Denne rapporten er skrevet av NORSUS på oppdrag for Energigass Norge, Avfall Norge, Norges Bondelag, Biogass Oslofjord og Norsk Vann. Hensikten med arbeidet har vært å gi et bilde av mulighetsrommet for produksjon av biogass i Norge med tanke på aktuelle råstoff, teknologiutvikling og klimanytte.
Rapporten er delt inn i tre hoveddeler: teoretisk biogasspotensial fra nåværende og fremtidig råstoffbase med utgangspunkt i dagensteknologi, teoretisk biogasspotensial knyttet til mulig fremtidig teknologiutvikling og klimanytte knyttet til en høyere utnyttelse av biogasspotensialet enn i dag.
I denne rapporten er biogass definert som gasser av biogent opphav som inneholder metan. Energipotensialet fra metan betegnes dermed som biogasspotensial, uavhengig av produksjonsteknologi.
Videre er det lagt som en forutsetning at råstoff som skal brukes til biogassproduksjon er organiske avfallsog sidestrømmer. Energivekster er dermed ikke inklud
I forbindelse med en evaluering har vi laget en systematisk gjennomgang av arbeidet vårt med biogass og hvilke effekter dette har hatt i praksis. Les gjennomgangen på engelsk her:
Results from application of models developed by NORSUS has had an important impact on the Norwegian Biogas industry, by providing decision support when developing biogas value chains, and as input to policy development. Examples: The decision to build The Magic Factory in Tønsberg, the largest biogas plant in Norway treating food waste and livestock manure contributing to an annual reduction of 13,986 tonnes CO2 equivalents per year. The development of national regulations and economic support systems: requirement to separate food waste in Norwegian municipalities proposed by the Environment Agency, and economic support per tonne of manure for biogas production managed by Agriculture agency.
NORSUS has led several cross disciplinary research projects involving industry actors funded by the Norwegian Research Council. In the research project BioValueChain (2013-2017) national models for assessing the environmental impacts from production of biogas and biofertilizer from food waste and livestock manure, as well as economic models for calculating profitability of actors in the value chain was developed. The environmental model is based on life cycle assessment (LCA) methodology which was adapted specifically for biogas value chains and the types of decision the model is intended for. The economic models were developed for key actors in the biogas value chain: farmers and the biogas plant, in order to assess their economic viability and effects of various economic support systems.
Application of the models showed that anaerobic digestion (biogas production) of food waste represented the most beneficial treatment technology for food waste in terms of environmental impact, in a value chain perspective. In a Norwegian context, the biogas value chain configuration with the best environmental performance was to co digest food waste and manure, utilize biogas as a transport fuel and to utilize digestate as fertilizer to substitute mineral fertilizer. Furthermore, the research found that the most optimal value chain configuration represented the least economically profitable option for the actors in the value chain, indicating the need for an economic support system to reduce environmental impacts.
In the project Bærekratig Biogass (2017-2019) the models from BioValueChain were applied and refined, and the life cycle assessment methodology adapted for decision support of the different value chain actors, and increasing the knowledge about new feedstocks and the use of CO2 from upgrading of biogas. The results show that the use of CO2 from upgrading of biogas can be utilized cost efficiently if a greenhouse is located in close proximation to the biogas plant, and that it will result in reduced emissions. In addition, the models have been further refined and applied in several commissioned projects, both for regional initiatives to develop new biogas value chains, Innovation Norway and for authorities such as the Norwegian Environment Agency and Agriculture Agency.
In NORSUS a large range of researchers have participated in the biogas related projects: Ole Jørgen Hanssen (Senior Researcher), Kari-Anne Lyng (first as Researcher, then Senior Researcher), Ingunn Saur Modahl (Senior Researcher), Hanne Møller (Senior Researcher), Hanne Lerche Raadal (Senior Researcher), Kjersti Prestrud (Researcher), Pieter Callewaert (Researcher), Aina Stensgaard (Researher) and Simon Saxegaard (Researcher).
The environmental models developed in the research projects were applied to assess different biogas configuration scenarios to treat the organic waste and manure resources available in Vestfold. These results were presented for local politicians, and the decision to build was done by 10 municipalities in Vestfold (10k-samarbeidet). The plant was planned based on the optimal scenario to obtain the largest reduction of environmental impacts. As the first of its kind in Norway, The Magic Factory is a large-scale biogas factory in Norway co treating food waste and manure. The plant was officially opened by the prime minister in September 2016. NORSUS has had a long-term collaboration with Greve Biogas, the plant owner, and performed research on the operation of the plant. In 2018 The Magic Factory was the first in Norway to utilise CO2 from upgrading of biogas, by transporting the CO2 in pipes from the upgrading facility to a greenhouse located nearby. In the greenhouse tomatoes are produced from CO2 and digestate from the biogas factory. NORSUS has documented that the Magic Factory contribute to annual net emissions reduction of 13,986 tonnes CO2 equivalents per year.
