Underbara Miljöproblem vid Stranden

Karl-Johan Lehtinen

Seminarium 18.10.2012

Ålands Sjöfartsmuseum

Miljöproblem är en resurs som väntar på att utnyttjas kommersiellt• Exempel på många problem som lösts under de senaste

årtiondena:• SO2 utsläpp – stor industri• Blekning vid framställning av massa och papper• Andra miljöproblem inom massa och papper• Återvinning av metaller• Rening av avloppsvatten• I dag är alla ovan nämnda processer en del av vardagen och har

tusentals anställda för att tillverka apparatur

Eutrofiering, jordbruk och energi ett sammanflätat komplex• Fördelar med eutrofieringen är dess närhet till oss• Samma gäller för jordbruket• Energi behövs men kan också produceras inom komplexet• Kommer att finnas ett tvång att lösa energifrågan, men den

kommer att vara behovsdriven – inte förbudsdriven genom krav att sänka CO2 utsläppen

• Tvånget uppstår genom försämrad tillgång på först olja sedan kol

och andra fossila bränslen• Kommer att behövas såväl lokala som globala lösningar

Vad gäller i sakfrågan?

• EROI = energy returned on energy invested• dvs hur mycket energi skall man kunna utvinna med insatt

energi? Förmodligen en av ödesfrågorna när vi närmar oss 9 miljarder.

• Att använda första generationens etanol t ex löser inga problem, men skapar däremot några.

• Om vi använder all majs, allt sockerrör och sockerbetor i världen skulle vi klara av ca. 10 % av världens nuvarande transportbehov men istället skulle vi svälta. Ingen ersättning av bensin alltså.

• Om vi skulle använda avfall inom jordbruket till metanproduktion skulle vi kunna producera 25 % av dagens transportbränslen

Lösningar

• Med metan kan man driva bränsleceller för att producera el• Genom att kombinera naturgas och biogas kan man utveckla ett

transportsystem som spar på olja och sänker utsläpp och som kan användas både för uppvärmning och transport

• El troligen framtidens energibärare för transport men el måste lagras t ex i form av väte. Infrastrukturen finns redan, behövs inga jätteinvesteringar.

• Väte kan produceras lokalt!• Väte finns överallt, även i olja och kol. Frågan är om man borde

använda vätet i stället för kolet i fossila produkter?

Lösningar forts.

• Fosfor en ändlig resurs som vi inte kan leva utan• Fosfor är å andra sidan ett problem för Östersjön• Hur finna en win-win lösning?

Fosfor måste återvinnas ur:• Gödsel• Kommunala utsläpp• Minskad avrinning från jordbruket (betyder sänkta omkostnader!)• Återtagning av eutrofieringsgynnade fiskarter

Biogasproduktion bra, men räcker inte för att åtgärda eutrofieringen:• Rötning kvarlämnar stor mängd organiskt material och vatten,

stor volym som måste deponeras, spridas eller vidare behandlas

Nya applikationer på gammal teknologi

Pyrolys eller torrdestillation = ett ämne hettas upp till 500-1000 grader, varvid ämnet sönderfaller utan förbränning i syrefri miljö• Bildas gas, olja och kol• Har ett stort antal applikationsmöjligheter såväl för att lindra

eutrofiering som för att utvinna förnyelsebar energi• Biokol har redan en marknad i bl a Tyskland• Biokol binder närsalter och fungerar som jonbytare• Kor matas med 60 kg kol/år. Minskar sjukdomar och binder

närsalter i gödsel• Som jordförbättrare binder biokol N och P och stannar i marken i

hundratals år. Sänker gödselkostnaderna för bonden

Aktuellt om fosfor i Östersjön• Enligt Östersjöplanen (BSAP) skall länderna inom HELCOM sänka

fosforutsläppen med ca 15000 t/a

• Finlands andel 150 t, Polen 8760 t

• Glesbygdens invånare i Finland belastar vatten med 355 t P/år

• Att avlägsna 1 ton fosfor (5% ränta, 10 år avskrivning) kostar 4,3 MEUR/år

• 90 % rening av 355 t 1.38 Miljarder €

• I Östersjöns syrefria bottenvatten simmar 350 000 ton fosfor omkring som gamla synder

• Denna mängd skulle gödsla all åkermark i Finland i tio år.

