Artrik energiutvinning : energiutvinning och ökad biologisk mångfald inom väg- och järnvägsområden Emilsson, Tobias ; Emanuelsson, Urban ; Hackl, Roman ; Hansson, Julia ; Larsolle, Anders ; Nilsson, Daniel ; Prade, Thomas ; Svensson, Sven-Erik
Series: Rapport – Institutionen för energi och teknik ; 098Publication details: Uppsala : Sveriges lantbruksuniversitet. Institutionen för energi och teknik; IVL Svenska Miljöinstitutet, 2017Description: 58 sOther title:- Species-rich energy extraction: energy extraction and increased biodiversity on road and railway verges
Trafikverket sköter årligen betydande ytor längs vägar och järnvägar. Det statliga vägnätet omfattar exempelvis närmare 100 000 km. Dessa vegetationsområden har blivit alltmer värdefulla för den biologiska mångfalden i takt med att traditionellt hävdade biotoper har blivit mer sällsynta i landskapet. Dessa områden utgör också en betydande areal för produktion av biomassa. Att samla upp, processa och nyttiggöra denna biomassa för energiändamål är ett sätt att komma närmare målet om ett fossilfritt samhälle. Syftet med denna förstudie var att översiktligt undersöka möjligheterna för tillvaratagande av gräs- och vedartad biomassa längs våra vägar och järnvägar för energiändamål, samtidigt som en större artrikedom möjliggörs. En slutsats är att vägkanter har stor potential för utveckling av biologisk mångfald, framförallt genom förändrad och anpassad skötsel. Skötseln bör primärt inriktas på att bevara och stärka nuvarande värden, och på restaurering av tidigare viktiga ytor. Det finns stora möjligheter att arbeta med anpassad skötsel för att uppgradera den stora arealen som i nuläget inte har något unikt värde. Näringsnivåer, slåttertidpunkter och uppsamling av material är kritiskt för ytornas värden och möjliga utveckling. Under det senaste decenniet har teknik utvecklats i bl.a. Tyskland och Nederländerna för uppsamling, transport och hantering av biomassa från väg- och järnvägsområden. Valet av teknik och logistiksystem ska alltid ses i ett helhetsperspektiv, t.ex. när det gäller lokalisering av produktionsytor, lagringsplatser, slutanvändare och deras kvalitetskrav på råvaran. Fallstudier behöver därför göras för ett större geografiskt område med syfte att ta reda på hur det ekonomiska utfallet blir för olika teknik- och logistikscenarier. Den uppsamlade biomassan kan utgöras av färsk gräsartad, torr höaktig samt vedartad biomassa. Dessa kan användas som fastbränslen (i form av t.ex. balar, flis eller pellets) eller omvandlas till flytande bränslen (t.ex. etanol eller syntetisk diesel) eller gasformiga bränslen (t.ex. biogas, syntetisk naturgas eller DME). F.n. torde produktion av biogas vara mest intressant för gräsartad biomassa, och användning i värme-/kraftvärmeverk för vedartad biomassa. Ny teknik, t.ex. IFBB (integrerad fastbränsle- och biogasframställning från biomassa) och den s.k. Florafuel-metoden kan dock bli kommersiellt intressanta inom en snar framtid. En grov uppskattning av den totala tillgängliga energipotentialen visade att den är i storleksordningen 0,5-1,5 TWh/år. Det är främst mindre vägar och järnvägskorridorer som bidrar till potentialen. En förbättrad metodik behöver utvecklas för potentialuppskattningarna, bl.a. behövs en verifiering av avkastningsnivåer. Dessutom behövs mer kunskap när det gäller uttagsbredder och förutsättningar för fler än en skörd per år, samt vilken eventuell betydelse tillämpning av nuvarande regelverk har för skötseln. I rapporten konstateras också att nya verktyg behöver utvecklas för kvantifiering och värdering av miljönyttan vid uppsamling av vegetation längs vägar och järnvägar. Ett viktigt verktyg för att styra till ett ökat utnyttjande av denna energiråvara är Trafikverkets upphandlingsförfarande vid s.k. baskontrakt för underhåll. Nya affärsmodeller behöver också utvecklas för att öka incitamenten för insamling av biomassan. Rapporten avslutas med några förslag på hur framtida pilotstudier skulle kunna utformas för att få igång ett ökat energiutnyttjande av vegetationen längs våra vägar och järnvägar.
The Swedish Transport Administration is responsible for the management of hundreds of thousands of kilometers of road and railway verges in Sweden. These areas have become more interesting from a biodiversity point of view as a result of reduced areas of traditionally managed meadows in recent decades. These verges also constitute large areas for the production of biomass. To collect and use this biomass as an energy resource is in line with the goal to reduce the use of fossil fuels in Sweden. The objective of this study was to investigate the possibilities to use verge cuttings for energy purposes, while improving the richness in species. A conclusion in the study was that road and railway verges have a great potential to promote biodiversity, especially by modified and improved management strategies. The management primarily should be directed at maintaining the present values and at restoring of earlier species-rich areas. There is a great potential to adapt the management in order to upgrade the areas that have no unique value at present. Nutrient levels, time of cutting, and collection of the material are critical factors for the development of biodiversity values. In recent years, new technologies for the cutting, collection and handling of biomass from road verges have been developed in e.g. Germany and the Netherlands. However, a comprehensive view should be used in the choice of technology and logistics systems, as e.g. the location of production areas, storages and final users have an important impact on total performance and costs. Therefore, case studies are recommended for a region or a larger geographical area to evaluate the economic outcome for different technologies and logistics scenarios. The biomass could be harvested in the form of fresh grass-like biomass, dry hay-like biomass or as woody biomass, and used in the form of solid fuels (e.g. bales, wood chips and pellets), liquid fuels (e.g. ethanol and synthetic diesel) or gaseous fuels (e.g. biogas and synthetic natural gas). The production of biogas from fresh grasses and the production of wood chips from woody biomass may be the most profitable alternatives at present. However, new technologies, such as the IFBB and Florafuel processes may become commercially interesting in a near future. A rough estimation of available potentials showed that about 0.5-1.5 TWh could annually be utilized in Sweden. The largest quantities can be found along country roads and in railway corridors. However, improved methodologies need to be developed for more accurate resource estimations. Furthermore, more knowledge is needed regarding possible cutting widths, the possibilities for more than one harvest per year and regarding possible harvest limitations set by legal frameworks. It was concluded that new tools should be developed for the quantification and evaluation of environmental benefits of a wide-scale collection of biomass on road and railway verges. At present, the procedures at the Swedish Transport Administration for procurement of so-called base contracts are an important monitoring tool for the management of such areas. In addition, new business models should be developed in order to provide economic incentives for the increased use of this biomass. Finally, future pilot studies are suggested in the report for realizing a cost-efficient and environmental-friendly collection of railway- and roadside vegetation for energy use.