Bioenergi og forskning

1: Hva er «karbongjeld»?

Det har lenge vært en oppfatning blant politikere og mange miljøvernere at all slags «bioenergi» er karbonnøytral, det vil si ikke gir CO₂ -utslipp. Da må det være bra for klimaet å erstatte «fossilt» karbon – køl, olje og gass – med bioenergi, uansett opphav. Denne forestillingen ligger til grunn for klimapolitikken i mange vestlige land. I enkelte kretser er den blitt et uangripelig dogme. 

Internasjonal forskning har imidlertid forlengst forkastet dette dogmet. Det er en kjensgjerning at alle former for bioenergi – det være seg etanol fra mais, matolje fra palmer, biodiesel fra skog eller hva som helst annet – også gir utslipp. Og hvis bioenergien i praksis gir større utslipp enn den fossile energien som den er tenkt å erstatte, så bidrar den til å forverre klimaproblemet: Medisinen gjør pasienten sjukere, ikke friskere.

I 2008 lanserte forskerne Fargione, Hill, Tilman, Polasky og Hawthorne begrepet «karbongjeld» i det anerkjente tidsskriftet «Science».^{1 2}De viste at når «ubrukt» land dyrkes opp med sikte på å framstille bioenergi, så frigjøres det først store mengder CO₂. Da oppstår det en «karbongjeld» som må betales ned før overgangen fra fossilt brennstoff begynner å gi reduserte utslipp. Tida det tar kalles nedbetalingstida (eller tilbakebetalingstida). Inntil gjelden er nedbetalt skaper overgangen til bioenergi økte utslipp av klimagasser.

Disse forskerne tok for seg biodiesel fra soya i Brasil og palmeolje i Indonesia og Malaysia, samt etanol fra sukkerrør i Brasil og mais i USA. De viste at karbongjelden ved oppdyrking tilsvarte fra 17 til 420 ganger de årlige utslippsreduksjonene man ønsket å oppnå. Overgang til disse mer «klimavennlige» energiformene førte altså til økte CO₂ -utslipp i de første 17 åra (i beste fall), eller i de første 420 åra (i verste fall). Og hvis målet er å redusere utslipp innen 2030, er det neppe noen god idé å øke dem fram til år 2436, i håp om at de deretter skal gå ned!

I samme tidsskrift viste økonomen Searchinger og hans medarbeidere³ at bruk av dyrkbar jord til produksjon av biodrivstoff medfører at ny jord blir dyrket opp til matprodduksjon. Slike endringer i bruken av land fører til at «utslipp av drivhusgasser nesten blir fordoblet de første 30 år, og totale utslipp øker de første 167 år.»⁴

Etter disse første studiene er det kommet en mengde analyser som bekrefter at å dyrke oljevekster eller sukkervekster for å framstille «biodiesel» eller «bioetanol» stort sett gir økte utslipp. Et enkelt regneeksempel: Hvis du rydder et kratt for å dyrke raps til biodiesel, kan du produsere 105 liter biodiesel pr. år pr. dekar.⁵ Hvis du gjør den (helt urealistiske) antakelsen at produksjonen foregår uten utslipp, kan du altså spare utslipp fra 105 liter vanlig diesel, det vil si ca 270 kg CO₂ . Men hvis du rydder i krattet og lar granskogen vokse, så vil den i gjennomsnitt ta opp ca 1 tonn CO₂ pr. dekar pr. år de første 90 åra!⁶ Ved å dyrke raps til biodiesel i stedet for å la skogen vokse, øker du altså netto utslipp med 730 kg pr. år de første 90 åra. Da opparbeider du en karbongjeld på i alt 65.700 kg. Sjøl om skogen deretter slutter å ta opp CO₂ (og det gjør den ikke), så tar det ytterligere 243 år med biodieselpoduksjon før gjelden er nedbetalt. Fram til år 2349 skaper denne produksjonen altså økte utslipp. På den tida kan det jo hende at dieselmarkedet endrer seg.

I 2010 ble det publisert en analyse som sammenliknet tre «generasjoner» av biodrivstoff: Første generasjon basert på olje- eller sukkervekster, andre generasjon basert på trevirke, og tredje generasjon basert på alger.⁷ Den konkluderte med at av de tre generasjonene var det bare bioenergi fra alger som kunne gi grunnlag for en klimanøytral og bærekraftig produksjon.

Krav i mange vestlige land om innblanding av «biodrivstoff» i vanlig drivstoff kan altså ha bidratt til å øke CO₂ -utslippene vesentlig, sammenliknet med det de ville ha vært hvis folk fortsette å kjøre på ublandet diesel eller bensin. De har også ført til omfattende ødeleggelser av regnskog, særlig i Indonesia og Malaysia. Ødeleggelsene fortsetter, fordi politikken er den samme – også i Norge. Bestemmelsene om innblanding av biodrivstoff påstås fortsatt å være klimatiltak. Og det er de jo, på sett og vis – de påvirker unektelig klimaet.

1Fargione et al.: «Land clearing and the biofuel carbon debt», 2008, Science 319: 1235-1238

2Fargione et al.: «Biofuels: Effects on land and fire-response», 2008, Science 321: 199-200
3Searchinger et al.: «Use of US croplands for biofuel increases greenhouse gases through emissions from land-use change», 2008, Science 319: 1238-1240
4I alle direkte sitater fra engelskspråklige kilder har jeg tillatt meg å oversette til norsk. Hvis du er en mistruisk sjel og foretrekker originalteksten, har du ingen annen utveg enn å gå til kilden. Sånn er det bare.
5John Schärer: «Framtidas bil kan gå på halm og raps», Bioforsk/ forskning.no, 07.01.2008
6Audun Rossland: «Planting av skog på nye arealer som klimatiltak», Miljødirektoratet, 29.08.2013
7Ahmad et al.: «Microalgea as a sustainable energy source for biodiesel», Science Direct 25.09.2010 – også publisert i «Renewable and Sustainable Energy Reviews», Elsevier, Jan 2011.

