Bioenergi, bærekraft og klima: Hva mener vi med bærekraftig bioenergi? Foredrag på konferansen Fra skog til bioenergi Tromsø 13.3.2012 Birger Solberg Professor INA/UMB
TWh 16 14 12 10 8 6 4 Råstoff-potensialet i Norge BIOMASSERESSURSER I NORGE Teknisk/økonomisk potensiale Dagens bruk for energiproduksjon Økning: 65% skog 31% avfall 4% energivekster 2 0 Tømmer Hogstavfall, kratt mv Stubber og røtter Biproduker fra skog og trevareindustrien Husholdningsavfall Industriavfall Avfall fra jorbruket Biogas Energivekster Fra 16 til 40 TWh Kilder: KanEnergi 2007, Langerud et al. 2007
Hensikten med innlegget: Bidra til en konstruktiv debatt om hva som kan hevdes å være bærekraftig bioenergi med særlig vekt på biomasse fra skog i Norge 3
Hovedpunkter I. Hva mener vi med bærekraftig bioenergi fra skog? II. III. Hva er det enighet/uenighet om når det gjelder klimagasseffekten av skogbasert bioenergi? Konklusjoner 4
I. Hva mener vi med bærekraftig bioenergi basert på skogsvirke? Bærekraft (sustainability) er et begrep som brukes for å karakterisere økonomiske, sosiale, institusjonelle og miljømessige sider ved menneskelige samfunn. Begrepet ble første gang brukt i Brundtlandrapporten i 1987, der bærekraftig utvikling (sustainable development) defineres som: «en utvikling som imøtekommer behovene til dagens generasjon uten å redusere mulighetene for kommende generasjoner til å dekke sine behov». 5
Bærekraftig utvikling: en utvikling som imøtekommer behovene til dagens generasjon uten å redusere mulighetene for kommende generasjoner til å dekke sine behov 6
7 Bærekraftig skogbruk Bærekraftig skogbruk er et skogbruk der skogen blir forvaltet slik at grunnlaget for vedvarende bruk av skogen og skogressursene blir ivaretatt. Det innebærer t.eks. at skogen skal skjøttes slik at framtidige generasjoner kan hogge like mye tømmer som vi gjør i dag, at vilkårene for å utøve friluftsliv ikke blir redusert og at det biologiske mangfoldet blir tatt vare på. Målet om et bærekraftig skogbruk er i Norge lovfestet i formålsparagrafen til Skogloven. Departementet har også utarbeidet egne forskrifter om bærekraftig skogbruk. Gjennom sertifiseringsprogrammet Levende Skog er det satt en standard for et bærekraftig norsk skogbruk med 25 kravpunkt som til sammen dekker områder og tiltak en skal ta hensyn til ved utøving av skogbruk.
Bioenergi er energi som har sitt opphav i materiale som er dannet ved pågående biologiske prosesser - til forskjell fra fossil energi, som fås fra biologisk materiale dannet på et tidligere stadium i jordas historie. Bioenergi blir ofte lansert som CO 2 -nøytral, i den betydning at at den slipper ut like mye CO 2 som plantene gjennom veksten har tatt opp. Inn i regnestykket har en da ikke tatt med eventuelle innsatsfaktorer som er nødvendig for å få biomassen på en form som gjør det mulig å utnytte den, men heller ikke eventuelle substitusjonsvirkninger dvs. at bioenergi erstatter fossilt brensel. 8
Bærekraftig bioenergi fra skogsvirke kan da defineres som: Skogbasert bioenergi som imøtekommer behovene til dagens generasjon uten å redusere mulighetene for kommende generasjoner til å dekke sine behov 9
Årlig avvirkning og tilvekst (mill m3) Skog i Norge stående volum, tilvekst og avvirkning 1920-2006 30 25 20 15 10 5 0 1918 1922 1926 1930 1934 1938 1942 1946 1950 1954 1958 1962 1966 1970 Skog Bioenergi 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006 Årlig avvirkning Årlig tilvekst Stående volum Data fra SSB Tømmer 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Stående volum (mill m3)
II. Hva synes det å herske enighet/uenighet om mht. bioenergi basert på skogsvirke? P1: De aller fleste er enig i at: Sett over hele omløpet til det skogsvirket som benyttes, er bioenergien karbonnøytral (utslipp tilsvarer opptak over omløpet - NB justert for klimagassutslipp/reduksjoner fra bruk av fossilt brensel og andre GHG- i produksjon og utnyttelse) Utnyttelsen av skogressursene må være bærekraftig - dvs. oppfylle vedtatte bærekrafts-kriterier for skogbruk. P2: Uenighet synes å ha oppstått ved at noen hevder at reduksjon av konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren de første åra (t.eks. de kommende 20-50 år) er viktigere enn etter 50-150 år) eller sagt på en annen måte: Klimagevinsten er størst ved å la skogen stå (og dermed binde atmosfærisk CO 2 ) kontra å hogge den. 11
Hovedargumenter som benyttes for P2 dvs. ikke å benytte mer skogsvirke til bioenergi: Skogsvirke benyttet til bioenergi gir større CO 2 -utslipp til atmosfæren per effektiv mengde energi produsert enn bruk av fossilt brensel. Dette tilsier at vi ved hogst får CO 2 -utslipp (en karbon-gjeld ) som det tar lang tid å betale tilbake via tilveksten i den nye skogen. Vi er meget nært et tipping point for igangsetting av irreversible GHG-prosesser, og etablert skog må benyttes til det formålet som gir raskest GHG-effekt: å la skogen stå, dvs. en bør ikke øke avvirkninga. 12
13 Sentrale argumenter mot P2 - dvs. for å øke avvirkningen og benytte skogsvirke til bioenergi P2a: Når GHG-utslippet av bioenergi er lik eller mindre enn ved bruk av fossilt brensel per effektiv energienhet produsert, vil alltid GHG-effekten være positiv ved bruk av skogbasert bioenergi. (Dette er tilfelle for eksempel når skogsvirke erstatter brunkull) P2b: Det er ingen analyser som viser at CO 2 -prisen vil gå ned over tid tvert imot viser alle økonomiske analyser at den vil stige til dels mye over tid i hvert fall de første 20-40 år. Dette indikerer at det vil være gunstig - alle andre faktorer like å avvirke nå slik at bindingen av CO 2 blir størst når den har størst verdi. P2c: Lavere avvirkning betyr økt omløpstid, som raskt vil gi (spesielt på høye boniteter) svært høyt stående volum per ha. Dette vil kunne gi store karbon-utslipp på et senere tidspunkt. Skogen vil dessuten bli mer utsatt for vind - og råteskader, og kostnadene ved overholdelse kan fort bli meget store. P2d: Økt hogst i Norge vil gi økt trelastproduksjon som erstatter annen bygningsmateriale (stål, aluminium) med større klimagassutslipp over livsløpet.
