Sunday, 27 May 2018

Kan vi, skall vi driva bilarna på åkerbränsle?

Biodrivmedel stod för 19 % av användningen för inhemska transporter (inte inräknat flyg), vilket motsvarar 17 TWh. En mycket liten del av detta, mindre än 2 TWh, var producerat av svenska råvaror. Den inhemska produktionen domineras av biogas från avfall (1,2 TWh) medan spannmålsetanol utgör en mindre del av användningen då den i rätt stor utsträckning exporteras. Vi använder även 0,4 TWh HVO (hydrogenerad vegetabilisk olja) baserad på inhemsk tallolja.


HVO dominerar helt importen. Drygt häften kommer från europeiska råvaror, en annan stor del är PFAD från Indonesien och Malaysia. PFAD är en restprodukt – eller sidoström (i den alltmer genomreglerade biobränslemarknaden spelar kategoriseringen av olika produkter en avgörande roll för hur de betraktas klimatpolitisk, men jag går inte in på det här) — av palmolja. Sverige och EU är också storimportörer av begagnad frityrolja från andra världsdelar. 

I rapporten Biodrivmedel och markanvändning i Sverige har Serina Ahlgren, Lovisa Björnsson, Thomas Prade och Mikael Lantz från SLU och Lunds universitet beräknat hur stora åkerarealer (permanent betesmark är inte inräknad) som varje svensk gör anspråk på. Efter avräkning för export beräknas medelsvensson använda 0,39 hektar åkermark. 0,25 hektar är åker i Sverige och 0,20 hektar åker i andra länder samtidigt som vi exporterar produkter från i genomsnitt 0,06 hektar (se bild nedan från rapporten).


Produktionen av animalieprodukter är den i särklass största posten i åkeranvändningen. Men hela 12 procent av den svenska åkerarealen används för foder till hästar och 3 procent till öl och sprit, medan biodrivmedel produceras på 4 procent av arealen.  Sex procent av åkermarken är oanvänd. Till det skall läggas att åkermark också tas helt ur drift, nästan en halv miljon hektar har tagits ur drift sedan 1966. 


Att vi använder mark i andra länder beror i mindre utsträckning på att vi importerar saker vi inte kan producera (kaffe och bananer t.ex.), utan i första hand på att det har varit olönsamt att använda all åkermark i Sverige. Det har t.ex. varit billigare att importera nötkött än att använda den numera nedlagda betesmarken för produktion, att importera soja som kycklingfoder än att odla åkerbönor i Sverige eller att importera hallon och jordgubbar (eller färdig sylt) istället för att tillverka sylt på svenska bär.


Forskarna anser att vi kommer att behöva minska våra transportbehov, använda fordon med högre bränsleeffektivitet eller eldrift, samt använda ca 20 TWh biodrivmedel per år för att uppnå målet om 70 % lägre växthusgasutsläpp 2030. Skogen kommer att stå för större delen (jag tar inte upp diskussionen om skogens användning här, den är också mycket intressant). Deras beräkningar pekar på att inhemsk åkermark kan bidra med 4-10 TWh biodrivmedel per år, utan att orsaka ökad markanvändning någon annanstans i jordbrukssystemet (så kallad iLUC, indirect Land Use Change, i klimat-tekno-babbel). De huvudsakliga vägarna är användande av halm och kasserat ensilage, användande av outnyttjade vallar och den åkermark som lagts igen de senaste 20-25 åren, outnyttjade mellangrödor och intensifierad vallodling där huvudgrödan blir djurfoder och återväxten biodrivmedel.


Det är möjligt att de har rätt. Men det är också viktigt att inse att deras beräkningar bygger på en rad förutsättningar vilka kan diskuteras (detta skall inte ses som en kritik mot forskarna de är tydliga själva med detta och diskuterar vissa av de frågor jag har också). 


