Bioenergi hjelper ikke

Dette er andre innlegget i en serie om mytene rundt bioenergi. Det første innlegget i serien er en oversikt, og hele serien er samlet i denne pdf-filen.

Argumentene for at vi skal satse stort på bioenergi er A) at det er gunstig for klimaet og B) at det gir oss nødvendig energi. Begge deler er galt. Når vi tar hensyn til CO₂ utslippene fra brenning av biomasse og fra endring i bruk av jord, er bruk av bioenergi verre for klimaet enn bruk av fossil energi. Selv om vi brukte all tilgjengelig bioenergi ville det bare dekke noe få prosent av energibehovet vårt. Biodrivstoff gir lite energi i forhold til energien vi bruker for å produsere det, og det gir derfor lite netto energi. I noen tilfeller gir det negativ netto energi, som betyr at vi bruker mer energi for å produsere biodrivstoffet enn det inneholder.

A  Klima

CO₂ fra brenning av biomasse har akkurat de samme fysiske egenskapene som CO₂ fra brenning av fossilt brennstoff. Men CO₂ utslippene fra brenning av biomasse blir ikke tatt med i de offisielle utslippstallene. De blir ganske enkelt satt lik null. Begrunnelsen er at den samme CO₂-mengden vil bli tatt opp igjen i nye planter og trær som vokser opp og erstatter de som ble brent, og at brenning av biomasse derfor ikke bidrar til å øke CO₂ mengden i atmosfæren. Det er riktig når vi ser noen hundre år frem i tid, men ikke når vi ser noen tiår frem i tid.

Klimapanelets spesialrapport SR15 sier at for å nå halvannengraders målet må CO₂ utslippene halveres innen 2030 og komme så nær null som mulig innen 2050. Hvis ikke er det stor sannsynlighet for at irreversible endringer vil skje, at såkalte 'tipping points' passeres. 'Løsninger' som forverrer situasjonen i de neste tiårene er derfor ikke løsninger, de er problemer.

Kilder
De første avsnittene forklarer på et overordnet nivå hvorfor 'løsninger' med bioenergi er mer problem enn løsning. De baserer seg på Chatham house rapporten The Impacts of the Demand for Woody Biomass for Power and Heat on Climate and Forests, rapporten Multi-functionality and sustainability in the European Union’s forests fra de europeiske vitenskapsakademier (EASAC), NVE rapporten Analyse av klimagassutslipp fra utnyttelse av skog til energiformål, og innsigelsene mot EUs fornybardirektiv RED i Europe’s renewable energy directive poised to harm global forests. Avsnittene deretter forklarer det nærmere med mer detaljerte referanser til kildene.

Tidsaspekt
Utslippene fra brenning av biomasse er større enn om fossilt brennstoff hadde blitt brent i stedet for. Varmekraftverk som brenner biomasse, har betydelig større CO₂ utslipp per produsert elektrisitetsmengde enn fossile kraftverk har.

Etter å ha flatehogget et skogsareal med hogstmodne trær, vil hogstflaten avgi CO₂ i flere tiår etterpå. Hvis skogen hadde fått stå, ville den i flere tiår fortsatt å ta opp mer CO₂ fra atmosfæren enn den avgir til atmosfæren. Det tar typisk 100 år før den nye skogen som vokser opp på hogstflaten, har bundet like mye CO₂ som ble sluppet ut da den gamle skogen ble hogget og trærne dens brent. I alle disse årene har atmosfærens CO₂ innhold vært høyere enn det ville ha vært uten hogst, og denne økningen har bidratt til global oppvarming, dvs. smeltet is og varmet hav.

Klimaregnskap
Å produsere biodrivstoff fra biomasse krever mer prosessering enn å brenne biomassen i varmekraftverk. Både prosesseringen og selve produksjonen av kornet genererer CO₂ utslipp. Disse utslippene teller med i de nasjonale regnskapene, og USA krever i Renewable Fuel Standard 2 at de skal være mindre enn 79 prosent av utslippene fra bensinen som etanolet erstatter. USA bruker mer enn en tredjedel av kornet sitt til å produsere etanol som de blander i bensinen. De produserer cirka 17,5 milliarder gallon etanol i året, som tilsvarer cirka 200 liter per innbygger. Når korn i USA brukes til å produsere biodrivstoff, må mer korn for mat produseres andre steder på Jorden, bl.a. på arealer som frigjøres ved å hogge skog. Når utslippene fra denne endringen i bruk av jord tas med, blir utslippene fra etanol mye større enn om bensin hadde blitt brukt. Men landbruksinteressene hevder at slike utslipp ikke skal tas med i regnskapet, på samme måte som at utslipp fra brenningen av etanol ikke skal tas med. Nettstedet InsideClimateNews har en god artikkel om denne diskusjonen i USA. For meg er det opplagt at vi må regne med utslippene fra endring i bruk av jord, og da gir biodrivstoff fra både korn og palmeolje mye mer utslipp enn fossil bensin og diesel.

