sou · GSB3133 · 2005-01-01 00:00:00 — blan- das inte etanol i bensin av 98 oktan men det borde vara fullt möjligt. 40 etanolbussar tillkommer . Det är dock lite osä- kert om den pågående upphandlingen kommer att få ett genomslag . Inblandning av FAME i all dieselolja. Ingen ökning av användningen av ren FAME Övrig användning av etanol och biogas sker främst genom en ökning av flottan av personbilar (E85 och bifuel) Inga nya drivmedel tillkommer Låginblandning av etanol motsvarande i all bensin tilläm- pas (98 oktan kan undantas). Inga fler etanolbussar . Inblandning av FAME i all dieselolja Ingen ökning av användningen av ren FAME Övrig användning av etanol och biogas sker främst genom en ökning av flottan av personbilar (E85 och bifuel) Inga nya drivmedel tillkommer låginblandning av etanol tillämpas i all bensin, liksom i bas- scenariot 80 etanolbussar tillkommer . Knappast en trolig ut- veckling (av tidsskäl) men teoretiskt är det fullt möjligt. Inblandning av FAME i all dieselolja. Det är något tvek- samt ifall det går att åstadkomma så hög inblandning av FAME i all dieselolja beroende på specifikationen för miljöklass 1 die- selolja. Ingen ökning av användningen av ren FAME 200 biogasbussar tillkommer . Detta skulle innebära ungefär en fördubbling av antalet biogasbussar jämfört med . Övrig användning av etanol och biogas sker främst genom en ökning av flottan av personbilar (E85 och bifuel) Inga nya drivmedel tillkommer När det gäller förutsättningarna har använts som definition. Av rent praktiska skäl kan man dock tänka sig att utvärderingen av måluppfyllnaden sker genom att statistik för medeltal men där hänsyn tas till tidsaspekten genom att en lägre procentsiffra än 5,75 %används. I förutsättningarna för scenarierna till 2010 används antaganden enligt nedan. låginblandning av etanol tillämpas för all bensin. 200 etanolbussar tillkommer till 2010. Detta innebär att den pågående upphandlingen måste få ett stort genomslag. Inblandning av FAME i all dieselolja, dvs. mer än vad som går att göra . Ingen ökning av användningen av ren FAME 300 biogasbussar tillkommer till 2010 Övrig användning av etanol och biogas sker främst genom en ökning flottan av personbilar (E85 och bifuel) för dessa driv- medel Två av andra generationens drivmedel, i det här fallet DME och metanol, tillkommer från en pilotanläggning. låginblandning av etanol tillämpas i all bensin. 100 etanolbussar tillkommer till 2010. Alltså en mer pessi- mistisk tolkning av utfallet än i scenariot ovan. Den allra mest pessimistiska tolkningen vore att antalet etanolbussar minskar (inga nya bussar men viss utskrotning). Inblandning av FAME i all dieselolja, dvs. ingen ändring av tillåten inblandningshalt jämfört med . Ingen ökning av användningen av ren FAME 200 biogasbussar tillkommer till 2010 Övrig användning av etanol och biogas sker främst genom en ökning av flottan av personbilar (E85 och bifuel) Inga nya drivmedel tillkommer Inblandning av (E5) respektive (E10) etanol görs i bensinen. I medeltal antas ett genomslag av den senare kvali- teten som motsvarar låginblandning i all bensin. EU:s spe- cifikation för bensin måste ändras för att möjliggöra detta sce- nario. 300 etanolbussar tillkommer till 2010. Teoretiskt fullt möjligt. Inblandning av FAME i all dieselolja, dvs. upp till den nivå som tillåts i EU (EN 590). Ingen ökning av användningen av ren FAME 400 biogasbussar tillkommer till 2010. Teoretiskt fullt möjligt. Övrig användning av etanol och biogas sker främst genom en ökning av flottan av personbilar (E85 och bifuel) En anläggning för produktion av andra generationens biodriv- medel uppförs. Chemrec förutsätter i sin inlaga att detta kan ske tidigast till 2008. En kommentar till förutsättningarna ovan är att det ju finns andra kategorier av fordon än stadsbussar och personbilar som kan köras på biodrivmedel. har det emellertid varit så att de nämnda kategorierna helt dominerat bland fordon för biodrivmedel. Det finns exempelvis dock ett fåtal lätta