Vårt avsevärda importberoende av mat fortsätter i detta scenario, dvs vi skall vara självförsörjande på biodrivmedel, men inte på livsmedel, en inte helt självklar prioritering i mitt tycke (inte heller något som forskarna rekommenderar). Man förutsätter att lika stora arealer används till djurfoderproduktion, öl och hästar också i framtiden. Om dessa arealer skulle användas till produktion av biodrivmedel skulle de kunna producera 9,5 TWh enligt forskarnas beräkningar (som finns i den vetenskapliga artikeln Can domestic production of iLUC-free feedstock from arable land supply Sweden’s future demand for biofuels? publicerad i Journal of Land Use Science) med 5,8 TWh från animalieproduktionen, 3,3 TWh från hästskötseln och 0,3 från öl och sprittillverkningen. Men eftersom animalierna står för en betydande del av vårt intag och energi, fett och proteiner skulle inte all areal kunna användas för bioenergi eftersom stora delar av den friställda arealen fortfarande skulle behövas för livsmedelsproduktion.    


Våra jordar innehåller avsevärda mängder kol. Det finns odlingssystem som gynnar uppbyggnad av kol i jorden och sådana som missgynnar det. Om kolet i jorden minskar betyder det att jordarna bidrar till växthuseffekten och om det ökar binds koldioxid i matjorden. Att återföra skörderester till jorden är en av de metoder som bidrar till att stabilisera eller öka jordens lagring av kol. Forskarna hävdar att man föreslår uttag på halm som inte är större än att kolförråden kan bibehållas. Utan att ha granskat detta i detalj känns det som tveksamma antaganden. Allt kol som inte återcirkuleras till jorden minskar jordens förråd av kol jämfört med om det skulle återcirkuleras. Kolet kan göra större nytta för klimatet i jorden än i atmosfären, och ökning av kolhalten i jorden har en rad andra fördelar för jordarnas egenskaper och långsiktiga produktionsförmåga.


Om man vet hur jordbrukets ekonomi fungerar finns det heller inget som gör att den enskilde jordbrukarens försäljning av halm, på något magiskt sätt, skulle lägga sig under gränsen för ett hållbart uttag. Det är nog mest sannolikt att det skulle vara på gårdar och i bygder där ensidig spannmålsodling dominerar där halm för biobränsle skulle bli en stor affär, och just de gårdarna skulle behöva återföra all halm till jorden. Samma invändning kan man ha avseende ökat uttag av biomassa från mellangrödor.


Intensivare vallodling torde innebära kraftigt ökad användning av konstgödsel, något som är problematiskt ur miljösynpunkt, men också ur klimatsynpunkt eftersom konstgödselframställning och användning är ett av jordbrukets allra största bidrag till växthuseffekten.


Rapporten visar för övrigt att produktionen av biodrivmedel blir betydligt billigare om de görs av spannmål än om de görs av restprodukter eller andra sidoströmmar. Halm är en billigare råvara än spannmålskärna, men ger trots det ett 20% - 50% dyrare biodrivmedel. Att använda livsmedelsgrödor för biodrivmedel är dock i strid med EU:s förnybartdirektiv (de reglerna är värda en egen visa). 
Det finns inte många gratisluncher i jordbrukssystemet. Om vi tar ut mer av något har det ett pris, eller går ut över något annat. Det finns egentligen inte särskilt stora resurser eller flöden som ”inte används”. Slakteriavfall kan t.ex. bli biogas eller HVO, men det kan också bli kattmat eller foder till insekter eller gödselmedel. Just nu har det t.ex. blivit brist på gödsel till ekoodlingen för att det lönar sig bättre att göra kattmat av visst slakteriavfall. Kattägare har tydligen större köpkraft än ekologiska bönder. 

Den nedlagda åkern och betesmarkerna är de resurser som skulle kunna tas i drift lättast. Men det är viktigt att förstå varför de har lagts ned till att börja med. Betesmarken har fått växa igen för att det är billigare att föda upp djur på det enorma överskott av odlade grödor som världens jordbruk har producerat med hjälp av ökade insatser av konstgödsel och bekämpningsmedel. Och svenska åkrar har lagts igen för att det inte har lönat sig att driva jordbruk. Det finns inget som tyder på man skulle kunna producera ekonomiskt konkurrenskraftiga biodrivmedel på mark där man inte kan producera konkurrenskraftiga livsmedel, det har visat sig över hela världen, jag har sett otaliga misslyckade försök med kommersiell produktion av biodrivmedel på, så
kallat, oanvänd mark eller marginaljordar. 

