METANUTSLÄPP Från Frivilligt åtagande till ... - Avfall Sverige

METANUTSLÄPPFrån Frivilligt åtagandetill HållbarhetskriterierMagnus Andreas HolmgrenSP Energiteknik

Magnus Andreas Holmgren• Civilingenjör i Miljö- och Vattenteknik, Uppsala Universitet (2003)• Skorstensingenjör– Emissioner från förbränning– Mätingenjör rökgasemissioner vid industrier ochenergianläggningar– Kvalitetssäkring av luftlaboratorier (Swedac, NA)– Standardisering (CEN, SIS)– EU-direktiv7 feb 2012 2

FRIVILLIGT ÅTAGANDE

BegynnelsenMedia• Artikel i Svenska Dagbladet 28oktober 2004• Förluster vid produktion ochdistribution av biogas• Förluster vid tankningForskning och Utveckling• Program för utvärdering avbiologisk behandling av avfall(BUS) 2004-20057 feb 2012 4

Anledningar att göra något åt saken• Miljö– Metan är en stark växthusgas (CO 2 x 23)– Kopplat till luktproblem• Ekonomi– “Utsläpp” även av pengar• Säkerhet• Goodwill– Biogasbranschen tar ansvar– Visa handlingskraft gentemot myndigheterna7 feb 2012 5

Systemet med Frivilligt åtagandeSGC Rapport 172, januari 2007• Avfallsanläggningar• Utsläppsinventering• Utsläppsmätningar• Beräkning av relativa utsläpp/förluster• Anläggningen sätter utsläppsmål• Åtgärder för att nå målen• All rapportering till Avfall Sverige• Ramavtal för genomförande av alla mätningar och beräkningar iomgång 1, 2007-20097 feb 2012 6

RötningsanläggningBildkälla: Avfall Sverige U2007:02 rev7 feb 2012 7

UppgraderingsanläggningBildkälla: Avfall Sverige U2007:02 rev7 feb 2012 8

Rötningsanläggningar• Boden• Borås• Eskilstuna• Falköping• Helsingborg• Jönköping• Kalmar• Kristianstad• Laholm• Linköping• Linköping (reningsverk)• Norrköping• Skellefteå• Skövde• Uppsala• Vänersborg• Västerås• Wrams GunnarstorpUppgraderingsanläggningar• Boden• Borås• Eskilstuna• Falköping• Göteborg (reningsverk)• Helsingborg (x2)• Jönköping (x2)• Kalmar NY!• Kristianstad• Laholm• Linköping• Malmö (reningsverk) NY!• Norrköping• Norrköping (reningsverk)• Skellefteå• Skövde• Stockholm, Bromma (reningsverk)• Stockholm, Henriksdal (reningsverk)• Uppsala• Västerås• Wrams Gunnarstorp• Östersund (reningsverk)7 feb 2012 9

BiogaskartanBildkälla:www.energigassverige.se7 feb 2012 10

RESULTAT

Rötningsanläggningar, totala förluster654Metanförlust (%)3210Reningsverkslam Hushållsavfall Industriavfall7 feb 2012 12

Uppgradering, totala förluster654Metanförlust (%)3210Kemisk adsorption "End-of-pipe"PSA Vattenskrubber7 feb 2012 13

Metanförlust i restgas relativt anläggningens storlek5,0BAT Obehandlad Linjär(Obehandlad)4,54,0Metanförlust i restgas (%)3,53,02,52,01,51,00,50,00 1 000 000 2 000 000 3 000 000 4 000 000 5 000 000 6 000 000Anläggningens storlek (Metanflöde Nm3/år)7 feb 2012 14

Rötningsanläggningar, totala förluster• Omgång 1: 2007-2009Kategori Medel MedianReningsverk 1,4 % 1,5 %Hushållsavfall 2,0 % 1,1 %Industriavfall 1,2 % 0,2 %1,6 % 0,7 %• Rullande medelvärdeKategori Medel MedianReningsverk 1,5 % 1,8 %Hushållsavfall 2,1 % 1,0 %Industriavfall 0,8 % 0,3 %1,5 % 0,3 %7 feb 2012 15

Uppgraderingsanläggningar, totala förluster• Omgång 1: 2007-2009Teknik Medel MedianCOOAB 0,4 % 0,4 %End-of-pipe 1,7 % 1,7 %PSA 2,5 % 1,8 %Vattenskrubber 3,2 % 2,1 %2,7 % 2,1 %• Rullande medelvärdeTeknik Medel MedianCOOAB 0,2 % 0,2 %End-of-pipe 1,0 % 0,7 %PSA 2,5 % 1,8 %Vattenskrubber 2,1 % 2,0 %1,6 % 1,1 %7 feb 2012 16