Storbritannia bygger om kraftverk fra å brenne kull til å brenne biomasse. På den måten får de ned CO₂utslippene i klimaregnskapene sine, men ikke i den virkelige verdenen. Drax er det største av disse kraftverkene. I 2017 brant Drax importert pellets produsert fra 13,6 millioner tonn trevirke. Til sammenligning produserer Storbritannia selv cirka 11 millioner tonn trevirke årlig. Det blir påstått at pelletsen produseres av avfall i skogindustrien som ellers ville ligget og råtne. Men kontroller viser at mye kommer fra trær som hogges for å produsere pellets. Mye av pelletsen importeres fra USA der verdifull skog raseres.

EUs fornybardirektiv
EUs fornybardirektiv RED ble oppdatert i desember 2018 og heter nå RED II. Det krever at minst 32 prosent av energibruken i 2030 skal komme fra fornybare kilder, og at minst 14 prosent av energien til landbasert transport skal komme fra fornybare kilder. Det er ingen krav til luftfart og sjøtransport. RED II krever at fornybar energi skal, avhengig av bruksområde, gi mellom 65 og 80 prosent mindre utslipp av klimagasser enn om fossilt brennstoff hadde blitt brukt. REDII setter tak på bruk av bioenergi fra jordbruksprodukter som gir stor risiko for indirekte utslipp (ILUC – Indirect Land Use Change). De indirekte utslippene skjer når skog, regnskog, myrområder etc. ryddes for å produsere jordbruksproduktene som skal erstatte de som brukes til bioenergi. De indirekte utslippene teller ikke med i klimaregnskapene nå, og slik jeg forstår RED II skal de heller ikke gjøre det der. Energien i elektrisitet fra fornybare kilder skal telle fire ganger mer for veitransport, og 1,5 ganger mer for jernbane, enn energien i annet drivstoff. Fornybare kilder er i følge RED sol, vind, vann og biomasse.

Hovedproblemet med RED II er at den ikke tar med utslippene når biomassen og biodrivstoffet brennes. De er betydelig større enn utslippene når fossilt brennstoff brukes. Det er også et problem at de indirekte utslippene ikke teller med i regnskapene. Det er positivt at RED II setter tak på bruk av bioenergi fra jordbruksprodukter. Men det vil i praksis si at presset på å hogge skog for energiformål vil øke. Det virker også komplisert å bestemme hvilken bioenergi som gir stor risiko for indirekte utslipp og hvilken som ikke gjør det.  Kort sagt er hovedproblemet at de to største utslippskildene med bruk av bioenergi ikke teller med i klimaregnskapene.

REDs holdning til bruk av bioenergi møter sterk motstand fra mange hold. 800 vitenskapsmenn og -kvinner skrev i januar 2018 brev til EU parlamentet der de ba det endre RED. De skriver at mer enn 100 prosent av alt trevirke som hogges i Europa er nødvendig for å dekke en tredjedel av økningen i bruk av fornybar energi. Resultatet vil derfor bli at skog i resten av verden må hogges for at Europa skal nå målsetningene i RED. De skriver videre at verden må doble sin kommersielle hogst hvis 3 prosent av verdens energibruk skal dekkes med ved. De avslutter med å skrive at kull i sin tid bidro til å redde det som var igjen av skog i Vest-Europa, og at det nå primært er sol- og vindkraft som må erstatte kull og annet fossil energi.

Nature Communications publiserte i september 2018 kommentaren Europe’s renewable energy directive poised to harm global forests. Pga. Europas store etterspørsel etter bioenergi blir pellets importert fra USA og Canada. Produsentene hevder at pelletsen lages av skogsavfall, men gjentatte kontroller har vist at nesten 90 prosent kommer fra trestammer av massevirke-kvalitet. Ved brenning av trevirke frigis mer CO₂ enn om fossilt hadde blitt brent. Per kilowattime strøm i et varmekraftverk gir biomasse 1,5 ganger mer CO₂ enn kull og 3 ganger mer CO₂ enn naturgass. I de første årene etter hogst opptar skogen mindre CO₂ fra luften enn den ellers ville ha gjort, og karbongjelden øker. Deretter vil veksten bli større enn den ellers ville vært, men det tar lang tid, fra mange tiår til hundre år, før karbongjelden er nedbetalt. I 2050 regner de med at brenning av trevirke for energiformål vil bidra med mellom 2 og 3 ganger mer CO₂ i atmosfæren enn om fossilt hadde blitt brent i stedet for. SSB-forskeren Bjart Holtsmark er en av forfatterne, og han gir et greit sammendrag i Energi og Klima. Han sier bl.a. at Norge bør revurdere statlige satsinger og subsidier rettet mot bioenergi. Ikke minst bør vi revurdere satsingen på biodrivstoff basert på norsk trevirke.

