Systemanalys av produktion och användning av biokol

Biokol är den fasta resten som återstår efter upphettning av biogent organiskt material (biomassa) under låga syreförhållanden (pyrolys).

Intresset för produktion och användning av biokol i Sverige beror på möjliga hållbarhetssynergieffekter (så kallade ”win-win”-strategier) inom avfallshantering, energiproduktion, odling och minskad klimatförändring.

• Avfallshantering: biokol kan produceras från olika nedbrytbara avfall, t.ex. jordbruksavfall, trädgårdsavfall, träbiprodukteroch slam.
• Energiproduktion: värmen som genereras i pyrolysprocessen kan användas lokalt eller levereras i fjärrvärmenät.
• Odling: biokol kan förbättra vissa av jordens egenskaper, såsom vattenhållande förmåga, näringstillgång, luftning och organiskt kolinnehåll. Det finns också en risk att biokol transporterar föroreningar till marken.
• Klimatförändring: biokolets höga stabilitet kan vara ett sätt att öka markens kolinnehåll i hundratals år.

Fördelarna, som olika studier föreslår är inom ett brett spektrum av områden, och kommer dock med motsvarande risker och avvägningar. Till exempel, medan det är möjligt att producera kol och återvinna energi från processen, är det inte möjligt att samtidigt maximera energiproduktion och kolproduktion för att minska klimatförändringen. Om den minskade energiproduktionen i sådant fall dessutom ersätts med förbränning av fossila bränslen påverkas den totala balansen. Liknande avvägningar gäller för de flesta av fördelarna. Bedömningen av biokol är därför beroende av specifika fallstudier och behöver analyseras utifrån ett systemperspektiv.

Forskningsmål

Målet är att modellera effekterna av produktion och användning av biokol i ett svenskt sammanhang genom att utveckla en systematisk metodik som ska användas i tre fallstudier.

Resultaten ska bidra till att bättre förstå avvägningar och effekter av biokolproduktion på energisystem i svenska städer, potentialen för koldioxidbindning och flöden av näringsämnen och föroreningar i marken. Med andra ord är frågan som ska besvaras: Var och när kan biokol skapa ett mervärde?

Stockholms Biokolprojekt

År 2014 fick Stockholms stad ett pris i ”Mayors Challenge” för sitt biokolprojekt. Sedan dess har en pyrolysanläggning (Pyreg 500) byggts i Högdalen, Stockholm. Den matas med trädgårdsavfall (grenar och kvistar, ca 1300 ton/år, våtvikt). En del av värmen används i stadens fjärrvärmenät (150 kWh, ca 80 lägenheter) medan biokol (ca 300 ton/år) produceras.

Uppsala Kommun

Uppsala kommun har som mål att bli klimatneutralt till år 2030 och att bli klimatpositivt år 2050. Dessa mål behöver strategisk planering i energisystemet och biokol kan vara en del av den framtida energimixen. Frågan är i vilken utsträckning produktion och användning av biokol kan bidra till klimatmålen.

Lindeborgs Gård

Lindeborgs Gård har ambitionen att bli en klimatneutral gård. För att gå vidare med detta mål så ska en pyrolysanläggning installeras på plats (hösten 2017). Anläggningen använder träpellets som bränsle och ska tillföra en del av värmen som förbrukas på gården under vintermånaderna och producera biokol (cirka 20 ton över 7 månader). Biokolet förväntas dels användas på gården, dels säljas i närområdet.

Examensarbete

Det finns möjligheter till studentprojekt och exjobb inom forskningsområdet. Kontakta Cecilia Sundberg  för mer information.

Deltagare

• Stockholm Stad
• Trafikkontoret
• Fortum Värme
• Stockholm Vatten och Avfall
• Uppsala Kommun
• Lantbrukarnas Riskförbund (LRF)
• Lindeborgs Gård

Finansieringskälla

• Vinnova