Defaultvärden till HBK-mall• Hållbarhetskriterier för biobränslen• Beräkningsmall framtagen av biogasbranschen– i samråd med Energimyndigheten– granskat av IVL• Tredje kvartilen av de rullandemedelvärdena årsskiftet 2011/2012– 2,5 % produktion– 2,1 % uppgradering7 feb 2012 17

GENOMSLAG

Förbättringar• Rötningsanläggning– 2007: Förlust 7,5 %– 2010: Förlust

Reflektion• Frivilligt åtagande innebär att en liten del av de totala anläggningarnahar kunskap om sina utsläpp• Alla Avfall Sveriges medlemmar som är berörda deltar• Flera stora aktörer inom avfallsrötning står utanför Avfall Sverige ochdeltar inte heller i FÅ• Ett minimalt antal ARV deltar eller har genomfört andra studier• Industrianläggningar• Gårdsanläggningar7 feb 2012 20

Myndigheternas syn• Biogasstrategin• ”metanläckage från produktion och uppgradering av biogas måsteminimeras annars kan miljönyttan med rötning förloras”• ”det är angeläget att avfallsbranschen fortsätter arbetet med detfrivilliga åtagande att kontrollera metanläckagen från rötning ochuppgradering, samt att fler producenter ansluter sig”• Liknande skrivning i Nationell avfallsplan• Övriga branscher då??7 feb 2012 21

KLIMP• ”Svenska statens stöd till klimatinvesteringsprogram, Klimp, innebäratt Naturvårdsverket stödjer kommuner och andra aktörer med bidragtill långsiktiga investeringar som minskar växthuseffekten.”• KLIMP utvärdering– 1/3 av bidragstagarna är med i Frivilligt Åtagande– ”Även om metanutsläppen vid rötning och uppgradering står för enliten del av den totala klimatpåverkan så är det relativt enkelt ochkonkret att göra någonting åt det.”7 feb 2012 22

Jordbruksverket• Strategi för stöd till investeringar i biogasanläggningar• ”Hög prioritet ska ges till anläggningar där utsläppen från rötrestenminimeras genom efterrötning i gastäta behållare med uppsamling avgasen. Hög prioritet får även ges till anläggningar där andra lösningartillämpas i samma syfte och kan anses vara likvärdiga alternativ tillgastät lagring. Likvärdiga alternativ kan t.ex. handla om reglering avrötrestens temperatur i kombination med någon form avsvämtäckning. Även system som innebär en mycket hög grad avutrötning av substratet, t.ex. genom långa uppehållstider, kan fungerasom likvärdiga alternativ.”7 feb 2012 23

Forskarvärlden• Anaerobic digestion and digestate use: accounting of GHG andglobal warming contribution• Uppskattar utsläppen från uppgradering till 0,2 %When we made a literature review for the article we had trouble findinggood data for fugitive methane emissions from upgrading of biogasand we settled on only using the number that appear in the article. Ican see from you very interesting presentation page 20-22 that ournumber is in the very low end of you data. If I had known yourpresentation I would have considered extending the range. If youhave published the data in a journal I would very much like to have acopy.Best regardsJacob Møller7 feb 2012 24

ORBIT7 feb 2012 25

Utsläpp av växthusgaser vid odling av grödor förbiodrivmedel samt produktion av biogas från gödsel• Jordbruksdepartementet gav 2008-12-11 SLU ett uppdrag om”beräkning av växthusgasemissioner inom ramen för EU:shållbarhetskriterier för biodrivmedel”. Uppdraget var att beräkna hurodlingen i Sverige av jordbruksgrödor för biodrivmedel och annanvätskeformig bioenergi samt produktion av biogas med flytgödselresp. fastgödsel som råvara, påverkar utsläppen av växthusgaser.7 feb 2012 26