Om målet är en ökad självförsörjning av både mat och biodrivmedel krävs politiska styrmedel som gör det lönsamt att producera och konsumera dessa i Sverige. 

Det står dock helt i strid med rådande jordbrukspolitik.

Thursday, 24 May 2018

Energiöverenskommelse utan effekt


I framtiden kommer solen att fixa allting, utan nästan några kostnader, utan miljöproblem och det bästa av allt – utan slut. Så låter det ibland.

Men energifrågan är lite mer komplicerad än reklamen. Det visar inte minst energiöverenskommelsen där Socialdemokraterna, Miljöpartiet, Moderaterna, Centerpartiet och Kristdemokraterna 2016 kom överens om en "långsiktig energipolitik". Överenskommelsen reser fler frågor än svar, inte minst för kärnkraftens framtid. Trots målet om förnybar elproduktion ska nya reaktorer kunna byggas på samma platser som de gamla. Följande formulering gör inte saken tydligare: »Målet år 2040 är 100% förnybar elproduktion. Detta är ett mål, inte ett stopp- datum som förbjuder kärnkraft och innebär inte heller en stängning av kärnkraft med politiska beslut.«
 


Det är lätt att tro att Sverige har läget under kontroll när det gäller den framtida energiförsörjningen och vi ligger långt framme tack vare en stor andel vattenkraft och biobränsle. Ändå kommer omställningen att bli radikal: Kärnkraften och fossila bränslen ska avvecklas, samtidigt som elektrifieringen av transporter, industriprocesser med mera förväntas öka kraftigt. Underhållet inom energisektorn har dessutom varit lågt under en lång tid och enligt konsultbolaget Sweco kommer investeringar på 1500 miljarder kronor att behövas fram till 2040. Det motsvarar 65 miljarder kronor per år.
 
Sverige och Norge har blivit populära länder för stora datacenter. Stabil politik, tillgång på mark, infrastruktur och billig elkraft samt naturlig kyla är konkurrensfördelar. Facebook och Amazon är redan här, Google har köpt ett stort område i Horndal och kinesiska Alibaba tittar också mot Sverige. Redan nu uppskattas förbrukningen i datacenter till minst 3 TWh årligen, det vill säga ett par procent av elförbrukningen. Facebooks tre datacenter i Luleå uppges förbruka 1 TWh, när de är fullt utbyggda.

När energitunga industrier som stålverk och cementfabriker konverterar från fossila bränslen ökar också elförbrukningen kraftigt. Den förväntat växande flottan av elbilar kommer också att märkas av. Forskare från IVL har räknat ut att det krävs mellan 100 och 170 kWh för att tillverka batterikapacitet på 1 kWh. För ett 30 kWh elbilsbatteri som är standard i Nissan Leaf går det åt 4500 kWh. Sedan tillkommer  laddningen. Det finns inga officiella siffror för hur mycket ström som laddningen av elbilar kommer att dra, men en uppskattning är att det ligger någonstans mellan 10 och 20 TWh per år, vilket motsvarar 8–17 procent av dagens elanvändning.
 
Även hushållen ökar sin elanvändning. Visserligen har elen för uppvärmning minskat sedan 1990 men per person gör vi av med dubbelt så mycket el på våra apparater som 1970. Apparaterna har blivit energisnålare, men fler och används oftare.
 
Kan vi då inte lösa allt genom att bara koppla upp oss mot solen, som en del hävdar? Utan tvekan kan solenergi vara intressant för privatpersoner och för vissa speciella applikationer, men få bedömare tror att solen kommer att stå för mer än 5 procent av elanvändningen. Även om många kraftbolag gärna säljer solcellspaket och tar emot solströmmen över nätet, så satsar inte företagen själva på några egna anläggningar.
 

Det beror inte på att el från solceller är för dyr, tvärtom är den billig, däremot är det dyrt att lagra el och med tanke på att solen i Sverige lyser som bäst när energibehovet är som lägst, är lagringsbehovet mycket stort.

