Råvareskift bak neste generasjons biodrivstoff

Råvareskift bak neste generasjons biodrivstoff

Biogassens lave energiutbytte gjør den først og fremst til en avfallsløsning, og i mindre grad en energikilde. Men neste generasjons biodrivstoff blir attraktivt for tungtransport og skipsfart.

Imidlertid vil næringskilden til bakteriene skifte fra jordbruksavlinger, og over mot gjødsel og overskudd fra matproduksjon og dagligvarehandel de neste åra. Det tror i hvert fall analytikere ved ved Rabobank. De forventer at biogass vil bli attraktivt som neste generasjons biodrivstoff til eksempelvis skipsfart og tungtransport.

Mangedobling av biogass

Biogass kan genereres fra et vidt utvalg av organisk materiale av lav verdi, og har allsidige bruksområder som for eksempel varme, elektrisitet, drivstoff, og i gassnett. Bruken av biogass har økt kraftig i Europa og Nord-Amerika. I EU var det en femdobling mellom 2000 og 2010, til 10965 kilotonn oljeekvivalenter. I dag produserer EU omkring 60 prosent av verdens biogass, og produksjonen i USA tilsvarer en tredjedel av det europeiske markedet. Ved hjelp av statlige subsidier har Tyskland 61 prosent andel av den totale biogassproduksjonen i EU, i hovedsak fra gjødsel fermentert med mais.

Mat eller drivstoff?

Nesten en tredjedel av den tyske mais-avlingen blir brukt i fermenteringsanlegg. Dette har skapt en debatt om mat og fôr opp mot drivstoff, i hovedsak på grunn av økende dyrefôrpriser, men også på grunn av økende priser for leie og kjøp av jordbruksarealer.

Søppel og avløpsvann

I Storbritannia, Italia og Frankrike produseres biogass i hovedsak av søppel og avløpsvann. Nesten all biogassen konverteres til elektrisitet på stedet, og noen ganger til varme. Et begrenset, men hurtig økende antall anlegg, foredler biogassen til naturgass som sendes inn i gassnettet. Biogass fra landbruket står for 52 prosent av den totale produksjonen i EU, i hovedsak av gjødsel fra melkeku og svin. Seks prosent av EUs totale husdyrgjødsel gjøres om til biogass. I Tyskland er dette tallet 30 prosent. I USA kommer mindre enn 10 prosent av næringsgrunnlaget til bakteriene fra landbruket. Den bakterienæringen i USA som ikke stammer fra søppelfyllinger eller avløpsvann kommer fra husdyrgjødsel.

Fremmende og hemmende faktorer

Bruk av biogass stimuleres av følgende faktorer; stigende verdi på kontinuerlig fornybar energiproduksjon; økende deponeringskostnader for avfall og avløpsvann; strengere restriksjoner for utslipp av drivhusgasser; økende verdi på neste generasjon biodrivstoff; høyere priser på næringsstoffer. Imidlertid hemmes bruken av følgende faktorer; mindre bærekraftig profil for energi-avlinger; økende kostnader til behandling av bioavfall; stigende priser på organisk bakterienæring; synkende teknologikostnader for andre fornybare energikilder; liten endring i driftskostnader og risiko.

EU vil tredoble biogassen

Analytikere hos Rabobank forventer at veksten modereres når næringsgrunnlaget endres. EU-land tar sikte på en dobling av elektrisitetsproduksjonen og en tredobling av oppvarmingsenergien ved hjelp av biogass innen 2020. Flere amerikanske stater støtter biogass og begrenser deponering av søppel på fyllinger. For eksempel har California som mål å få en økt biogass-kapasitet på 200 MW innen 2020, noe som vil kreve 100 til 200 fermenteringsanlegg. Volummessig har gjødsel og rester fra landbruksprodukter og matforedlingsindustri best potensiale som ernæringskilde. Utnyttelse av slike rester gir følgende fordeler: lavere kostnader til håndtering av avfall og avløpsvann; eierskap til energirike avfallsstrømmer; at selskaper oppnår mål om bærekraftighet; subsidieregimer som fokuserer på avfallsstrømmer med biomasse i stedet for bruk av energiavlinger; skalafordeler i foredlingen. Mange foredlingsindustrier er i posisjon til å oppnå dette. De med best utsikter er industriene innen feltene alkoholholdige drikker, poteter, sukkerroer, animalsk protein og dagligvarehandel.

