Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje Et klimavennlig supplement i oppvarmingssektoren ZERO-RAPPORT - November 2007 Unni Berge, Olav Andreas Opdal og Marius Gjerset
Om ZERO Zero Emission Resource Organisation er en miljøstiftelse som skal bidra til å begrense klimaendringene gjennom å vise fram og få gjennomslag for utslippsfrie energiløsninger. Vårt utgangspunkt er at det finnes en utslippsfri løsning for all energibruk. ZERO skal være konsekvente pådrivere for slike løsninger og jobbe for at de realiseres framfor forurensende. www.zero.no Spørsmål om denne studien kan rettes til ZERO Zero Emission Resoruce Organisation Wergelandsveien 23 B 0167 Oslo www.zero.no Denne rapporten er utgitt med støtte fra Norsk Petroleumsinstitutt, Eidsiva Energi, Viken Fjernvarme og Trondheim Energiverk.
Innhold Innledning 6 Sammendrag 7 Lavinnblanding 7 Hensiktsmessige bruksområder for biofyringolje 8 1. Fyringsolje i Norge 9 1.1 CO 2 - utslipp 10 1.2 Priser på fyringsolje 11 1.3 Rammevilkår 11 2. Bioolje og biodiesel 12 2.1 Bioolje 12 2.1.1 De mest utbredte plantene for produksjon av bioolje 13 2.1.1.1 Palmeolje 13 2.1.1.2 Soyaolje 14 2.1.1.3 Rapsolje 14 2.1.1.4 Jatrophaolje 14 2.1.2 Andre biooljer 14 2.1.3 Produksjonsvolum - plantebasert bioolje 15 2.1.4 Biooljens brenselegenskaper 16 2.2 Biodiesel 17 2.2.1 Kuldeegenskaper 17 2.2.2 Standarder for biodiesel 18 2.2.3 Produksjon av biodiesel globalt 19 2.2.4 Produksjon av biodiesel i Norge 19 2.2.5 Priser på biodiesel og bioolje 20 2.2.5.1 Matproduksjon og matvarepriser 20 2.2.6 Livssyklusutslipp av klimagasser 21 2.2.7 Framtidig teknologi 22 2.2.7.1 Halvannengenerasjons biodiesel 22 2.2.7.2 Annengenerasjons biodiesel 22 3. Erfaringer med bioolje og biodiesel som erstatning for fyringsolje 23 3.1 Erfaringer fra Norge 23 3.1.1 Norsk Protein 23 3.1.2 Vedde sildeoljefabrikk 23 3.1.3 Petter Møller AS 23 3.1.4 Asker kommune 24 3.1.5 Steintransport AS, avdeling miljøolje 24 ZERO - Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje
3.1.6 Fremo 24 3.2 Erfaringer fra andre land 24 3.2.1 Sverige 24 3.2.2 Italia 26 3.2.3 USA 26 3.2.4 Storbritannia 27 4. Tekniske utfordringer 28 4.1 Brennere 28 4.2 Drivstoffsystemet 28 4.2.1 Forvarming - bioolje 29 4.2.2 Forvarming - biodiesel 29 4.3 Lagring 30 4.3.1 Lagertanker 30 4.3.2 Nedbryting ved lagring 30 4.4 Lavinnblanding 31 4.5 Lokale utslipp fra bruk av biofyringsolje 32 5. Biofyringsolje en ny, klimavennlig valgmulighet 33 5.1 Vurderinger for potensielle brukere av biofyringsolje 34 5.1.1 Husholdninger 34 5.1.2 Borettslag, større bygg som skoler, næringsbygg 34 5.1.3 Industribrukere 35 Kilder 36 Vedlegg 1: Produsenter/leverandører av biodrivstoff i Norge 41 BV Energi AS 41 Habiol 41 Uniol 41 Oleon 41 Scanbio 42 EcoFuel AS 42 Energilotsen (Sverige) 42 Milvenn AS 42 Vedlegg 2a: Europeisk standard EN14214 for biodiesel 43 Vedlegg 2b: Amerikansk biodiesel standard 44 Vedlegg 3: Kontaktinformasjon produsenter/leverandører 45 Vedlegg 4: Resultat fra test utført av Jarotech og BV Energi på Vollen Skole 46 Vedlegg 5: Produktspesifikasjoner på biooljer og fyringsoljer 47 Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje
Innledning ZERO arbeider for å finne miljøvennlige alternativ til alle utslippskilder av klimagasser. Vi har i lengre tid arbeidet med bruk av biodrivstoff i transportsektoren, og har det siste året sett nærmere på bruk av slikt drivstoff i kraftproduksjon. Erfaringer fra dette arbeidet er utgangspunkt for denne studien om bruk av flytende biodrivstoff som erstatning for fossil fyringsolje til oppvarmingsformål. Norge har satt som mål å begrense klimagassutslipp slik at den globale oppvarmingen ikke blir høyere enn en økning fra førindustriell tid på 2 C. Forskere har identifisert avgjørende terskler dersom temperaturen stiger mer enn dette; da setter en fullstendig nedsmelting av grønlandsisen inn (Gregory 2004), og en kollaps i Amazonas økosystem vil omgjøre regnskogen til en savanne (Cox et al 2004). En norsk studie publisert i tidsskriftet Climatic Change i juni 2007 sier sjansen er 50 prosent for å unngå global oppvarming over 2 C, forutsatt at globale utslipp av klimagasser kuttes med 80 prosent fra år 2000 innen 2050 (Berntsen et al 2007). Det haster å redusere klimagassutslippene betydelig. Samtidig forventes det et økt energibehov i verden i tiårene framover, særlig i utviklingsland (IEA 2006). For å klare å redusere utslippene med 80 prosent, betyr det i praksis at så og si all bruk av fossil energi enten må erstattes med fornybare energiløsninger eller fangst og deponering av CO 2. Dette er en formidabel oppgave. For å kunne lykkes, kreves det at alle de løsningene som kan redusere utslippene betydelig, må tas i bruk raskt. Det har i flere år vært ført en politikk for å øke bruken av fornybar varme, og det forventes et økt tempo i slik utbygging framover. Siden 80-tallet har det vært en nedgang i bruken av fossil fyringsolje, både til oppvarming og i industrien. Omlegging fra fossil til fornybar oppvarming er derfor allerede i gang. Regjeringen varslet i klimameldingen nye virkemidler for å framskynde overgangen fra fossil fyringsolje til fornybar varme (St. meld nr 34 (2006-2007):68). Flere fornybare alternativer er tilgjengelige for oppvarmingsformål som erstatning for bruk av fossil oppvarming, for eksempel fast biomasse (som pellets og flis), avfallsenergi, spillvarme, solvarme og varmepumper. Likevel kan det for noen bruksområder og brukere være vanskelig å konvertere til nevnte fornybare alternativer. Dette gjelder for eksempel brukere som har plassproblemer med hensyn til lagring av fast biomasse, og som befinner seg utenfor konsesjonsområdet til fjernvarme. Andre bruksområder der de andre, eksisterende, fornybare energiløsningene kan ha begrenset gjennomslag, er for topplast i fjern- og lokalvarmeløsninger, reservekjeler og lignende. Noen brukere kan dessuten nylig ha installert ny oljebrenner, noe som gjør investering i nytt anlegg for eksisterende fornybare alternativer mindre sannsynlig. Miljøstiftelsen ZERO har derfor i denne rapporten utredet muligheten for å bruke flytende, fornybart biodrivstoff, bioolje eller biodiesel som biofyringsolje. Hensikten har vært å undersøke om dette kan være en ny fornybar løsning som kan være et supplement til de eksisterende, fornybare oppvarmingsalternativene og som kan framskynde prosessen med å kutte i klimagassutslipp fra oppvarmingssektoren og industrien. Det har særlig vært sentralt å undersøke om biofyringsolje er et alternativ som kan tas i bruk i eksisterende fyringsanlegg med minst mulig teknisk tilpasning. I kapittel 1 gjennomgås fyringsoljeforbruket i Norge fram til i dag, klimagassutslippene dette medfører, priser på fyringsolje, samt rammevilkår. Deretter omhandles informasjon om bioolje og biodiesel, inkludert produksjonsvolum og -metoder, i kapittel 2. I kapittel 3 oppsummerer vi eksempler og erfaringer fra bruk av bioolje og biodiesel til oppvarming i Norge og i land som Sverige, Italia, Storbritannia og USA. I kapittel 4 drøftes tekniske utfordringer ved konvertering for ulike typer brukere. I kapittel 5 I denne rapporten brukes samlebetegnelsen fossil fyringsolje om lettolje og tungolje av fossil opprinnelse. Videre brukes biofyringsolje om både bioolje laget av planter eller av animalsk opprinnelse, og dessuten raffinerte biooljeprodukter som biodiesel. ZERO - Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje
