Miljø- og Fødevareudvalget 2023-24
MOF Alm.del Bilag 635
Offentligt
RÅDET FOR GRØN OMSTILLING
Beregninger af klimaeffekten fra pyrolyse og biokul
I ’Aftale om et Grønt Danmark’ fra den grønne trepart forventes, at der kan generes negative
udledninger på op mod 0,3 mio. ton CO2e i biokul fra pyrolyse i 2030 som led i indførelsen af en
drivhusgasafgift for landbruget. Aftalen synes at antage, at de 0,3 mio. ton CO2 lagret i biokul
umiddelbart kan erstatte en reduktion af landbrugets drivhusgasudledninger af samme størrelse.
Som omtalt i afrapporteringen fra ekspertgruppen for en grøn skattereform, er pyrolyse baseret på
biomasse, som også danner et kulstoflager, hvis den efterlades på marken. Netto-effekten af biokul på
jordens kulstoflager skal derfor beregnes som lageret af biokul minus det mistede, naturlige
kulstoflager fra den anvendte biomasse.
Rådet for Grøn Omstilling (RGO) har nedenfor beregnet klimaeffekter ved produktion og lagring af 0,3
mio. ton CO2e i biokul ved pyrolysering af tre forskellige typer biomasse: Halm, afgasset biomasse
(biogas-digestat, også kaldet gyllefibre) og træ. Netto-effekterne er beregnet som mængden af
produceret biokul minus det mistede, naturlige kulstoflager fra den anvendte biomasse.
Konklusioner
Beregningerne viser, at der kan der gå mange år, før pyrolyse får en positiv klimaeffekt: Ved pyrolyse af
træ kan der gå 30 år og bruges der afgasset biomasse fra biogasanlæg kan netto-effekten være negativ
i over 40 år. Kun pyrolyse af halm viser positiv netto-lagring efter få år. Desuden er netto-effekten i
forhold til atmosfæren vedvarende lavere end mængden af lagret CO2 i biokul – og i væsentligt omfang,
hvis der anvendes træ eller afgasset biomasse i pyrolyseprocessen.
Aftalen om afgifter på landbrugets drivhusgasudledninger bør som konsekvens baseres på, at 0,3 mio.
ton CO2 i biokul kun kan erstatte en væsentlig mindre reduktion i landbrugets udledninger af CO2-
ækvivalenter i 2030.
Rådet for Grøn Omstilling er enig i, at det kan være nødvendigt at udvikle og afprøve nye teknologier,
som kan trække CO2 ud af atmosfæren - herunder også pyrolyse. Men inden sådanne teknologier
udbredes i stor skala, må der opbygges nødvendig viden om netto-effekterne i forhold til klimaet. For
pyrolyse mangler desuden viden om, hvilke biomasser det ud fra miljø-, ressource- og klimamæssige
hensyn giver mening at pyrolysere.
Baggrund
Når biomasse pyrolyseres, vil det kun være omkring 37-50 procent af kulstoffet i biomassen, der ender
i biokullet
i
. Resten af kulstoffet ender enten i pyrolyseolie og -gas eller anvendes i selve
pyrolyseprocessen. Biokul anses for stabilt og vil kun langsomt blive omdannet til CO2 igen ved
udbringning på marker. Hvis biomassen alternativt anbringes på marken eller efterlades i skove, vil der
også ske en kulstoflagring, men rå biomasse nedbrydes væsentligt hurtigere til CO2 end biokul.
Klimaeffekten af pyrolyse afhænger også i stor grad af, i hvilket omfang man medregner fortrængning
af fossil gas og olie ved brug af pyrolyse-olie og -gas. Ekspertgruppen bag grøn skattereform har taget
udgangspunkt i, at pyrolyseolien vil blive anvendt i søfarten, der ligger uden for 70 pct.-målsætningen,
og at gassen og overskudsvarmen erstatter anden vedvarende energiproduktion. Nedenfor er derfor
lagt til grund, at brug af pyrolyseolie-, gas og overskudsvarme ikke medfører CO2-reduktioner i den
nationale emissionsopgørelse.
ii
Umiddelbart kan der være tekniske og miljømæssige udfordringer ved at bruge pyrolyseolie som
brændstof i skibe. Det er på nuværende tidspunkt uklart, om det giver mening at anvende pyrolyseolie,
set i lyset af den omfattende behandling, der vil være nødvendig for at gøre det brugbart som
transportbrændstof. Brug af pyrolyseolie bør derfor kun foregå, hvis det kan ske på miljømæssig
1
 MOF, Alm.del - 2023-24 - Bilag 635: Henvendelse af 30/8-24 fra Rådet for Grøn Omstilling om klimaeffekt af pyrolyse og biokul
2901776_0002.png
RÅDET FOR GRØN OMSTILLING
forsvarlig vis.
