DOI: 10.5878/0h1w-e950
title: Lifecycle climate impact and primary energy use of electric and biofuel cargo trucks
title: Klimatpåverkan och primär energianvändning under livscykeln hos el- och biobränsledrivna lastbilar

description: Heavy trucks contribute significantly to climate change, and in 2020 were responsible for 7% of total Swedish GHG emissions and 5% of total global CO2 emissions. Here we study the full lifecycle of cargo trucks powered by different energy pathways, comparing their biomass feedstock use, primary energy use, net biogenic and fossil CO2 emission, and cumulative radiative forcing. We analyse battery electric trucks with bioelectricity from standalone or combined heat and power (CHP) plants, and pathways where bioelectricity is integrated with wind and solar electricity. We analyse trucks operated on fossil diesel fuel and on dimethyl ether (DME). All energy pathways are analysed with and without carbon capture and storage (CCS). Bioelectricity and DME are produced from forest harvest residues. Forest biomass is a limited resource, so in a scenario analysis we allocate a fixed amount of biomass to power Swedish truck transport. Battery lifespan and chemistry, the technology level of energy supply, and the biomass source and transport distance are all varied to understand how sensitive the results are to these parameters. The scenario spans 100 years into the future. We find that pathways using electricity to power battery electric trucks have much lower climate impacts and primary energy use, compared to diesel and DME based pathways. The pathways using bioelectricity with CCS result in negative emissions leading to global cooling of the earth. The pathways using diesel and DME have significant and very similar climate impact, even with CCS. The robust results show that truck electrification and increased renewable electricity production is a much better strategy to reduce the climate impact of cargo transport and much more primary energy efficient than the adoption of DME trucks. This climate impact analysis includes all fossil and net biogenic CO2 emissions as well as the timing of these emissions. Considering only fossil emissions is incomplete and could be misleading.

This dataset contains data on 4 metrics (primary energy use, biomass feedstock use, cumulative CO2 emissions, and cumulative radiative forcing) resulting from scenario modeling of cargo truck use in Sweden powered by different energy pathways. The energy pathways include battery electric trucks powered by bioelectricity, solar photovoltaic electricity and wind electricity, and internal combustion trucks powered by fossil diesel and dimethyl ether. The scenario spans 100 years into the future.

The Excel sheet "tables" contains input data for the scenario modeling, with sources listed where applicable. The remaining sheets contains the modeled results and generated figures that are also a published in the associated article Sathre & Gustavsson (2023). Refer to the method description and reference list in the included documentation files for details.
description: Tunga lastbilar bidrar kraftigt till klimatförändringarna och stod 2020 för 7% av de totala svenska växthusgasutsläppen och 5% av de totala globala CO2-utsläppen. Här studerar vi hela livscykeln för lastbilar som drivs av olika energivägar, jämför deras användning av biomassaråvaror, primär energianvändning, biogena och fossila CO2-utsläpp netto och kumulativ strålningstvingning. Vi analyserar batterielektriska lastbilar med bioel från fristående eller kraftvärmeverk och vägar där bioel integreras med vind- och solkraft. Vi analyserar lastbilar som drivs med fossilt dieselbränsle och med dimetyleter (DME). Alla energivägar analyseras med och utan avskiljning och lagring av koldioxid (CCS). Bioelektricitet och DME produceras av skogsavverkningsrester. Skogsbiomassa är en begränsad resurs, så i en scenarioanalys avsätter vi en fast mängd biomassa för att driva svenska lastbilstransporter. Batteriets livslängd och kemi, tekniknivån för energiförsörjning och biomassakällan och transportavståndet varierar alla för att förstå hur känsliga resultaten är för dessa parametrar. Scenariot sträcker sig 100 år in i framtiden. Vi finner att vägar som använder el för att driva batterielektriska lastbilar har mycket lägre klimatpåverkan och primär energianvändning, jämfört med diesel- och DME-baserade vägar. De vägar som använder bioelektricitet med CCS resulterar i negativa utsläpp som leder till global kylning av jorden. Vägarna med diesel och DME har betydande och mycket liknande klimatpåverkan, även med CCS. De robusta resultaten visar att elektrifiering av lastbilar och ökad förnybar elproduktion är en mycket bättre strategi för att minska godstransporternas klimatpåverkan än införandet av DME-lastbilar, och mycket mer primärenergieffektiv. Denna klimatkonsekvensanalys omfattar alla fossila och biogena CO2-utsläpp samt tidpunkten för dessa utsläpp. Att bara ta hänsyn till fossila utsläpp är ofullständigt och kan vara missvisande.

Detta dataset innehåller data om 4 mätvärden (primär energianvändning, biomassaråvara, kumulativa CO2-utsläpp och kumulativ strålkraftspåverkan) som härrör från scenariomodellering av lastbilsanvändning i Sverige som drivs av olika energivägar. Energivägarna inkluderar batterielektriska lastbilar som drivs av bioelektricitet, solcellselektricitet och vindkraft samt förbränningsbilar som drivs av fossil diesel och dimetyleter. Scenariot sträcker sig 100 år in i framtiden.

På arket "tables" i Excelfilen återfinns den indata som använts i modelleringen med angivna källor där detta är tillämpligt. Övriga ark innehåller resultat samt figurer som också publiceras i den samhörande artikeln Sathre & Gustavsson (2023). Se metodbeskrivning samt referenslista i tillhörande dokumentationsfiler för detaljer.