2: Stygg bokføringsfeil

Det er altså etterhvert kommet mye forskning som tilbakeviser forestillingen om at bioenergi er klimanøytral. Den norske forskeren Bjart Holtsmark har samlet en del henvisninger til slik forskning i en litteraturgjennomgåelse.¹ En av kildene hans formulerte presist det avgjørende spørsmålet: Er medisinen verre enn sjukdommen?²

EU har et vitenskapelig råd for miljøsaker. Det består av framstående forskere fra universiteter og forskningsinstitusjoner i alle EU-land, og har til oppgave å gi råd i viktige miljøspørsmål. Klima og bioenergi er så viktige saker at de har uttalt seg to ganger. Den nyeste uttalelsen – enstemmig fra 17 forskere – går over 10 sider, og argumenterer krystallklart for at det er feil å regne bioenergi som klimanøytralt. Forskerne advarer: «Lovgivning som oppmuntrer til å erstatte fossil energi med bioenergi, uavhengig av kilden, kan føre til økte karbonutslipp, og dermed bidra til økt global oppvarming.» De satte også opp en tabell over «Sannsynligheten for bokføringsfeil» for hver biomassekilde hvis man anser kilden som «klimanøytral». Når man fjerner skog for å dyrke bioenergiprodukter (eksempel: Raps) er den sannsynlige feilen «Very High». Og når man feller skog for å bruke trevirket til bioenergi, for deretter å la skogen vokse opp igjen, er feilen «High».³

Denne uttalelsen ble fulgt opp av en støtteuttalelse fra 210 forskere innen miljø og klima fra universiteter i hele verden – fra USA til India; fra New Zealand til Norge.⁴ De skriver blant annet: «Fagfellevurdert forskning gjennom flere år, inklusive studier som ble bestilt av EU-kommisjonen, indikerer at konvensjonll bioenergi direkte eller indirekte kan føre til store utslipp av klimagasser... Eksosrør-utslipp fra slike kilder blir utelatt i livstidsanalyser av klimagassutslipp fra bioenergi. Denne bokføringspraksisen er feilaktig, som påpekt i uttalelsen fra EEA Scientific Committee 15. september 2011.»

Det manglet heller ikke på andre forskere som påpekte at forestillingen om bioenergiens «klimanøytralitet» medførte en grunnleggende feil i regnskapet, og at denne feilen kunne føre til økte utslipp av klimagasser, snarere enn reduksjon. ^{5 6} I Sverige har man satset stort på innblanding av etanol i bensin, i håp om at slikt «biodrivstoff» skal redusere klimagassutslippene. Internasjonalt framstår Sverige som et foregangsland i klimaarbeidet, særlig på grunn av arbeidet med å fase ut «fossilt» drivstoff til fordel for biodrivstoff. Men i en lang og grundig rapport til det svenske finansdepartementet konkluderer professor Sören Wibe:⁷ «Huvudresultatet i denna rapport är att antagandena om etanolens koldioxidneutralitet är direkt felaktiga.... För svenska förhållanden gäller att etanolkonsumtionen 2000-2009 gett upphov till ökade utsläpp av VHG i storleksordningen 15-30 miljoner ton i förhållande till om motsvarande transportarbete utförts av bensindrivna fordon. ... Kort sagt: det svenska etanolprogrammet har genomförts med stora subventioner, mängder av förmåner och en rad extra-kostnader för samhället och statsfinanserna. För dessa insatser har man fått VHG-utsläpp som ökat under den för klimatet kritiska perioden, alltså de närmaste 50 åren.»

Lite av dette gjorde inntrykk på norske myndigheter, som fortsatte å reparere klimaet med bioenergi⁸. Etter all sannsynlighet har disse tiltakene bidratt til å øke utslippene, uten at de økte utslippene er bokført noe sted.

Resultatet av verdens samlete utslipp måles likevel: På Mauna Loa i Hawaii har CO² -innholdet i atmosfæren vært målt kontinuerlig sia 1959. Målingene stiger nå raskere enn noen gang før, til tross for at mange land rapporterer reduserte utslipp – de tar jo i bruk stadig mer «fornybar» energi.⁹

1Bjart Holtsmark: «Virkningene av klimagassutslipp ved økt bruk av biodrivstoff – en litteraturgjennomgang», 2010, SSB Rapporter 44/2010.

2Doornbosch, R. Og R. Steenblik: «Biofuels: Is the cure worse than the disease?», 2007, OECD
3«Opinion of the European Environment Agency Scientific Committee on Greenhouse Gas Accounting in Relation to Bioenergy.» Notat, 15.11.2011
4«International Scientists and Economists Statement on Biofuels and Land Use. A letter to the European Commission.» Notat, 01.12.2011
5Searchinger, Timothy et al.: «Fixing a critical climate accounting error», 2009, Science 326: 527-528
6Helmut Haberl et al.: «Correcting a fundamental error in greenhouse gas accounting related to bioenergy», 2012, Energy Policy/Elsevier, 2012 Jun: 18-23
7Sören Wibe: «Etanolens koldioxideffekter. En översikt av forskningsläget», Rapport till expertgruppen för miljöstudier», 2010:1
8«Klimakur 2020: Tiltak og virkemidler for å nå norske klimamål mot 2020», 2010, Klima- og forurensningsdirektoratet m fl.; Rapport TA2590
9https://www.co2.earth/daily-co2?global-co2-board.html  

3: Som man roper i skogen

Etter mye forskning og debatt meldte det seg en tvil i offentligheten om hvorvidt tradisjonell bioenergi var så bra for klimaet som antatt. Det skyldtes blant mye annet fokuset på regnskog og palmeolje. (Norske myndigheter betaler ut store beløp årlig for å redde regnskogen, og subsidierer samtidig tiltak som fører til ødeleggelse av regnskog.) Derfor begynte europeiske myndigheter å rette blikket mot energi fra «det grønne gullet»; skogen. Slik bioenergi ville ikke fortrenge matproduksjon, så den måtte jo være klimanøytral, enten den ble levert som flis, pellets, ved, trekøl eller «2. generasjons biodiesel»! I EU ble det satt i gang store prosjekter, i tråd med EU-regler som sier at utslipp fra skogbruk ikke skal telles med i klimaregnskapet.