 Vindkraften är den energikälla som har störst potential och som samtidigt inte är politiskt alltför kontroversiell. Vindkraften uppskattas kunna producera mellan 40 och 60 TWh år 2050, det vill säga mellan tre och fyra gånger så mycket som i dag. Men helt säkert är det inte. Svenska Kraftnät konstaterar lakoniskt i sin nätutvecklingsplan 2016–2025 att »vad vindkraften kan tänkas producera 2050 har vi i dag ingen aning om.«
 
Det finns i storleksordningen 3 500 MW installerad eleffekt från kraftvärme i de svenska fjärrvärmenäten, men många anläggningar är gamla och kommer att tas ur drift. Nya anläggningar blir troligen rena hetvattenanläggningar utan potential att leverera el, och även när de kan leverera el är det inte säkert att de prioriterar det. 


Vad kraftvärmeverken ska eldas med är en öppen fråga. I dagsläget står sopor för en stor andel, närmare sex miljoner ton, men även udda bränslen som olivkärnor, bildäck, hästgödsel och havre och slaktavfall förekommer. Helt dominerande är dock skogsråvara, nästan 35 miljoner kubikmeter spån, flis och träpellets användes i värmeverken 2016, lika mycket som behövs för att fylla Globen 55 gånger. Snacka om vedhög! Men trots att Sverige har så mycket skogsmark och trots att man talar om att skogen också skall vara råvara till flytande biobränsle till fordon så importerar vi stora delar av biobränslet.
 
Både vind och sol ger ojämn tillgång på energi. Den stora utmaningen framöver är därför inte den totala energiförsörjningen utan att klara av »effektbalansen«, att balansera mellan tillgång och efterfrågan vid varje tillfälle.
Det finns olika strategier för att få till effektbalans. Ett sätt är att anpassa energibehov efter tillgång, att vi helt enkelt tvättar på natten och att smarta vitvaror slås av en stund när förbrukningen är som störst. Det här förutsätter stora skillnader i elpriserna och är det något som alla är överens om så är det att elpriserna kommer att variera betydligt mera framöver.

Energilagring är ett annat sätt att jämna ut toppar och dalar. Litiumjonbatterierna har betytt mycket för utvecklingen av bärbara datorer, mobiltelefoner, sladdlösa borrmaskiner och nu också för elbilar. Ett litiumjonbatteri lagrar dock bara mellan 100 och 200 Wh per kilo, och det är inte sannolikt att detta kan förbättras radikalt. Det finns också frågetecken runt råvarornas utvinning och återvinning. Helt nya typer av batterier är under utveckling men det är för tidigt att avgöra hur mycket batteritekniken kan förbättras.

Att driva ett helt energisystem, även för korta stunder, är något helt annat än att driva en bil. Den största batterianläggningen i världen har just färdigställts i Australien där Tesla har kopplat ihop hundratals av sina så kallade powerpack till ett superbatteri stort som en fotbollsplan som kan leverera 100 MW. Jättebatteriet räcker för att försörja 30 000 hushåll med el, men bara i en timme. Trots alla framsteg är batterilagring av el fortfarande dyrt. Storskalig lagring i batterier kostar i dagsläget mer än 2000 kronor per kWh lagringskapacitet.
 
Vattenkraftsdammar är också enorma lager av energi. Suorvadammen i Luleälven har en energikapacitet motsvarande en miljard av de batterier som sitter i Teslas bilar. Till skillnad från ett batteri kan dock inte dammen ”laddas” varje dag, men det finns också sådana lösningar. Genom att pumpa vatten från lägre till högre nivå när det finns ett överskott på billig el och sedan använda vattnet för att driva ett kraftverk kan man lagra energi. Sådana pumpkraftverk bygger på väl beprövad teknik. Begränsningen är framför allt att man behöver ha stora vattenlager både uppströms och nedströms, vilket innebär ytterligare ingrepp i naturen. Det är få av de existerande vattenkraftverken i Sverige som kan byggas om till pumpkraft. 

Det är troligen veden som får stå för mycket av energilagringen också i framtiden, precis som i vår vedbod.  


Ovanstående är delar av ett reportage som Ann-Helen Meyer von Bremen och jag skrev för Tiden. Läs hela här.

