Ny analyse af klima- og miljøeffekter af biogasproduktion

Forskere fra Institut for Agroøkologi og Institut for Ingeniørvidenskab ved Aarhus Universitet har undersøgt klima- og miljøeffekter af fem forskellige former for biogasproduktion. Resultaterne er udgivet i en ny DCA-rapport.

21.10.2020 | Lise Bundgaard

Foto: Jesper Rais.

Hvordan skal fremtidens biogasproduktion se ud for at være så bæredygtig som muligt?

Det har forskere fra Institut for Agroøkologi og Institut for Ingeniørvidenskab undersøgt på foranledning af Energistyrelsen. Fem modelanlæg med fem forskellige former for biogasproduktion har være genstand for undersøgelsen, og resultaterne kan læses i en ny DCA-rapport.

Professor Jørgen E. Olesen, der er institutleder på Institut for Agroøkologi og en af forskerne bag undersøgelsen, fortæller:

- En kvantificering af biogasproduktionens klima- og miljøeffekter er et vigtigt udgangspunkt for at kunne designe og målrette fremtidig biogasstøtte med henblik på at optimere klima- og miljøfordele ved produktionen. Vores rapport præsenterer en analyse af effekter af biogasproduktion på basis af husdyrgødning og andre relevante biomasser fra affaldshåndtering og landbrug. Rapporten belyser hvordan forskellige typer biomasser påvirker bæredygtigheden ved biogas.

DCA-rapporten, der bærer titlen ”Bæredygtig biogas – klima og miljøeffekter af biogasproduktion”, beskriver og kvantificerer alle relevante effekter af biogasproduktion, herunder energiproduktion, drivhusgasudledninger, kvælstofudvaskning, ammoniakfordampning, næringsstofudnyttelse og lugtgener fra udbringning.

Nutidens og fremtidens biomasse sat på prøve

De fem forskellige sammensætninger af biomasse, der har stået sin prøve, ses i tabellen nedenfor.

Sammensætningerne afspejler de bedste teknologier, der findes i den danske biogassektor på nuværende tidspunkt, men de er også et udtryk for forventede udviklingsveje for de biomasser, som formentlig vil indgå i fremtidens biogasproduktion.

 

 

 

Modelanlæg

Klimaeffekt per biomasse

kg CO2-ækv. ton-1 biomasse

Klimaeffekt per energi i gas

kg CO2-ækv. GJ-1 bruttoenergi

M1a. Gylle + dybstrøelse

66,8

77,5

M1b. Gylle + halm

105,5

52,9

M2. Gylle + dybstrøelse + energiafgrøde

67,7

68,4

M3. Gylle + dybstrøelse + organisk affald

65,3

52,7

M4. Kløvergræs + gylle + dybstrøelse + bioaffald

99,5

54,7

Energiproduktionen tæller mest

 - Vores resultater viser en samlet klimaeffekt på 65-106 kg CO2-ækv. per ton biomasse i modelanlæggene ved 45 dages opholdstid. De to faktorer, der har den bedste klimaeffekt, er produktion af gas til naturgasnettet og reduktion af metan fra opbevaring af især gylle, dybstrøelse og slagteriaffald. Langt den største del af effekten skyldes førstnævnte, altså biogassen kan erstatte fossil energi, understreger Jørgen E. Olesen.

Forskellen mellem gasproduktion på modelanlæggene skyldes især forskelle i mængden af tørstof, der tilføres anlæggene. Forskellene er mindre, hvis klimaeffekten opgøres per produceret energienhed i stedet for per ton biomasse. I dette tilfælde varierer effekterne mellem 53 og 77 kg CO2-ækv. per GJ bruttoenergi.

- Modelanlægget med den største klimaeffekt per ton biomasse er M1b, der til gengæld har den laveste klimaeffekt per produceret energi. Biomassen i M1b indeholder 20 % halm, hvilket vi ikke vurderer er en mulighed inden for rammerne af den nuværende biogasteknologi. Dette anlæg skal derfor primært ses som et scenarie for fremtidige anlæg, påpeger Jørgen E. Olesen.

Modelanlægget M4 har, bortset fra M1b, den bedste klimaeffekt, hvoraf størstedelen kommer fra et højt gasudbytte som følge af en stor mængde græs, dybstrøelse og bioaffald.

Opholdstiden er afgørende

Opholdstiden i biogasanlægget er også en faktor, der har betydning for den samlede klimaeffekt. Ved en længere opholdstid produceres der mere gas, og mængden af omsætteligt tørstof under den efterfølgende lagring bliver reduceret. Dermed reduceres metanudledningen fra lagring af det afgassede materiale til gavn for klimaet.

- Klimaeffekten af længere opholdstid afhænger af omsætteligheden af det organiske stof i den anvendte biomasse. Den største effekt af længere opholdstid fås for tungt omsættelig biomasse som husdyrgødning og halm, mens der er begrænset effekt ved at anvende let omsættelig biomasse som afgrøder og affald. Der er en positiv effekt for alle modelanlæg ved at gå fra 45 til 60 dage, konkluderer Jørgen E. Olesen.

Du kan læse meget mere om resultaterne af undersøgelsen, både klima- og miljøeffekter, ved at downloade DCA-rapporten ”Bæredygtig biogas – klima og miljøeffekter af biogasproduktion” her.

Fakta om projektet
RekvirentRapporten er udarbejdet efter bestilling fra Klima, Energi- og Forsyningsministeriet, Energistyrelsen.
FinansieringRapporten er finansieret under en kontrakt med Klima, Energi- og Forsyningsministeriet, Energistyrelsen.
ForfattereJørgen E. Olesen, Henrik B. Møller, Søren O. Petersen, Peter Sørensen, Tavs Nyord og Sven G. Sommer. Alle fra Aarhus Universitet.
Yderligere oplysningerInstitutleder Jørgen Eivind Olesen, Institut for Agroøkologi. Email: jeo@agro.au.dk - Mobil: +45 40821659

Agro, DCA