Men ikke helt i tråd med forskningen. Alle naturvitere skjønner at når en teig hogges ned for å bli til energi i en eller annen form, så slippes det ut CO₂ som teigen har brukt mange år på å ta opp fra atmosfæren. I tillegg kommer at bare en del av treet brukes til energi; resten – vanligvis greiner, rot og topp, ofte omtalt som GROT – blir liggende og råtne og slipper ut klimagasser. Skogbunnen, som i nordlig skog lagrer ca 75 % av karbonet¹, blir eksponert for lys og luft. Det fører til mer råtning og utslipp av klimagasser. Den gamle skogen ville også ha fortsatt å ta opp CO₂ fra atmosfæren hvis den ikke var blitt hogd.

Alt dette utgjør utgifter i CO₂ -regnskapet. Inntekten er utslipp man sparer ved at man unngår å bruke fossilt brensel til å produsere den samme energien, samt CO₂-opptak i nyplantet skog. Når utgiften er større enn inntekten får vi et underskudd. Men argumentasjonen for bioenergi fra skog setter vanligvis utgiftene til 0, og bokfører hele bruttoinntekten som et overskudd. Det er regnskapsfusk som enhver ville slå ned på.

Skog til brensel eller drivstoff er dessuten ofte mindre effektiv i bruk enn fossil energi. For eksempel: Vanlig svart køl gir litt mindre utslipp pr. kWt enn trevirke, men gruvedriften gir ikke noe avfall som ligger og råtner til inga nytte. Avfall fra hogst, derimot, bidrar til å øke karbongjelden.

I 2008 fastslo ei forskergruppe² at karbonlageret i Europas skoger hadde økt med 75 % fra 1950 til 2000. Dette lageret kunne dobles en gang til ved ytterligere tilvekst. «Imidlertid», skrev forskerne, «trues det potensielle CO₂-opptaket av EU-kommisjonens forslag om å øke andelen fornybar energi til 20 % av totalt energiforbruk innen 2020. ... Å gå tilbake til å bruke trevirke som biodrivstoff kan utslette fordelene med (skog som) karbonlager gjennom de siste fem årtier.»

Skog lagrer karbon. Jo mer karbon som lagres i skogen og i skogbunnen, jo mindre karbon inneholder atmosfæren i form av CO₂ . Europeisk skog kan lagre stadig mer karbon i 100 år til. Det samme gjelder norsk skog, som fortsatt er ung. Ifølge kartlegging i 2007³ var 37 % av skogen yngre enn 30 år, og 79 % av skogen yngre enn 80 år. Normalt reknes norsk gran som «hogstmoden» i en alder av 90-100 år. Og grana slutter ikke å ta opp mer CO₂ da heller: Fotosyntesen fortsetter så lenge sollyset treffer grønne, friske barnåler.

Det har vært vanlig å hevde at gamle trær slutter å ta opp CO₂ , og at de gir fra seg CO₂ i stedet. Men det er egentlig bare en antakelse. Ei gruppe på 40 forskere gikk systematisk gjennom studier av i alt 403 forskjellige arter, og kom til et forbausende resultat: «Gamle, store trær ... fanger store mengder karbon sammenliknet med mindre trær; i ekstremtilfellet kan ett eneste stort tre ta opp like mye karbon på ett år som det finnes i et helt tre av middels størrelse.» ⁴

Mange flere forskere gjorde oppmerksom på hvor viktig det var å bruke skogen til fortsatt karbonlagring, i stedet for å brenne den opp.^{5 6 7 8 9}

1Dag O Hessen: «Karbon – en uautorisert biografi», Cappelen-Damm 2015.

2Ciais et al. 2008, Nature Geoscience 1: 425-429
3Larsson og Hylen, 2007: «Statistikk over skogforhold og skogressurser i Norge registrert i perioden 2000-2004», Norsk institutt for skog og landskap/Viten fra skog og landskap 01-07
4N. L. Stephenson et al.: «Rate of tree carbon accumulation increases continuously with tree size» – Nature Vol. 507, 6. mar 2014
5David Biello. Scientific American: Sept. 11, 2008
6Luyssert. Sebastian et al.: «Old-growth forests as global carbon sinks», 2008, Nature 455 213-15
7Dr Mae Wan-Hoe: «Saving and restoring forests saves far more carbon emission than biofuels», 2007, Institute of Science in Society report 12/12/07
8Dr Mae Wan-Hoe: «Old growth forests are carbon sinks and must be protected», 2008, Institute of Science in Society report 20/10/08
9Schulze, Ernst-Detlef et al, 2012. «Large-scale bioenergy from additional harvest of forest biomass is neither sustainable nor greenhouse gas neutral», GCB Bioenergy 4: 611-616

4: - får man svar!

Etterhvert begynte forskere i flere land å undersøke konkrete eksempler på bruk av skog til bioenergi. For hurtigvoksende skog i Massachussetts¹ fant forskerne ei nedbetalingstid på over 90 år når trevirke ble brukt til erstatning for gass ved el-produksjon. Dette ble redusert til 21 år når trevirket erstattet køl til samme formål. Den store forskjellen skyldes to forhold: Naturgass gir bare halvparten så store utslipp pr. kWt som køl, og gassfyrte kraftverk er mer effektive enn køl- eller vedfyrte kraftverk. (Det oppgis gjerne at et gasskraftverk kan utnytte 50 % av energien til elektrisitet, mens kølfyrte og vedfyrte kraftverk nøyer seg med 35 – 40 %.)