och tunga lastbilar som använ- der biogas och naturgas i drift. Det är emellertid inte troligt att marknaden för dessa fordon kommer att växa särskilt mycket och en eventuell sådan tillväxt kommer knappast ens att synas i scenarierna nedan. För att förenkla resonemanget har därför nämnda kategorier försummats. Det antal biodrivmedelsdrivna biobränslebilar som krävs för att nå nivåerna i respektive scenario skall dock egentligen ses som personbilsekvivalenter mot bak- grund av att en del av dessa fordon eventuellt kan ersättas med andra fordon representerande andra fordonskategorier. Med förutsättningar enligt ovan erhålls diagrammet i figur 3.2 nedan för de tre olika scenarierna. Andel biodrivmedel enligt olika scenarier EtOH, låginbl. FAME, låginbl. Några kommentarer till utfallet av scenarierna diskuteras i avsnit- ten nedan. En generell kommentar till figur 3.2 är att biogas- och etanolbussar relativt sett bidrar ganska lite till den totala användningen av etanol och biogas. Detta gäller trots att bussarna utgör den helt domine- rande kategorin av biodrivmedelsdrivna tunga fordon. Generellt sett är låginblandning det enklaste sättet att snabbt få ut stora volymer av ett nytt drivmedel på marknaden. Det förutsätts därför att dessa volymer av etanol och FAME fylls först. Specifika- tionerna för bensin (EU) och dieselolja (svensk miljöklass 1) bestämmer hur stor inblandningen kan bli i respektive fall. I något scenario har det antagits att inte fullt hela den tillåtna volymen kommer att inblandas. För att nå de nivåer som antagits i de olika scenarierna måste för- säljningen av fordon som kan drivas med förnybara fordons- bränslen öka. Sådana fordon utgör en delmängd av det som brukar betecknas miljöfordon. Definitionerna för miljöfordon brukar omfatta även bränslesnåla fordon som kan köras på fossila bränslen och el- och elhybridfordon. De flesta av de fordon som förutsätts i scenarierna utgörs av personbilar och de betecknas därför i det här sammanhanget för biobränslebilar. Någon lämplig allmänt vedertagen beteckning finns inte. Med biobränslebilar avses såle- des inte bilar enligt någon av de miljöbilsdefinitioner som finns. Egentligen avses i stället enbart bilar som kan köras på biodriv- medel. Dessa är en delmängd av miljöbilarna, eller en skärning mellan miljöbilar och bilar som kan köras på biodrivmedel men som av någon anledning inte kan klassas som miljöbilar. I basscenarierna och de pessimistiska scenarierna förutsätts en ökning av antalet biobränslebilar som för E85 bilar i princip innebär en extrapolation av nuvarande trend (pessi- mistiska scenariot) eller en ökning i förhållande till en linjär extra- polation (basscenariot). För biogas förutsätts en nästan lika stor försäljning som för E85 bilar, dvs. en relativt sett mycket större ökning av försäljningen än för bilar drivna med E85. I de optimistiska scenarierna förutsätts den ökning av försäljningen av biobränslebilar som behövs för att de volymer som intressenterna anser sig kunna producera och importera. För användningen av ren FAME förutsätts att all ökning i stället sker i form av låginblandning. Ifall inblandningshalten för FAME kommer att vara begränsande faktor skulle dock en kraftig ökning av användningen av ren FAME behöva ske för att kompensera bortfallet. För att klara det av fastställda målet till 2005 måste en ökning av nuvarande tillåtna inblandning av FAME i dieselolja komma till stånd. Man kan anta att etanol kommer att blandas in i stort sett all bensin. Ifall inte nämnda utveckling kommer till stånd inte målet (jfr. det pessimistiska scenariot). Antalet bio- bränslebilar kan knappast öka så mycket att de skulle kunna uppväga bortfallet av FAME. För att klara målet till 2010 krävs främst en ökning av inblandningshalten av FAME, såvida inte specifikationen för ben- sin ändras för att tillåta exempelvis etanol. Det är omöjligt att spekulera i att när och om EU kommer att ändra sin speci- fikation för bensin. Även om detta skulle ske kan