Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Fuel produced from renewable resources is of big interest. In this project the difference between a few different renewable materials are compared on the matter of environmental load when ethanol is produced. The renewable materials that are compared are Salix, straw and reed canary-grass (rörflen). The cellulose in the material is cut down to small pieces and then hydrolysed so that the sugar from the cellulose can be fermented into ethanol.

Tha amount of ethanols that is studied in this work is the smount of ethanol needed to cultivate 1000 ha. The functional unit in the report is 1000 ha. All the regulas crops and the crops for ethanolproduction in the system are organically cultivated.

The goal for this study is to compare the final environmental load for the whole system of ethanol production, cultivation and usage of the ethanol in the end. This is assessed by calculation of global warming potential (GWP), acidification potential (AP) and eutrophfication potential (EP).

The impact of GWP is dependant of the amount of CO2, CH4 and N2=. The fuel that are used for cultivation is based on ethanol with addition of some ignition improver of fossil origin. Since ethanol is produced from renewable sources the impact of GWP is small despite the ignition improver. The emissions from soil have the largest impact on GWP.

The two sources that have the largest impact on AP is emissions from soil and the emissions from the steamproduction. Steam is needed during the ethanol production process.

The emissions from the soil have the largest impact on EP. More than 90 percent of the total EP comes from the soil emissions.

A comparison of the three different systems shows that the system with straw has the lowest environmental load.

Drivmedel som tillverkas av förnyelsebara råvaror istället för fossila råvaror är naturligtvis av
stort intresse. I detta arbete studeras skillnader i miljöpåverkan vid omvandling av olika
förnyelsebara råvaror till etanoldrivmedel. Systemet bygger på att biomassa från salix, halm
och rörflen används vid produktion av etanol. Cellulosan i biomassan klipps sönder och
genom hydrolys blir sockret i cellulosan tillgängligt för jäsning till etanol.
Mängden etanoldrivmedel som behandlas i studien är den mängd drivmedel som går åt för att
odla 1000 ha.
Målsättningen för studien är att studera skillnader i emissioner till luft, vatten och
miljöpåverkan för de valda systemen. Detta bedöms genom att beräkna växthuseffekt,
försurning och övergödning.
Påverkan av växthuseffekten beror i denna studie av utsläppen av CO2, CH4 och N2O.
Drivmedlet som används vid odlingen är baserad på etanol men med vissa tillsatser av
tändförbättrare med fossilt ursprung. Detta gör att det bara är en lite del av bränslet som
bidrar till växthuseffekten, etanolen ses som biologisk och bidrar inte till någon ökad
växthuseffekt. Den klart största bidragande faktorn till växthuseffekten är markemissionerna
där N2O är den bidragande källan.
De största bidragande källorna till försurning kommer från markemissionerna och
ångframställningen.
När det gäller övergödning är det markemissionerna som är den största bidragande faktorn.
Över 90 procent av den totala övergödningen beror på markemissionerna.
En jämförelse mellan de tre olika systemen visar att halmsystemet är klart bäst med avseende
på växthuseffekt, försurning och övergödning. Inget av de andra systemen är i närheten av att
kunna jämföra sig med halmen.