En studie fra Ontario² – også fra mer hurtigvoksende skog enn i Norge – viste nedbetalingstid på 16-38 år når trevirke ble brukt til å erstatte køl i el-produksjonen, mens etanol til drivstoff førte til ei nedbetalingstid på over 100 år. Og en finsk studie³ fant at uttak av stammer kom dårligere ut enn olje og gass på 20 års sikt, men bedre på 50 års sikt. Denne studien tok ikke hensyn til tap av karbon i bakken, eller til tapt tilvekst i den skogen som ble fjernet.

I en teoretisk studie⁴ ble det utviklet matematiske modeller for å beregne utslipp fra bioenergi-plantasjer under forskjellige forhold. Den modellen som ble brukt til å beskrive nordisk skog – plantasje av langsomtvoksende trær, opprettet på et stort karbolager – ga nedbetalingstider på 114 år eller mer.

Noen norske rapporter må nevnes:

Norges Naturvernforbund utga en rapport⁵ som sammenlikner uttak av skog til biodrivstoff med fossil diesel og fant ei nedbetalingstid som varierte fra ca 40 til ca 50 år, avhengig av forutsetningene. Forfatteren skriver: «Dersom det er viktig å hindre temperaturstigning på kort sikt..., bør vi betrakte konsekvensene over et kort tidsperspektiv. I så fall bør vi unngå å bruke skog til energiformål dersom skogen alternativt kan fortsette å binde eller holde på karbon.»

En rapport fra Klima- og forurensningsdirektoratet⁶ kom til enda mer nedslående resultat, dersom man ventet at hogst av skog skulle bidra raskt til reduserte utslipp: «Avvirkning i skogen og bruk av trevirke til å erstatte fossilt karbon gir en lang periode med økte konsentrasjoner av klimagasser i atmosfæren. Tilbakebetalingstiden er beregnet til 90 år, og trolig vesentlig lenger ved permanent økt avvirkning i forhold til dagens nivå.»

Den grundigste rapporten ble utarbeidet avVista Analyse for Samferdselsdpartementet.⁷ I tillegg til å presentere en omfattende litteraturgjennomgåelse, foretar forfatteren ei kritisk vurdering av resultatene fra de viktigste bidragene. Hun gjengir også undersøkelser av det miljømessige «fotavtrykket» av bioenergi fra bl a soya, raps, palmeolje, sukkervekster og poteter, og alle disse kommer ekstremt dårlig ut sammenliknet med fossilt brensel. Om klimagevinsten ved bruk av biodrivstoff skriver hun, i sin «Oppsummering og konklusjon»:

«Gjennomgangen av nyere forskning og litteratur om biodrivstoff viser at det er en stor og økende usikkerhet knyttet til hvorvidt biodrivstoff har en positiv klimaeffekt sammenlignet med konvensjonelle drivstoff, i hvert fall på kort sikt. Da det er stor enighet om at det haster å redusere utslippene av klimagasser kan en storstilt satsing på bioenergi, og da spesielt drivstoff, vise seg å være kontraproduktivt.»

Begge disse rapportene ser ut til å ha blitt liggende i en departemental skuff, uten å få noen innvirkning på drivstoffpolitikken.

NVE fikk også utarbeidet en omfattende rapport om bioenergi fra skog.⁸ Den består av to deler: Del 1 er en gjennomgåelse av tidligere rapporter på norsk, inklusive enkelte som pr. definisjon anser bioenergi fra skog som «klimanøytral» (og som derfor konkluderer med at bioenergi fra skog er klimanøytral!). Del 2 inneholder egne analyser av forskjellige scenarier for uttak av bioenergi fra skog. Rapporten oppsummerer resultatene slik: «Ut fra resultatene i analysen må det konkluderes med at skog til energiformål har et ikke ubetydelig bidrag til klimaendringer i en 90-årsperiode. Dersom alternativet er å la moden skog bli stående og vokse seg gammel, vil avvirkning medføre økt global oppvarming, enten avvirkningen skyldes hovedfokus på energiformål eller er drevet av en etterspørsel etter sagtømmer. Uttak og bruk av GROT til energiformål fremstår i alle tilfeller som et klimatiltak som gir redusert global oppvarming under de forutsetninger at energi fra GROT erstatter energi fra fossile energibærere, og at GROT-uttaket gjøres på en måte som ikke medfører et tap av næringsstoffer som vesentlig hemmer tilveksten av ny skog.»

At sagtømmer også gir økt bidrag til klimaendring i et 90-årsperspektiv, skyldes en forutsetning i NVEs modeller om at sagtømmer ender som rivningsmateriale etter gjennomsnittlig 60 år. Men i et kortere perspektiv vil tre som byggemateriale alltid gi mindre klimautslipp enn andre materialer. Og når trærne først hogges til sagtømmer, er det gunstig for klimaet å utnytte hogstavfallet til energi, ifølge NVEs analyse.

 

1Thomas Walker et al.: «Biomass sustainability and carbon policy study», Manomet Center for Conservation Science, June 2010

2McKechnie et al., 2011: «Forest Bioenergy or Forest Carbon? Assessing Trade-Offs in Greenhouse Gas Mitigation with Wood-Based Fuels», Environmental Science & Technology 45:789-795
3Repo, Anna, et al., 2012: «Forest bioenergy climate impact can be improved by allocating forest residue removal», GCB Bioenergy 4:611-616
4Zancho, Pena and Bird: «Is woody bioenergy carbon neutral? A comparative assessment of emissions from consumption of woody bioenergy and fossil fuel», 2012, GCB Bioenergy 4, 761-772
5Holger Schlaupitz: «CO₂ -utslipp fra skogbasert bioenerg», Norges Naturvernforbund 2010
6«Skog som biomasseressurs». Klima- og forurensningsdirektoratet TA 2762, 2011
7Karin Ibenholt: «Biodrivstoff: Hva er netto klimaeffekt? En oversikt over nyere forskning.» Vista Analyse, 9. mars 2011.
8Brekke, Timmermann, Dibdiakova, Sandberg (Cowi/Norsk Institutt for Skog og landskap): «Analyse av klimagassutslipp fra utnyttelse av skog til energiformål. Litteraturgjennomgang og livsløpsanalyse», Rapport nr 17-2015, NVE mars 2015.

