Hvorfor trær er en ideell kilde til fornybar kraft

En av de mer kontroversielle fornybare energiressursene er treaktig biomasse, for eksempel trær. Det burde det ikke være, for biomasse kan være en svært bærekraftig ressurs hvis den forvaltes riktig.

Jeg bodde på Hawaii i fem år, hvor jeg jobbet for et firma som forvaltet skog (blant annet). Noen ganger ble jeg bedt om å holde foredrag på den lokale videregående skolen om energi og bærekraft. Under en samtale sa en student «Jeg hørte at du skulle kutte ned alle trærne.»

I det øyeblikket innså jeg at hennes syn på skogbruk var omtrent det samme som mitt eget syn på skogbruk mens jeg vokste opp i Weyerhaeuser land i Oklahoma. Den gang så jeg på skogbrukere som folk som hogger trær, og jeg assosierte dem med flatehogst.

Bærekraftig biomasse

Synspunktene mine har endret seg mye siden den gang, fordi jeg har en bedre forståelse av hva skogbrukere gjør. Skogbrukere forvalter skog. Med en drevet skog betyr det noen ganger at du høster trærne som du ville høstet hvilken som helst annen avling. Men å drive skog innebærer også å erstatte det man hugger.

Når man vurderer biomasse som en energikilde, er det mange potensielle fallgruver. Noen former for biomasse er storbrukere av næringsstoffer, og som sådan kan gjødslingskravene være høye. Dette kan innebære høy tilførsel av fossilt brensel for å produsere gjødsel og en høyere risiko for utarming av jord. Noen avlinger er også storbrukere av vann.

Trær er forskjellige. I løpet av de første 10 årene eller så av livet genererer de biomasse med en hastighet på 7-10 bentørre tonn per acre per år. Det kan hende du ser noen andre biomassekilder som hevder så høye utbytter, men de ble nesten helt sikkert oppnådd med gjødsel og rikelig med vann.

Men det er en enda mer overbevisende grunn til å utnytte trær. I motsetning til de fleste avlingene med kort rotasjon som noen ganger diskuteres som råstoff for drivstoffproduksjon, kan trær faktisk forbedre kvaliteten og helsen til jorda.

Det som skjer er at trær kan hente opp næringsstoffer fra undergrunnen og konsentrere dem i bladene og barken. Dette ender opp med å falle tilbake til jorda og legge til det organiske materialet i jorda. Avhengig av typen tre du bruker, kan forvaltede skoger gi drivstoff samtidig som jordkvaliteten forbedres.

Resirkulering av karbon

Et sentralt spørsmål er selvfølgelig karbonavtrykket ved å bruke trær som drivstoff. Trær som forbrennes for kraft frigjør karbondioksid som nylig ble sekvestrert av treet.

I løpet av syklusen med å vokse og deretter brenne treet, endres ikke nettobeholdningen av karbondioksid i atmosfæren. Dette er annerledes enn å brenne kull, for eksempel, som frigjør gammel karbondioksid og øker nettobeholdningen av karbondioksid i atmosfæren.

I virkeligheten er det flere faktorer som påvirker karbonbalansen i ved-til-energi-ordninger. Trerøtter, for eksempel, binder ekstra karbon under jorda. I noen tilfeller kan disse røttene vare i flere tiår, og binde opp karbon utover det som var i den brukbare delen av treet.

På den andre siden av ligningen er alle energiinntak det tok for å vokse, transportere og konvertere treet til en brukbar form, som pellets. En livssyklusanalyse (LCA) kan imidlertid sortere ut de ulike inngangene og utgangene og beregne et karbonfotavtrykk.

Hvordan trær stables opp

Heldigvis har dette blitt gjort. Enviva Inc. er et børsnotert Maryland-basert selskap, og verdens største produsent av bærekraftige trepellets. Disse pellets brukes først og fremst til å fortrenge kull i europeiske kullkraftverk.

I 2019 spurte en av Envivas største aksjonærer det uavhengige analysefirmaet Grenseløs effektforskning og analyse for å vurdere bærekraften og karbonpåvirkningen av trepelletsenergi. Grenseløs brukt nåværende fagfellevurdert litteratur om virkningene av drivhusgasser (GHG) av trepellets for å lage en livssyklusanalyse (LCA) av klimagassutslipp fra forsyningskjeden for trepellets. De sammenlignet karbonavtrykket til trepellets med andre brensler som kull og naturgass.

Rapporten er tilgjengelig her., men det var en rekke viktige funn. Spesielt fremhevet rapporten at trebasert bioenergi kan komplementere intermitterende ressurser som vind- og solenergi med fast energi. Dette gjøres ofte i dag med hurtiggående naturgasskraftverk, men trepellets kan oppnå dette til en brøkdel av karbonavtrykket.

Kilde: Enviva Inc.

Kull har en klimagassintensitet på 1.00 kilo karbondioksidekvivalenter per kilowatt-time (kWH) produsert elektrisitet. Kombinert syklus (CC) naturgass var betydelig bedre med 0.44 kgCO2e/kWh.

Men elektrisitet produsert fra trepellets hadde en karbonintensitet på bare 0.13 kgCO2e/kWh – 87 % lavere enn kull og 70 % lavere enn naturgass i hele livssyklusen. Når det brukes i en kombinert varme- og kraftapplikasjon (CHP), falt karbonavtrykket for trepellets til 0.06 kgCO2e/kWh.

Disse faktorene var en viktig driver bak EU-kommisjonens klima- og energiplan for 2020. Fordi den anerkjente at bioenergi kunne være bærekraftig og hjelpe Europa med å nå sine karbonutslippsmål, bidro denne planen til å skape en blomstrende handel med trepellets av selskaper som Enviva til Europa.

Så trær kan være en ideell kilde til fornybar energi hvis de forvaltes riktig. Foruten å gi drivstoff og redusere karbonutslipp, kan de utføre en viktig funksjon ved å resirkulere næringsstoffer fra undergrunnen til matjorda. Trærne som hugges kan plantes om. Dette er tydelig forskjellig fra – og må ikke forveksles med – bruk av trær fra regnskog eller gammelskog.