RGO har dog foretaget følsomhedsberegninger, hvor pyrolyse-olie og -gas fortrænger
fossile brændsler.
Pyrolysering af især afgasset biomasse kan også have andre gavnlige klimaeffekter
–
f.eks. mindre
metan- og lattergas-dannelse ved lagring af den afgassede biomasse.
iii iv
Svarer udvalget medregner
tilsyneladende ikke disse sideeffekter. Desuden er effekterne usikre og udledningerne vil formentlig
være omfattet af loftet over metan-udslip fra biogasanlæg eller den fremtidige drivhusgasafgift for
landbruget. Disse reguleringer vil i givet fald reducere de pågældende udledninger, uanset om det sker
ved pyrolyse eller ej. Derfor medtages øvrige klimaeffekter heller ikke i beregningerne.
Netto-effekten ved pyrolyse af biomasse beregnes følgelig ved at sammenligne:
1) Det akkumulerede CO2-lager af biokul på marker ved tilførsel af en fast mængde på 0,3 mio.
ton CO2 per år i 100 år - dog med lineær indfasning de første 5 år.
2) Det akkumulerede CO2-lager af de rå biomasser anvendt til pyrolysering over en periode på
100 år, hvis de alternativt anbringes på marker eller efterlades i skove.
Grundantagelser og data
Beregningerne tager udgangspunkt i to kilder:
Energistyrelsens teknologikatalog: Antagelser om pyrolyseprocessens konvertering af halm og afgasset
biomasse til biokul, pyrolyseolie og -gas er hentet fra Energistyrelsens Teknologikatalog.
v
Teknologikataloget angiver, at mellem 37% og 50 % af biomassens kulstofindhold overføres til
biokullet. Teknologikataloget anvendes traditionelt som et gennemarbejdet og neutralt vidensgrundlag,
som lægges til grund i de fleste analyser på energiområdet.
DCA-publikationer: Data for frigivelse af CO2-indholdet i hhv. biokul, halm og afgasset biomasse til
atmosfæren over tid, når det anbringes på marker, kan sammenfattes i såkaldte nedbrydningskurver.
De senest offentliggjorte nedbrydningstal for de nævnte biomasse-typer under danske forhold er
udarbejdet af DCA ved Århus Universitet i 2024 (herefter DCA 2024).
vi
RGOs beregninger er dog
baseret på et tidligere notat fra samme institut fra 2022, hvor der foreligger nedbrydningskurver år for
år i 100 år og tallene for biokul og afgasset biomasse stort set ens (herefter DCA 2022).
vii
Opdateringen fra 2024 opererer med lidt hurtigere nedbrydning af halm. DCA har dog ikke lavet en ny
nedbrydningskurve for halm år for år, og i mangel heraf bruges 2022 tallene - med forbehold for at
halmen nedbrydes hurtigere.
RGO har beregnet CO2-frigivelsen over tid ved naturlig forrådnelse af træ-affald som en eksponentiel
nedbrydning som anvist af IPCC. Konkret tages der udgangspunkt i det træ-miks, der anvendes af
danske varme- og kraftvarmeværker.
viii
Desuden antages samme biokul udbytte som
Teknologikataloget gør for halm. Disse antagelser må anses for mere usikre end dem benyttet for de
andre rå biomasser.
Både antagelser om konverteringseffektivitet i pyrolyseprocesser samt alle data for CO2-frigivelse er
imidlertid behæftet med betydelige usikkerheder, fordi der er meget begrænsede erfaringer med og
empirisk forskning om produktion af biokul og henfald af denne og de anvendte biomasser over mange
år. For afgasset biomasse foreligger der således en anden, ret forskellig nedbrydningskurve fra DCA på
Århus Universitet fra 2022 i en videnssyntese for biokul (herefter DCA Videnssyntese).
ix
En dansk
producent af pyrolyseanlæg har opnået overførsel på op mod 50% af kulstofindholdet i afgasset
biomasse til biokul.
x
En PhD studerende på RUC har set på internationale studier i SIMPLY-projektet,
som kommer frem til lignende resultater både for nedbrydningskurver og overførsel af kulstof til
2
 MOF, Alm.del - 2023-24 - Bilag 635: Henvendelse af 30/8-24 fra Rådet for Grøn Omstilling om klimaeffekt af pyrolyse og biokul
RÅDET FOR GRØN OMSTILLING
biokullet.
xi
Nedenfor præsenteres derfor følsomhedsberegninger for effekterne af pyrolyse på afgasset
biomasse med disse, alternative forudsætninger.