5: En festbrems for bioenergien

 

SSB-forskeren Bjart Holtsmark har forsket på bioenergi fra skog i mange år. Han gikk først ut fra at det gjeldende dogmet – bioenergi fra skog er klimanøytralt – var korrekt. I en artikkel der han legger fram sine første beregninger skriver han: «Det er pinlig. Men jeg har i mange år latt meg lure til å tro at trevirke er en CO2-nøytral energikilde. Og jeg er dessverre ikke alene. Vi er mange som må revidere vårt syn på bioenergi.»1 For å undersøke tidligere påstander fra teknisk kompetent hold,2 utviklet han en modell som han introduserte i 20103, og som han har fortsatt å videreutvikle i alle år deretter.

Kort fortalt går modellen ut på at han setter opp alle poster i karbonregnskapet fra et starttidspunkt og framover. Utgiftspostene, dvs tapet av karbon fra skog til atmosfære, er følgende:

• Engangstap: Massen som fjernes fra skogen og brukes til bioenergi.
• Årlige tap:
  • Av hogstavfallet som blir liggende, råtner en viss mengde for hvert år.
  • Når skogbunnen blir eksponert for lys og luft, avgir den mer karbon til lufta ved råtning.
  • De felte trærne ville ha fortsatt å ta opp karbon fra lufta hvis de ikke var blitt felt.

Til gjengjeld får en følgende gevinst:

• Engangsgevinst: Utslipp fra fossile energikilder som man unngår ved uttak av bioenergi.
• Årlig gevinst:
  • Tilvekst av ny skog etter hogst.
  • Redusert råtning fra døde greiner og trær i gammel skog.

Regnestykket kompliseres ved at trevirke ofte har lågere virkningsgrad – den andelen av energien som man klarer å utnytte – enn fossile kilder. Ved gir omtrent samme utnyttelse som køl, men ved foredling av trevirket til trekøl, tresprit, diesel eller liknende går en god del energi tapt i produksjonsprosessen. Årlige tap og årlige gevinster varierer dessuten med tida: Råtning fra hogstavfall og eksponert skogbunn minker etterhvert som ny skog gror til; tilveksten øker. 

Holtsmark deler skogen opp i teiger med varierende alder, og hogger teigene til energiformål etterhvert som de blir hogstmodne – i utgangspunktet 90 år, men dette tallet varierer han i forskjellige simuleringer for å undersøke følsomheten. Teigene plantes til etter hogst, og så vokser trærne til de igjen når hogstmoden alder. Slik skapes det en likevektstilstand med periodiske uttak av skog til energiformål. Det fører til at skogens karbonlager blir redusert. Kortere uttaksperiode fører til ytterligere reduksjon av karbonlageret, men gjør ellers ingen stor forskjell.

Når man summerer vinning og tap pr. år, og så summerer over alle teiger med forskjellige hogsttidspunkter, viser modellen hvordan karbonlagret utvikler seg, sammenliknet med hvordan det hvordan det ville ha utviklet seg uten hogst. Den viser også hvor lang nedbetalingstid man får ved å erstatte forskjellige former for fossil energi med trevirke.

Det «beste» resultatet oppnås når trevirket brukes til erstatning for køl. Da blir tilbakebetalingstida ca 75 år. Når det gjelder biodiesel, konkluderer Holtsmark: «Beregningene som er presentert her tyder derimot på at å erstatte fossil diesel med syntetisk biodiesel fra norsk trevirke vil gi en betydelig økning av nettoutslippene gjennom hele kommende århundre.»

Holtsmark har etterhvert lagt inn stadig mer detaljerte forutsetninger. Han har publisert flere studier både nasjonalt og i fagfellevurderte engelskspråklige tidsskrifter, og er utvilsomt den norske forskeren innen bioenergi som er blitt hyppigst sitert. To av hans rapporter er oppgitt blant kildene til IPPCs drøftelse av bioenergi i deres femte rapport om global oppvarming.4 I sammendraget til en av disse5 skriver han: «Ved modellsimuleringer blir det anslått at økt høsting av boreal skog til biodrivstoff vil skape en karbongjeld som det krever 190-340 år å nedbetale.»

                   

Gjennom åra er det kommet en god del kritikk av Holtsmarks forskning. Noe av den har vært faglig berettiget, og det har han tatt hensyn til i nyere analyser. Det viktigste nye bidraget er kommet fra forskere ved NTNU⁶, nemlig «albedoeffekten». Den består i at overflata blir lysere etter hogst, slik at en større del av sollyset blir reflektert uten å bidra til oppvarming: Se for deg en mørk granskog i kontrast til et snødekt høgstfelt. Effekten er størst om vinteren, men det er også den tida da bakken mottar minst sollys, både på grunn av kortere dager og fordi lyset kommer fra en skråere vinkel.

Albedo-effekten bidrar til å dempe global oppvarming, uansett hva trevirket blir brukt til etterpå. I sin nyeste analyse7 ser derfor Holtsmark på det totale bidraget til global oppvarming når det hogges skog til energiformål, og når en dessuten tar hensyn til albedo-effekten. Resultatet er:

• Effekten av å erstatte 1 kWt drivstoff fra olje med 1 kWt biodrivstoff fra ved er at bidraget til global oppvarming først synker i noen år; deretter stiger det, men synker under 0 igjen etter ca 115 år.
• Effekten av å erstatte 1 kWt fra naturgass med 1 kWt fra ved er at bidrag til global oppvarming først går ørlitt ned; så stiger det, og faller ikke under 0 igjen før etter ca 160 år.
• Effekten av å erstatte 1 kWt fra køl med 1 kWt fra ved er at bidraget til global oppvarming først synker; etter ca 50 år blir det omtrent 0, og så fortsetter det å synke. I dette ene tilfellet viser Holtsmarks analyse altså at overgang fra fossil energi til energi fra skog er gunstig for klimaet, både på kort sikt og på lang sikt, i motsetning til hva hans tidligere analyser har vist.