det inte göras förrän till 2009 när de nya specifikationerna för bensin och diesel- olja skall träda ikraft. Möjligt är dock att oljebolagen på frivillig väg kan introducera en sådan bensin tidigare än 2009 när väl direktivet är antaget. Genomslaget till 2010 skulle under den förutsättningen ändå bli ganska litet då det rimligtvis tar för marknaden att reagera. Vidare måste man förutsätta att E10 kanske inte kommer att tillåtas till äldre bilar (emissioner, hållbarhet för avgas- rening, mm). För att inblandningen av FAME i dieselolja skall kunna ökas måste den svenska specifikationen för miljöklass 1 die- selolja ändras, alternativt att kvalitetskontrollen för respektive inblandningskomponent sker före inblandning av FAME. Miljö- departementet och handlägger frågan. De pessimistiska och optimistiska scenarierna I det pessimistiska scenariot underskrids målet påtagligt. Skillnaderna jämfört med basscenariot är främst en lägre inbland- ning av FAME i diesel och något färre biobränslebilar och bussar. Konsekvenserna av detta scenario bör diskuteras vidare. I det optimistiska scenariot skulle bensin och dieselolja substitueras. Det jag förutsatt när det gäller låginblandning av eta- nol i diesel är, som nämnts ovan, att detta skulle motsvara en av etanol i all bensin. Eftersom inblandningen av FAME fort- farande skulle förbli begränsad till skulle en mycket kraftig ökning av antalet biobränslebilar krävas för att det optimistiska scenariots nivå skulle nås. Biobränslebilarna roll i sammanhanget diskuteras mer i detalj nedan. Drivmedel från den andra generationen av drivmedel skulle kunna bli produktionsklara till 2010. Närmast ligger i så fall etanol från lignocellulosa och DME/metanol från svartlut. BAFF och Chemrec hävdar i sina inlagor att produktionsanläggningar för respektive drivmedel skulle kunna vara klara till 2008. I etanolfallet skulle en del av importen då kunna ersättas med inhemsk produktion. Ett genombrott för den nya tekniken i den pilotanläggning som körts igång i är en förutsättning för att en demonstrationsanläggning i kommersiell skala skall hinna byggas . Volymen av DME/metanol för en pilotanläggning av det slag som Chemrec föreslår motsvarar i metanolekvivalenter . Liksom i etanolfallet krävs att vissa tekniska problem måste lösas innan denna anläggning kan byggas. Detta är en uppgift för den forskningsanläggning som kommer att köras igång i . DME kan användas i lokala flottor och metanol kan blan- das i bensin (enligt gällande specifikation, dock lägre om bensinen redan innehåller etanol). Någon fördelning av produktionen mellan DME och metanol har inte förutsatts. Av konservativa skäl har ingen produktion av DME/metanol i det pessimistiska scenariot förutsatts. Det är självfallet så att en del alternativa scenarier till basscenariot finns. En mängd sådana förslag har för övrigt också lämnats in av intressenterna. Ett antal osäkerheter kring förutsättningarna före- ligger också. Den i basscenariot föreslagna anläggningen för produktion av DME/metanol förutsätter att eventuella tekniska problem för en sådan anläggning kan lösas. För att det under ovannämnda förut- sättningar skall vara möjligt att nå EU:s föreslagna mål på måste alternativa lösningar finnas. En självklar möjlighet är en ökning av den tillåtna inblandningshalten av etanol i bensin. Detta förutsätter dock en ändring av nuvarande bensinspecifikation. Ett annat alternativ är att blanda in ETBE i bensinen. Genom att den gräns på som finns för syrehalten i bensin inte nås etanol kan dessutom en mindre mängd ETBE blandas in. Inbland- ningen av ETBE motsvarar tillsammans etanol en inblandningshalt på etanol. Används denna strategi finns möjligheter att klara ett eventuellt bortfall av DME/metanol. ETBE har en del positiva och negativa egenskaper för miljön. Positivt är att avgasemissionerna och deras hälsoeffekter minskar jämfört med bensin utan denna tillsats men sannolikt även jämfört med bensin etanol. Negativt är att ETBE, liksom MTBE, är delvis