The models and the knowledge from the research projects were applied in two commissioned projects from the Environment Agency, first in the Evaluation of different political instruments to increase separation of organic and plastic waste, and afterwards in a project assessing the impacts of a new regulation requiring Norwegian households and companies producing household-like waste to separate organic waste, which was carried out together with Mepex. After that the Environment Agency proposed a change in the waste regulation in January 2021, and the change was implemented 1.1.2023. https://lovdata.no/dokument/LTI/forskrift/2022-06-07-971 The increase in the amount of food waste separated is expected to increase the biogas produced, which in turn leads to increased resource efficiency in terms of recycling of nutrients as well as reduction in greenhouse gas emissions as the biogas can substitute fossil fuels, and as digestate can substitute mineral fertilizer.
Biogas production from livestock manure is identified as one of the most important measures to reduce greenhouse gases from agriculture in Norway. Application of the economic models developed in the research projects showed that the main barriers are economic costs associated with additional storage requirements. A pilot scheme where farmer receives economic support per tonne manure treated in a biogas plant was introduced in 2014.
NORSUS performed an evaluation of the pilot scheme commissioned by Agriculture Agency in 2019, and based on the evaluation the pilot scheme was transformed to a permanent support system. https://lovdata.no/dokument/SF/forskrift/2014-12-19-1815 Economic support for manure for biogas production is expected to result in more biogas plants considering manure as a relevant feedstock, which will lead to reduction of greenhouse gas emissions from storage of manure as well as increased biogas production which can substitute fossil fuels and reduce greenhouse gas emissions in transport. The perspectives and support systems have been communicated along with the perspectives of six other countries in an international report published by IEA Bioenergy Task 37 Energy from biogas. This has the potential to obtain impacts in other countries, including countries with less developed biogas value chains and support systems.
The development and application of the models for calculating the environmental impacts of biogas value chains, and the economic model to assess profitability for key actors are published in the three following scientific papers:
Results from application of the models were used as decision support when deciding to build the biogas plant The Magic Factory in Tønsberg. The viability of the model was evaluated in a scientific paper:
Implications for policy development were assessed in scientific papers and in commissioned reports from Agriculture Agency and Environment Agency:
Ivar Kopperud Sørby from Greve Biogass/The Magic Factory explains how NORSUS contributed to the establishment and further development of the installation in a webinar to be found here: https://www.youtube.com/watch?v=gJGfAYiilxI&t=4174s , see from 1h17minutes into the recording.
News article on Greve Biogas webpage about the research project Bærekraftig Biogass and utilisation of CO2 as the first biogas plant in Norway: https://grevebiogass.no/aktuelt/november-2018/groenn-co2-fra-biogassanlegg-til-veksthus-norges-foerste/
Norwegian Environmental Agency proposal for changes in waste regulations, where the report from Mepex and Østfoldforskning (NORSUS) is cited in their consultation statement (høringsuttalelse): https://www.miljodirektoratet.no/hoeringer/2021/januar-2021/forslag-til-forskrift-om-utsortering-av-bioavfall-og-plastavfall-/
Assessment of policy instruments for biogas production in Norway performed by Norwegian Environment Agency where Østfoldforskning (NORSUS) is cited a number of times: https://www.miljodirektoratet.no/globalassets/publikasjoner/m1652/M1652.pdf
Report from a working group led by Norwegian Agriculture Agency assessing policy instruments for manure for biogas production, where NORSUS (Østfoldforskning) is largely cited, and where four of the reports from Østfoldforskning is in the reference list. NORSUS participated in the reference group for the work: https://www.regjeringen.no/contentassets/6a5da53b1ba243eb86a4e2314abe96a4/husdyrgjodsel-til-biogass—gjennomgang-av-virkemidler-for-okt-utnyttelse-av-husdyrgjodsel-til-biogassproduksjon.pdf
News article in Bondebladet about how research from Østfoldforskning provides foundation for strategy development for biogas production from manure https://www.bondelaget.no/nyhetsarkiv/store-muligheter-for-bruk-av-norsk-husdyrgjodsel-til-biogassproduksjon
Kari-Anne Lyng, seniorforsker i NORSUS og koordinator for vårt forskningsområdet biogass, deltok på Nordic Biogas Conference 3-6. oktober i Linköping.
Konferansen samlet rundt 350 deltakere fra industrien, forskningsmiljøer og organisasjoner, og hadde stort fokus på bærekraft og hvordan den nordiske biogassindustrien kan videreutvikle seg. Kari-Anne holdt en presentasjon med tittel Why biogas solutions are good for the climate.