vurderes hvilke bruksområder biofyringsolje er hensiktsmessige alternativer, sammenlignet med andre, fornybare alternativer. Sammendrag Forbruket av petroleumsprodukter til stasjonære formål i Norge var på cirka 1 milliard liter i 2006, og fører til utslipp av omtrent 3 millioner tonn CO 2 hvert år. Bruken av fossil fyringsolje skjer i industrien, fjernvarmeanlegg og sentralfyringsanlegg for oppvarming av næringsbygg og boliger. Tungolje brukes så godt som utelukkende i industrien, mens parafin brukes utelukkende i boliger/ næringsbygg. Lett fyringsolje brukes av alle nevnte brukergrupper. Biodrivstoff er fornybart drivstoff som i dag produseres av enten planteoljer eller dyrefett. Bruk medfører dermed ikke netto tilskudd av CO 2 i atmosfæren, slik fossile brensler gjør. Produksjon og transport av biodrivstoff fører til varierende grad av utslipp av klimagasser, avhengig av produksjonsmetoden og type biodrivstoff. For å sikre at klimagassutslippene fra livsløpet til biodrivstoff er lavt, bør det brukes fornybare innsatsfaktorer i dyrking, produksjon og frakt. Bioolje og biodiesel er brukt som erstatning av fossil fyringsolje i flere land, som Sverige og Italia. I Sverige er det en betydelig bruk av biofyringsolje, spesielt i fjernvarmeverk. Høye fyringsoljeavgifter og annen virkemiddelbruk har gitt sterke insentiver til bruk av fornybare løsninger for oppvarmingssektoren i Sverige. I Norge er det noen eksempler på bruk i industrien, hovedsakelig produkter laget av restavfall fra fiskeindustrien. Basert på erfaringer fra brukere og leverandører av biofyringsolje, samt kontakt med utstyrsleverandører av brennere til det norske markedet, gjennomgås tekniske utfordringer ved konvertering og bruk av biofyringsolje i et fyringsanlegg. De viktigste er: Ved overgang til biofyringsolje må et varierende antall justeringer og utskiftninger gjøres i drivstoffsystemet. Det er forskjell på drivstoffsystemer, og alle tiltak ved konvertering gjelder ikke for alle fyringsanlegg. Graden av forandring på eksisterende anlegg avhenger av kvaliteten på biooljen og syreinnholdet i den, samt anleggets type og størrelse. Bruk av ren bioolje trenger anlegg med forvarming. På industrianlegg som bruker tung fyringsolje er slik forvarming allerede på plass, fordi også tungolje har høy viskositet. For industrianlegg som bruker lett fyringsolje er overgang til bioolje også mulig dersom rett type biooljeprodukt velges og nødvendige tekniske tilpasninger gjøres. Biodiesel ligner mer på lett fyringsolje og har dermed mindre behov for forvarming, og utskifting av brennere. Biodiesel er aktuelt for bruk i de fleste mindre anlegg som i dag bruker lett fyringsolje; i borettslag, skoler, næringsbygg og lignende. Biofyringsolje er et løsemiddel, og kan skape utfordringer ved konvertering av eksisterende utstyr. Noen metaller kan korrodere ved kontakt med oljen. Disse metallene må unngås. Metaller som kobber, messing, sink, bly og tinn må erstattes av aluminium eller rustfritt stål. Biodiesel degraderes raskere enn konvensjonell diesel. Dersom biodrivstoff lagres lenge, må det tilsettes antioksidanter og/eller utføres periodiske tester for å sikre at drivstoffet oppfyller standardkravene. Lavinnblanding Det er det gjort flere studier og tester av lavinnblanding av biodrivstoff i fossil fyringolje i blant annet USA, Storbritannia og Norge. Det er ikke funnet informasjon som gjør at det er tilstrekkelig sikkert å slå fast hvilken prosentinnblanding av biodiesel som kan gjøres uten at det foretas noen forandringer på fyringsanlegg. Vanlig lavinnblanding av biodiesel i vanlig diesel i transportsektoren Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje 7
er 5 prosent. Fyringssystemer er mindre sårbare for høyere innblandingsprosent enn biler, og mer enn 5 prosent innblanding er derfor sannsynlig. Hensiktsmessige bruksområder for biofyringolje Rapporten viser at biofyringsolje teknisk sett kan brukes i eksisterende kjelanlegg med noen modifikasjoner. Dette er derfor et nytt, fornybart alternativ som kan bidra til å gi en raskere overgang til fornybare oppvarmingsløsninger. Til hvilke bruksområder det vil være hensiktsmessig å bruke biofyringsolje, sammenlignet med andre fornybare alternativer, må vurderes i lys av klimagassutslippene fra produksjon og frakt, samt de tekniske, økonomiske og tilgangsmessige barrierer potensielle brukere møter. Norge har store bioenergiressurser fra skog, mens areal med dyrket mark er begrenset. Begrenset med arealer til dyrking av biodrivstoff på matjord, samt bedre klimagassregnskap, gjør at fast biomasse er å foretrekke framfor biofyringsolje der dette er mulig. Noen brukere av fossil oppvarming kan ha vanskelig for å konvertere til andre fornybare energiløsninger nå. Mangel på fjernvarme, mangel på plass i bygningsmassen og begrenset mulighet til å gjøre store investeringer kan være faktorer som hindrer noen brukere i å konvertere til fast biomasse eller andre fornybare løsninger som varmepumpe. Til bruk som topplastkilde, i fjernvarmeanlegg og lignende, er det færre andre fornybare alternativer som er mulige. For disse brukerne kan biofyringsolje være et alternativ - permanent eller midlertidig fram til en større investering gjøres til et annet fornybart alternativ. Med dagens rammebetingelser vil det for de aller fleste brukere ikke være lønnsomt å konvertere fra fossil oppvarming til biofyringsolje. Prissammenligningen gjort i kapittel 5 viser at energiprisen ved konvertering vil være høyere for privatkunder, offentlige bygg og næringsbygg. For noen industribrukere med tilgang på billige biooljer, som rester fra fiskeindustrien, er konvertering gjennomført. For å få til en mer utstrakt bruk av biofyringsolje må rammebetingelsene endres, enten med økonomiske eller regulatoriske virkemidler eller en kombinasjon av disse. ZERO - Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje
1. Fyringsolje i Norge I 2006 var Norges forbruk av petroleumsprodukter til stasjonære, innenlandske formål i underkant av 1 milliard liter. Bruken av olje i stasjonær energiforsyning i Norge er hovedsaklig fyringsolje i kombinerte olje- og elektrokjeler i industri, og oppvarming i næringsbygg, institusjoner og boliger (St.meld. nr 34 (2006-2007)). Forbruket av oljebaserte fyringsprodukter var i 2006 fordelt på 57 prosent lett fyringsolje og 26 prosent tung fyringsolje. Parafin og tungdestillat stod for en mindre del av forbruket. Stasjonært innenlands bruk (mill liter) 2006 % fordeling Fyringsparafin 125 12,7 % Lett fyringsolje 556 56,7 % Tungdestillat 41 4,2 % Tung fyringsolje 258 26,3 % Stasjonær bruk totalt 980 100,0 % Kilde: NP 2007a Totalt ble det brukt 9,7 milliarder liter petroleumsbaserte produkter i Norge i 2006. Den stasjonære oljebruken sto for 980 millioner liter av det totale forbruket, og petroleumsprodukter til transportsektoren sto i hovedsak for resten. I tillegg til at det brukes mye fossil olje til oppvarming og stasjonære formål i Norge, brukes også 384 millioner liter naturgass, propan og butan (NP 2007a). Forbruket av fossil gass til oppvarming utgjør dermed en betydelig CO 2 -utslippskilde, i tillegg til fyringsolje. Hovedsakelig har gass til nå vært brukt i industrien og i mindre grad til oppvarmingsformål i bygninger. Før 1990 skjedde det en nedgang i fyringsoljeforbruket, hovedsaklig med en overgang til elektrisk oppvarming. Forbruket fossil fyringsolje var i 1990 på 1,5 milliarder liter. I 1996 nådde forbruket sitt høyeste nivå siden 1990, med cirka 1,8 milliarder liter, og var på sitt laveste i 2005 med 0,9 milliarder liter. Årene med høyest forbruk kommer ofte som resultat av kalde vintre med lite nedbør som gjør strømmen dyrere. Fra 1990 til 2006 har stasjonært innenlands forbruk utviklet seg slik: millioner liter Stasjonært innenlands bruk 1990-2006 Parafin Lettolje 2 000,0 Spesial- destillat 1 800,0 Tungolje < 1% svovel 1 600,0 Tungolje < 2,5 % svovel 1 400,0 1 200,0 1 000,0 800,0 600,0 400,0 200,0-90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 Kilde: NP 2007b Statistikk over bruk av fyringsolje varierer noe, og dette skyldes stort sett ulik kategorisering. Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) fører også statistikk over bruk av petroleumsprodukter, og Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje
deres statistikk er noe annerledes enn oversikten fra Norsk Petroleumsinstitutt når det gjelder bruk av tungolje. En betydelig mengde tungolje brukes som skipsdrivstoff. Denne er inkludert i NVEs statistikk. Forbruket av oljefyringsprodukter til stasjonære formål er fordelt på kjøpegruppene som vist i tabellen under. Tabellen viser ikke forbruk av tungdestillat, noe som gjør at det totale oljeforbruket framstår noe lavere enn i tabellen over: Leveranser i 2006 etter kjøpegruppe (mill. liter) Fyringsparafin Lett fyringsolje Tungolje Sum Jordbruk og skogbruk 0 11 0 11 Fiske og fangst 0 3 7 10 Industri, bergverk og kraftforsyning 0 151 213 364 Bygg og anlegg 0 20 0 20 Boliger, næringsbygg m.v. 122 273 35 430 Offentlig virksomhet 0 83 0 83 Annet salg (Andre, import, eget forbr.) 2 10 0 12 Totalt salg 124 551 255 930 Kilde: NP 2007c Tungolje brukes omtrent utelukkende i industrien, mens parafin brukes utelukkende i boliger og næringsbygg. Tungoljebruken i industrien foregår stort sett innenfor treforedling, og halvparten av all tungolje selges i Østfold. I motsetning til tungoljebruken er lettoljebruken i industrien spredt over et stort antall bedrifter og bransjer. Industrien har de siste årene konvertert en betydelig andel av sitt fossile oljeforbruk til gass. 57 prosent av industriens bruk av petroleumsprodukter til energiformål kommer fra fossil olje, resten fra gass (Norsk Industri 2007). Ifølge Stortingsmelding nr 34 (2006-2007) - Norsk klimapolitikk sto boligsektoren for vel 36 prosent av klimagassutslippene, forårsaket av oppvarming. Ulike industrier sto for 20 prosent, og tjenesteytende sektorer sto for nesten 33 prosent av utslippene. Oversikten viser at lett fyringsolje brukes mest i boliger og næringsbygg. Dette medfører at forbruket er spredt over relativt mange enheter. I Oslo finnes det for eksempel 16.000 til 18.000 oljefyrer. Fossil oppvarming og annen stasjonær energibruk står i Oslo for rundt en tredjedel av byens klimagassutslipp (ZERO og NoBio 2007). Fire store distributører dominerer det norske markedet for parafin og lett fyringsolje. Statoil er størst med 30 prosent av markedet, deretter kommer Shell og Esso, med Hydro Texaco som den minste av de fire store med 17,3 prosent markedsandel (NP 2007d). 1.1 CO 2 - utslipp Utslippene av CO 2 fra bruk av petroleumsprodukter til stasjonære, innenlandske formål var cirka 2,7 millioner tonn i 2006, som vist i tabell under. Utslippene er beregnet med utslippsfaktor på 3,2 kg CO 2 /kg produkt (NP 2007e). CO 2 -utslipp fra stasjonær innenlands forbruk (mill. tonn) Fyringsparafin 0,3 Fyringsolje, lett 1,5 Fyringsolje, tung (inkl. tungdestilat) 0,9 Sum 2,7 Kilde: NP 2007e 10 ZERO - Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje
I Lavutslippsutvalgets rapport (NOU 2006:18) er det estimert at oppvarmingssektoren sto for utslipp av 5,4 millioner tonn CO 2 i 2004. Dette er vesentlig mer enn det salgsstatistikken til Norsk Petroleumsinstitutt (NP) viser. En viktig grunn til det høye tallet fra Lavutslippsutvalget kan være at utslippene fra bruk av gass er inkludert. Forbrukstallene på gass fra Norsk Petroleumsinstitutt tilsier likevel ikke at et så stort forbruk av gass til fyring kan forklare hele forskjellen, men tallene fra NP inneholder ikke komplett oversikt over gassforbruk i industrianlegg. 1.2 Priser på fyringsolje På bakgrunn av data fra fem steder i Norge har SSB utarbeidet en oversikt over månedsprisen på lett fyringsolje, basert på oljeselskapenes priser, inkludert rabatt og kjøretillegg for leveranse på 2000 liter. På grunnlag av disse tallene er det beregnet en gjennomsnittlig pris. I august 2007 var prisen 6,64 kr per liter, inkludert mva. Gjennomsnittet i 2006 var 6,7 kr per liter, inklusiv mva (NP 2007f). 