The VTI National Transport Library Catalogue

Hur påverkas kvicksilver i miljön av olika energialternativ? - En förstudie fokuserad på biobränslen Kindbom, Karin ; Munthe, John

By: Kindbom, KarinContributor(s): Munthe, JohnPublication details: Stockholm IVL Svenska Miljöinstitutet AB, 1998; IVL rapport B 1299, Description: 290 KBSubject(s): Alternative energy | Mercury | Impact study | Biogas | Sweden | 15 | UhOnline resources: Publikation/Publication Abstract: Sverige står inför en framtida förändring av energisystemet där inhemska biobränslen (avverkningsrester, energiskog, andra åkergrödor samt sorterat avfall) bedöms få ökad betydelse. Ett ökat biobränsleutnyttjande i form av avverkningsrester innebär en betydande omställning av svenskt skogsbruk. Bortförsel av biomassa (grenar, toppar) från skogen innebär en bortförsel av näringsämnen som måste kompenseras genom återföring av förbränningsaska. Omfattande utredningar och forskningsprojekt har genomförts för att utreda miljökonsekvenser av det nya energisystemet. Studierna har till stora delar inriktats på näringsämnesbalansen i skogsekosystemet men även omsättningen av tungmetaller har studerats. Vid förbränning av biobränslen anrikas tungmetaller askan. Askåterföring innebär således att tungmetaller som tidigare varit bundna i vegetation återförs till skogsmarken. Kvicksilver är, till skillnad från de flesta andra metaller, flyktigt och emitteras därför till luft vid förbränning. För att utreda hur omsättningen av kvicksilver påverkas av en framtida omställning av energisystem har IVL genomfört en förstudie på uppdrag av ELFORSK och Naturvårdsverket. För utredningen har tre olika scenarier definierats, baserade på tillgängliga utredningar om biobränslepotentialen i Sverige; 1. Dagens situation med 77 TWh från biobränslen, inklusive avfall, varav 23.5 TWh från skogsbränsle. 2. Ett ökat biobränsleutnyttjande motsvarande ca 108 TWh varav 30 TWh från skogsbränslen och 22 TWh från energiskog. 3. Ett maximalt biobränsleutnyttjande motsvarande 160 TWh varav 70 TWh från skogsbränslen och 25 TWh från energiskog. De bränslen som beaktats i beräkningarna är grupperna skogsbränsle, skogsindustrins biprodukter, returlutar och åkerbränslen. Som jämförelse har även förbränning av avfall ingått i scenarieberäkningarna med 5, 7, och 9 TWh, för de tre scenarierna. Beräkningarna har syftat till att uppskatta dels den mängd kvicksilver som mobiliseras (i skördad biomassa eller genererat avfall), dels vilken andel som emitteras till luft, deponeras eller återförs som aska till skogsekosystemet. För kvicksilver som emitteras till luft har även en uppskattning av det framtida nedfallet i Sverige beräknats liksom den andel som förväntas spridas utanför landets gränser. För varje scenario har mängd “skördat” eller mobiliserat kvicksilver beräknats utifrån tillgänglig information om kvicksilverinnehåll i biobränslen och avfall. Beräkningarna har gjorts som intervall då haltuppgifterna i flera fall varierar kraftigt. Vid förbränning har antagits att rökgasen inte renas på annat sätt än med partikelavskiljning, vilket ger en emissionsfaktor på 0.95, d.v.s. 95% av kvicksilvret i bränslet emitteras till luft. För avfall har antagits en lägre emissionsfaktor på 0.13 då avfallsförbränningsanläggningar i allmänhet är utrustade med effektiv rökgasrening. Uppskattningen av kvicksilvernedfall har gjorts med underlag från tidigare utredningar av spridning och nedfall av kvicksilver emitterat från källor i Sverige. Nedan sammanfattas de viktigaste slutsatserna av projektet: - Det är stora skillnader i kvicksilverflödets mönster mellan sorterat brännbart avfall och de övriga studerade biobränslena. Den mobiliserade mängden kvicksilver är större i brännbart avfall än i övrig biobränsleråvara, i nutidsscenariet i storleksordningen 6 gånger större medan skillnaden