Karl-Johan Lehtinen, 1.2.2011

Kostnadseffektivitet

• Viktigt att finna lösningar med stor miljöeffekt/investerad euro

• På sikt måste 350 000 t P i bottenvattnet åtgärdas, annars osannolikt att vattenkvaliteten förbättras

• 1,38 miljarder euro för att avlägsna 320 ton fosfor är inte kostnadseffektivt, det behövs alternativa lösningar

Karl-Johan Lehtinen, 1.2.2011

Ett par alternativa lösningar

• Fiske av så kallad skräpfisk i stället för traditionell avloppsrening i glesbygden

• Pyrolys av gödsel

Karl-Johan Lehtinen, 1.2.2011

"Skräpfisk"

• Med en fångst på 10 000 ton/år skulle 50 ton fosfor kunna avlägsnas till en kostnad på 4 milj € (j.fr. glesbygdens kostnad på 4,3 milj €/t). kostnadseffektiviteten således 50 gånger bättre!

• Fisket skulle, förutom att ta tillbaka fosfor till åkermark, också producera energi via biogas

• 1 MEUR i 2011 års budget i Finland

Karl-Johan Lehtinen, 1.2.2011

Pyrolys av gödsel

• Aktuellt i S:t Petersburgsregionen (Leningrad oblast)

• Ca. 1500 000 ton kycklingödsel/år

• Tillsvidare inga ekonomiskt bärkraftiga lösningar

• BSAP-fonden finansierar projekt för anpassning av pyrolysteknologi för hantering av kycklinggödsel Roskar hönseri i Raivola, Ryssland

Karl-Johan Lehtinen, 1.2.2011

Pyrolys av gödsel kan ge detta:

Karl-Johan Lehtinen, 1.2.2011

Produkter• Från gödsel fås biodiesel och biokol

• Biodiesel kan raffineras vidare till bilbränsle

• Biokolet har intressanta egenskaper genom sin funktion som jonbytare för närsalter (fosfor och kväve).

• Tillsatt i åkermark kan urlakning av fosfor hindras eller väsentligt minskas.

• Biokolet hålls hundratals år i mark och fungerar som en svamp som på nytt kan laddas med fosfor.

• Preliminär kostnadseffektivitet cirka 8000 €/t fosfor

Plöjning av åkermark i Oisu, Estland

Karl-Johan Lehtinen, 1.2.2011

Se bortom horisonten men utnyttja dagens teknik• Alternativa energikällor till olja är få• Osannolikt att man abrupt skulle sluta utnyttja denna energitäta

resurs• Alternativ borde få växa fram där man samtidigt kan använda

fossila bränslen effektivt men samtidigt utveckla energibärare som kan använda multipla energiråvaror ss el och väte

• Organiskt avfall från jord och skogsbruk som man kan tillverka metan och olja ur, kan tillsammans med naturgas bilda stora vätekällor. Redan idag finns infrastruktur så att stora omställningar kan undvikas

• Mycket tyder på att oljeproduktionen planar ut om några tiotal år och alternativen bör då finnas för att fylla gapet

Slutord

• Viktigt att finna nya applikationer, inte nödvändigtvis alltid ny teknik• För att få nya applikationer lönsamma kan ofta ny teknik bidra till

win-win lösningar• Nya teknologiföretag har en viktig roll som förmedlare av nya tankar• Ingen av de presenterade applikationerna är ny teknologi, men

sektorerna för utnyttjande är "nya"• Viktigt att se möjligheter snarare än hot:• "Eutrofieringen producerade 100 GWh" låter bättre än "De döda

bottnarna sprider sig in i Finska viken". • Om man kan producera energi ur avfall runt Östersjön eller ur

Östersjön kan man stoppa utbredningen av döda bottnar• Osubventionerad, på efterfrågan baserad produktion möjlig

Tack för ordet!

Karl-Johan Lehtinen

NEFCO

karl-johan.lehtinen@nefco.fi

www.nefco.org

+358-40-5931239