1.3 Rammevilkår Det har i flere år vært ført en politikk som har til hensikt å øke bruken av fornybar varme i Norge for å redusere klimagassutslippene i oppvarmingssektoren, samt å gjøre sektoren mindre avhengig av elektrisitet. Avgiftspolitikken og prisutviklingen har vært med på å bidra til å gjøre fornybar varme mer konkurransedyktig. Dessuten har støtteordninger formidlet av Enova SF gjort at utbygging av fornybar varme nå øker betydelig. I disse støtteordningene kan det også være rom for støtte til konvertering til biofyringsolje. Avgiften på lett fyringsolje med lavt svovelinnhold er i 2007 totalt på 96,9 øre per liter, som vist i tabellen under. Treforedlings-, fiskemel- og sildemelindustrien betaler bare halv CO 2 -avgift på mineralolje. I tillegg er disse bransjene fritatt for grunnavgift på fyringsolje (Norsk Industri 2007). Dette utgjør til sammen 70 øre/liter i redusert avgift. I statsbudsjettet for 2008 foreslår regjeringen å innføre en sats på 12 øre pr. liter i grunnavgift for treforedlingsindustrien. Dette har sammenheng med at det foreslås å fjerne CO 2 -avgiften for landbasert industri for virksomheter som omfattes av kvotesystemet (Finansdepartementet 2007). Avgifter fyringsolje, 2007 CO 2 -avgift Svovelavgift Grunnavgift Sum øre/liter, eks mva Lett fyringsolje, <0,05% svovel/fyringsparafin 54 0 42,9 96,9 Lett fyringsolje, 0,05-0,25% svovel 54 7 42,9 103,9 Tung fyringolje, <1% svovel 54 28 42,9 124,9 Tung fyringolje, <2,5% svovel 54 70 42,9 166,9 Kilde: NP 2007g I forslaget til statsbudsjett for 2008 fra regjeringen er det foreslått en økning av grunnavgiften på fyringolje på 40,5 øre per liter (Finansdepartementet 2007). Den økende bekymringen for klimatrusselen gjør at det er en pågående debatt og prosess for å vurdere ytterligere tiltak og virkemidler for å få ned klimagassutslippene fra fossil energibruk. Regjeringen vurderer blant annet ytterligere opptrapping av tiltak for ny fornybar energi og styrket bruk av bioenergi (St. meld. nr 34 (2006-2007):68). I klimameldingen varsler regjeringen at man vil foreslå å innføre et forbud, med hjemmel i plan- og bygningsloven, mot installering av oljekjel i nye bygninger, men åpner for nødvendige unntaksbestemmelser, blant annet for å sikre energiforsyningen til viktige institusjoner. I tillegg vurderes det å innføre forbud mot å erstatte gamle oljekjeler med nye i bestående bygg. Regjeringen vil dessuten etablere en ny støtteordning til konvertering av oljekjeler til fornybar varme, samt gjennomgå skatte- og avgiftssystemet med sikte på å fremme miljøvennlig atferd. Det er videre et ønske fra norske myndigheter at fossil energi ikke skal erstattes av elektrisitet, og at fossil gass ikke skal utkonkurrere de mest miljøvennlige, fornybare energiformene (St.meld. nr 34 (2006-2007)). Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje 11
2. Bioolje og biodiesel Biodrivstoff - som bioolje og biodiesel - er produsert med utgangspunkt i fornybart materiale. Den samme mengden CO 2 som blir frigjort ved forbrenning av oljen, er bundet i planten mens den har vokst. Slike drivstoff inngår derfor i naturens naturlige karbonkretsløp og bidrar derfor ikke til drivhuseffekten på samme måte som bruk av fossile drivstoff, som gir større utslipp av CO 2 enn naturen er i stand til å binde opp. I mange tilfeller brukes det fossile innsatsfaktorer i produksjonen av biodrivstoff, ofte i form av transport eller kunstgjødsel. Utslipp av CO 2 fra dette, samt klimagassen N 2 O ved dyrking, gjør at biodrivstoff i noen grad kan påvirke klimaet. Dette vil variere, avhengig av type biodrivstoff, produksjonsmetode, og transport. De fornybare, flytende drivstoffene som til nå har vært mest vanlig å bruke som erstatning for fossil fyringsolje, er bioolje og biodiesel. I løpet av arbeidet med denne rapporten har det også kommet fram opplysninger om at bioetanol har blitt brukt til oppvarming, noe denne rapporten ikke går videre inn i. 2.1 Bioolje Globalt er oljevekster en viktig råvare for planteprotein og plantefett. Det dyrkes en rekke forskjellige, oljeholdige planter som benyttes til ulike formål. Vekster som raps, soya, palme, peanøtter og solsikke dekker i dag det meste av behovet for plantebasert fett i verden. Vegetabilsk olje brukes i mange matprodukter, men også til andre formål. Bearbeidede oljer inngår i et bredt spekter av produkter, som kosmetikk, plastikk, stearinlys, såpe, smøreoljer, maling, løsemidler, tekstiler, lærbehandlingsartikler, voks, gummi, biodrivstoff og andre tekniske produkter. Det meste av biooljeproduksjonen i verden er basert på oljefrø, der oljen utvinnes enten ved kaldpressing eller ved bruk av varme. Restproduktet etter utvinningen av oljen er proteinrikt mel, som blant annet brukes til dyrefor. Raps (i Europa) og soya (i USA) er de vanligste råstoffene i bioolje som brukes til drivstoff. Deres andel av olje fra oljefrøene er henholdsvis 39 prosent og 17,5 prosent, mens henholdsvis 56 prosent og 80 prosent blir mel til mat eller dyrefor. Råstoffene har forskjellige sammensetninger av fettsyrer. Syrene kategoriseres i mettede, monoumettede og flerumettede fettsyrer. Deres karakteristika har innvirkning på egenskapene til biooljen og biodieselen som er laget av de ulike råstoffene; for eksempel varierer kuldeegenskaper og cetantall. Dette omtales senere. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Canola Safflower Sunflower Corn Olive Soybean Peanut Cottonseed Yellow grease Lard Beef Tallow Palm Coconut Saturated Monounsaturated Polyunsaturated Figur: Sammensetning av type fettsyrer for ulike biooljer Kilde: NREL 2004 Figure 2. Composition of various biodiesel feedstocks Under each category heading in Table 3 we show what types of fatty acids are considered 12 saturated, ZERO - Fra fossil monounsaturated, fyringsolje til biofyringsolje or polyunsaturated and their general impact on the fuel properties and emissions. The first number of the combination shows the number of
Høy andel mettede fettsyrer, som i palmeolje og animalsk fett, vil gi dårligere kuldeegenskaper, høyere cetannummer og bedre lagringsstabilitet. Derimot vil en høy andel flerumettede fettsyrer, som i solsikkeolje, gi gode kuldeegenskaper, lavt cetantall og dårlig lagringsstabilitet. Høy andel monoumettede fettsyrer gir egenskaper mellom ytterpunktene. I utgangspunktet kan alle typer planteoljer brukes som energi, men deres forskjellige egenskaper gjør dem mer eller mindre egnet. Tabellen under viser hvor stort oljeutbytte det er per hektar mark for ulike typer oljeproduserende planter (kun oljeutbyttet vises): Plante Latinsk navn Kg olje/hektar Soya Glycine max 375 Raps Brassica napus 1000 Jatropha Jatropha curcas 1590 Oljepalme Elaeis guineensis 5000 Tabell: Oljeutbytte per hektar mark for ulike typer oljeproduserende planter. Kilde: Biodiesel Norge a/s 2007 2.1.1 De mest utbredte plantene for produksjon av bioolje 2.1.1.1 Palmeolje Palmeolje er den rimeligste vegetabilske oljen tilgjengelig, og den det produseres mest av i verden. Største bruker er matindustrien. I all hovedsak foregår produksjonen i Asia, med Malaysia og Indonesia som de to største produsentene. Oljepalmen Elaeis guineensis kommer opprinnelig fra Afrika og ble innført i Asia på begynnelsen