Endelig kan antagelsen om, at pyrolyse-olie og -gas ikke fortrænger fossile brændsler som nævnt
diskuteres, men det er ikke belyst nedenfor.
Biokul på afgasset biomasse fra biogasanlæg (biogas digestat)
•
•
•
•
Vi sammenligner de akkumulerede kulstoflagre i hhv. afgasset biomasse eller biokul baseret på
pyrolysering af biomasse ved en årlig produktion af biokul svarende til 0,3 mio. t CO2.
I første omgang anvendes antagelserne om biokul udbytte fra Teknologikataloget samt de
seneste nedbrydningskurver for biokul hhv. afgasset biomasse fra DCA.
Vi regner med en lineær opskalering af pyrolysprocesserne over 5 år til i alt 0,3 mio. ton CO2 i
biokul per år jf. Svarrer udvalgets rapport.
Vi har ikke indregnet klima-effekter af foregående biogas-produktion, fordi formålet er at vise
forskelle i kulstoflagring ved enten at udbringe afgasset biomasse eller biokul fra pyrolyse på
marker.
0,3 Mt CO2 i biokul kræver input på ca. 0,8 mio. t CO2 i afgasset biomasse/år ved brug af
antagelserne i Energistyrelsens Teknologikatalog. Det er således de akkumulerede CO2-lagre
ved årlig tilførsel af hhv. 0,3 mio. t CO2 biokul eller 0,8 mio. t CO2 i afgasset biomasse over en
periode på 100 år, der sammenlignes i beregningen.
Med de nævnte forudsætninger giver pyrolysering af afgasset biomasse først en positiv
nettoeffekt på kulstoflageret i jord efter godt 40 år jf. figur 1. Desuden vil netto-effekten
vedvarende være væsentlig lavere end kulstofmængden i biokul.
•
•
3
 MOF, Alm.del - 2023-24 - Bilag 635: Henvendelse af 30/8-24 fra Rådet for Grøn Omstilling om klimaeffekt af pyrolyse og biokul
2901776_0004.png
RÅDET FOR GRØN OMSTILLING
Figur 1 – Klimaffekt af biokul fra pyrolyse af afgasset biomasse
Tabel 1 - Klimaffekt af biokul fra pyrolyse af afgasset biomasse
Lager i mark,
Mio. t CO2
Biokul
Afgasset
biomasse
Netto-effekt
pyrolyse
2030
0,9
1,7
-0,3
2040
3,8
5,2
-1,4
2050
6,7
8,1
-1,4
2060
9,6
10,5
-1
2070
12,3
12,6
-0,2
4
 MOF, Alm.del - 2023-24 - Bilag 635: Henvendelse af 30/8-24 fra Rådet for Grøn Omstilling om klimaeffekt af pyrolyse og biokul
2901776_0005.png
RÅDET FOR GRØN OMSTILLING
Biokul på halm
•
•
•
Vi sammenligner de akkumulerede kulstoflagre i hhv. halm eller biokul baseret på pyrolysering
af halm ved en årlig produktion af 0,3 mio. t biokul.
Vi regner med en lineær opskalering af pyrolyseprocesserne over 5 år til i alt 0,3 mio. ton CO2e
per år jf. Treparts aftalen.
0,3 Mio. t CO2 i biokul kræver input på ca. 0,6 mio. t CO2 i halm /år. Det er de akkumulerede
CO2-lagre ved årlig tilførsel af hhv. 0,3 mio. t CO2 i biokul eller 0,6 mio. t CO2 i halm over en
periode på 100 år, der sammenlignes i beregningen jf. figur 2.
