Klimanytte av biogassproduksjon fra matavfall og restråstoff : sammenligningsanalyse av potensialet for etablering av biogassanlegg basert på matavfall og restråstoff i Arkhangelsk og i Tromsø

• Main Author: Shishlakova, Tatiana
• Format: Master Thesis
• Language: Norwegian Bokmål
• Published: Norwegian University of Life Sciences, Ås 2016
• Subjects: biogass; matavfall; restråstoff; Arkhangelsk; Tromsø; klimanytte; VDP::Technology: 500::Environmental engineering: 610; Russland; Finnes; Troms Fylke; Jorda; Troms
• Online Access: http://hdl.handle.net/11250/2382987

Både Norge og Russland ligger etter i biogassproduksjon fra matavfall sammenliknet med andre land i Europa. Norge og Russland er naboland og har mye til felles. De er landene som jeg har tilknytning til. Med denne masteroppgaven vil jeg bidra til deres samarbeid innen fornybar energisektor. Målet med denne oppgave er å sammenligne juridiske og politiske forutsetninger, potensialet, miljøeffekter og investeringskostnader av etablering av biogassproduksjon basert på matavfall og restråstoff i to vennskapsbyer, Arkhangelsk og Tromsø. Oppgaven ble gjennomført gjennom litteraturvurdering, intervjuer av matprodusenter og avfallstjenster, bruk av statistiske data, samt analyse av livsløp av biogassproduksjon. Livsløpsanalyse er gjort ved hjelp av modelleringsverktøy SimaPro, med basis i modeller som er utviklet av Østfoldforskning. Biogass kan erstatte energi fra andre ikke-fornybare og forurensende energibærere som naturgass, olje og kull, og kan dermed redusere utslipp av klimagasser. Biprodukt ved biogassproduskjon er biorest, som kan anvendes som jordforbedringsmiddel og gjødsel i matproduksjon. I slik tilfelle slipper man å bruke torv og mineralgjødsel som gir høye klimagassutslipp. En del av karbonet i biorest vil lagres i jorda og dermed redusere klimagassutslipp. SimaPro beregner klimanytte ved å anvende biogass i stedet for naturgass, fjernvarme eller diesel og anvende biorest i stedet for mineral gjødsel. Klimanytte er målt i mengde klimagasser som unngås ved å bruke biogass og biogjødsel som erstatning. Resultater er vist i CO2 ekvivalenter. Det har blitt vurdert to scenarier for matavfall- og restråstoffhåndtering og seks mulige biogass-scenarier i begge byer: (A0) Dagens scenariet i Arkhangelsk er deponi av alt avfall på lagringsplass. (T0) Kompostering er dagens løsning for behandling av matavfall og restråstoff i Tromsø. De studerte biogass-scenarier er i Arkhangelsk: (A1) Biogass produserer varme ved å erstatte forbrenning av naturgass; (A2) Biogass brukes for å produsere elektrisitet ved å erstatte forbrenning av naturgass; (A3) Biogass brukes i stedet for diesel i kjøretøy. De studerte biogass-scenarier i Tromsø er: (T1) Biogass produserer varme ved å erstatte fjernvarmemix; (T2) Biogass brukes for å produsere elektrisitet ved å erstatte vannkraft; (T3) Biogass brukes i stedet for diesel. I alle biogass-scenarier erstatter biorest mineralgjødsel. Gjennomgang av artikler og dokumenter om regelverk for de to land viste at Norge har innført alle EU-direktiver som gjelder klimapolitikk og har flere godt fungerende lover og forskrifter som begrenser klimagassutslipp og sikrer god avfallsbehandling. Det finnes også internasjonale avtaler med Sverige og Russland, for å fremme produksjon av fornybar energi. I tillegg til nasjonale mål har kommuner også ansvar for klimatiltak planlegging. Tromsø kommune utarbeidet handlingsprogram for miljøvern og ressursforvaltning og Klima- og energiplan. Disse dokumenter stimulerer miljøvennlig avfallsbehandling. Foreløpig er regelverk av avfallshåndtering i Russland ikke harmonisert med europeiske regelverk. Det fører til en ubalanse i avfallspolitikken i Russland. Ustabilt investeringsklima i Russland sammen med manglende politisk vilje, manglende FoU kompetanse og manglende virkemidler fra myndighetene er vesentlige hindre. Det er stort potensial for biogass produksjon i begge regioner. Aktuelle råvarekilder til organiske avfall i Arkhangelsk og i Tromsø er husholdning, avløpsslam, fiskeri, restauranter, butikker og park- og hageavfall. I Arkhangelsk kan man skaffe restprodukter også fra skogsindustri, papirfabrikk, slakteri, fjørfe-slakteri, meieri, samt spritproduksjon. Arkhangelsks befolkning kaster rundt 77000 tonn matavfall og restråstoff årlig. I Tromsø-region kan man skaffe ca. 6 000 tonn matavfall. Troms fylke er en av de fylkene med de største volumene av tilgjengelig restråstoff fra fiskeri og havbruk-145 000 tonn. Her ligger det et stor potensial for både fôr og konsumprodukter samt biogassproduksjon. Ved å blande forskjellige substrater biogassutbytte økes. Det er vanskelig å konkludere hvor mye av hvert enkelt tilgjengelig substrat er optimalt. Det bør testes gjennom pilotstudier basert på tilgjengelige biprodukter i de to regioner. Biogassutbytte er viktig faktor i lønnsomheten i etablering av biogassproduksjon. Gjennomførte SimaPro-analysen av alle biogass-scenarier viste at største klimanytte oppnås ved å produsere biogass og erstatte drivstoff. Ved utnyttelse av biogass som drivstoff kan man redusere utslipp av klimagasser med 127 000 tonn i Arkhangelsk og 3 000 tonn i Tromsø årlig i forhold til dagens løsning. Forventet biogassproduksjon basert på matavfall og restråstoff i Arkhangelsk og i Tromsø er henholdsvis 48,71 GWh/år og 9,52 GWh/år. Investeringskostnader for slik biogassanlegg i Arkhangelsk er 30,6 millioner EUR pluss årlige driftskostnader 3,2 millioner EUR. For anlegg i Tromsø med forventet biogassproduksjon 9,52 GWh/år er investeringskostnader ca. 6 millioner EUR og driftskostnader er 0,6 millioner EUR, alle priser basert på norsk kostnadsnivå. Mulige inntekter fra biogassproduksjon kan være fra salg av energi i form av varme, elektrisitet eller drivstoff, inntekter fra avfall tjeneste og tilskudd for å fremme fornybar energi. Å etablere biogassproduksjon i begge regioner er klimafornuftig løsning, så lenge energien og bioresten kan utnyttes effektivt. Man kan redusere rundt 130 000 tonn klimagasser i Arkhangelsk og i Tromsø. Men utbygging av biogassanlegg krever store investeringer og effektive løsninger. For vellykket prosjekt må følgende steger være gjennomført: lukking av deponi; implementering av vel fungerte kildesorteringssystem; vurdering av anvendelse av biogass og biorest; detaljert økonomisk vurdering av kostnader og forventede inntekter. Generell sett er økt utbredelse av fornybar energi basert på samhandling mellom de tre pilarer: godt fungerte regelverk, både nasjonalt og regionalt, folks klimaforståelse og smarte teknologier. Stimulerende statlig politikk er en avgjørende faktor for å fremme fornybar energi. M-FORNY