CIP Fonden viser vejen til en effektiv CO2-lagring med biokul

Artikel

Biokul kan understøtte den grønne omstilling af dansk landbrug ved at lagre CO₂ effektivt og langvarigt, fungere som gødningsprodukt og producere grøn energi undervejs.

Samfundsøkonomisk er fortrængningsomkostningerne ved at fjerne et ton CO₂ fra atmosfæren med biokul meget konkurrencedygtige i forhold til øvrige klimavirkemidler.

CIP Fonden lancerde i januar 2024 en række rapporter om brugen af biokul som klimavirkemiddel. Hovedrapporten Vejen til effektiv CO₂-lagring med biokul viser, hvordan biokul kan understøtte landbruget i den omfattende og investeringskrævende grønne omstilling, og samtidig skabe grøn energi til resten af samfundet sammen med andre sidegevinster.

Biokul af rester fra landbruget

Biokul laves af restbiomasser, der ikke har væsentlig anden økonomisk anvendelse. Typisk rester nederst i en kaskadanvendelse af biomasser. Det kan fx være restfibre fra biogasanlæg, husdyrgødning, halmrester, der i dag nedmuldes på markerne, og andre græs- og planterester. Eller rester som spildevandsslam og have/park affald. Altså sidestrømme, som kan bruges påny, give anledning til indtægter, og hvor vigtige næringsstoffer kan indgå i en cirkulær anvendelse, mens potentielt problematiske stoffer renses fra biomassen.

Når man laver biokul, opvarmes restbiomasserne i en pyrolyseovn, og ud af det kommer grøn energi i form af pyrolysegas (til varme og el), overskudsvarme (fx til fjernvarme), og bioolie, der kan bruges til grønne brændstoffer i sektorer, der ellers er svære at omstille. Ud kommer også en fast rest i form af biokul, der kan bruges som gødningsprodukt og til jordforbedring, men hvis egenskaber også er relevante i eksempelvis byggematerialer. Og som indeholder CO₂ fra biomassen på en fast og stabil form, altså kulstoflagring.

Se her, hvis du vil vide mere om processen.

Biokul som klimavirkemiddel

Det er forholdsvis nyt, både herhjemme og i udlandet, at se på biokul som et klimavirkemiddel. En såkaldt negativ emissionsteknologi, der fanger og lagrer CO₂.

1 ton biokul ~ 2 ton lagret CO₂e

Processen skaber også andre klimagevinster: når restbiomasserne behandles istedet for fx at blive bragt direkte ud på markerne, undgår man emissoner fra biomassen af potente drivhusgasser. Og når den grønne energi fra processen erstatter fossile alternativer, fortrænger man den type udledninger.

80 pct. af kulstoffet i biokullene er der stadig efter 100 år
75 pct. er der stadig efter 1.000 år

Det har vidensyntesen om biokul fra Aarhus Universitet fra 2022 vist. Og en række andre forskningsartikler har vist, at kulstoflagringen er både meget langvarig og stabil.

Biokullene kan på dokumenterbar vis lagre kulstof som andre CCS-teknologier. Dét er nyt. Biokul kan klimamæssigt både hjælpe med at ”rydde op” efter tidligere tiders udledninger til atmosfæren, men også efter udledninger, der ellers er svære helt at fjerne, fx emissioner fra jord og fra husdyr.

Nyt klimavirkemiddel baseret på gammelkendt teknologi

Selve brugen af biokul er dog ikke noget nyt. Allerede for mere end 2.500 år siden brugte man biokul til jordforbedring i Amazonas. Jorden i regnskoven er ofte sandet og ufrugtbar under det første tynde, men frodige jordlag. Ved at tilføre biokul har det været muligt at omdanne jorden til en mere næringsrig og frugtbar jord til dyrkning af fx fødevarer.

I Europa og en række andre lande bliver biokul i dag brugt til at forbedre jorden på landbrugsbedrifter og som gødningsprodukt til have/park-anlæg, i gartnerier og private haver. Og nogle steder også til at blande i cement, asfalt og forskellige andre materialer.

Biomasse nok til politisk målsætning

NIRAS har undersøgt omfanget af relevante restbiomasser i Danmark til biokul. Ud fra fem af de større kilder (ubjærgede halmrester, digestat, dybstrøelse, have/park affald og spildevandsslam) er der nok restbiomasse til at nå Landbrugsaftalens målsætning om lagring af 2 mio. ton CO₂e årligt fra 20301. Og der er potentiale til mere fra dansk landbrug med op til 10 mio. ton flere bioressourcer i 2030, jf. det Nationale Bioøkonomiske Panel.

Biokul giver samtidigt gode muligheder for at genbruge vigtige næringsstoffer som fx fosfor og kalium fra biomasserne og omfordele det mellem landbrugsjorde. Fosfor er afgørende for plantevækst, men er samtidig en knap ressource, som udvindes fra miner, importeres og spredes via kunstgødning. Biokul har samtidig en kalkende effekt på jorden.