av 1900-tallet. Det er fruktene fra planten som gir olje. En frukt kan veie opp til 50 kilo og innholder rundt 30 prosent olje. I Europa er det ikke vanlig å bruke palmeolje som råstoff i biodiesel, fordi oljen gir drivstoff med svært dårlige kuldeegenskaper. Dette er særlig utfordrende for bruk i transportsektoren. For høyt innhold av palmeolje gjør det vanskelig å oppfylle den europeiske biodieselstandarden, EN14214. Andelen palmeolje i europeisk biodiesel, kan derfor samlet anslås til cirka 1 prosent. En ny produksjonsmetode for biodiesel, fra det finske selskapet Neste (se avsnitt om halvannengenerasjon biodiesel), gir bedre kuldeegenskaper, slik at det kan benyttes en større andel av palmeolje i produksjonen. Til energiformål er det større bruk av palmeolje i Europa. I stasjonære kraft-/varmeanlegg er det ikke samme problem med dårlige kuldeegenskaper, da slike anlegg ofte har forvarming av brensel. Elaeis guineensis Oljepalmen kan være en trussel mot regnskog, siden planten krever samme type vekstvilkår. I Malaysia og Indonesia, som står for brorparten av verdens palmeoljeproduksjon, hugges fortsatt mye regnskog. Ikke all produksjon av palmeolje i verden truer regnskog og biologisk mangfold, men i mange tilfeller er palmeoljeplantasjer en av drivkreftene bak hogst. For å sikre seg mot konflikt med regnskog eller annen miljøødeleggende virksomheter, er det generelt sett viktig med sporbarhet til produksjonssted, og dette er særlig viktig for palmeolje. Det pågår et internasjonalt arbeid for sertifisering av både biodrivstoff og palmeolje, blant annet i regi av Roundtable on Sustainable Palm Oil, men dette arbeidet er ikke sluttført. Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje 13
Noen biofyringsoljer som brukes i Sverige har inneholdt palmeolje, noe som har ført til en stor, offentlig debatt og oppmerksomhet den siste tiden. Oljeselskapet OKQ8 hadde planer om å bruke palmeolje i sin nye biodiesel, Eco20, basert på den nye produksjonsmetoden for biodiesel fra Neste. Dette har utløst prostester fra miljøvernorganisasjoner i Sverige, noe som har ført til at palmeolje er valgt bort til fordel for bioolje fra andre råvarer (OKQ8 2007). 2.1.1.2 Soyaolje Soya er den nest mest utbredte oljeplanten vi har. Planten dyrkes i hovedsak i Amerika og Asia, men også EU er en viktig produsent. Soya brukes i dag i en rekke næringsmidler og er også viktig som dyrefôr. Soya er det viktigste råstoffet til biodieselproduksjon i USA. 2.1.1.3 Rapsolje Raps er den tredje mest utbredte planteoljen. Den dyrkes omtrent utelukkende på den nordlige halvkule. Den største produksjonen skjer i Kina, India, Canada and EU. Vårraps (canola) er vanligst i Canada, mens i Europa dyrkes det mest vinterraps, på grunn av milde vintre. I Europa er rapsmetylester (RME) fra rapsolje den vanligste formen for biodiesel. Soyabønner Canola-planter 2.1.1.4 Jatrophaolje Jatropha er ikke en utbredt oljevekst internasjonalt i dag, men det er forventet at den vil bli det i energisammenheng. Jatropha er en giftig buskvekst som kan vokse under svært tørre og næringsfattige forhold, noe som gjør at den kan dyrkes på arealer som ikke er egnet til annen produksjon. Oljen som utvinnes fra plantens nøtter er også giftig. Den egner seg derfor kun til energiformål. Det bygges nå opp store jatrophaplantasjer flere steder i Asia og Afrika. 2.1.2 Andre biooljer Også en del begrensede volumer med avfallsfett kan benyttes til energiformål. I noen tilfeller kan destruksjonshensyn gjøre slik bruk ønskelig. Avfallsfett kan være mange ulike typer fett fra næringsmiddelindustrien. Brukt frityrolje og storkjøkkenavfall, slakteavfall, fiskeolje og avfall fra pelsdyrindustrien er de mest aktuelle kildene i Norge. Jatropha-plante Avfallsfett finnes i et stort spenn av kvaliteter; fra urent slakteriavskjær til brukt frityrolje og fiskeolje i relativt ren form. Sammenlignet med rene plantebaserte biooljer er avfallsfett grovt sett av dårligere kvalitet og vil derfor kreve mer forbehandling eller mer fleksibelt forbrenningsutstyr. I Sverige har man en del år brukt destillert råtallolje - et biprodukt fra celluloseindustrien - som erstatning for tung fyringsolje i industrien. 14 ZERO - Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje
2.1.3 Produksjonsvolum - plantebasert bioolje Produksjonsvolumet for bioolje i verden er totalt over 100 millioner tonn. Grafen under viser verdensproduksjonen i sesongen 2005/2006 fra ulike råstoff. Verdensproduksjonen av vegetabilsk olje og fett 2005/06 (1000 tonn). Kilde: Fediol 2006 I løpet av de siste ti årene har produksjonen av olje fra soya og oljepalmen nesten blitt doblet, og dominerer markedet. Produksjonen av olje fra raps og solsikke har også økt, men mindre, og markedsandelen har gått ned. ZERO har ikke oversikt over produksjonen av animalsk bioolje på verdensbasis, men i Norge utgjør den en betydelig del av dagens bruk til varmeformål. Utviklingen i europeisk produksjon av vegetabilske oljer og fett fra og med 1970 er vist i grafen under: Utviklingen i den europeiske produksjon av vegetabilske oljer og fett fra 1970 til og med 2004. Til og med 1972 EC-6; fra 1973 EC-9; fra 1986 EC/EU-12; fra1995: EU-15, fra 2004 EU-25 Totalt er det cirka 150 produksjonsanlegg og omlag 20.000 ansatte i denne bransjen i EU. Fediol er en interesseorganisasjon for europeiske produsenter, og medlemmene deres har totalt en pressekapasitet på cirka 30 millioner tonn per år. Produksjonen av olje i Europa er cirka 8,6 millioner Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje 15
presence of a catalyst to form fatty-acid methylester. pressing or extraction mills, crude-oil refining. Rapeseed. absolute alcohol. Basic raw Rapeseed, soya, other Grain, maize, sugar, also materials vegetable oils, biogenetically lignocellulose in future. recyclable oils (from tonn, samt at det blir restaurants videreforedlet and households), cirka 3,7 millioner tonn importert olje. animal fat in limited quantities. 