I alle disse eksemplene har Holtsmark forutsatt at 75 % av hogstavfallet også blir brukt til energi. Hvis avfallet blir liggende, blir resultatet mindre gunstig. Han har dessuten forutsatt at økt tilgang til energi (fra skog) ikke fører til økt forbruk, og varsler at det trengs analyser der sånne markedsmessige forhold også blir vurdert.

                                          

1Holtsmark, B: «Biobrensel - til skade for klimaet?», Samfunnsøkonomen nr 5, 2010

2Goksøyr, H: «Skogsvirke som brensel øker CO₂ -problemet», Teknisk Ukeblad, 22. august 2007

3Holtsmark, B: «Om tømmerhogst og klimanøytralitet», SSB Publikasjoner/Økonomiske analyser 3/2010

4IPCC, 2014: Agriculture, Forestry and Other Land Use, 11.13, Appendix Bioenergy: Climate effects, mitigation options, potential amd sustainability implications.

5Holtsmark, B: «Harvesting in boreal forests and the biofuel carbon debt», Climatic Change (2012) 112:415-428

6Bright, Cherubini, Strømman: «Climate impacts od bioenergy: Inclusion of carbon cycle and albedo dynamics in life cycle impact assessment», Environmental Assessment Review 37, 2012

7Holtsmark, B: «A comparison of the global warming effects of wood fuels and fossil fuels taking albedo into account», GCB Bioenergy, 4. juni 2014

 

6: Forskning, synsing og næringsinteresser

Forskere risikerer mye rart når resultatene av forskningen når et større publikum. Det gjelder særlig når den rokker ved vedtatte dogmer eller utfordrer mektige næringsinteresser. Og det gjør klimaforskningen: Den truer en industri som har skapt enorme formuer, og som har gitt oss en levestandard vi ellers ikke kunne ha drømt om. Folk vil helst leve i den oppfatningen at vi kan fortsette å øke forbruket og utslippene så mye vi bare orker: Det har jo gått bra hittil! Og vi lytter mer enn gjerne til påstander som bekrefter det vi helst vil tru.

Særlig i USA, men også i andre land, har det grodd opp en hel industri av synsing som angriper og mistenkeliggjør klimaforskningen. Det gjør den ved å skjelle ut klimaforskere, og ved å konstruere konspirasjonsteorier med FNs klimapanel som edderkoppen i et verdensomspennende nett av universiteter, meteorologiske institutter og fagtidsskrifter. Titler som «den store klimasvindelen» er typiske.1 Mye av denne propagandaen produseres av «Heartland Institute»2, en «tenketank» som i stor grad finansieres av oljeindustrien. Den hevder å drive uavhengig forskning som motbeviser påstandene til «alarmistene» - deres betegnelse på alle som meiner at klimaforskningen stort sett er pålitelig, og at klimaforskere flest er skikkelige folk.3 Den har har blant annet utgitt en egen klimaapport – NIPCC – som et motstykke til FNs IPCC. - «Heartland Institute» har tidligere publisert «forskning» som motbeviser at utslipp av freon påvirker ozonlaget, og at røyking forårsaker lungekreft. I andre utsendelser avviser de både grunnleggende lover i fysikken og temperaturmålinger gjennom mange årtier, foretatt av forskjellige meteorologiske institutter.

Særlig i USA har slike krefter vunnet stor tilslutning på den kristen-konservative høgresida. Flere av de fremste talsmennene for «alternativ» klimaforskning framstår som reine kristenfundamentalister. Presidentkandidaten Ted Cruz, for eksempel, er både en erklært «klimaskeptiker» og tilhenger av «intelligent design», det vil si en modernisert form for kreasjonisme.

I fastlands-Europa er den oljefyrte kampen mot klimaforskningen mer en irritasjon enn et problem, sjøl om den gjør seg aggressivt gjeldende med klipp-og-lim-virksomhet på Facebook og på kommentarsidene. Til gjengjeld har vi fått en vedfyrt kamp mot andre deler av klimaforskningen, nemlig den som dreier seg om bioenergi. Denne kampen inspireres dels av næringsinteresser som har basert seg på produksjon av slik energi, og dels av romantiske forestillinger om at alt som er «grønt og naturlig» må være bra for klimaet og miljøet. Sånne forestillinger ligger bak slagord av typen «grønt karbon», som skaper inntrykk av at karbonet i en vedkubbe er noe helt annet enn karbonet i et stykke køl. I virkeligheten er det jo akkurat samme grunnstoff. Begge går inn i eksakt samme slag CO2-forbindelse ved forbrenning, og da bidrar begge akkurat like mye til global oppvarming. Plantene som fanger dem opp i fotosyntesen merker absolutt ingen forskjell.

Disse næringsinteressene og disse forestillingene har stor innflytelse på klimapolitikken, både i Norge og i resten av Europa. Deres talspersoner går aggressivt til verks mot forskning som utfordrer dem. Her i landet har ingen fått merke det bedre enn Bjart Holtsmark, fordi han er den forskeren som mest tydelig har utfordret forestillingen om bioenergi og klimanøytralitet. Men hans forskning er altså helt på linje med resultatet av flere offentlige utredninger – seinest fra NVE33 – og med internasjonal forskning.

Kritikken tar mange former. Innlegg fra talspersoner for Zero har hatt karakter av personangrep.4 Talspersoner for næringsinteresser har ofte vært mer subtile, og blant annet prøvd å påvise alvorlige faglige feil. Da har de kommet med påstander som enten er framsatt mot bedre vitende, eller som baserer seg på at de faktisk ikke har lest Holtsmark. Blant annet er følgende påstander framsatt i aviser og andre publikasjoner:

• Holtsmark tar ikke hensyn til at skog også kan brukes til bygningsmateriale. Jo, han anbefaler slik bruk.
  
  
• Han tar ikke hensyn til at avfall etter vanlig hogst til tømmer også kan brukes til energi. Jo, han anbefaler slik bruk.
  