i framtiden minskar till en faktor ca 1.5-2.5. Emissionerna till luft från avfallsförbränning är emellertid, på grund av effektivare rökgasrening, mindre än från förbränning av övriga biobränslen, medan kvicksilver som placeras i deponi domineras av kvicksilver från avfall. - Den skördade mängden kvicksilver i träd och åkerbränslen ökar enligt beräkningarna från i medeltal ca 440 kg Hg/år (230-660) till 730 (380-1080) respektive 1190 (520-1860) kg i de två framtidsscenarierna (108 TWh respektive 160 TWh totalt). För mobiliserad mängd kvicksilver från brännbart sorterat avfall är motsvarande siffror ca 3000 (890-5100) i nutid till ca 1700 (390-3000) i framtiden, dvs. en minskning, på grund av minskande tillgängliga mängder sorterat hushållsavfall. - Emissionerna till luft från studerade biobränslen, exklusive avfall, ökar från i medeltal 420 kg Hg/år (220-630) till ca 690 kg (360-1030) vid ett icke maximalt utnyttjande av biobränslepotentialen och till ca 1130 kg (500-1770) vid scenariet för maximalt utnyttjande. - Trots minskande mängder tillgängligt sorterat avfall i framtiden kommer en större mängd än i nutid att förbrännas, vilket innebär kraftigt minskade mängder som deponeras. I max-scenariet för framtiden kommer i stort sett allt tillgängligt brännbart avfall att utnyttjas till förbränning, både hushållsavfall och industriavfall. Under förutsättning att kvicksilverhalterna i avfallet i framtiden är jämförbara med dagens nivåer ökar emissionerna till luft med ca 15%, till medelvärdet 160 kg Hg/år (40-280) respektive med 50%, till 210 kg Hg/år (50-360) i de två framtidsscenarierna jämfört med dagens medelvärde, 140 kg Hg/år (50-230). - Av det kvicksilver som emitteras till luft kommer ca 30-35% att falla ner som torroch våtdeposition i Sverige medan resterande ca 65-70% transporteras utanför landets gränser. - Den dominerande mängden av kvicksilver placerat i deponi, ca 99% i alla scenarier, härrör från sorterat avfall, antingen via direkt deponering eller som rökgasreningsprodukter från förbränning. - Den största andelen av det kvicksilver som mobiliseras vid skörd av biobränslen kommer att stanna kvar i cirkulation, antingen via den dominerande vägen, emissioner till luft, eller via askåterföring. - Askåterföring innebär att 30 respektive 50 kg kvicksilver som medelvärde (motsvarande ca 4% av det totalt bortförda) återförs till skogsekosystemet i de två framtidsscenarierna. Från atmosfäriskt nedfall (med ursprung i biobränsleförbränning, inkl avfall) tillförs ytterligare 290 resp. 470 kg kvicksilver inom Sverige (motsvarande ca 40% av det totalt bortförda). Den totalt återförda mängden kvicksilver till Sveriges yta är 320 respektive 520 kg, motsvarande 44% av det bortförda. - Skörd av biobränsle innebär för svenska skogsekosystem en nettobortförsel på ca 300 kg/år i nutid, till ca 750 kg/år i det maximala framtidsscenariet. I skogsmark är det totala nedfallet från luft f. n. ca 20 g/km2 år (Munthe m.fl., 1995). Den mängd som enligt scenarierna bortförs med skogsbränslen beräknas vara av samma storleksordning som det årliga nedfallet av kvicksilver från luften till den aktivt brukade ytan, och innebär således en kraftig minskning av belastningen. - Ett framtida utökat utnyttjande av biobränslen innebär att svenska utsläpp av kvicksilver till luft i det närmaste fördubblas (från dagens ca 1000 kg till 2000 - 2300 kg inkl. avfall). De svenska utsläppen av kvicksilver är dock i ett europeiskt perspektiv i det närmaste försumbara (< 0.5% år 1990) varför en fördubbling inte nödvändigtvis leder till någon mätbar förändring av miljöbelastningen. Sverige är dock mycket starkt drivande för att uppnå internationella överenskommelser om utsläppsbegränsningar för kvicksilver varför även små ökningar kan upplevas som besvärande och leda till krav på utsläppsbegränsande åtgärder.