Thursday, 10 May 2018

Jordbrukspolitiskt haveri


På tretton år har antalet kommuner som helt saknar mjölkproduktion ökat från 38 till 79. Det är inte längre rena stadskommuner eller kommuner i Övre Norrlands inland som saknar mjölkproduktion utan landsbygdskommuner som Markaryd, Dals-Ed och Malung har inte en enda mjölkande ko kvar. Mjölkproduktion i skogs och mellanbygder håller på att utraderas och allt fler kor i allt större besättningar samlas i slättbygder.

Att ha lönsam mjölkproduktion bygger bland annat på att man kan odla en stor del av fodret på gården (i form av hö och ensilage). När gårdarna blir större blir det allt viktigare att det finns tillräckligt med mark nära gårdscentrum. Det betyder att mjölkproduktionen koncentreras till de bättre jordbruksbygderna. Där finns också bättre infrastruktur, service, vägar och annat som är viktigt för ett rationellt företag. På tretton år har nästan två tredjedelar av mjölkgårdarna hängt upp mjölkkopparna på hyllan för gott.

Strorleksrationaliseringen bejakas av nästan alla politiska partier i Sverige och Sverige motsätter sig ett tak för jordbruksstöden vilket skulle motverka en fortsatt strukturomvandling. Lantbrukarnas Riksförbund stöder också den förda politiken som nyligen slagits fast i den så kallade livsmedelsstrategin (som inte innehåller ett dyft om mat). Samtidigt betonar man hur viktigt jordbruket, och framför allt mjölkproduktionen är för landskapet.

Men det storskaliga, högmekaniserade lantbruket betyder allt mindre för landsbygden och bidrar allt mindre till en värdefull biologisk mångfald.

Med nuvarande utveckling minskar jordbrukets roll för landskapet och för landsbygden kraftigt och snabbt. Gårdar med tusen mjölkkor som är belägna i de bördiga jordbrukslandskapen spelar bara en marginell roll för att upprätthålla naturbetesmarker. Värdet för kulturlandskapet och den biologiska mångfalden av de intensivodlade vallarna i ett redan jordbruksdominerat landskap är litet. Och gårdarna behöver allt mindre folk när kostnadsjakten fortsätter. De positiva effekterna av mjölkproduktionen för landskapet och landsbygdsutvecklingen minskar således i samma takt som sammanslagningarna av gårdarna fortsätter.

Samtidigt växer landskapet i mellanbygderna igen på samma sätt som skogsbygdernas fäbodar, torp och småbruk redan lades igen på 1960-talet. Att det inte ser ännu värre ut än det gör beror mycket på istadiga ”ineffektiva” småbönder och offentliga stöd.  Det är i dessa bygder som ett levande lantbruk och betande djur verkligen behövs.

I många små steg men med en förfärande hastighet förvandlas vårt land till allt mer ensidiga landskap. Antingen är det tät produktionsskog med granar i räta rader, jättelika åkrar där man odlar samma sak eller så är det asfalt och betong i alla dess former.  I takt med att jordbruket blir att mer ensidigt minskar dess positiva bidrag till samhället. Det kommer samtidigt att minska viljan att stödja jordbruket.

Det hastar med att utarbeta en alternativ vision för svenskt jordbruk och livsmedelsförsörjning, som drivs av andra krafter än internationell konkurrens. 








Wednesday, 2 May 2018

Lustgas: den stora datatvätten


Beräkningarna av utsläppen av lustgas och metan och hur de bidrar till växthuseffekten är skakiga och har mycket stor osäkerhet. Det får anses vara en form av datatvätt när man tar dessa orena data och har dem som underlag för granskad forskning som gör anspråk på att kunna säga hur stora växthusgasutsläppen är från vårt jordbruk och vår kost.  

En ny forskningsartikel från Brasilien redovisar den hittills enda forskning som faktiskt mätt lustgasavgång från kors urin på betesmark i Brasilien. Hittills har Brasilien använt FN:s klimatpanels (IPCC) standardfaktorer för beräkningarna av lustgasavgång från betesmarken. Denna artikel finner att 0,2 % av kvävet (N) omvandlas till lustgas, vilket är en tiondedel av de utsläpp som IPCC har som standard. IPCC självt anger att utsläppen kan variera mellan 0,7 % och 6 % av totalt N i gödsel och urin, men när det inte finns mätningar används 2 %.