SLU regeringsuppdrag4.3 Emissioner av metan och lustgasUnder uppgraderingen sker ett visst metanläckage.För en recirkulerande, genomströmmandevattenskrubber kan metanförlusterna vara så högasom 18% men även läckage motsvarande mindre än2% har rapporterats (Persson, 2003). Vid blandannat en uppgraderingsanläggning i Boden, därvattenskrubbertekniken tillämpas, tar man tillvara påmetanläckaget (som uppskattats till ca 3 % föranläggningen). Metanet förbränns katalytiskt för attoskadliggöras och värmer samtidigt upp lokalerna.Därmed blir metanläckaget till omgivningen mindreän 0,1% (Held et al., 2008), och värdet 0,1%används därför i föreliggande beräkning.7 feb 2012 27

SLU regeringsuppdrag7 feb 2012 28

Avloppsreningsverk (ca 130 st)• Deltar i frivilligt åtagande:– Tekniska Verken, Linköping• Avloppsrening och avfall i samma anläggning.– Boden– Eskilstuna– Falköping– Jönköping– Skövde• Käppala (Lidingö, Stockholm)• Gryaab (Göteborg)• Trollhättan7 feb 2012 29

MÄTTEKNIK

SP Biofuels PROJEKT• Handbok metanmätningar• Värdering och utveckling av mätmetoder förbestämning av metanemissioner från biogasanläggningar (fas 1)• Värdering och utveckling av mätmetoder förbestämning av metanemissioner från biogasanläggningar (fas 2)7 feb 2012 31

Handbok metanmätningar• Riktad till– Mätkonsulter– Anläggningar som vill utföra egna mätningar– Avsnitt om strategier för läcksökning• Beräkningsmallar i Excel• Standardiserade metoder– SS-EN ISO 25139 och 25140• Rapport SGC 227, publicerad feb 20117 feb 2012 32

7 feb 2012 33

Värdering och utveckling av mätmetoder… (fas 1)• Litteraturstudie: Metoder att bestämma utsläpp från öppna ytorRapport SGC 238,publ november 20117 feb 2012 34

Två angreppssätt• Mäta ytemissioner från delar av den totala ytan (g CH 4 /s/m 2 )– Representativa ytor• Massemissioner från hela ytan (g CH 4 /s)7 feb 2012 35

KammarmätningSLUTENÖPPENBildkälla: Avfall Sverige U2011:187 feb 2012 36

Lindvall huvBildkälla: The Odour Unit, AUS7 feb 2012 37

ProvtagningshuvBildkälla: Andersen: Quantification of gaseous emissionsfrom composting of garden waste7 feb 2012 38

Plymmätning med RPMBildkälla: Evaluation of Fugitive Emissions Using Ground-BasedOptical Remote Sensing Technology. u.o. :US EPA, 2007.7 feb 2012 39

Plymmätning med DIALBildkälla: www.spectrasyne.ltd.uk7 feb 2012 40

Värdering och utveckling av mätmetoder… (fas 2)Bildkälla: Agnes Willén, JTI7 feb 2012 41

HÅLLBARHETSKRITERIER

Hållbarhetskriterier för biodrivmedel• Ny lagstiftning från EU• Krav för att erhålla skattefrihet• Biogas som används till fordonsdrift omfattas• Utsläpp i hela produktionskedjan (LCA)• Är bränslet hållbart?• Hur mycket bättre än det fossila alternativet?7 feb 2012 43

Växthusgasminskning• Alla anläggningar fr.o.m. april 2013: 35 %• Alla anläggningar fr.o.m. januari 2017: 50 %• Anläggningar som tas i drift fr.o.m. 2017: 60 %• Normalvärde för biogas från ”organiskt kommunalt avfall”: 73 %– 1 % förlust i produktion, 1 % förlust i uppgradering• Defaultvärden baserade på statistik från frivilligt åtagande– 2,5 % förlust i produktion, 2,1 % förlust i uppgradering– Växthusgasminskning: 56 %• Transporter av substrat och producerad gas, energianvändning7 feb 2012 44

IED

Industrial Emissions Directive (IED)BILAGA I - Kategorier av verksamhet som avses i artikel 10• 5.3 a) Bortskaffande av icke-farligt avfall med en kapacitet somöverstiger 50 ton per dygn genom en eller flera av följandeverksamheter och med undantag för verksamheter som omfattas avrådets direktiv 91/271/EEG av den21 maj 1991 om rening avavloppsvatten från tätbebyggelse:– Biologisk behandling.• b) Återvinning, eller en kombination av återvinning och bortskaffande,av icke-farligt avfall med en kapacitet som överstiger 75 ton per dygngenom en eller flera av följande verksamheter, och med undantag förverksamheter som omfattas av direktiv 91/271/EEG:– Biologisk behandling.7 feb 2012 46