2.1.4 Biooljens brenselegenskaper Application Pure fuel. Admixture, Pure fuel. E85 (mixture of Admixture, Biooljer har noe ulike brenselegenskaper. En sammenligning av egenskapene for bioolje, biodiesel max. 5% by 15% petrol and max. 5% by og lett og tung fyringsolje er vist i tabellen volume. (standarder finnes i vedlegg): 85% ethanol by volume. volume. Biodiesel Vegetabilisk bioolje Lett fyringsolje Tung fyringsolje Vehicle Serial Serial Vehicle retrofitting Some Serial (EN14214) (spesifikasjon fra selskapet Energilotsen) standard) (Norsk bransje- (Norsk bransjerequirements vehicles with vehicles. required. passenger car vehicles. factory types are standard) Tetthet v/15 C approval 860 890for - 820-860 available - (kg/m3) bio-diesel. internationally. Viskositet (mm2/s) 3,5 5,0 v/ 40 C 21,8 v/ 50 C 1,5 4,0 v/ 40 C < 440 v/ 50 C Standard DIN EN DIN EN 590 E DIN V 51605 No standard as DIN EN 228 Flammepunkt ( C) >101 C 180 >55 C > 55 C 14214 yet. Askeinnhold 0,02 masse % < 0,05 % - < 0,1 masse % Source: Vanninnhold Bio-Diesel Quality < 500 mg/kg Management 0,76 Work % Group < 200 mg/kg < 0,8 vol % Manufacturing Syreinnhold fuel 0,5techniques from 92 biomass, involving - the production -of synthetic gases followed mgkoh/g by Fischer-Tropsch reaction to form liquid hydrocarbons (BTL) are currently being researched. Svovelinnhold Such 0,02 processes for 0,01 converting biomass < 0,2 are expected to become < 1,0 marketable within Masse % 8-10 years, Lavere Brennverdi - 36,1 - - "Bio-fuels" (MJ/kg) which can supposedly be manufactured by small facilities using biomass of any type (or other organic residue) in a catalytic pyrolysis process have been also promoted for some time. However, many Sammenligning of these technological av brenselegenskaper concepts til biofyringsolje fail to pass og simple fossil fyringsolje material balance tests, and it is extremely doubtful whether the resultant fuels are able to consistently Tyskland exhibit the har assured innført properties. en prestandard for høykvalitets, raffinert rapsolje brukt direkte i kjøretøy. Rapsolje The following etter denne table compares standarden, certain E DIN properties 51605, har of følgende bio-diesel egenskaper (FAME) and sammenlignet rapeseed-oil med fuel biodiesel: more detail. in Table 2: Comparison between selected properties of bio-diesel and rapeseed-oil fuel Bio-diesel (FAME) according to DIN EN 14214 Rapeseed-oil fuel according to E DIN V 51605 Density 860 to 900 mg/kg 900 to 930 kg/m³ Viscosity at 40 C 3.50 mm²/s to 5.00 mm²/s 36 mm²/s Flash point 1 Min. 120 C Min. 220 C Lower calorific value Typical: 38,000 kj/kg 2 Min. 36,000 kj/kg (typically around 37,500 kj/kg) Proportion of alkaline elements Max. 5.0 mg/kg Not specified (Na Table + K) 2 continued Proportion of alkaline earth Max. 5.0 mg/kg Max. 20 mg/kg 3 1 elements Different (Mg test + techniques Ca) 2 Phosphorous No standard content parameters Max. 10.0 mg/kg Max. 12.0 mg/kg 3 Ash content 1 Max. 0.02 % Max. 0.01 % Total contamination Max. 24 mg/kg Max. 24 mg/kg Acid value Max. 0.5 mg Page KOH/g 3 of 13 Max. 2.0 mg KOH/g Cetane value Min. 51 Min. 39 4 CFPP 0 C, -10 C, -20 C 5 Not determinable 6 Source: Bio-Diesel Quality Management Work Group Rapsolje etter standarden E DIN 51605 og biodiesel. Kilde: Haupt og Dieter 2007 A comparison between the properties of bio-diesel and rapeseed oil reveals notable differences between the two products. Bio-diesel is similar to petroleum diesel in terms of Tabellen på neste side viser viskositeten i noen utvalgte biooljer. Vedlegg 5 inneholder en spesifikasjon for enkelte biofyringsoljer og fossile fyringsoljer. many parameters, whereas rapeseed oil is extremely viscous, thus proving more difficult to handle at low temperatures. The high permissible proportion of ash-forming substances compared with bio-diesel can pose problems in modern exhaust-gas re-treatment systems. As a result conversions for rapeseed-oil fuel need to meet technical prerequisites preventing these variations in properties from impairing vehicle operation. This also applies to the effects 16 ZERO - Fra on fossil passenger fyringsolje cars til biofyringsolje and commercial vehicles with diesel particle filters and other modern exhaust-gas re-treatment systems currently being introduced to the market.
Enhet Palmeolje Rapsolje Fiskeolje Brukt frityrolje Tetthet ved 15 C Kg/l 0,915 0,921 0,926 0,923 Nedre brennverdi MJ/l - 33,96 33,90 34,01 Viskositet v/ 40 C cst 40,2 33,8 29,6 37 v/50 C Viskositet v/ 100 C cst 0,008 0,0079 0,008 Aske Masse % 0,008 0,0079 0,008 - Karbon Masse % 76,6 77,7 77,5 77,2 Hydrogen Masse % 11,9 12 11,4 11,8 Nitrogen Masse % <0,1 1 <0,1 <0,05 Svovel Masse % <0,05 <0,05 <0,05 <0,1 Syreinnhold (TAN) Mg KOH/g 10,6 2,4 13,1 3,9 Spesifikasjon til noen biooljer ved forskjellig temperatur. Kilde: MAN 2005 2.2 Biodiesel Biodiesel kan framstilles fra planteoljer eller dyrefett. I Europa er det mest vanlig å bruke rapsplanter i produksjonen av planteoljebasert diesel. I dag er kjemisk framstilling det mest vanlige for biodiesel, der råstoffet tilsettes alkohol (ofte metanol). I den kjemiske prosessen som oppstår, såkalt transesterifisering, dannes det biodiesel i form av metylester. Metyl- indikerer at prosessen er tilsatt metanol, mens ved bruk av etanol blir resultatet etylester samt biproduktet glyserin (Bioreg 2007). Biodiesel kalles derfor også i noen sammenhenger for transesterifisert, vegetabilsk olje. Biodiesel produsert fra rapsolje kalles rapsmetylester (RME). Soyabasert biodiesel kalles SME, mens biodiesel laget av andre fettsyrer (som slakteriavfall, fiskeolje og stekefett) kalles FME (Fat Methyl Ester). FAME (Fatty Acid Methyl Ester) benyttes som en fellesbetegnelse på alle typer biodiesel fra plante- og dyrefett. Sammenliknet med petrodiesel har biodiesel noen fordeler og ulemper. Biodiesel er ikke giftig, og brytes mye lettere ned i naturen og er mindre skadelig enn fossil diesel. Biodiesel brytes ned til vanlig sukker og utgjør derfor ikke en miljørisiko ved søling. 2.2.1 Kuldeegenskaper Biodiesel har betydelig bedre viskositetsegenskaper enn bioolje når det gjelder bruk i fyringsanlegg. Kuldeegenskaper for ulike oljer og endring i produksjonsprosessen til biodiesel vises til høyre. Ved hvilken temperatur biodieselen begynner å bli geleaktig, varierer med innholdet av estere som igjen avhenger av hvilken råolje som er brukt i produksjonen. Mettede fettsyrer vil krystalliseres ved høyere temperatur enn umettede fettsyrer. Dyrefett og palmeolje er eksempler på oljer med høyt innhold av mettet fett. Biodiesel produsert utelukkende fra raps (RME) har lavt innhold av erukasyre, som gir gode 8kulde- egenskaper. Biodiesel produsert fra råstoff med høyt innhold av mettede fettsyrer (avfalls- og dyrefett, palmeolje, med mer) har betydelig dårligere kulde- Improvement of viscosity of The reactio plant oils by transesterification etable oil anol in a Methyl ester natural plant oils of plant oils round 9:1 b 50 50 the presenc Rape oil quantity of 40 Peanut 40 catalyst (f Palm 1 Sun flower 0.5 % to 1 30 Soja Palm 2 hydroxide, 30 hydroxide o 20 20 methylate) 50 to 80 C Rape oil mal pressur Peanut 10 Palm 1 ing machin Kinematic viscosity Soja, Sun flower cst (mm/s erine of th ) at 40 C Palm 2 Diesel 0 0 oil molecule 100 % Ester from its Reduksjon i viskositeten fra ulike biooljer på venstre acids and side, In addition til metylester to the (biodiesel) vegetable på høyre oil, side. by three methanol mol Kilde: methanol UFOP (formerly 2004 called wood alcohol) result is a fuel with flow is necessary to manufacture biodiesel. (viscosity) approximatin Methanol can be manufactured by the diesel fuel, which is prereq alcoholic fermentation Fra fossil fyringsolje of regenerative til biofyringsolje use in modern fuel injectio 17 raw materials (starch or sugar). However, tems and diesel engines. T
