Biobrensler fra skogen

Bioenergi grupperes ofte som fast eller flytende biobrensel. De viktigste faste biobrensler er fyringsved, flis og pellets.

Ringbanen
Flisterminal med energivirke, flishogging og opplasting av flis. Foto: Eirik Nordhagen
KONTAKTPERSON
Medarbeidere
Vedforbruk.png
SSB. 09702: Energibalansen. Vedforbruk i boliger og fritidsboliger 1990 - 2019
fig 1.jpg
Fjernvarmeanlegget på Universitetet i Ås varmer opp det nye Veterinærinstituttet. Foto: Eirik Nordhagen, NIBIO

Virke til bioenergi

Den totale forbruket av energi i Norge var 214 TWh i 2019. Bruk og produksjon av biobrensler i Norge var  18,3 TWh, hvorav 6,4 TWh var importert forbruk. Fyringsved utgjorde om lag 5,1 TWh. Flis, bark og tre utgjorde om lag 2,5 TWh i 2019.

Bakgrunn

Bioenergi er energi som har sitt opphav i pågående og fornybare prosesser. Bioenergi grupperes ofte etter type brensel, det vil si fast eller flytende. De viktigste faste biobrensler for direkte bruk er fyringsved, bark, flis og pellets. Opprinnelsen er trevirke fra skogen, inkludert hogstavfall og restprodukter fra treforedlings- og treindustri.

Fyringsved

Ved dominerer forbruket av biobrensler. Bruken av ved utgjorde om lag 5,1 TWh i 2019, eller om lag 1,8 millioner fastkubikkmeter ved [3]. Bruken av ved er avhengig av vintertemperaturen. Forbruket av fyringsved har ligget mellom 5 og 6 TWh de siste årene.
 
P1030814.JPG
Bjørk stablet i storsekk. Foto: Eirik Nordhagen


Energivirke, flis , bark

Mange fjernvarmeanlegg brenner bark og flis og produserer og distribuerer dermed varme i form av vann. Det er særlig i de største byene at fjernvarme er utbredt.
 
I de senere årene er det anlegg og fjernvarmenett i flere kommuner og tettsteder. Hoveddelen av varmen kommer fra forbrenning av avfall, men flis, bark og tre utgjorde om lag 2,5 TWh av totalt 8,02 TWh fjernvarme i 2019 [3]. 2,5 TWh med bark, flis og tre tilsvarer om lag 1.3 million fast kubikkmeter trevirke.
 

Skogfondsdatabasen til Landbruksdirektoratet gir opplysninger om årlig og månedlig avvirkning av energivirke. I 2020 ble det for salg målt inn 480 340 fast kubikkmeter energivirke under bark. [4]. Mindre gårdsvarmeanlegg bruker som regel virke fra egen skog. Det er ikke nødvendig for bønder og skogeiere å svare skogavgift for bruk av virke fra egen skog. Bruk av eget virke fra egen skog er dermed ikke med skogfondsdatabasen.

Flytende biobrensel

Flytende biobrensel er i første rekke etanol og biodiesel. Borregård er i dag eneste produsent av bioetanol basert på andregenerasjons biodrivstoff. Årlig produseres det om lag 15,6 millioner liter etanol hos Borregård i Sarpsborg.

Pellets

Tre pellets blir produsert av trevirke som blir hogd til flis, tørket, finmalt og deretter pressa til pellets under trykk. Hallingdal trepellets produserer om lag 30 000 tonn pellets i Norge. Det meste av pelleten blir benyttet i større fyringsanlegg på skoler, sykehjem, forretningsbygg, hoteller i fjern- og nærvarmeanlegg. Noe pellets blir også brukt i små fyrkjeler og pelletskaminer.

Utvikling og trender

Det er generelt et overskudd av massevirke, bark, flis og sagflis i Norge. Prisene på energivirke nærmer seg prisene på massevirke. Energivirke eksporteres som tømmer, flis og bark [7]. Det er mulig å øke bruken av energivirke i husholdninger og fjernvarmeanlegg i Norge. 

Bioenergiprogrammet til Innovasjon Norges ble startet opp i 2003. Programmet støtter bønder og skogeiere til å investere i varmeanlegg og flisproduksjon. Det har ført til en økning i antall anlegg som bruker flis og selger varme [5]. ENOVA gir også økonomisk støtte til utbygging av brenselanlegg, energisentraler og større fjernvarmeanlegg. Noen av anleggene det gis støtte til bruker pellets, flis, bark og fyringsved som brensel. Fra 2020 ble det innført et forbud mot å varme opp boliger og gårdsbruk med olje/fossile energikilder.