Item type: Reports, conferences, monographs
No physical items for this record

Sverige står inför en framtida förändring av energisystemet där inhemska biobränslen (avverkningsrester, energiskog, andra åkergrödor samt sorterat avfall) bedöms få ökad betydelse. Ett ökat biobränsleutnyttjande i form av avverkningsrester innebär en betydande omställning av svenskt skogsbruk. Bortförsel av biomassa (grenar, toppar) från skogen innebär en bortförsel av näringsämnen som måste kompenseras genom återföring av förbränningsaska. Omfattande utredningar och forskningsprojekt har genomförts för att utreda miljökonsekvenser av det nya energisystemet. Studierna har till stora delar inriktats på näringsämnesbalansen i skogsekosystemet men även omsättningen av tungmetaller har studerats. Vid förbränning av biobränslen anrikas tungmetaller askan. Askåterföring innebär således att tungmetaller som tidigare varit bundna i vegetation återförs till skogsmarken. Kvicksilver är, till skillnad från de flesta andra metaller, flyktigt och emitteras därför till luft vid förbränning. För att utreda hur omsättningen av kvicksilver påverkas av en framtida omställning av energisystem har IVL genomfört en förstudie på uppdrag av ELFORSK och Naturvårdsverket. För utredningen har tre olika scenarier definierats, baserade på tillgängliga utredningar om biobränslepotentialen i Sverige; 1. Dagens situation med 77 TWh från biobränslen, inklusive avfall, varav 23.5 TWh från skogsbränsle. 2. Ett ökat biobränsleutnyttjande motsvarande ca 108 TWh varav 30 TWh från skogsbränslen och 22 TWh från energiskog. 3. Ett maximalt biobränsleutnyttjande motsvarande 160 TWh varav 70 TWh från skogsbränslen och 25 TWh från energiskog. De bränslen som beaktats i beräkningarna är grupperna skogsbränsle, skogsindustrins biprodukter, returlutar och åkerbränslen. Som jämförelse har även förbränning av avfall ingått i scenarieberäkningarna med 5, 7, och 9 TWh, för de tre scenarierna. Beräkningarna har syftat till att uppskatta dels den mängd kvicksilver som mobiliseras (i skördad biomassa eller genererat avfall), dels vilken andel som emitteras till luft, deponeras eller återförs som aska till skogsekosystemet. För kvicksilver som emitteras till luft har även en uppskattning av det framtida nedfallet i Sverige beräknats liksom den andel som förväntas spridas utanför landets gränser. För varje scenario har mängd “skördat” eller mobiliserat kvicksilver beräknats utifrån tillgänglig information om kvicksilverinnehåll i biobränslen och avfall. Beräkningarna har gjorts som intervall då haltuppgifterna i flera fall varierar kraftigt. Vid förbränning har antagits att rökgasen inte renas på annat sätt än med partikelavskiljning, vilket ger en emissionsfaktor på 0.95, d.v.s. 95% av kvicksilvret i bränslet emitteras till luft. För avfall har antagits en lägre emissionsfaktor på 0.13 då avfallsförbränningsanläggningar i allmänhet är utrustade med effektiv rökgasrening. Uppskattningen av kvicksilvernedfall har gjorts med underlag från tidigare utredningar av spridning och nedfall av kvicksilver emitterat från källor i Sverige. Nedan sammanfattas de viktigaste slutsatserna av projektet: - Det är stora skillnader i kvicksilverflödets mönster mellan sorterat brännbart avfall och de övriga studerade biobränslena. Den mobiliserade mängden kvicksilver är större i brännbart avfall än i övrig biobränsleråvara, i nutidsscenariet i storleksordningen 6 gånger större medan skillnaden i framtiden minskar till en faktor ca 1.5-2.5. Emissionerna till luft från avfallsförbränning är emellertid, på grund av effektivare rökgasrening, mindre än från förbränning av övriga biobränslen, medan