Figur 2 - Klimaffekt af biokul fra pyrolyse af halm
Tabel 2 - Klimaffekt af biokul fra pyrolyse af halm
Lager i mark,
Mio. t CO2
Biokul
Halm
Netto-effekt
pyrolyse
2030
0,9
1,4
-0,5
2040
3,8
2,9
0,9
2050
6,7
4,1
2,6
2060
9,6
5,1
4,5
2070
12,3
5,9
6,4
5
 MOF, Alm.del - 2023-24 - Bilag 635: Henvendelse af 30/8-24 fra Rådet for Grøn Omstilling om klimaeffekt af pyrolyse og biokul
2901776_0006.png
RÅDET FOR GRØN OMSTILLING
Pyrolysering af halm giver en positiv kulstoflagring på marker og dermed klimaeffekt efter få år.
Effekten er endda hurtigere end indikeret her, da DCA nu antager hurtigere forrådnelse af halm end i de
2022-tal, der lægges til grund i ovenstående sammenligning.
Den hurtige positive lagrings- og klimaeffekt i forhold til pyrolysering af afgasset biomasse skyldes at
halm rådner og omdannes til CO2 meget hurtigere end afgasset biomasse. Hvis halm i stedet for at
kommes i pyrolyseanlæg direkte, kommes i biogasanlæg først, vil være en positiv vandmiljøeffekt, da
kvælstof i biogasprocessen bliver mere plantetilgængeligt, og derfor ikke udvaskes i lige så stor grad.
Der skal altså ske en afvejning mellem hensynet til klimaet og hensyn til vandmiljø.
Biokul fra træ
Biokul fra træ nævnes også i Treparts aftalen.
•
•
•
Vi sammenligner de akkumulerede kulstoflagre ved at efterlade træ i skove eller anbringe
biokul fra pyrolyse af træ på marker ved en årlig produktion på 0,3 mio. t CO2 i biokul.
Vi regner med en lineær opskalering af pyrolyseprocesserne over 5 år til i alt 0,3 mio. ton CO2 i
biokul per år jf. Svarrer udvalgets rapport.
0,3 Mio. t CO2 i biokul kræver input på ca. 0,6 mio. t CO2 i træ/år. Det er de akkumulerede
CO2-lagre ved årlig tilførsel af hhv. 0,3 mio. t CO2 i biokul eller 0,6 mio. t CO2 i træ over en
periode på 100 år, der sammenlignes i beregningen jf. figur 3.
Figur 3 - Klimaffekt af biokul fra pyrolyse af træ
6
 MOF, Alm.del - 2023-24 - Bilag 635: Henvendelse af 30/8-24 fra Rådet for Grøn Omstilling om klimaeffekt af pyrolyse og biokul
2901776_0007.png
RÅDET FOR GRØN OMSTILLING
Tabel 3 - Klimaffekt af biokul fra pyrolyse af træ
Lager i mark
el. skov, Mio. t
CO2
Biokul
Træ
Netto-effekt
pyrolyse
2030
0,9
1,7
-0,8
2040
3,8
5,7
-1,9
2050
6,7
8,1
-1,4
2060
9,6
9,5
0,1
2070
12,3
10,3
2,0
Pyrolyse af træ er væsentligt længere om at give positiv netto-lagring af CO2 end ved pyrolyse af halm –
omkring 30 år. Det skyldes, at træ efterladt i skove i gennemsnit er væsentligt længere tid om at rådne
end halm.
Hvis der anvendes importeret træ, skal tabet af kulstoflagre i skove konteres i eksportlandets
klimaregnskab, mens fordelene ved at lagre biokul på danske marker kan konteres i det danske
klimaregnskab. Men det ændrer intet ved, at pyrolysering af træ først giver en positiv effekt på den
globale kulstoflagring efter ca. 30 år.
Følsomhedsberegninger for afgasset biomasse
Pga. de ovenfor anførte usikkerheder omkring grundantagelser og -data er der gennemført en
usikkerhedsberegning for effekterne af pyrolysering af afgasset biomasse. Der er anvendt følgende
parametre:
•
•
•
Der er regnet ud fra en produktion af biokul på 0,3 mio. ton CO2 fra 2030 med lineær indfasning fra
2026 til 2030.
Nedbrydningskurven for biokul er ens i alle følsomhedsberegninger og er taget fra DCA 2024.
Kurve 1 bruger samme forudsætninger som figur 1 ovenfor. Antagelser om biokul-udbyttet er taget
fra Teknologikataloget og nedbrydningskurven for både biokul og afgasset biomasse er taget fra
DCA 2024.