Chatham House er en av de høyest rangerte tankesmiene. I februar 2017 publiserte de rapporten The Impacts of the Demand for Woody Biomass for Power and Heat on Climate and Forests. Den er veldig kritisk til EUs satsing på bioenergi. Biomasse brent for energiformål slipper ut mer karbon per energimengde enn de fleste fossile brennstoffer gjør. Det er bare hvis biomassen likevel ville bli brent, ev. råtnet opp fort, at den kan betraktes som karbon-nøytral.

Vitenskapsakademiene i EU-landene, Norge og Sveits (EASAC) skrev i april 2017 rapporten Multi-functionality and sustainability in the European Union’s forests. Den er veldig kritisk til å hogge trær for energiformål. Når trær hogges i boreale skoger for å erstatte fossil energi blir utslippene av klimagasser større enn om fossil energi hadde blitt brukt. Det kan ta mellom 100 og 300 år før den nye skogen som vokser opp, har tatt opp like mye karbon som summen av det som ble frigitt da den gamle skogen ble brent og det som den gamle skogen hadde tatt opp hvis den hadde fått stå. Denne tiden kalles 'payback time'. Vi må redusere utslippene av CO₂ i løpet av noen tiår, og da hjelper det ikke med 'løsninger' med 'payback time' noen hundre år. Når sol- og vindkraft erstatter fossil energi er 'payback time' mellom noen måneder og noen få år. Det er imponerende at Vitenskapsakademiene i så mange land klare å enes om så klare konklusjoner.

EUs fornybardirektiv RED ble oppdatert i desember 2018 uten at EASACs innvendinger fra 2017 ble tatt hensyn til. EASAC følger opp i august 2019 ved at 15 av deres eksperter publiserte rapporten Serious mismatches continue between science and policy in forest bioenergy. Rapporten omtales noen uker senere på EASACs nettsider. Der står det bl.a. at (fritt oversatt) produksjonen av trepellets fra skog har blitt industrialisert til et nivå der flere millioner tonn produseres per år og fraktes tusenvis av kilometere. På tross av gjentatte vitenskapelige advarsler om at dette er ødeleggende for både klimaet og for verdens skoger, klassifiserer RED fremdeles biomasse som fornybar energi uten å telle med utslippene når den brennes.

B  Energi

Tidligere i kapitlet så vi at bioenergi fra skog bare kan dekke noen få prosent av energibehovet vårt. Et senere kapittel vil vise at Jordens biologiske ressurser er for små til at det monner sammenlignet med energibruken vår. Nå vil vi se at produksjon av biodrivstoff er lite effektivt.

Vi må bruke energi for å produsere energi. For å lage bensin må vi lete etter olje, bore, pumpe opp, transportere og så raffinere. Alle disse prosessene krever energi. Det er tilsvarende når vi produserer biodrivstoff, strøm fra vindturbiner, osv. Verdien EROEI (Energy Returned On Energy Invested) er energien vi produserer dividert på energien som trengs for å produsere den. EROEI bør i følge Wikipedia være større enn 3, mens en artikkel av Mason Inman i Scientific American sier at vi er avhengige av at den minst er mellom 5 og 9. Inman sier at EROI er et enkelt konsept, men at det er vanskelig å beregne og at forskjellige aktører ender opp med veldig forskjellige resultater.

EROEI er lav for biodrivstoff, som de neste avsnittene vil vise. Jeg har prøvd å være objektiv i valg av referanser. Spesielt etanol fra korn har veldig lav EROEI, og det virker totalt meningsløst å produsere det.

Mason Inman anslo at EROEI er så lav som 1,4 for etanol produsert fra korn. Noen studier estimerer så lavt som 0,4 som betyr at produksjonen er et energisluk. For etanol produsert av sukkerroer anslo han 9, og for biodiesel fra soya anslo han 5,5.

En artikkel i Energy Policy fra 2014 anslår at EROEI er mellom 0,8 og 10 for etanol produsert av sukkerroer, mellom 0,8 og 1,6 for etanol produsert fra korn, og 1,3 for biodiesel. For vannkraft anslår artikkelen at EROEI er større enn 100, for vindkraft 18 og for solkraft mellom 6 og 12.

En artikkel av David Fridley fra 2010 diskuterer hvordan EROEI har utviklet seg historisk. Når den ikke er større enn 1, må alle dyrke jorden for å skaffe nok mat til samfunnet. Han antyder at EROEI bør være større enn 5 i industrialiserte samfunn. I en figur viser han at EROEI er litt større enn 1 for biodiesel og etanol fra korn, mens den er mindre enn 1 for etanol fra cellulose (trevirke). For situasjonen i 2010 legger han også vekt på at produksjon av biodiesel fra soya, raps og jatropha krever mye vann.