Når verden nå forsøker å finne alternative energikilder til fossilt brensel, er en av mulighetene det pekes på bioenergi. Men hva er bioenergi, og i hvilken grad kan det være en god bidragsyter til verdens energibehov?
Dette er bioenergi
Som navnet tilsier, kommer bioenergi fra organisk materiale. Det betyr materiale som det vokser frem mer av hele tiden. Dermed er det altså fornybart.
Fossilt brennstoff kommer også opprinnelig fra biologisk materiale. I bioenergi utnytter man derimot enkelt sagt ulike typer dyre- og plantemateriale til å produsere energi. Det forskes stadig på måter å gjøre dette på, blant annet hos Sintef.
Ulike typer bioenergi
Bioenergi finnes i flere ulike former. I utgangspunktet kan vi skille mellom
- Tradisjonell bioenergi, også kalt konvensjonell bioenergi
- Moderne bioenergi, også kalt avansert biobrensel
Tradisjonell bioenergi
Tradisjonell bioenergi er betegnelsen på bruk av biomasse på den måten som mennesker har gjort i mange tusen år, som å brenne ved for å lage mat og få varme. Dette var den viktigste energikilden i verden, før vannkraft og fossile brennstoff.
Fortsatt er tradisjonell bioenergi på denne måten viktig i store deler av verden. Det gjelder spesielt i utviklingsland, og andre steder hvor moderne el-nett og annen infrastruktur ikke er tilstrekkelig utbygget.
Moderne bioenergi
Likevel er det moderne bioenergi det som regel refereres til når bioenergi omtales som en alternativ energikilde.
Slik moderne bioenergi inkluderer en rekke teknologiske fremgangsmåter som på ulikt vis benytter biomasse ved forskjellige måter å produsere energi på, fra kraftverk til forbrenning av biologisk avfall til pelletsovner for oppvarming av en liten hytte.
Hva brukes til bioenergi
Alt materiale som kan råtne, kan i utgangspunktet benyttes til produksjon av bioenergi. Det vil dermed si for eksempel planter, skogsavfall og matavfall.
I Norge har vi i dag omfattende sortering av husholdningsavfall. Det gjør at matavfall fra alle hjem kan benyttes til produksjon av bioenergi. I tillegg kommer det mye avfall fra industrien, blant annet bark, halm og flis.
Produksjonen av bioenergi
Biomasse kan brukes på mange måter. Det kan brennes i kraftstasjoner eller i ovner og på den måten lage strøm og varme. Det kan også gjøres om til substitutter for olje og gass.
Det er derfor flere måter å gjøre biomasse om til energi på, men de måtene deles gjerne inn i fire hovedgrupper:
- Direkte forbrenning
- Gassifisering
- Pyrolyse
- Anaerob nedbryting
Direkte forbrenning
Å brenne biomasse for å få varme er en enkel og langt mest benyttede måten å gjøre den om til energi på. Men også denne metoden blir stadig utviklet. Blant annet kan biomassen blandes med sand ved brenning. Da blir den mer effektiv, og den fører til lavere utslipp. Det er fordi når sanden smelter gjør det at biomassen brenner jevnere.
Ifølge Nibio var det totalt et energiforbruk på 214 TWh i Norge i 2019. Samtidig var bruk og produksjon av biobrensel 18,3 TWh. 6,4 TWh av det var importert forbruk.
Gassifisering
Gassifisering er en kjemisk prosess som foregår ved at fast biomasse varmes opp til mellom 800 og 1000 grader celsius, samtidig som tilførselen av oksygen begrenses. Da gjøres biomassen om til syntesegass. Den består av hydrogen, nitrogen, karbonmonoksid, karbondioksid og metan. Denne syntesegassen benyttes til kraftproduksjon. Den kan også benyttes til varme.
Pyrolyse
Pyrolyse er ganske likt gassifisering. Også her varmes biomassen opp mens den har lav oksygentilgang. Denne prosessen fører til avfallsprodukter som er biomasse både i fast form, flytende form eller gassform.
Anaerob nedbryting
Dette er betegnelsen på biologisk nedbryting uten oksygen. Dette skjer naturlig enkelte steder, som i sumper. Det kan også forekomme på søppelfyllinger.
Denne nedbrytingen produserer gass som kan benyttes til produksjon av både varme og strøm.