I ett slag har lustgasutsläppen från Brasiliens 200 miljoner kor som går på bete minskat med 90 %. Snacka om utsläppsminskning!

En meta-analys av 422 studier av lustgasutsläpp från åkermark som gödslats med naturgödsel eller konstgödsel kommer fram till att utsläppen från mark som gödslats med kompost är avsevärt lägre än IPCCs standardfaktorer och utsläppen från mark som gödslats med konstgödsel och flytgödsel betydligt högre än IPCCs beräkningar.

Annan forskning visar att det inte alls är ett linjärt förhållande mellan tillförd N och lustgasutsläpp, vilket också förutsätts i de olika modellerna. Man antar således exempelvis att lustgasutsläppen blir lika stora per kg N när man tillför konstgödsel eller gödsel oavsett gödselgiva. Men forskning visar att utsläppen per kg N ökar med ökad gödselgiva.

Det är oroande att forskare använder IPCC:s standardsiffror för lustgasutsläpp (och metan) till underlag för beräkningar av utsläpp av koldioxidekvivalenter per kg kött, eller per kg morot eller per kg vete. Eller för att jämföra utsläppen av växthusgaser från ekologiskt odlat vete i förhållande till konventionellt odlat.

Det är ännu mer skrämmande att det sedan finns forskare som använder dessa så kallade livscykelanalyser och bygger modeller som påstås visa hur stora växthusgasutsläpp som svenskarnas livsmedelskonsumtion innebär, eller hur stora utsläppen är från det svenska jordbruket. Ofta presenteras resultaten med decimalers noggrannhet.  

Modellerna och uträkningarna må vara hur bra som helst, men om indata är så skakigt borde inte resultaten presenteras som fakta utan som diskussionsunderlag eller liknande. Det blir som en sorts motsvarighet till pengatvätt. Man tar oren data och förvandlar dem till ren granskad forskning.

*

När man förbränner en kolatom bildas en molekyl koldioxid, som i sin tur väger 3,66 gånger mer än kolatomen. Detta enkla förhållande gör det lätt att beräkna hur stora CO2 utsläppen blir vid förbränning av kol, olja eller gas. I jämförelse med detta är metanets och lustgasens kretslopp oerhört komplicerade (se bild nedan), och det är verkligen svårt att generalisera data på det sätt som görs. 


I fallet med koldioxidutsläppen är det uppenbart att huvuddelen av utsläppen kommer ifrån fossilt kol och att mänsklig verksamhet är huvudorsaken till utsläppen. I fallet med metan och lustgas försöker IPCC göra en tydlig skillnad mellan antropogena och icke antropogena utsläpp. Metangasutsläppen från kor och risodlingar kallas t.ex. antropogena och jämställs därmed med utsläppen av metan från utvinningen av fossila bränslen. Men det är inte alls en självklar uppdelning. Stora delar av världens risodlingar försiggår i före detta våtmarker. Våtmarker avger betydande mängder metan och dessa utsläpp anses naturliga. Men om våtmarkerna görs om till risodlingar är utsläppen plötsligt antropogena.

För lustgas anses de antropogena utsläppen av kväve från jordbruket motsvara knappa 40 procent av alla lustgasutsläppen från land (se bild nedan). Jordbruket upptar emellertid ungefär lika stor andel av landytan och det måste anses rätt sannolikt att den mark som nu är åker och betesmark skulle ha avgivit avsevärda mängder lustgas även utan jordbruket, på samma sätt som den mark som inte används för jordbruk avger stora mängder lustgas.



Det stora tillskottet av kväve till det biologiska systemet är konstgödseln följt av lustgas som bildas som biprodukt vid förbränning. Frågan är om inte bara är dessa två källor är de som skulle anses antropogena?  

Sifferexercisen blir ännu mer tveksamt när man räknar om utsläppen av metan och kväveoxid till något som kallas koldioxidekvivalenter, men som i själva verket inte alls är ”ekvivalenter”.