ emission or high GHG reduction, and (3) reaching zero or low ILUC impact»

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.

Det er klart at biodrivstoffet må være bærekraftig. EU krever dokumentasjon på at alt av biodrivstoff produsert i nye anlegg har en drivhusgassreduksjon på minst 50 % i eksisterende og 60 % i nye anlegg. Men hvordan vet vi at dette kravet blir tilfredsstilt?

Hvordan måles det?

Måling av bærekraft skjer ved hjelp av en metode som heter livløpsvurdering (LCA). Når man vurderer miljøpåvirkningen til en gitt verdikjede, vurderes de ulike trinnene i både produksjonen og hvordan biodrivstoffet brukes. Deretter måles ressurs- og innsatsbruken på hvert trinn gjennom hele livsløpet.

Når det gjelder biodrivstoff ser man gjerne på produksjon og transport av råvarer, produksjon og bruk av selve drivstoffet, miljøpåvirkning av sidestrømmer eller på avfall. For eksempel kan man måle hvilke konsekvenser deponering av avfall fra produksjon har.

Dessverre så er det slik at selv om det finnes standarder til en gitt verdikjede, kan målingene være ganske forskjellige. Dette er fordi det opereres med ulike systemgrenser og referanser. Det er derfor viktig at det jobbes med et samstemt system for vurdering av livsløpet til biodrivstoffene.

Disse molekylene består drivstoffet av:

Petroleumsdrivstoff består av hydrokarboner med forskjellig kjedelengde:

Bensin: C₄-C₁₂
Jet: C₁₂-C₁₆
Diesel: C₁₅-C₁₈

De forskjellige fraksjonene får en hovedsakelig ved å destillere råoljen.

HVO og FT diesel biodrivstoffene består av eksakt samme molekyler som petroleumsdiesel.

Biodiesel inneholder ekstra oksygen (ester funksjonell gruppe) i karbonkjeden.

Bioetanol består av etyl-alkohol og brukes som drivstoff rent eller blandet med bensin:

I tillegg finnes en del mer eksotiske biodrivstoffmolekyler:

Biodrivstoff er og blir viktig tiltak til å avkarbonisere transportsektoren. Det er viktig at myndigheter og forbrukere følger med slik at det sikres bærekraft i alle ledd.

Vi jobber samlet for bærekraftig produksjon og bruk av biodrivstoff. Dersom du vil vite mer følg med på Norges «biodrivstofflandslag» i Bio4Fuels senteret.