Bioenergiens bruksområder
Bioenergi kan benyttes på flere områder:
- Biobrensel, oppvarming
- Elektrisitet
- Biodrivstoff
- Biogass
- Bioprodukter
Biobrensel, oppvarming
Biobrensel benyttes som en samlebetegnelse på alle typer biomateriale som kan produsere varme og energi gjennom å forbrennes.
Det viktigste bruksområdet har vært, og er, å skape varme gjennom å brenne biomasse. Det foregår i stor skala i varmesentraler, men også i liten skala i folks hjem og hytter. Biomateriale kan være hel ved, eller det kan være biomasse som er omgjort til pellets og briketter, eller flis, bark og halm.
Elektrisitet
Biomasse brennes og lager dermed damp som benyttes til å drive en turbin. Denne turbinen kan da produsere elektrisitet, på samme måte som det gjøres i for eksempel kullkraftverk.
Biodrivstoff
De mest vanlige formene for biodrivstoff er biodiesel og bioetanol. Bioetanol produseres ved biomasse med mye karbohydrater fermenteres. Man kan lage biodiesel ved å blande alkohol med vegetabilsk olje eller animalsk fett.
Biogass
Biogass fra avfall og gjødsel kan benyttes både til produksjon av varme og kraft.
Bioprodukter
Bioprodukter kan i utgangspunktet benyttes til alle de samme formålene som man benytter fossilt brennstoff til. Fossilt brennstoff er i utgangspunktet også biomasse, bare at det er mange millioner år gammelt.
Video som forklarer bioenergi
Hvor miljøvennlig er bioenergi
Dersom bioenergi sammenlignes med fossilt brennstoff, så anses bioenergi som mest miljøvennlig.
Samtidig frigjøres det CO2 ved forbrenning av biomasse, faktisk om lag samme mengde som ved forbrenning av kull.
Likevel er denne mengden som frigjøres bare så mye CO2 som biomassen allerede har tatt opp via fotosyntesen i løpet av sin levetid. Et tre som brennes frigjør altså kun så mye CO2 som det treet allerede har tatt til seg mens det har levd.
Siden nye trær kan plantes, slik at fotosyntesen fører til nye opptak av CO2, blir bioenergi regnet som både fornybar og CO2-nøytral.
CO2-nøytralt på lang sikt
Når bioenergi regnes som CO2-nøytralt er det imidlertid viktig å huske på at det fordrer at et tre som brennes faktisk erstattes av et nytt tre. Det tar dessuten mange år før et tre vokser til.
Derfor har mange innvendinger mot å kalle bioenergi CO2-nøytralt. Hvis man hugger ned en skog for å lage bioenergi, vil mange mene at det er mindre miljøvennlig enn brenning av fossilt brennstoff.
For å sørge for at bioenergi er CO2-nøytral må det derfor hele tiden dyrkes frem nye trær som kan ta til seg CO2, i like stor grad som det som hugges.
Utbredelse av bioenergi
På verdensbasis står bioenergi kun for en liten del av energimiksen. I 2016 ble det beregnet at den utgjorde om lag 9 % av verdens energiforbruk.
Det meste av forbruket av bioenergi foregår i utviklingsland, som enkel forbrenning i ovner for matlaging og oppvarming. Mye av den forbrenningen skjer i ineffektive ovner.
I Norge benyttes ovner med brenning av biomasse også til oppvarming. Samtidig har det vært mye fokus på å skifte til mer effektive forbrenningsovner, som både gir mer varme og mindre utslipp av klimagasser.
Oppsummert
Bioenergi er en samlebetegnelse for alle former for produksjon av varme og energi fra levende materiale. Den eldste og vanligste formen for bioenergi er å brenne ved for å holde huset varmt og å lage mat.
Fjordkraft er blant de som mener at bioenergi kommer til å øke i årene fremover. Det utvikles stadig flere måter å bruke bioenergi på, og den har en rekke fordeler:
- Den er miljøvennlig, med lite utslipp av SO2 og NOx.
- Den er klimavennlig, det er ingen utslipp av drivhusgasser.
- Den kan utnytte mye restmaterialer effektivt.
Det er imidlertid noen ulemper ved bioenergi:
- Den er kun CO2-nøytral dersom det plantes like mye skog som det hugges for å lage bioenergi.
- Det kan være kostbart.
- Det kan i verste fall føre gi avskoging og mangel på mat dersom det ikke produseres på forsvarlig måte.
