Forskare: Missuppfattningar om biobränslens klimatpåverkan styr debatten

Kolbalanser är ett återkommande tema när användningen av biomassa för energiändamål diskuteras. Skogens kolbalans bestäms av hur mycket koldioxid som fångas in genom växternas fotosyntes och hur mycket kol som förloras från skogen genom respiration från levande växter och arter i skogen som lever på dött organiskt material, skogsbränder, samt skogsavverkning. Kolbalansen för skogssektorn som helhet beror därutöver på hur den avverkade biomassan används eftersom det styr hur länge kolet i biomassan lagras i skogsprodukter.

Hanteringen av bioenergi missförstås

I den årliga klimatrapporteringen till FN och EU hanteras koldioxidutsläpp från biobränsleanvändning inom rapporteringen av upptag och utsläpp av växthusgaser från markanvändningssektorn (Land Use, Land Use Change and Forestry – LULUCF) där skogssektorn ingår. Kolatomerna i biomassa som används för energiändamål antas här avgå som koldioxid till atmosfären i samband med skogsavverkningen. Alla andra energirelaterade koldioxidutsläpp hanteras inom energisektorn.

Ibland missförstås hanteringen av bioenergi inom klimatrapporteringen och en ”korrigering” görs där koldioxidutsläpp från själva biobränsleanvändningen adderas till de utsläpp som rapporteras till FN och EU (till exempel här). Det innebär att bioenergins utsläpp dubbelräknas vilket ger en felaktig bild av växthusgasutsläppen i Sverige (se tidigare inlägg samt informationssidor hos SLU och Naturvårdsverket).

Att koldioxidutsläpp från biobränsleanvändningen återkommande lyfts i debattforum (till exempel här och här) kan bero på missuppfattningen att biobränslenas klimatpåverkan skulle bestämmas av koldioxidutsläppen från fordon och energianläggningar som använder biobränsle. I den här artikeln beskriver vi hur användning av fossilbränslen och biobränslen påverkar koldioxidhalten i atmosfären och därigenom klimatet. Vi visar varför ett ensidigt fokus på utsläpp från avgasrör och skorstenar kan leda till felaktiga slutsatser om hur vår klimatpåverkan förändras när fossilbränslen ersätts med biobränslen.

Fossilbränsle och biobränsle ger olika utfall

Diagrammen i boxen nedan visar hur den globala medeltemperaturen påverkas av att en viss energimängd bränsle (fossilkol, fossilgas eller biobränsle) används i 80 år eller 180 år. Om linjerna pekar uppåt så betyder det att den globala medeltemperaturen blir högre på grund av bränsleanvändningen. Om linjerna pekar nedåt så minskar temperaturförhöjningen och om linjerna är horisontella så betyder det att bränsleanvändningen inte påverkar temperaturens utveckling.

Box: Den globala medeltemperaturen påverkas olika när fossilbränslen och biobränslen används

Vi har tagit med två olika biobränslefall i figuren. Samma sorts biobränsle används och utsläppen från skorstenar/avgasrör är alltså lika stora, men de två fallen skiljer sig åt genom att olika sorters biomassa från brukade skogar används för att producera biobränslet som används (se texten under diagrammen).

Konsekvenserna av att använda fossilbränsle vis-a-vis biobränsle blir som synes olika. När fossilbränslen används så ökar temperaturen i takt med bränsleanvändningen eftersom denna upprätthåller ett flöde av kolatomer från kolgruvor och olje-/gasfält till atmosfären (det nästan linjära sambandet mellan kumulativa utsläpp av fossil koldioxid och ökningen av den globala medeltemperaturen beskrivs här). Om fossilbränsleanvändningen upphör efter 80 år så avtar temperaturförhöjningen mycket långsamt på grund av att koldioxiden stannar i atmosfären under mycket lång tid.

