Home About Browse Search
Svenska


Åkerböna som råvara för bioraffinaderier

en studie av klimatpåverkan

Karlsson, Hanna and Ahlgren, Serina and Hansson, Per-Anders and Strid, Ingrid (2014). Åkerböna som råvara för bioraffinaderier. Uppsala: (NL, NJ) > Dept. of Energy and Technology, Sveriges lantbruksuniversitet. Rapport / Institutionen för energi och teknik, SLU ; 067
[Report]

[img]
Preview
PDF
743kB

Abstract

Företaget Eco Etanol AB har utvecklat ett koncept där helgrödesensilerade ärt-eller
åkerbönplantor processas i en stationär tröska för att separera bönan från grönmassan.
Grönmassan valsas sedan för att utvinna en proteinrik pressvätska och en fiberrik halmrest, och
bönorna mixas i vatten för att separera proteinet från stärkelsen. Denna process resulterar i tre
fraktioner: protein, stärkelse och fiber. Dessa fraktioner kan förädlas till en mängd olika
produkter. I denna studie antogs att halmen förädlas till bränslepellets medan proteinet i bönan
och pressvätskan används som djurfoder och stärkelsen används för etanolproduktion. Konceptet
som helhet kallas i denna studie för bioraffinaderiet. Klimatpåverkan av de tre produkterna
studerades med hjälp av metoden livscykelanalys (LCA). Studien inkluderar odling, skörd och
ensilering, transport från fält samt processande och förädling till färdiga försäljningsbara
produkter, och slutar vid fabriksgrinden vilket innebär att distribution av varorna till
slutanvändare eller användning av produkterna inte inkluderats. Studien inkluderar inte heller
byggnader och övrig infrastruktur. Åkerbönans kvävelevererande och luckrande effekter i
växtföljden har beaktats.
De emissioner som uppkommer från odling och bioraffinaderi fördelas över de tre
samprodukterna med hjälp av ekonomisk allokering. Det innebär att en produkt som har ett högt
ekonomiskt värde får en högre miljöbelastning. Resultatet för respektive produkt jämfördes också
med ett antal referensprodukter som har samma eller liknande funktion som de studerade
produkterna. Referensprodukterna var för proteinfoder: värmebehandlat rapsmjöl ExPro ®,
sojamjöl och drank, för etanol: etanol producerad från vete och sockerbetor samt bensin, för
briketter: skogsflis, flis av gallringsvirke och pellets. Datainsamlingen bygger delvis på uppgifter
från företaget Ecoetanol at Sweden AB bland annat vad det gäller skörd, tröskans kapacitet och
energibehov samt näringsanalyser som beställts av Ecoetanol at Sweden AB och utförts av
Eurofins Food & Agro Testing Sweden AB. Eftersom prototypen för bioraffinaderiet inte var
färdigställd när denna studie genomfördes så baserades en stor del av beräkningen på data från
litteraturen och delvis också på egna antaganden t.ex. vad gäller kapaciteten på bioraffinaderiet.
Resultatet visade att dieselanvändning vid odling samt lustgasemissioner från åkermark har störst
påverkan under livscykeln, båda respektive ca 30 % av den sammanlagda påverkan på klimatet.
Energianvändning och insatsmedel i bioraffinaderiet hade relativt begränsad påverkan på
klimatprofilen. Viktigt att notera är att egenproducerade briketter antogs användas för processens
värmebehov, vilket täcker en betydande del av processens energibehov. Klimatpåverkan för
proteinfodret, etanolen och briketterna samt referensprodukterna presenteras i tabell 1.
Proteinfodrets klimatpåverkan uppskattades till ca 0,16 kg CO2ekv per kg torrsubstans (TS)
proteinfoder, ca 50-68 % lägre än de undersökta referensprodukterna. Klimatpåverkan per liter
etanol (21,2 MJ) uppskattades till ca 0,43 kg CO2ekv, ca 76 % lägre än bensin, men 2,5 % högre
än veteetanol och ca 84 % högre än etanol gjord på sockerbetor. Klimatpåverkan per kWh
briketter uppskattades till ca 16 g CO2ekv, vilket var nästan 1,4 gånger högre än flis från gallringsvirke och 19 % högre än pellets och 90 % högre än skogsflis.Årligen antogs ca 490 m3 etanol, ca 1000 ton proteinfoder och ca 5 600 MWh bränslebriketter
produceras i bioraffinaderiet. Klimatpåverkan av den sammanlagda produktionen uppskattades
till 462 ton CO2ekv per år. Detta kan jämföras mot referensprodukter med låg klimatpåverkan
dvs. samma mängd produkter av sockerbetsetanol, flis från gallring och drank som ger upphov
till ca 477 ton CO2ekv per år, eller referensprodukter med hög klimatpåverkan dvs. samma
mängd produkter av bensin, sojamjöl och pellets vilket ger upphov till ca 1 440 ton CO2ekv per
år. Ett antal känslighetsanalyser genomfördes. Störst påverkan på produkternas klimatpåverkan
(+21%) gav en sänkning av skörden till normskörd samt förändrade antaganden vad gäller
lustgasemissioner från kvävet i rot och skörderester (+27%). Jämförelsen mellan bioraffinaderiets
årliga produktion och samma mängd referensprodukter påverkades mest om
markkolsförändringar inkluderades i analysen av sojan. Det gav 73 % reduktion i klimatpåverkan
för bioraffinaderiet jämfört med referensprodukter med hög klimatpåverkan. I grundanalysen var
motsvarande reduktion 68 %.
Sammanfattningsvis: att investera och driva det studerade bioraffinaderiet kan ge stora
klimatvinster, men bara om det är miljöbelastande produkter som ersätts på marknaden. Om
produkter med hög klimatpåverkan (fossila bränslen och sojamjöl) kan ersättas kan en minskning
på ca 68 % uppnås. Om bioraffinaderiets produkter istället ersätter andra produkter som redan har
en låg klimatpåverkan (bioetanol och drank) uteblir i princip vinsten (minskning med endast 3
%). Det är således viktigt att investeringen leder till en expansion av marknaden för produkter med låg klimatbelastning, och inte bara en inbördes omfördelning.

Authors/Creators:Karlsson, Hanna and Ahlgren, Serina and Hansson, Per-Anders and Strid, Ingrid
Title:Åkerböna som råvara för bioraffinaderier
Subtitle:en studie av klimatpåverkan
Series/Journal:Rapport / Institutionen för energi och teknik, SLU (1654-9406)
Year of publishing :2014
Number:067
Number of Pages:46
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Institutionen för energi och teknik, Sveriges lantbruksuniversitet
ISSN:1654-9406
Language:Swedish
Publication Type:Report
Article category:Other scientific
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:P Natural resources > P05 Energy resources management
P Natural resources > P06 Renewable energy resources
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 405 Other Agricultural Sciences > Renewable Bioenergy Research
Agrovoc terms:vicia faba, feeds, protein plants, biofuels, ethanol, life cycle analysis, environmental impact, climatic change, sweden
Keywords:LCA, proteinfoder, bioetanol, briketter
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-1837
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-1837
ID Code:11095
Faculty:NJ - Fakulteten för naturresurser och jordbruksvetenskap
Department:(NL, NJ) > Dept. of Energy and Technology
Deposited By: Hanna Karlsson
Deposited On:31 Mar 2014 13:31
Metadata Last Modified:08 Sep 2017 09:25

Repository Staff Only: item control page