  
• Han tar ikke hensyn til at gammel skog også avgir CO2 fra døde greiner og trær. Jo, det gjør han.
  
  
• Han tar ikke hensyn til at hogstavfall også kan brukes som energikilde når skogen hogges til energiformål. Jo, det tar han hensyn til.
  
  
• Han tar ikke hensyn til at skogen har forskjellig aldersammensetning og kan hogges på forskjellige tidspunkter. Jo, det inngår i modellen hans.

Ellers forekommer det mye uinformert synsing, som når politisk redaktør i «Nationen» klarer å skrive: «Det må stilles et viktig kontrollspørsmål: Hva er alternativet til biodrivstoff?»5 Det kan da umulig kreve djup realfagskompetanse å skjønne at alternativet til å øke CO2-utslippene er å la være å øke CO2-utslippene.

Holtsmark deltar aldri i avispolemikk, men fortsetter bare å redegjøre saklig og nøkternt for sine resultater. Men i forordet til sin doktoravhandling6, der han har samlet og redigert sine viktigste studier, skriver han: «Å kommunisere min forskning om bioenergi har medført mange kontroverser med andre forskere, med politikere og med representanter for bioenergiindustrien. Det var ikke morsomt. Uten støtte og oppmuntring fra gode kolleger, venner og familie som trodde på ideene mine, ville jeg bestemt ha gitt opp dette prosjektet.» Klimaet i klimadebatten er kanskje ikke det aller beste, sjøl om en ser helt bort fra nettrollene.

1Se f eks «The Great Global Warming Swindle», opprinnelig sendt på British Channel 4 8. mars 2007. «Everything you've ever been told about Global Warming is probably untrue. This film blows the whistle on the bigget swindle in modern history» - og så videre. Men se for sikkerhets skyld også «The Great Global Warming Swindle is itself a fraud and a swindle», http://www.durangobill.com/Swindle_Swindle.html

2https://www.heartland.org/

3Fra hjemlige gutterom, og fra talsmannen for en pussig klubb som kaller seg «Klimarealistene», serveres det flere saftige betegnelser: Svindlere, klimareligiøse hysterikere, amatører og sjarlataner hører til det faste vokabularet.

4Marius Holm, Aftenposten, 12. mai 2014. Kåre Gunnar Fløystad, Aftenposten, 19. mars 2016.

5Kato Nykvist: «Fornybare myter», Nationen, 25. februar 2016

6Holtsmark, B.: «Seven essays on policies and international cooperation to abate emissions of greenhouse gases», University of Oslo – Doctoral thesis, June 2015

                  

7: Bioenergi tross alt!

Basert på ganske enkle regnestykker har jeg påstått at med det CO2 -innholdet atmosfæren har i dag vil middeltemperaturen på Jorda stige med 2,7 grader fra førindustriell tid. Ifølge de samme regnestykkene vil togradersmålet være passert før 2050.1 Andre har kommet til liknende resultater, basert på mye større datamengder, mye større datamaskiner og mye større kunnskaper. 2 3

Så vi kommer til å bomme på dette målet. Men jo mindre vi gjør, jo grovere bommer vi! Derfor er det desto viktigere å finne klimatiltak som faktisk virker, og å unngå tiltak som gjør situasjonen enda verre! Som Odd Medbøe brukte å si: «Jo fortere man løper, jo før kommer man fram. Desto verre er det om man løper i feil retning.» Og hvis vi må bremse utslipp av klimagasser nå, hjelper det ikke med tiltak som øker utslippene i dag, men som kanskje bremser dem om 100 år.

Internasjonal forskning er temmelig samstemt om at tradisjonell bioenergi stort sett skaper økte utslipp på kort og mellomlang sikt, enten det dreier seg om soya, raps, mais, sukkervekster eller palmeolje. Det samme er tilfellet hvis vi hogger skog til erstatning for gass, olje og kanskje køl.

Det betyr ikke at vi skal slutte med landbruk eller skogsdrift: All menneskelig aktivitet skaper utslipp, og vi må avfinne oss med virksomhet som er nødvendig for at vi skal overleve, utslipp eller ikke. Og forskningen viser også at avfall fra landbruk og skogbruk med fordel kan brukes til bioenergi, i stedet for at det råtner til inga nytte. Det samme gjelder utnyttelse av annet avfall: Trevirke fra riving kan brukes til oppvarming, eller erstatte køl i kraftverk. Husholdningssøppel avgir gass når den råtner, og den gassen kan utnyttes på linje med naturgass. På Hamar produserer HIAS metan av kloakk fra Hamar, Løten, Ringebu og Stange. Dette er en klimagass som ville havne i atmosfæren uansett, men nå kjører bussene i Oslo på denne gassen i stedet. Teknologi for å utnytte avfall til energiformål er i sin spede begynnelse, men har et enormt potensiale.

Det samme gjelder dyrking av alger og mikroalger. Hovedproblemet med skog som bioenergikilde er jo den lange vekstperioden, som gjør at nedbetalingstida for karbongjeld er nødt til å bli lang. Men alger kan høstes flere ganger i året, så nedbetalingtida kan bli under ett år; dvs dyrket på riktig måte kan alger gi biodrivstoff som er reelt klimanøytralt. Noen algearter utnytter sollyset mye bedre enn trærne gjør; dvs de har en mer effektiv fotosyntese, så de kan gi mer energi på et mindre areal. Det er sikkert mange problemer, teknologiske og markedsmessige, som må løyses før algedyrking i stor skala kan bli et vesentlig bidrag til energiproduksjonen – men muligheten er der.

Den langsiktige løsningen må likevel omfatte tiltak som ikke bare bremser CO2-utslippene, men som reverserer dem, slik at CO2 -innholdet i atmosfæren går nedover. Hvordan i all verden skal det være mulig, når vi veit at energiprodusjonen må øke hvis større deler av verdens befolkning skal få en akseptabel levestandard?