Standard Norge har opprettet den norske komitéen SN/K 032 Bioenergi [6]. Komitéen følger standardiseringsarbeidet i ISO/TC 238 som arbeider med standarder for faste biobrensler. Det pågår også et arbeid med å fornye den Norske standarden for fyringsved.

Datakvalitet

I dag er biobrensler i liten grad skilt ut som egne energiprodukter i statistikken. Statistikk om bioenergi finner en blant annet i Energiregnskapet og Energibalansen til SSB [1, 2]. Det er behov for å forbedre både innsamling og presentasjon av bioenergistatistikk i Norge.

Kilder

[1] SSB. Produksjon og forbruk av energi, energibalansen (2020). Tilgjengelig fra: https://www.ssb.no/energi-og-industri/statistikker/energibalanse

[2] Produksjon og forbruk av energi, energiregnskap (2020). Tilgjengelig fra: https://www.ssb.no/energi-og-industri/statistikker/energiregnskap

[3] SSB. Fjernvarme og fjernkjøling (2020). Tilgjengelig fra: https://www.ssb.no/energi-og-industri/statistikker/fjernvarme/aar

[4] Landbruksdirektoratet (2020). Tilgjengelig fra: https://www.landbruksdirektoratet.no/no/statistikk/skogbruk/tommeravvirkning

[5] Standard Norge (2020). SN/K 032 Bioenergi. Tilgjengelig fra: https://www.standard.no/standardisering/komiteer/sn/snk-032/

[6] Statistisk sentralbyrå (2016). Tabell 08801: Utenrikshandel med varer, etter varenummer (HS) og land, 2020. Tilgjengelig fra: https://www.ssb.no/statistikkbanken/SelectVarVal/Define.asp?MainTable=UhArVareLand&KortNavnWeb=muh&PLanguage=0&checked=true

Publikasjoner

Til dokument

Sammendrag

Økende etterspørsel etter bioenergi, biodrivstoff og andre biobaserte produkter, har gitt økt interesse for utnyttelse av sekundærråstoff fra trebaserte verdikjeder. Denne rapporten kartlegger hvilke sekundærråstoff som er tilgjengelige innenfor denne industrien, kvantifiserer årlig produksjonsvolum samt kartlegger kvalitet og anvendelsesområder for råvaren i Norge per i dag. Det finnes ikke detaljert nok statistikk tilgjengelig for å sette opp årlig mengdeutvikling for alle de ulike sekundærråstoffene fra trebaserte verdikjeder. For seks av kategoriene, anngitt med * under, er data derfor estimert for 2016 basert på data fra Tellnes et al. (2011). For mer presise data må flere detaljerte undersøkelser utføres.

Til dokument

Sammendrag

Background: The emerging cellulosic bioethanol industry will generate huge amounts of lignin-rich residues that may be converted into biogas by anaerobic digestion (AD) to increase the output of energy carriers from the biorefnery plants. The carbohydrates fraction of lignocellulosic biomass is degradable, whereas the lignin fraction is generally considered difcult to degrade during AD. The objective of this study was to investigate the feasibility of biogas production by AD from hydrolysis lignin (HL), prepared by steam explosion (SE) and enzymatic saccharifcation of birch. A novel nylon bag technique together with two-dimensional nuclear magnetic resonance spectroscopy, pyrolysis–gas chromatography–mass spectrometry (Py-GC/MS), and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy was used to identify recalcitrant and degradable structures in the lignin during AD. Results: The HL had a lignin content of 80% which included pseudo-lignin and condensed-lignin structures resulting from the SE pretreatment. The obtained methane yield from HL was almost twofold higher than the theoretical methane from the carbohydrate fraction alone, indicating that part of the lignin was converted to methane. Characterization of the undegradable material after AD revealed a substantial loss of signals characteristic for carbohydrates and lignin–carbohydrate complexes (LCC), indicating conversion of these chemical components to methane during AD. The β-O-4′ linkage and resinol were not modifed as such in AD, but major change was seen for the S/G ratio from 5.8 to 2.6, phenylcoumaran from 4.9 to 1.0%, and pseudo-lignin and condensed-lignin were clearly degraded. Scanning electron microscopy and simultaneous thermal analysis measurements demonstrated changes in morphology and thermal properties following SE pretreatment and AD. Our results showed that carbohydrate, LCC, pseudo-lignin, and condensed-lignin degradation had contributed to methane production. The energy yield for the combined ethanol production and biogas production was 8.1 MJ fuel per kg DM of substrate (4.9 MJ/kg from ethanol and 3.2 MJ/kg from methane). Conclusion: This study shows the beneft of using a novel bag technique together with advanced analytical techniques to investigate the degradation mechanisms of lignin during AD, and also points to a possible application of HL produced in cellulosic bioethanol plants.