vattenlösligt och att ett eventuellt läckage från bränsle- tankar därför förorenar grundvattnet snabbare än om bensin läcker ut. Av detta skäl är MTBE förbjudet i . En lösning vore förstås om läckaget helt kunde förhindras, något som emellertid inte setts som ett alternativ i . I förarbetet17 till det senaste direktivet18 om bensin- och dieselkvaliteter har EU behandlat frå- gan om förorening av grundvattnet med MTBE. I direktivet har ingen ändring med avseende på MTBE-innehållet föreslagits. ETBE och MTBE ger vid inblandning i bensin ingen ökning av ångtrycket och basbensinen behöver därför inte anpassas som i etanolfallet. Permeabiliteten för polymer och elastomerer är dessutom mindre för bensin med MTBE/ETBE i än för etanolblandad bensin. Till- sammans medför de sistnämnda egenskaperna att förångnings- emissionerna i ETBE fallet blir lägre än för etanol. 3.5.7Biobränslebilarnas roll i scenarierna Som framgått av scenarierna ovan är antalet biobränslebilar en nyckelfråga för att målet till 2010 skall kunna nås. fanns ca 10 000 biobränslebilar (lätta fordon) i drift som kördes på biodrivmedel. För varje scenario och tidshorisont enligt ovan kan det erforderliga antalet biobränslebilar räknas ut. I figur 3.3 nedan visas det antal biobränslebilar för etanol och biogas i de olika scena- 17KOM(2001) 241, slutlig. 18EGT L 76, 22.3.2003, s. 10-19 rierna som krävs baserat på antagandet om att varje bil substituerar bensin . Som framgår av nivåerna i figur 3.3 måste en mycket kraftig ökning av antalet biobränslebilar ske till 2010. Närmare 100 000 bilar i bas- scenariot motsvarar ungefärligen en tiofaldig ökning av flottan av dessa bilar jämfört med . Detta under förutsättningen att varje bil substituerar bensin . Det säljs drygt 250 000 bilar i . Nivån i det optimistiska scenariot är något högre. man att varje bil bara substituerar bensin skulle över en halv miljon bilar behövas i det optimistiska scena- riot. Detta är dubbelt så mycket som den årliga bilförsäljningen i . är marknaden för biobränslebilar inte fullt utvecklad och infrastrukturen för drivmedelsförsörjningen är inte heller fullt utbyggd. Det är därför omöjligt att spekulera i hur stor använd- ningen av biodrivmedel skulle bli för en bil som kan köras på både bensin (eller diesel) och biodrivmedlet. Det viktigaste kriteriet för ett stort genomslag är sannolikt att det måste löna sig att köra på biodrivmedlet. En annan viktig fråga är att utbudet av biobränslebilar för biodrivmedel måste öka dras- tiskt. Viktigt att notera av ovanstående resonemang är att antalet bio- bränslebilar i högsta grad är trång sektor för flera drivmedel. Ofta brukar snarare råvarutillgång, drivmedelsproduktion och infra- struktur för distribution av drivmedel framhållas som faktorer av stor betydelse men i flera fall ovan är det faktiskt marknadsaccep- tansen för biobränslebilarna som sätter gränsen för hur stor driv- medelsanvändningen blir. I alla fall gäller detta på kort sikt. Olika drivmedels miljöprestanda över hela livscykeln kan bedömas genom att genomföra livscykelanalyser (LCA) eller så kallade well- to-wheel analyser. Behovet av livscykelanalyser som underlag för beslut om fram- tida insatser kan knappast underskattas. Klimatförändringen är i högsta grad ett globalt problem, vilket betyder att utsläppen under en hel livscykel måste beaktas. Detsamma gäller energieffektivi- teten eftersom resurserna är begränsade och delas av en hel värld. Som underlag för beslut om ekonomiska incitament vore livs- cykelanalyser av stort värde. Tas inte hänsyn till utsläpp och ener- gianvändning i ett livscykelperspektiv snedvrids konkurrensen. Livscykelanalyser behövs också för att jämföra miljöeffekter för olika alternativ på ett korrekt sätt. Problemet är dock att resultaten från olika studier skiljer sig åt väsentligt från varandra och att någon koncensus ännu inte finns på området. Som underlag för att identifiera trender, storleksordningar och relativa skillnader i syfte att urskilja de