Svaret står i FNs femte klimarapport. Sammendrag for politikere4 fastslår: «Å kombinere bioenergi med karbonfangst og lagring tilbyr muligheten for energikilder med storskala negative utslipp.» I oppsummeringa på hjemmesida5 står det om togradersmålet: «Å oppnå et slikt nivå for stabilisering krever raskere forbedring i energieffektivitet, og fra en tredobling til nær en firedobling i andelen null- og lavkarbonforsyning av energi fra fornybare kilder, kjernekraft, samt fossil energi med karbonfangst og lagring, eller bioenergi med karbonfangst og lagring, innen året 2050.»

IPCC-rapporten kommer slett ikke med uforbeholdne anbefalinger av bioenergi, slik entusiastene (og bransjen) vil ha oss til å tru. IPCC anbefaler bioenergi med karbonfangst og lagring. Det er en teknologi som ikke finnes i dag, men som det haster å utvikle. Vedlegget som handler om bioenergi er fullt klar over betenkelighetene ved dagens teknologi – for eksempel: «Bioenergi-systemer er ofte blitt vurdert ut fra den antakelsen at CO2 fra forbrenning av biomasse er klimanøytral, fordi karbon som tidligere ble fanget inn fra atmosfæren vil bli fanget inn på ny hvis bioenrgisystemet styres riktig. Feilene ved denne antakelsen er blitt omfattende drøftet i miljøstudier og bokføringsmekanismer for utslipp.» I samme dokument drøftes bioenergi fra skog: «Noen studier ... viser at systemer for bioenergi fra skog kan gi høgere midlertidige utslipp enn et fossilt system (i en periode som varierer fra noen årtier til flere århundrer).»

Bioenergi med karbonfangst kan en gang sette oss i stand til å trekke karbon ut av atmosfæren, samtidig som vi får tilgang til mer energi! Det er ikke bare Bellona og enkelte teknologifantaster som gar begynt å interessere seg for slik teknologi: Også det tyngste tekniske forskningsmiljøet vi har i Norge, SINTEF, arbeider med slike planer, og meiner bestemt at dette skal de få til.6 Men hold ikke pusten; det kommer til å ta tid.

Teknologien må utnyttes i storskalaanlegg; vi kommer aldri til å se en biodieselbil putre rundt med et anlegg for CO2-fangst i eksospotta. Biodiesel er og blir en blindveg. Energiproduksjonen og fangsten må skje på et kraftverk, og så får alle slags kjøretøy pile ganske lydløst rundt med batterier som lades fra slike kraftverk.

Til da må vi utnytte det eneste anlegget for storskalafangst av karbon som vi har her i landet; nemlig skogen. I dag lagrer den norske skogen omtrent 2 milliarder tonn karbon (hvorav mer enn 1,5 milliarder tonn i bakken).7 Dette tallet kan godt dobles uten at lageret renner over, og det vil i lang framtid være vårt viktigste bidrag til å bremse veksten av CO2 i atmosfæren. Om det er tilstrekkelig er et annet spørsmål.

1Myhre, Ø. K.: «Togradersmålet er kommet og gått!», Øyvinds globb, http://kvernvold.blogspot.no/2016_01_01_archive.html

2Newell, Qian, Raimi: «Global Energy Outlook 2015», National Bureau of Economic Research working paper no. 22075, March 2016

3Jones, Warner: «The 21^st Century population-energy-climate nexus», Elsevier, 12. mars 2016

4IPCC, 2014: Summary for Policymakers, In: Climate Change 2014, Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

5http://www.c2es.org/science-impacts/ipcc-summaries

6http://www.sintef.no/nyheter-fra-gemini.no/fjerner-co2-fra-naturens-kretslop/

7NIBIO – Norsk institutt for bioøkonomi; http://www.skogoglandskap.no/fagartikler/2008/karbonbinding_i_skogsjord/newsitem

 

8: Konklusjon: Hva gjør vi?

Her kommer det noen kjøreregler. Alle er basert på forskningsrapporter som er gjennomgått i det ovenstående, og på resonnementer knyttet til disse rapportene. NB: Jeg nevner ikke andre viktige klimatiltak her. De finnes, men dette handler om bioenergi.

Med en gang:

• Fortsett normal skogsdrift, med uttak av tømmer til bygningsformål! Bygge i tre i stedet for i stål og betong; det reduserer utslipp av klimagasser.

• Bruk hogstavfall til flis eller pellets – det er den mest effektive bruken av bioenergi fra skog. (NB: Ta ikke ut mer avfall enn kyndige forstfolk tilrår.)
• Plant ny skog på hogstfeltene og på andre områder som ligger «brakk».
• Ta vare på den skogen som IKKE tas ut til materialer, inklusive gammelskog. Da vil skogen fortsette å trekke ut karbon fra lufta – 25 millioner tonn CO₂ i året. Minst.

På litt sikt:

• Samle rivningsmaterialer fra trebygninger på avfallsmottak, og bruk denne veden også til flis eller pellets, i stedet for bare å brenne den opp til inga nytte.
• Start prosjekter for å samle kloakk til produksjon av biogass, i stedet for å slippe avgassene rett ut i lufta! Det finns busser og lastebiler som går på slik gass, og det bør bli flere.
• Samle matavfall til produksjon av biogass også. Se forrige punkt.
• Unngå «biodrivstoff» som ikke er basert på hogstavfall eller annet avfall! Kjør heller elektrisk. Eller på biogass.

På lengre sikt:

• Støtt utvikling av bioenergi med KORT gjenvinningstid som ikke konkurrerer med matproduksjon! Eks.: Alger eller mikroalger.
• Støtt utvikling av karbonfangst med lagring – da vil mange flere former for bioenergi (også fra skog) kunne brukes til å REDUSERE CO₂ i atmosfæren.

Klimaendringene fortsetter, og de blir mer omfattende enn du liker å tenke på. Ved å følge disse kjørereglene – privat, og som samfunnsmedlem – kan du gi et lite bidrag til at de ikke blir ENDA mer omfattende. Og kanskje får du oppleve enda noen vintre, i hvert fall av og til, da du kan spenne på deg skiene utafor inngangsdøra.