egenskaper. I tabellen under vises verdiene for kuldeegenskaper for biodiesel fra soya, raps og avfallog dyrefett. Cloud point (CP) (Tåkepunkt) ASTM D2500 Pour Point (PP) (Flytepunkt) ASTM D97 Soya biodiesel ( C) 2-1 -2 Canola biodiesel ( C) -3-4 -4 Animalsk biodiesel ( C) 14 11 11 Talg biodiesel ( C) 20 13 14 Cold Filter Plugging Point (CFPP) (Blokkeringspunkt) ASTM D4539 Kuldeegenskaper for biodiesel fra soya, raps og avfall- og dyrefett. Kilde: NREL 2004. Cloud Point (CP tåkepunkt) angir temperaturen der voks i en olje ved nedkjøling begynner å utkrystallisere seg, slik at oljen antar et tåket utseende. Dette er den mest konservative målingen av kuldeegenskaper: De fleste drivstoff kan brukes uten problemer i temperaturområdet under CP, men må ligge over CFPP se neste punkt (NP 2005 og NREL 2004). Cold Filter Plugging Point (CFPP blokkeringspunkt) angir temperaturen der et dieseldrivstoff har krystallisert seg så mye at dieselfilteret blir tilstoppet/blokkert. Pour Point (PP flytepunkt) angir den laveste temperaturen hvor en olje flyter etter nedkjøling i standardisert apparatur. Drivstoffet har her krystallisert seg så mye at det er gelé, og ikke i flytende tilstand. I ren biodiesel er PP (flytepunkt) vanligvis noen få grader lavere enn CP (tåkepunkt). Når biodiesel begynner å krystallisere, kan prosessen der den blir gelé derfor gå raskt bare med få graders temperatursenkning. Derfor er CP-verdien den viktigste kuldeverdien for biodiesel. For å gi biodiesel bedre kuldeegenskaper i kaldere klima, blandes det inn additiver (tilsetningsstoffer), som Wintron XC30 (Biofuel Systems 2007), Arctic Express Biodiesel Antigel (Power Service 2007) og Lubrizol (Lubrizol 2007). Kuldeegenskapene i biodrivstoff med høyt innhold av mettede fettsyrer kan ikke bli like effektivt forbedret med additiver som RME (rapsbiodiesel). Effektiviteten vil også kunne variere mye, avhengig av prosesseringen av biodieselen. Det arbeides med å forbedre additiver, spesielt for soyadiesel i USA. Biodieselprodusenten BV Energi tilbyr en biodiesel med kuldeegenskaper ned til -27 C (BV Energi 2007). Dette er dermed tett opptil den normale, norske vinterkvaliteten på -32 C. EUs EN14214-standard har sesongavhengig CFPP-verdi (blokkeringspunkt) på 0 C, -10 C og -20 C, med ulike typer og mengder kuldeadditiver. Under norske vinterforhold bør en derfor kjøpe/levere biodiesel med tilfredsstillende CFPP-verdi. 2.2.2 Standarder for biodiesel I 1997 ble det innført en prestandard for biodiesel, basert på karakteristika for biodiesel i Tyskland, kalt E DIN 51606. I november 2003 ble denne standarden erstattet med den europeiske EN 14214. I Nord-Amerika benytter man ASTM D6751-06 som standard for biodiesel. Den er relativt lik EN14214, men er mer tilpasset bruk av soya som råstoff. Innblandingsforholdet av biodiesel i petrodiesel angis av en såkalt B-faktor; for eksempel indikerer B20 at innholdet av biodiesel er 20 %. Ren biodiesel er B100. 18 ZERO - Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje
2.2.3 Produksjon av biodiesel globalt Brorparten av all biodiesel i verden framstilles i dag i Europa. Regionen har hatt industriell biodieselproduksjon siden 1992. Det har vært kraftig vekst i produksjonen siden 1998. EUs produksjon av biodiesel økte med 54 prosent fra 2005 til 2006, og totalt produserte EU-landene 4,9 millioner tonn i 2006. Regionen står nå for 77 prosent av verdens samlede produksjon på 6,4 millioner tonn. Tyskland står alene for omtrent halvparten av produksjonen. Totalt er det cirka 185 anlegg i EU. Flest anlegg finnes i Tyskland, deretter følger Frankrike og Italia. I tilegg er det forventet en betydelig økning i produksjon av biodiesel i Brasil, Øst-Europa, USA og Asia de kommende årene. Grafen under viser produksjon av biodiesel i EU-landene i 2006: Biodieselproduksjon i EU 2006 3000 2500 i 1000 tonn 2000 1500 1000 500 2005 2006 0 Estland Kypros Malta Irland Bulgaria Latvia Litauen Romania Slovenia Sverige Holland Belgia Hellas Danmark Slovakia Portugal Spania Tsjekkia Polen Østerike UK Italia Frankrike Tyskland Produksjonen av biodiesel i EU-landene i 2006. Kilde: EBB, 2006 2.2.4 Produksjon av biodiesel i Norge Så langt har hovedproduksjonen av biodiesel i Norge vært basert på fiskeolje og brukt frityrfett. Disse råstoffene gir ofte biodiesel med dårlige kuldeegenskaper som har vanskelig for å møte den europeiske biodieselstandarden, EN 14214. Bruken av slike råstoff til energiformål ville vært større om drivstoffet også kunne brukes til stasjonære formål. Avfallsfett i Norge Råstoff Volum Energi Fettavfall 51 mill. liter 0,5 TWh Fiskeolje 100 mill. liter 0,9 TWh Sum 151 mill. liter 1,4 TWh Kilde: Energigården 2003 Fiskeolje og frityrfett blir i dag blant annet benyttet til dyrefôr, men på grunn av strengere hygienekrav kan mye avfall bli tilgjengelig for energiformål. Prisen vil avgjøre hvor mye slik bruk som lar seg realisere. Tidligere ble det produsert cirka 8.500 tonn biodiesel i Norge fra fiskeolje hos Scanbio, men denne produksjonen er nå lagt ned. Enkelte små produsenter framstiller biodiesel fra brukt frityrfett, blant annet Milvenn AS i Bergen. Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje 19