mest lovande alternativen kan livscykelanalyser användas. Detta är dock inte tillräckligt underlag för beslut om ekonomiska incitament. En livscykelanalys (LCA) kan vara mycket omfattande. Utred- ningen har inte haft några resurser att ta fram ett eget material inom området. Därför är framställningen i detta kapitel endast översiktlig. En mängd litteratur inom området har samlats in under utredningens gång men det har inte funnits vara nödvändigt att göra en omfattande sammanställning av litteraturen då en över- gripande beskrivning är fullt tillräcklig som bakgrund till de förslag Ett exempel på en omfattande studie är en som utförts gemensamt av europeisk bilindustri (EUCAR), oljeindustri (CONCAWE) och EU:s forskningscenter (JRC) . Resultaten från det pågående VIEWLS verkar också lovande men inget officiellt material fanns tillgängligt när detta skrevs1. Det kan också tilläggas att såväl metodik som indata till beräk- ningsmodeller för livscykelanalyser fortfarande inte är fullt utvecklade. Till det kan läggas att produktionsprocesserna för många av de drivmedelsalternativ som behandlas i slutbetänkandet inte heller är fullt utvecklade. En rättvis jämförelse på området kan därför inte åstadkommas med indata för tillgänglig teknik utan framtida teknik måste beaktas. I detta ligger då också att även en utveckling av konventionell teknik och befintliga drivmedel, om än begränsad, måste tas i beaktande. Om livscykelperspektivet sägs bl.a. i kommittédirektiven: att sådana drivmedel som har en påtaglig klimateffektfördel i ett livs- cykelperspektiv främjas i första hand. Följaktligen är det utsläppen av växthusgaser som har högst prio- ritet i detta sammanhang. Biodrivmedelsdirektivet ger också stöd för denna tolkning. Utsläpp av föroreningar till luft (utöver växt- husgaser) från fordonen kommenteras i kapitel 8 och behandlas inte här. Det kan också nämnas att resultat i livscykelanalyser av energieffektivitet och utsläpp av växthusgaser ofta ger liknande resultat. Naturligtvis förekommer också fall där resultaten inte kan generaliseras på detta sätt. Med en livscykelanalys avses enkelt uttryckt en summering av de utsläpp som orsakas under drivmedlets och/eller fordonets livs- cykel. Variationer på begreppet livscykelanalys förekommer. I eng- elsk litteratur används ofta benämningen well-to-wheel som beteckning för en studie som inte är lika omfattande som en full livscykelanalys. Ingen bra direktöversättning för detta begrepp finns men uttryck som från vaggan till graven eller från ax till limpa ger en viss fingervisning om vad som avses. 1 Well-to-wheels analysis of future fuels and in context, WTW Report 131103, 2003. Stora skillnader mellan utsläppen från de två grenarna drivmedel och fordon förekommer. Ser man enbart till energianvändningen domineras den som regel helt av utsläppen i drivmedlets livscykel (inklusive slutanvändningen i fordonet). Energianvändningen i for- donets livscykel, för exempelvis produktion, skrotning mm, är för- hållandevis mycket lägre. Motsatsen gäller för föroreningar till luft där avgasemissionerna från fordonet oftast är helt dominerande. I slutbetänkandet diskuteras bara utsläppen i drivmedlets livscykel. Skillnaderna mellan fordonen (från produktion till skrotning) är inte särskilt stora för de drivmedel som behandlas här. En livscykelanalys för ett drivmedel kan (något förenklat) bestå av följande led: En enkel klassificering av råvaror för framställning av biodrivmedel kan resultera i följande huvudgrupper: Avfall, slam gödsel biprodukter o.dyl. av bioursprung Intensivodlad biomassa (t.ex. jordbruksgrödor) Extensivodlad biomassa (t.ex. cellulosaråvara) Klassificeringen enligt ovan kan diskuteras men duger som under- lag för de generaliseringar som görs i det följande. Den i särklass viktigaste frågan för den första kategorin av råvara i listan ovan är hur utsläppen uppströms, dvs. i produktionsledet för råvaran, skall betraktas. Resultaten kan bli mycket varierande beroende på hur denna