Kurve 2 bruger Teknologikatalogets antagelser om biokul-udbytte og nedbrydningskurven for
afgasset biomasse fra DCA Videnssyntese.
Kurve 3 bruger antagelser om biokul-udbytte fra det såkaldte SIMPLY projekt og
nedbrydningskurven for afgasset biomasse fra DCA Videnssyntese.
•
•
7
 MOF, Alm.del - 2023-24 - Bilag 635: Henvendelse af 30/8-24 fra Rådet for Grøn Omstilling om klimaeffekt af pyrolyse og biokul
2901776_0008.png
RÅDET FOR GRØN OMSTILLING
Figur 4: Følsomhedsberegning for pyrolyse ved afgasset biomasse
Som det fremgår af figur 4 afhænger netto-effekten på CO2-lageret i jord i høj grad af
beregningsantagelserne. I det gunstigste tilfælde 3 går der kun 8 år inden der optræder en positiv
netto-effekt. I tilfælde 2 går der 14 år og i tilfælde 1 går der som tidligere nævnt godt 40 år. I alle
tilfælde er netto-effekterne af pyrolyse-processerne væsentligt mindre end den mængde CO2, der er
produceret og lagret i form af biokul.
8
 MOF, Alm.del - 2023-24 - Bilag 635: Henvendelse af 30/8-24 fra Rådet for Grøn Omstilling om klimaeffekt af pyrolyse og biokul
2901776_0009.png
RÅDET FOR GRØN OMSTILLING
Energistyrelsen (2024) ’Technology data - renewable fuels’, Chapter 105 Slow pyrolysis, side 362.
https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Analyser/technology_data_for_renewable_fuels.pdf
i
Ekspertgruppen for en grøn skattereform (2024) ’Grøn skattereform endelig afrapportering’, side 171.
https://skm.dk/media/ycflleas/groen-skattereform-endelig-afrapportering.pdf
iii
EA Energianalyse 2024: Analyse af samfundsøkonomiske effekter ved biokul
iv
Kamp, A. et al. 2023: Styrket grundlag for vurdering af klimaeffekter ved pyrolyse af tre forskellige typer af
biomasse til biokul
v
Energistyrelsen (2024) ’Technology data - renewable fuels’, Chapter 105 Slow pyrolysis, side 362.
https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Analyser/technology_data_for_renewable_fuels.pdf
vi
DCA 2024; Virkemidler til reduktion af klimagasser i landbruget 2024;
https://pure.au.dk/portal/en/publications/virkemidler-til-reduktion-af-klimagasser-i-landbruget-2024
vii
Jensen JL, Thers H, Elsgaard L. 2022. Afklaring om videns- og ressourcebehov ved at integrere biokul i C-TOOL
modellen til brug for emissionsopgørelser.
viii
side. 38 i: https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Basisfremskrivning/10._baggrundsnotat_-
_danmarks_forbrug_af_faste_biomassebraendsler_fokus_paa_traepiller_og_traeflis.pdf
ix
Knowledge synthesis on biochar in Danish Agriculture;
https://dcapub.au.dk/djfpublikation/djfpdf/DCArapport208.pdf
x
Tobias Pape Thomsen, RUC; personlig kommunikation
xi
Tobias Pape Thomsen, RUC, personlig kommunikation
ii
Mere viden
Nye veje for biomasse:
rgo.dk/projekt/nye-veje-for-biomasse
Carbon farming – en vigtig brik i den grønne
omstilling af landbruget?:
rgo.dk/udgivelse/carbon-farming-en-vigtig-brik-i-
den-groenne-omstilling-af-landbruget/
Kontakt:
Erik Tang, Seniorkonsulent, klima, energi og
bioressourcer
Telefon: 5362 3041
Mail: [email protected]
Trine Langhede, Rådgiver, Fødevarer og
Bioressourcer
Telefon: 3318 1931
Mail: [email protected]
9
Rådet for Grøn Omstilling er en uafhængig
non-profit miljøorganisation, der har rådgivet
om den grønne omstilling i mere end tre
årtier. Som en grøn løsningstank vil vi levere
konkrete, realiserbare og ambitiøse
løsningsforslag, der kan accelerere
omstillingen til et absolut bæredygtigt
samfund.
Rådet for Grøn Omstilling modtager støtte fra
European Climate Foundation til vores
arbejde for ambitiøse klimatiltag på fødevare-
og landbrugsområdet i Danmark og EU.