I takt med den økte produksjonen av biodiesel i Norge vil også glyserin være et aktuelt råstoff til varmebruk, selv om det er en sukkeralkohol og ikke et fettstoff. Glyserin er et avfallsprodukt fra transesterifiseringsprosessen som benyttes for framstilling av diesel. Glyserin vil trolig egne seg best som erstatning for tungolje da den krever forvarming for å kunne brennes i en oljebrenner. Dersom alle planer for biodieselproduksjon realiseres i Norge, vil cirka 50.000 tonn glyserin være tilgjengelig. Dette tilsvarer en energimengde på omlag 0,25 TWh. I løpet av 2006-2008 vil tre store anlegg for produksjon av biodiesel fra vegetabilske olje stå ferdig i Hurum, Fredrikstad og Sandefjord, med produksjonskapasitet på nærmere 500.000 tonn. Dette tilsvarer rundt 30 prosent av dagens norske autodieselforbruk (1,7 millioner tonn). Fabrikkene vil primært benytte raps som hovedråstoff. Et grovt anslag for ressursgrunnlaget for produksjon av bioolje fra landbruksvekster i Norge, er på cirka 100.000 tonn i året (Hole 2001). Dette anslaget tar ikke med en eventuell framtidig produksjon av trevirke (se avsnitt om annen generasjons biodiesel). 2.2.5 Priser på biodiesel og bioolje Spotprisen på RME-biodiesel i Sentral-Europa (Tyskland, Østerrike, Benelux-landene og Skandinavia), var i slutten av april cirka 5,1 kr per liter (710-720 /tonn) 1 (F.O. Licht, Vol. 1, No 17 2007). Prisen har steget og var i september cirka 5,90 kr per liter (740-790 /1000 liter) 2 (ECOfuel) 3. Ren bioolje kostet i Rotterdam 4,3 kr per liter for rapsolje og 3,5 kr per liter for soyaolje 4. Biodiesel omsettes på det norske markedet for cirka kr 6,20 6,50 5 (7,7-8,1 kr per liter, inklusiv mva). Det norske selskapet Steintransport, som selger bio-olje fra fiskeavfall som erstatning for tung fyringsolje, har oppgitt priser på 3,7 kr per liter (4,6 kr per liter, inklusiv mva) 6. En svensk leverandør av biofyringsoljer, Energilotsen, har gitt et anslag på pris på tykk biolje på 4,50-4,80 SEK per kilo og cirka 5,50-5,80 SEK per kilo (eksklusiv mva) for tynn bio-olje levert med tankbil i Oslo-området 7. Omregnet til norske kroner gir det en pris på 4,2-4,5 kr per liter, inklusiv mva for tykk bioolje, og 5,2-5,5 kr per liter, inklusiv mva for tynn bioolje. Oppdatert oversikt over volum, priser og lignende globalt kan blant annet finnes på nettsidene til det uavhengige analysefirmaet Oil World (www.oilworld.biz): Verdensmarkedspris $(US)/Tonn Sept 25 Sept 24 Soybeans, Brazil, cif Rott. 461 459 Soya oil, Argentina, fob 855 862 Rapeseed, Europe, Hamburg 495 496 Rape meal, 34 %, fob ex-mill Hamburg 273 276 Palm Stearin RBD, Malaysia, fob 785 785 Coconut oil, Phil/Indon, Rotterdam 955 955 En annen nettside med oversikt over tilbud på ulike vegetabilske oljer er www.bulkoil.com. 2.2.5.1 Matproduksjon og matvarepriser Matjord er en av verdens mest verdifulle ressurser og skal sørge for at en verden med befolkningsvekst kan ivareta en av de mest grunnleggende menneskeretter; retten til mat. Det er samtidig en 1. 8,1 /NOK, http://www.norges-bank.no/stat/valutakurser/kurs_dn1.html april 07 2. 7,77 /NOK, http://www.norges-bank.no/stat/valutakurser/kurs_dn1.html september 07 3. ECOFuel, info om priser, Maguns Rolandsen, september 2007. 5,44 $/NOK http://www.norges-bank.no/ september 2007. BV Energi, info om priser, Gøril Karlsen, oktober 2007. Samtale Bernt Bervell, Steintransport, oktober 2007 7. Prisinformasjon per e-post, Energilotsen, oktober 2007 20 ZERO - Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje
begrenset ressurs, og under press blant annet på grunn av nedbygging av areal, erosjon og menneskeskapte klimaendringer. Siden det dyrkes biodrivstoff på matjord, har det blitt reist spørsmål om hvilken virkning satsing på biodrivstoff vil ha for fattige land og mennesker med hensyn til tilgang til mat og utviklingen i matvarepriser, siden det brukes matjord til dyrking av biodrivstoff. En rapport FNs mat- og landbruksorganisasjon (FAO) har gitt ut sammen med Organisasjonen for økonomisk samarbeid og utvikling (OECD), viser at økt etterspørsel etter biodrivstoff kun har spilt annenfiolin i å frambringe de kraftige prisøkningene blant annet på hvete i 2006, og bare i begrenset grad ser ut til å bidra til prisøkning i framtiden (OECD-FAO 2007). En annen rapport fra den Washington-baserte tenketanken The International Food Policy Research Institute gir tilsvarende estimater (IFPRI 2006). Framskrivning av prisutvikling er imidlertid beheftet med betydelig usikkerhet, og vil selvsagt avhenge av hvor stor vekst man har i biodrivstoffproduksjonen framover. ZERO gir høsten 2007 ut rapporten Biodrivstoff og fattigdom (Hole 2007), der man gjennomgår prisutvikling for matvarer og ser på konsekvenser for fattige land og mennesker. Rapporten viser at mens prisveksten for landbruksvarer har vært langt mindre enn for andre varer de siste tiårene, ser det nå ut til at den kan nærme seg prisveksten for varer og tjenester i samfunnet ellers. Rapporten konkluderer videre med at en eventuell prisstigning på landbruksvarer kan påvirke fattige både positivt og negativt. Av positive konsekvenser er blant annet at fattige som er netto produsenter av mat, få bedre betalt for avlingene sine. Fattige kan også få tilgang til lokalprodusert kraft som kan bidra til lokal økonomisk utvikling. På den negative siden vil fattig bybefolkning og land som er nettoimportører av landbruksvarer, tape på prisøkning på mat. Noen steder kan også nysatsning på biobrensel bidra til ytterligere konsentrasjon i landbruket, med skjev fordeling av utbyttet som resultat. Et annet avgjørende aspekt er hvordan økt produksjon av biobrensel vil påvirke sårbarheten og risikobildet for fattige land og personer. FN publiserte 8. mai en rapport om effektene av bioenergi. Rapporten konkluderte med at økt satsing på bioenergi både til drivstoff og stasjonært forbruk kan redusere fattigdom, øke tilgangen til energi og bidra til utvikling av landsbygda. Forutsetningen er at det vedtas handlingsprogrammer for å verne utsatte områder og styre utviklingen av bioenergi i bærekraftig retning. Rapporten understreker at politikere må gi matsikkerhet prioritet når de skal ta avgjørelser (UN-Energy 2007). 2.2.6 Livssyklusutslipp av klimagasser For at biodrivstoff skal være et effektivt tiltak mot global oppvarming, er det viktig å kjenne til netto utslipp av klimagasser fra «biokilde til bilhjul» eller well-to-wheel (WtW) for de forskjellige typene biodrivstoff (CONCAWE et al 2007). Selv om CO 2 fra eksosrøret har biologisk opphav og er del av det aktive karbonkretsløpet, slippes det ut en del klimagasser i forbindelse med dyrking, høsting, produksjon og transport av biodrivstoff. Gjødsling av jorda betyr som oftest bruk av kunstgjødsel, som krever mye energi ved produksjon. Gjødslingen medfører også økte utslipp av lystgass (N 2 O), som er en mer enn 310 ganger så kraftig klimagass i atmosfæren som CO 2. Landbruks- og skogsmaskiner går foreløpig oftest på fossilt drivstoff. Energiforbruket i biodrivstoffabrikkene kommer ofte fra naturgass eller kullkraft. Transport og distribusjon av biodrivstoff kan også skje med transportutstyr på fossilt drivstoff. WtW-analyser vil alltid være basert på mange antagelser, og kan derfor gi et inntrykk som avviker fra de faktiske forholdene ved en del produksjon og distribusjon. Bruk av fossile innsatsfaktorer i produksjon og distribusjonen må bli erstattet med fornybart biodrivstoff, slik at disse fossile bidragene til WtW-klimagassutslippene tas bort. Det er viktig at man satser på en kombinasjon av råstoff og teknologier som: har stort råstoffgrunnlag Fra fossil fyringsolje til biofyringsolje 21