bedömning görs. finns exempelvis klassificering av avfall som kan användas som stöd i några fall för att bestämma om utsläppen uppströms skall tas med. I några exem- pel nedan visas hur olika analysen kan bli beroende på var gränsen dras. Inom livsmedelsnäringen förekommer att tjänlig mat och dryck eller grödor avsedda för detta ändamål inte används som tänkt utan i stället blir avfall. Några exempel på avfall och de driv- medel (inom parentes) som kan framställas från detta avfall är: Livsmedelsavfall (biogas) Vinöverskott (etanol) Restoljor från fritering mm. Exemplen ovan är valda för att visa vissa likheter. tas ut- släppen uppströms i livscykelkedjan med i fallen ovan, ibland inte. Exempelvis i vinetanolfallet är skillnaden mellan om vinet räknas som avfall eller inte så stort att utfallet för klimatgaser i det ena fallet blir negativt och i det andra positivt. Detsamma gäller också för avfall som används som råvara för biogas, även om koncensusen i det fallet är något större om att utsläppen uppströms inte skall räknas med. Det bör kanske tilläggas att även för FAME blir ut- fallet bättre om råvaran enligt ovan räknas som avfall. Målet med ett framtida samhälle utan stort resursslöseri borde vara att minska avfallsmängderna så mycket som möjligt. Progno- ser som baseras på att mängden avfall som kan användas som råvara för drivmedelsproduktion ständigt skall öka är knappast förenliga med en strävan om att uppnå ett hållbart samhälle. Det torde också vara så att en minskning av sådant avfall i kombination med en dedikerad produktion av råvara för drivmedelsframställning på den mark som därvid frigörs är en ur klimatsynpunkt önskvärd lösning. Då kan nämligen både råvara och drivmedel väljas för att maximera effektiviteten och minska utsläppen av klimatgaser. Jordbruksgrödor är per definition mer eller mindre intensivodlade. Därav följer också att energiinsatsen för råvaruproduktion som regel är hög. Det kan också ge höga emissioner av klimatgaser och en del andra luftföroreningar i odlingsledet. Kostnaderna för råva- ran är som följd av intensivodlingen också hög. När intensivodlade grödor används som råvara för drivmedels- produktion belastas de i livscykelanalysen hårt av utsläppen och energianvändningen i råvaruproduktionen. Det är orsaken till att exempelvis spannmålsetanol och RME inte får så bra utfall i en livs- cykelanalys som de bästa alternativen. Undantag från regeln är vall och energigräs som odlas med lägre energiinsats än t.ex. spannmål och raps. Extensivodling karakteriseras av en låg energianvändning i produk- tionsledet. Exempel på sådan biomassa är t.ex. skogsråvara. Energi- skog kan t.ex. också odlas på med lägre energiinsats än vanliga jordbruksgrödor. Trots låg energiinsats i odlingen är ofta avkastningen mycket hög för extensivodlad biomassa. Utbytet per hektar för drivmedlet blir därför även det högt. Detta leder också till förhållandevis låga kostnader för råvaran. Omvandlingen från råvara till drivmedel är för extensivodlad råvara ofta mer komplicerad och ger större energiförluster än för drivmedel från intensivodlad råvara. Detta beror på att det är fråga om cellulosaråvara som kräver en mer komplicerad omvandling än exempelvis stärkelse eller socker. Trots denna nackdel har driv- medel från extensivodlad biomassa ändå potential till lägre kostna- der än den första generationens biodrivmedel. En viktig aspekt i livscykelsammanhang är att det ofta bildas bipro- dukter utöver slutprodukten i form av drivmedlet. Det sätt som krediteringen görs för dessa biprodukter är föremål för intensiv debatt och kan i vissa fall ha en avgörande betydelse för utfallet i analysen. En annan viktig aspekt som måste beaktas är den poten- tiella marknaden för biprodukterna samt vilket tidsperspektiv och produktionsvolym som studeras. Ett exempel på biprodukter är att framställning av etanol från spannmål ger en biprodukt (drank) som kan användas som djurfoder eller, som före- slagits, som råvara för biogasproduktion.