Fra biprodukter til matavfall

Bryggerier har en energirik avfallsstrøm. For eksempel har Heineken 19 biogass-anlegg og undersøker muligheten for fermentering med husdyrgjødsel. Destillerier produserer også avløpsvann som kan gi biogass. For eksempel dekker Bacardi 14 prosent av energiforbruket sitt gjennom bruk av biogass. Ved hjelp av et ekstra tiltak med oppvarming til 70ºC, kan man benytte biogassproduksjonen til å redusere smittestoff i avfall fra slakteri og kjøttforedling. Det finnes også muligheter for biprodukter fra korn, bakeri- og konditor-industri, frukt, grønnsaker, matoljer, kakao, te, gjær og melasse. Og dagligvarebransjen har en stor avfallsstrøm med produkter som har gått ut på dato eller er kassert.

Husdyrgjødsel

Selv om det gir et lavt energiutbytte, kan produksjon av biogass ved bruk av bare husdyrgjødsel være attraktivt i regioner med storskala produksjon av husdyr hvor lovgivningen pålegger utslippsreduksjon av drivhusgasser. Når den solide delen av gjødsla (bioresten) er tørket, kan den selges. Fermentering av husdyrgjødsel har potensiale når det finnes stor tilgang på biprodukter og det ikke er overproduksjon av gjødsel, slik at det skapes etterspørsel etter organisk gjødsel.

Færre fyllinger

I land med god infrastruktur for innsamling og transport, i tillegg til effektive subsidier, har organisk søppel fra husholdninger og offentlig avløpsvann en klar fordel over andre råstoff. Størrelsene på avfallsfyllinger forventes redusert som følge av miljølovgivning hvor resirkulering og brenning i økende grad foretrekkes. Mengdene sortert organisk husholdningsavfall (frukt, grønnsaker, plante- og hageavfall) er forventet å vokse.

Råstoffpriser

Kostnaden med å generere biogass økes når råstoffprisene stiger. Prisene på landbruksprodukter har grovt sett doblet seg siden år 2000, og Rabobank forventer at denne trenden vil fortsette. Dette har også påvirket prisene på dyrefôr, hvor rester fra matproduksjon ofte benyttes. Politikk som støtter produksjon av biogass har økende global oppslutning, noe som medfører at avfallsstrømmer fra landbruket har blitt mer verdifulle. I Nederland har dette for eksempel medført at majoriteten av gjødselbaserte biogass-installasjoner produserer med tap. I Tyskland medførte økte maispriser at flere prosjekter ble kansellert i 2012, og det forventes lavere vekst i antall nye prosjekter. I USA, hvor man har storskala dyreprodusenter og man går bort fra landfyllinger, forventes veksten å akselerere. Biogassproduksjon basert på avløpsvann forventes også å øke i USA.

Driftsrisikoer

Utbytte fra biogassanlegg samsvarer nært med kapasitetsutnyttelsen og råvaresammensetningen. Innhøsting av planteavlinger er sesongbaserte, og tilgang på andre avfallsstrømmer er nødvendig ellers i året. Veksling mellom råvarer kan redusere utbyttet ekstra mye fordi bakteriene må tilpasse seg det nye substratet. Biogass krever daglig ledelse og overvåking av anlegget. Disse aspektene blir ofte undervurdert og derfor underbudsjettert i forretningsplaner.

Best utnytting

Utbytte av biogass varierer med tanke på om man fokuserer på energieffektivitet, drivhusgassreduksjon eller økonomi. Etterspørsel etter oppvarming, tilgjengelig gassnett, transportinfrastruktur og subsidielovgivning er i høyeste grad med på å avgjøre hva som er den mest attraktive bruken av biogassen. Ifølge Rabobanks analytikere er biogass på vei til å bli mer ettertraktet i EU på grunn av at utviklingen av ny teknologi innenfor andre typer biodrivstoff har vært langsom. I tillegg har EU foreslått å firedoble støtten til neste generasjons biodrivstoff for å nå 2020-målet til EU om 10 prosent fornybart drivstoff til transport. For enkelte skipsfartsområder i Europa vil det komme strengere utslippskriterier fra og med 2015 som vil åpne for alternativer som for eksempel biogass. Hvis man bare baserer seg på avfallsstrømmer, vil biogass bli interessant som den neste generasjonens biodrivstoff for tungtransport og skipsfart i EU.