Biokul er ikke bare biokul

De største gevinster kommer, når man anvender biokullet på landbrugsjord. Som gødning og som jordforbedring, hvor bl.a. jordens vandholdende evne styrkes, og hvor biokullene kan være med til at begrænse udvaskningen af kvælstoffer fra jorden til vådområder.

Men effekterne af at bruge biokul er ikke så lette at generalisere. Biokul er ikke bare biokul. Virkningen afhænger af en række forhold: hvilken biomasse de er lavet af, hvilken behandlingsproces de har været gennem, og hvilken type jord de anvendes på.

Der er allerede meget forskning om effekterne af at bruge biokul, også fra danske forsøg. Men der er brug for, at resultaterne bliver opsamlet systematisk og kategoriseret, så man bliver bedre til at se, hvor man med fordel kan anvende biokul og af hvilken slags.

Klimakreditter betaler for kulstof-lagring

CIP Fonden har undersøgt business casen bag forskellige typer af biokul for den samlede værdikæde og finder det rentabelt – når der vel at mærke også er et bidrag til betaling for kulstoflagringen. Det er ikke gratis. Nogen skal altså betale for biokullets positive klimaeffekt, hvis det skal være rentabelt for landmændene og pyrolyseværkerne.

Den betaling kan i dag komme fra markedet for køb og salg af klimacertifikater, fra højere priser på produkter i en værdikæde, der har gavn af det lavere klimaaftryk, eller fra støtte til kulstoflagring (CCS støtte).

Et klimacertifikat er et bevis på, at der er fjernet et ton CO₂ fra atmosfæren. Når et certifikat handles, kaldes det en klimakredit.

Kulstoflagring med biokul har gode forudsætninger for at finde medfinansiering gennem det voksende, globale marked for klimakreditter, fordi teknologien leverer en troværdig og langvarig lagring, der kan lokaliseres. Samtidig leverer biokul en række sidegevinster, som også har betydning for betalingsvilligheden.

Køberne af et klimacertifikat kan bruge det i deres klimaregnskaber. Priserne for klima certifikater er aktuelt omkring 130 euro pr. ton CO₂e, men markedet for klimakreditter (”carbon removals”) er endnu i sin opstart, og der er stor usikkerhed omkring de fremtidige priser. Se fx analyse af klimakreditter udført af SEGES Innovation for CIP Fonden her.

En europæisk standard for certificering af kulstoffjernelse og et fælles register er på vej fra EU, og det vil kunne styrke markedet for køb og salg af klimacertifikater med større transparens og troværdighed.

Biokul er samfundsøkonomisk godt klimavirkemiddel

Samfundsøkonomisk er prisen for at lagre et ton CO₂ med biokul konkurrencedygtig sammenlignet med andre CCS-teknologier som mekanisk fangst fra luften (direct air capture, DACCS) og afbrænding af biomasse på varmeværker (BECCS), hvor CO₂’en efterfølgende indfanges ved skorstenen og lagres i undergrunden. Det skyldes bl.a. flere positive sideeffekter, hvor fx næringsstoffer recirkuleres istedet for fx at blive brændt af i et kraftvarmeværk, men også lavere produktionspriser. Se bl.a. EA Energianalyses rapport for CIP Fonden her.

Det bør derfor overvejes at give biokul adgang til at søge CCS støtte på lige vilkår med disse teknologier. Det vil samtidig understøtte opbygningen af en industri til biokul ved at reducere noget af risikoen.

Biokul har klimamæssigt potentiale til at bidrage til Danmarks 2030-målsætning, og herunder de specifikke målsætninger for landbruget. Men det tager tid at opbygge en ny produktion og opnå klimaeffekterne. Og jo flere usikkerheder der er, jo mere omkostningsfyldt er det at begive sig ud i.

Behov for klare rammer

Teknologimæssigt er Danmark godt med, og der laves biokul 12 forskellige steder i Danmark. Med god geografisk spredning og samtidig også med variation i størrelsen af anlæg og i hvordan og af hvad man laver biokul. Og flere er på vej.

På nuværende tidspunkt knytter de væsentligste udfordringer ved markedsgørelsen af biokul sig til fraværet af en direkte regulering af biokul i dansk lovgivning. Jo længere tid det tager, jo mindre vil biokul kunne bidrage til klimamålsætninger på kort sigt. Potentialet er imidlertid stort og størst efter 2030 frem mod senere målsætninger om fx klimaneutralitet i 2045 og nettonegativ status i 2050.

Du kan læse mere om CIP Fondens hovedrapport og delrapporter her, hvor du også kan finde svar på forskellige spørgsmål om biokul.