Det er ikke nok at beregne CO2-emissionerne fra biobrændstoffer

En ny EU-forordning har til formål at formindske biobrændstoffernes miljømæssige fodaftryk fra 2021. Men en EPFL-forsker mener, at vi bør gå et skridt videre og tage højde for alle forbindelser, der produceres på bioraffinaderier, ikke kun biobrændstof. Og han har udviklet en model til at gøre netop det.

"I mit studie, Jeg ville vise, at beregning af drivhusgasemissioner fra biobrændstoffer kun fortæller halvdelen af ​​historien. Det, vi virkelig skal gøre, er at kvantificere emissionerne af hvert produkt, der kommer ud af bioraffinaderier, " siger Edgard Gnansounou, professor ved EPFL og leder af skolens forskningsgruppe for bioenergi og energiplanlægning. Til det formål, Gnansounou har udviklet en sofistikeret computermodel beskrevet i en artikel, der optræder i Bioressourceteknologi .

Biobrændstoffer og andre biomasseafledte produkter er blevet levedygtige muligheder for at erstatte fossile brændstoffer. Men de skal opfylde visse miljøstandarder, hvis de reelt skal være med til at reducere CO2-emissionerne. I henhold til et nyt EU-direktiv, bioethanol-baserede brændstoffer – som er fremstillet ved at fermentere biomasse – skal spare 70 % drivhusgasemissioner sammenlignet med deres fossile brændstoffer fra og med 2021. I Schweiz, regeringen vedtog en lov, der kræver, at der fra 1. august 2016 biobrændstoffer skal reducere udledningen af ​​drivhusgasser med mindst 40 % i forhold til fossile brændstoffer. Imidlertid, at beregne de samlede drivhusgasemissioner af biobrændstoffer er ingen ringe bedrift. Hele forarbejdningskæden – ikke kun produktionen af ​​selve biobrændstoffet – skal tages i betragtning. Til sukkerrør, som vil omfatte emissioner fra dyrkning og høst af planten, transportere det til et bioraffinaderi, forvandler det til biobrændstof, og fremstilling af de andre forbindelser og dyrefodertilskud, der generelt fremstilles som biprodukter. Problemet er, at indtil nu, Der eksisterede ingen computermodel til at analysere hele livscyklussen for hvert produkt og komme frem til et enkelt emissionstal underlagt miljøkrav.

En stor udfordring er de mange forskellige variable, der er involveret i beregningen af ​​emissioner af biobrændstoffer og deres forskellige biprodukter. Men efter fem års forskning, Gnansounou er kommet med en model, der inkorporerer alle de forskellige data. "Jeg tacklede problemet med at allokere drivhusgasemissioner mellem de forskellige biprodukter ved at specificere et miljøkrav for hver enkelt. Det giver anlægsingeniører mulighed for at sammenligne disse emissioner med deres fossile brændselsækvivalenter og opstille de rigtige incitamenter til at gøre deres bioraffinaderier økonomisk levedygtige."

Gnansounous model er beregnet til andengenerations bioraffinaderier, som stadig er relativt nye – kun fem findes i øjeblikket rundt om i verden. Fordelen ved disse bioraffinaderier er, at i stedet for at forarbejde afgrøder, der også bruges som mad, de bruger affald fra landbrug (som hvedestrå) og skovbrug. Hvedehalm er den afgrøde, som Gnansounou specifikt kiggede på, under hensyntagen til hvedeakserne, som bruges til mad, og stilkene, som bruges af bioraffinaderier til at producere bioethanol til brændstof, biogas til varme og el og phenol til den kemiske industri. Han medregnede også emissioner fra gødning og landbrugsmaskiner, der blev brugt til at dyrke og høste hvede, og om marken tidligere har været brugt til andre afgrøder. Da han først beregnede et tal for de samlede drivhusgasemissioner, han brugte sin model til at dele totalen op på de forskellige biprodukter.

Med sin forskning, Gnansounou håber at bringe et videnskabeligt perspektiv på den politiske og økonomiske debat om biobrændstoffer. "Anden generations bioraffinaderier bør erstatte nogle olieraffinaderier, men ingeniører har stadig ikke en klar metode til at beregne emissioner over et biobrændstoffes livscyklus, " siger han. "Hvad mere er, bioraffinaderier har problemer med at konkurrere med lave oliepriser " - da biobrændstoffer er to til tre gange dyrere end fossile brændstoffer. Han konkluderer:" Politikere har stadig ikke fuldt ud forstået emissionskampen, Derfor er det et godt område for forskning." Gnansounou mener, at industrien for vedvarende energi er for fokuseret på drivhusgasemissionerne fra biobrændstoffer alene, der henviser til, at den bør se nærmere på emissionerne fra hvert biprodukt fra bioraffinaderier, underlagt klimapolitiske begrænsninger. Det ville også give forbrugerne mere information om bæredygtigheden af ​​biomasse-afledte produkter. Gnansounou planlægger at fortsætte sin forskning i andre typer afgrøder og offentliggøre sine resultater i en anden artikel.