P2e: Redusert avvirkning i Norge vil gi økt avvirkning i andre land gitt samme etterspørsel etter skogindustriprodukter (trelast, fiberplater, emballasje/papir). Dette er den såkalte carbon leakage - effekten, som er betydelig. P2f: Økt avvirkning vil gi økt albedo-effekt. Foreløpige analyser tyder på at denne effekten også er betydelig. P2g: Økt avvirkning vil påvirke positivt andre bærekraft-kriterier enn klimagassutslipp - f.eks distriktsutvikling (inntekt i skogbruket og skogindustrien). 14
P2h: Risiko. Argumentet P2 (ikke å øke produksjonen av skogbasert bioenergi) bygger implisitt på at en om 20-50 år har løst klimaproblemet med annen type teknologi enn bruk av skog-basert bioenergi. Hvilken teknologi er det og hva om den ikke blir utviklet? Da har vi en CO 2 -bombe i skogen og et meget redusert handlingsrom. Dette blir ytterligere forsterket dersom en trekker inn framtidige klimaendringer som sannsynligvis vil gi økt risiko for store skogskader (vind, råte, innsekt m.v.) og dermed store klimagassutslipp fra stående skog ikke bare CO 2 men også CH 4 og andre sterke klimagasser. 15
III. Konklusjoner Bærekraftighets-begrepet er vidt, og en kan stille spørsmål ved hvor nyttig det er. Størst nytte har det kanskje for å antyde retning for ønsket utvikling. Bærekraftig bioenergi dreier seg om mer enn klimagassutslipp, og må vurderes i forhold til hvordan den påvirker dekningen av sentrale samfunnsbehov /mål knyttet til matproduksjon, verdiskaping/inntekt, biologisk mangfold, rekreasjon, risiko osv. 16
Bærekraftig bioenergi basert på skogsvirke er i høgste grad mulig i Norge. En nødvendig betingelse er at kriteriene for bærekraftig skogbruk overholdes, og at de inkluderer kriterier for klima-effekt. Det er nok hogstavfall og bioenergivirke i Norge i dag til å holde i gang en betydelig bioenergiproduksjon. Hovedproblemet er å få til økt avvirkning (jmf. tidligere figur over historisk utvikling). Dersom en av klimahensyn ønsker avvirkning på visse typer bestand (t.eks. gamle, glisne bestand på høy bonitet) kan en utforme virkemidler for det. 17
Biomassen må benyttes der den har størst klima-effekt (eks. erstattte kull-basert energiproduksjon i Danmark og Tyskland). Også her er ulike virkemidler mulig. Størrelsen på klima-effekten av økt bruk av bioenergi avhenger av hvilken energitype som bioenergien substituerer og hvor effektivt den utnyttes. For biomasse fra skog (som har lang omløpstid) er det også viktig på hvilket tidspunkt i omløpet virket hogges. 18
Viktige forskningsoppgaver framover er: Utvikle enda bedre teknologiske løsninger for produksjon og bruk av bioenergi Få sikrere funksjoner for tilvekst og mortalitet i gammel skog Mer nøyaktig kvantifisering av albedo-effekten Utvikle bio-økonomiske modeller som gir en realistisk beskrivelse av hele karbonsyklusen knyttet til skog og bruk av biomassen. Ved INA godt i gang med det vil utvikle analysemodeller som langt bedre enn idag kan analysere klimagasseffektene av ulike tiltak knyttet til skog og bruk av skogsvirke. 19
20 Mange interessante forskningsprosjekter pågår innen området skog/bioenergi/klimaeffekt. Spesielt kan her nevnes prosjektene CenBio - Bioenergy Innovation Centre - et samarbeidsprosjekt over 8 år mellom sentral aktører i bioenerginæringen og forsknings-miljøene i Trondheim (NTNU og SINTEF) og på Ås (Inst. for skog og landskap, Bioforsk, Norsk senter for bioenergiforskning, UMB) KlimaTre et samarbeidsprosjekt mellom skogbruk, skogindustri, Inst. for skog og landskap, SINTEF og UMB for å analysere skogbrukets og skogindustriens klimagassregnskap. ClimPol et samarbeidsprosjekt mellom UMB, Skog og landskap og NTNU for å analysere hvordan ulike avvirkningsstategier i Norge vil påvirke økonomi, økologi og klimagassutslipp.