Biopolttoaineiden hiilineutralisuusja kestävyyskriteerit ukkospilviä taivaanrannassa?

Transkriptio

1 Biopolttoaineiden hiilineutralisuusja kestävyyskriteerit ukkospilviä taivaanrannassa? Margareta Wihersaari Jyväskylän yliopisto

2 Esityksen runko: - Esityksen tavoite ja rajaus - Hieman historia; ymmärryksen lisääntyminen - Hiilivelka ja uusiutuminen -Polttoaineiden polton CO 2 päästökertoimet - Aikatekijä - Metsien hiilitalous - Kestävyyskriteerit ja ukkospilvet

3 Tavoite -Valaisen hieman miksi biopolttoaineiden hiilineutraalisuus on niin monimutkainen asia ja miksi ne ukkospilvet on taivaanrannassa Rajaus -käsittelen pääasiassa hiilidioksidipäästöjä ja hiilitaseita, ei muita kestävyysasioita

4 Hieman historia.. Mitä seuraavaksi? 2010-luku 2000-luku 1990-luku 1980-luku Aikatekijä & hiilivarastot ilmastomuutoksen torjunnalla kiire! Fossiilinen diesel tuotantoketjussa? Päästö vai sidonta ensin? Bioenergia = ei CO 2 -päästöjä! korvataan fossiiliset 100% päästövähennys!

5 Perinteinen CO 2 -ajattelu: 1980-luku Biopolttoaine = nollapäästöinen koska poltossa vapautuva hiili sitoutuu takaisin kasvavaan biomassaan = ei vaikutusta ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden nousuun Fossiilinen polttoaine = ilmakehän CO 2 -pitoisuus nousee

6 ilmakehän CO 2 ilmakehän CO luku Siirretty passiivisesta tilasta kiertoon Varastoitu ikuisesti Voiko näitä järjestelmiä verrata? C FOSSIL BIO

7 1.2 Emissions 1990-luku Jos -päästö NYT ja sitten sidonta CO 2 in atm Pictures: Zetterberg, IVL

8 area AREA 1 yr1 yr2 yr3 yr4 yr5 yr6 area 6 AREA 6 yr1 yr2 yr3 yr4 yr5 yr6 -Ongelmia tällaisten tarkastelutapojen kanssa missä vaiheessa aloitamme tarkastelun sidonnalla vai päästöllä? (kuvassa päästö miinus, sidonta plussa) 1990-luku yr1 yr2 yr3 yr4 yr5 yr6 area area area area area area

9 yr1 yr2 yr3 yr4 yr5 yr6 area area area area area area Yearly uptake yr1 yr2 yr3 yr4 yr5 yr6 Yearly release area 6 area 5 area 4 area 3 area 2 area luku -Ratkaisu: laajennamme systeemin rajat niin että meillä on eri vaiheessa olevia alueita tasaisesti (sekä päästö että sidonta)= keskimääräinen sidottu hiilimäärä ei muutu -HYVÄ MUTTA MITEN PALJON SALLIMME SYSTEEMIMME LAAJENEMISTA? -Tällä lähestymistavalla voidaan väittää turpeenkin olevan 100% uusiutuva Biopolttoaineiden hiilineutralisuus elinkaari TkT TkT Margareta Wihersaari, Jyväskylän yliopisto yliopisto

10 2000-luku Biopolttoaineiden tuotanto ja kuljetuksessa: dieselkäyttöiset koneet => Pieni CO 2 päästö joka tulisi huomioida?

11 Toisaalta, Jos laskee biopolttoainetuotantoketjun päästöt huomioidaanko myös fossiilisten polttoaineiden tuotantoketjun päästöt? 2000-luku Wihersaari, 1996, 2000

12 Hiilitaseet metsässä? 2010-luku Metsätähde ja kannot talteen => Voidaan laskelmin osoittaa, että energiakäyttö vähentää maaperään sidottu hiilimäärä; eli jos poltetaan nyt se vapautuu heti eikä lahoa vuosikymmenien kuluessa

13 Biopolttoaineiden CO 2 -päästökerroin kasvaa kosteuden mukaan 2010-luku CO 2 kg/mj 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 109,6 kg/mj Kosteus % Unohdettuja polttoaineita kuten liete & kuori? Kuva: VTT

14 Aikatekijä..NYT Korvaamalla 1 energiayksikkö metsäpolttoainetta maakaasulla vähennämme hetkellisesti päästöjä/mj pa puoleen: luku CO 2 -päästökertoimet Maakaasu 55,0 kg/mj Kivihiili 94,6 kg/mj Metsäpolttoaineet 109,6 kg/mj BIO 109,6-55,0 109,6 ~ 50 % Kuva: VTT

15 2010-luku Lähde: Zetterberg& Chen 2011

16 Arvio metsätähteiden ja kivihiilen CO 2 -päästökertoimista, valitusta tarkastelujaksosta riippuen 2010-luku PÄÄSTÖ = muutos sitoutuneessa hiilimäärässä Laskennallinen päästökerroin, g CO 2 /MJ pa, tarkastelujaksosta riippuen 0 vuotta 20 vuotta 100 vuotta Oksat ja latvukset Kannot Kivihiili Laskenta perustuu lähteeseen Zetterberg& Chen 2011, sovellettu tässä Suomen olosuhteisiin ja biopolttoaineiden oletuskosteuteen 50 %

17 UKKOSPILVIÄ TAIVAANRANNASSA? -Erilaisten näkökulmien esittäminen on ollut tutkijoiden työkenttä - Tieteellinen keskustelu on vielä pahasti kesken -EU-päättäjät yhä kiinnostuneempia koska ilmastonmuutoksen torjunnalla on kiire ja näyttöjä pitää olla viimeistään 2020 mennessä -Taustalla myös päästölupien maltillinen hinta ja energiatehokkuuden 20 % tavoite?

18 UKKOSPILVIÄ TAIVAANRANNASSA? -Jos asetamme esim. vaatimuksia miten nopeasti hiili täytyy sitoutua takaisin samalle alueelle esim 10 v niin on vaara, että esim. metsäpolttoaineet ei pidetä enää 100% uusiutuvina ja niiden käytöstä täytyy maksaa CO 2 päästömaksuja!

19 Mitä seuraavaksi? 2010-luku 2000-luku 1990-luku 1980-luku Aikatekijä & hiilivarastot ilmastomuutoksen torjunnalla kiire! Fossiilinen diesel tuotantoketjussa? Päästö vai sidonta ensin? Bioenergia = ei CO 2 -päästöjä! korvataan fossiiliset 100% päästövähennys!

20 Liski

21 Mitä seuraavaksi? -Kestävyyskriteerit vielä lausuntokierroksella Oma näkemys on, että -Kokonaisvaltaisempi keskustelu toivottavaa =>huolehditaan (bio)hiilivarastojen ylläpidosta esim. koko Keski-Suomen tai Suomen tasolla -pitäisi rinnan laatia kestävyyskriteerejä myös biomassan muille käyttömuodoille kuin vain energiakäytölle (ruoka, rehu, raaka-aine )