kvicksilver som placeras i deponi domineras av kvicksilver från avfall. - Den skördade mängden kvicksilver i träd och åkerbränslen ökar enligt beräkningarna från i medeltal ca 440 kg Hg/år (230-660) till 730 (380-1080) respektive 1190 (520-1860) kg i de två framtidsscenarierna (108 TWh respektive 160 TWh totalt). För mobiliserad mängd kvicksilver från brännbart sorterat avfall är motsvarande siffror ca 3000 (890-5100) i nutid till ca 1700 (390-3000) i framtiden, dvs. en minskning, på grund av minskande tillgängliga mängder sorterat hushållsavfall. - Emissionerna till luft från studerade biobränslen, exklusive avfall, ökar från i medeltal 420 kg Hg/år (220-630) till ca 690 kg (360-1030) vid ett icke maximalt utnyttjande av biobränslepotentialen och till ca 1130 kg (500-1770) vid scenariet för maximalt utnyttjande. - Trots minskande mängder tillgängligt sorterat avfall i framtiden kommer en större mängd än i nutid att förbrännas, vilket innebär kraftigt minskade mängder som deponeras. I max-scenariet för framtiden kommer i stort sett allt tillgängligt brännbart avfall att utnyttjas till förbränning, både hushållsavfall och industriavfall. Under förutsättning att kvicksilverhalterna i avfallet i framtiden är jämförbara med dagens nivåer ökar emissionerna till luft med ca 15%, till medelvärdet 160 kg Hg/år (40-280) respektive med 50%, till 210 kg Hg/år (50-360) i de två framtidsscenarierna jämfört med dagens medelvärde, 140 kg Hg/år (50-230). - Av det kvicksilver som emitteras till luft kommer ca 30-35% att falla ner som torroch våtdeposition i Sverige medan resterande ca 65-70% transporteras utanför landets gränser. - Den dominerande mängden av kvicksilver placerat i deponi, ca 99% i alla scenarier, härrör från sorterat avfall, antingen via direkt deponering eller som rökgasreningsprodukter från förbränning. - Den största andelen av det kvicksilver som mobiliseras vid skörd av biobränslen kommer att stanna kvar i cirkulation, antingen via den dominerande vägen, emissioner till luft, eller via askåterföring. - Askåterföring innebär att 30 respektive 50 kg kvicksilver som medelvärde (motsvarande ca 4% av det totalt bortförda) återförs till skogsekosystemet i de två framtidsscenarierna. Från atmosfäriskt nedfall (med ursprung i biobränsleförbränning, inkl avfall) tillförs ytterligare 290 resp. 470 kg kvicksilver inom Sverige (motsvarande ca 40% av det totalt bortförda). Den totalt återförda mängden kvicksilver till Sveriges yta är 320 respektive 520 kg, motsvarande 44% av det bortförda. - Skörd av biobränsle innebär för svenska skogsekosystem en nettobortförsel på ca 300 kg/år i nutid, till ca 750 kg/år i det maximala framtidsscenariet. I skogsmark är det totala nedfallet från luft f. n. ca 20 g/km2 år (Munthe m.fl., 1995). Den mängd som enligt scenarierna bortförs med skogsbränslen beräknas vara av samma storleksordning som det årliga nedfallet av kvicksilver från luften till den aktivt brukade ytan, och innebär således en kraftig minskning av belastningen. - Ett framtida utökat utnyttjande av biobränslen innebär att svenska utsläpp av kvicksilver till luft i det närmaste fördubblas (från dagens ca 1000 kg till 2000 - 2300 kg inkl. avfall). De svenska utsläppen av kvicksilver är dock i ett europeiskt perspektiv i det närmaste försumbara (< 0.5% år 1990) varför en fördubbling inte nödvändigtvis leder till någon mätbar förändring av miljöbelastningen. Sverige är dock mycket starkt drivande för att uppnå internationella överenskommelser om utsläppsbegränsningar för kvicksilver varför även små ökningar kan upplevas som besvärande och leda till krav på utsläppsbegränsande åtgärder.

Powered by Koha