När biobränslen används så beror temperaturutvecklingen i stället på hur skogssektorns kolbalans påverkas av bränsleanvändningen eftersom detta bestämmer hur mycket kol som lagras i skogen och i biobaserade produkter (det biogena kollagret), vilket är vad som påverkar atmosfärens koldioxidhalt. Det biogena kollagret påverkas olika mycket när olika sorters biomassa används för att producera biobränslet. Därför blir temperaturpåverkan olika i de två biobränslefallen ”Bio-10 år” och ”Bio-30 år”. Men utsläppen från skorstenar/avgasrör är som sagt lika stora i de två fallen.

Klimatnyttan ökar

Att temperaturen till en början blir högre i biobränslefallen beror alltså på att kolbalansen inledningsvis påverkas så att det lagras mindre kol i det biogena kollagret. Detta är dock en övergående effekt och efter en tid så förändras det biogena kollagret på samma sätt som om biobränsleanvändningen inte hade förekommit. Därmed så leder den fortsatta bränsleanvändningen inte till någon ytterligare temperaturpåverkan. Om användningen upphör efter 80 år så påverkas kolbalansen återigen men nu lagras det istället in mer kol i det biogena kollagret och temperaturförhöjningen sjunker därmed tillbaka mot noll.

Skillnaden i temperaturpåverkan av fossil- och biobränslen (som visas i diagrammen) ger en indikation på hur vår klimatpåverkan förändras när fossilbränslen ersätts med biobränslen. Vår jämförelse av bränslenas temperaturpåverkan belyser dock bara några av de faktorer som påverkar klimatnyttan av att satsa på biobränslen. Andra faktorer, inte minst skogsbrukets inriktning, måste också beaktas. Studier visar att kolinlagringen i skog och skogsprodukter kan både öka och minska om en växande efterfrågan på biobränsle och andra skogsprodukter leder till förändringar inom skogssektorn. Om utbudet av olika skogsprodukter förändras så påverkas dessutom efterfrågan på alternativa produkter och därigenom utsläpp från produktionen av dessa.

Skillnad på atmosfärens koldioxidhalt

Vi hoppas att vårt inlägg bidrar till att reda ut några av de missförstånd som försvårar debatten om hur jord- och skogsbruket, och användningen av biobränslen, kan bidra till klimatomställningen. En koldioxidmolekyl i atmosfären har förvisso samma uppvärmande effekt oavsett om den kommer från bio- eller fossilbränslen. Men biobränsleanvändning påverkar atmosfärens koldioxidhalt – och därigenom klimatet – på ett helt annat sätt än fossilbränsleanvändning.

Diagrammen beskriver påverkan på den globala medeltemperaturen när samma energimängd av fossilkol, fossilgas och biobränsle används årligen under 80 år eller 180 år. Energianvändningen ökar först linjärt och når efter 20 år nivån 1 EJ/år, vilket motsvarar ungefär två promille av dagens globala fossilbränsleanvändning (biobränsleanvändningen i Sverige ligger på cirka 0,5 EJ/år). Användningen ligger därefter antingen kvar på denna nivå (vänstra diagrammet) eller så börjar den minska igen efter 60 år och upphör helt efter 80 år (högra diagrammet).

Samma sorts biobränsle används i de två biobränslefallen, men biobränslet produceras av olika sorters biomassa från skogen.

I fallet ”Bio-10 år” används huvudsakligen avverkningsrester som annars förmultnar snabbt i skogen, restflöden inom skogsindustrin (till exempel sågspån och bark), samt massaved som passar för produktion av papper som används en kort tid och därefter eldas upp eller snabbt förmultnar. I genomsnitt hade kolet i biomassan hamnat i atmosfären 10 år senare om biomassan inte hade använts för energiändamål.

I fallet ”Bio-30 år” används i högre grad avverkningsrester som förmultnar långsamt och stamved som annars används för produktion av träprodukter med längre livslängd, exempelvis konstruktionsvirke till husbyggen. I detta fall hade kolet i biomassan hamnat i atmosfären 30 år senare om biomassan inte hade använts för energiändamål.