I presentasjonen fortalte hun hvordan verdikjeder for biogass kan føre til reduksjon av klimagassutslipp, og listet opp fem ulike tiltak for å utvikle en verdikjede med størst mulig klimanytte.
I forbindelse med konferansen deltok hun også i møter i det internasjonale biogassnettverket IEA Bioenergy Task 37 Energy from biogas. Task 37 er en internasjonal gruppe som jobber med kunnskapsdeling relatert til biogass på tvers av medlemslandene.
De siste tre årene har Kari-Anne Lyng hatt en viktig oppgave med å gjøre informasjon om Norges arbeid med biogass kjent ved å bidra til tre internasjonale rapporter om fagområdet.
Kari-Anne Lyng er seniorforsker i NORSUS og har vært den norske representanten i nettverket for International Energy Agency (IEA) Task 37 Energy from biogas, et nettverk som jobber med å spre kunnskap om verdikjeder for biogass på tvers av land.
De har nettopp avsluttet et treårig program og skal i gang med en ny treårsperiode.
I løpet av de siste tre årene har Lyngs gruppe deltatt på utarbeidelsen av tre internasjonale rapporter om biogass:
Country report for biogas:
Rapporten gir en status på biogassproduksjonen i ulike land, og Lyng har skrevet kapittelet om Norge.
Les den her: IEA Bioenergy Task 37 a perspective on the state of the biogas industry from selected member countries
Perspectives on biomethane as a transport fuel within a circular economy, energy, and environmental system:
Denne rapporten omhandler biogass som drivstoff til transport, og informasjonen om Norge er skrevet av NORSUS-forskeren.
Les den her: Perspectives on biomethane as a transport fuel within a circular economy energy and environmental system
Potential and utilization of manure to generate biogas in seven countries:
Husdyrgjødsel kan brukes til biogassproduksjon, og rapporten gir status på situasjonen i ulike land. Lyng har skrevet kapittelet som omhandler Norge.
Les den her: Ny publikasjon – IEA Bioenergy Task 37
Da Biogass Norge arrangerte konferanse for biogassbransjen 1. og 2. mars i Oslo, var Kari-Anne Lyng invitert til å være en av foredragsholderne.
Hun fortalte om IEA, arbeidet som nettverket gjør og hennes erfaringer med å være Norges representant.
– Det er spennende å se den norske biogassbransjen fra et internasjonalt perspektiv. Rammevilkårene til verdikjeder for biogass er ganske ulike fra land til land, men det er også mange felles problemstillinger, sier Kari-Anne Lyng.
Les mer om Biogasskonferansen:
This report, A perspective on the state of the biogas industry from selected member countries, contains a compilation of summaries of country reports from member countries of IEA Bioenergy Task 37 (Energy from Biogas).
Each country report summary includes information on the number of biogas plants in operation, biogas production data, how the biogas is utilised, the number of biogas upgrading plants, the number of
vehicles using biomethane as fuel, the number of biomethane filling stations, details of financial support schemes in each country and some information on national biogas projects and production facilities. The publication is a regular update and is valid for information collected in 2020-2021. Reference year for production and utilisation is 2020, unless stated otherwise.
The chapter about Norway is written by senior researcher Kari-Anne Lyng at NORSUS.
Denne rapporten er en del av forskningsprosjektet Bærekraftig biogass, som er finansiert gjennom Forskningsrådets EnergiX-program.
Opprinnelsesgarantiordningen for elektrisitet er en europeisk ordning som er videreført og styrket i det reviderte fornybardirektivet (2018/2001/EU, ofte referert til som RED II). Ordningen inngår som en del av det felles rammeverket i det indre energimarked i EØS-området. Den ble innført med EUs første fornybardirektiv i 2001 for å gi forbrukere et prinsipielt valg. En opprinnelsesgaranti er et bevis på hvilke kilder en gitt mengde strøm er produsert fra. Ordningen ble innført med EUs første fornybardirektiv (Direktiv 2001/77/EC) i 2001 og er videreført i de reviderte fornybardirektivene (Direktiv 2009/28/EC og 2018/2001/EU). I henhold til EUs Eldirektiv (Direktiv 2009/72/EC) skal alle kraftleverandører informere sine kunder om hvordan kraften de solgte foregående år ble produsert. Dette kalles en varedeklarasjon.
I det reviderte fornybardirektivet av 2018 (RED II, Artikkel 19) er ordningen for opprinnelsesgarantier utvidet til også å omfatte gass (inkludert hydrogen), i tillegg til elektrisitet og varme/kjøling.
Den viktigste forskjellen mellom et opprinnelsesgarantisystem for elektrisitet (som eksisterer i dag) og for biogass, er bærekraftskriteriene med tilhørende krav til massebalanse, som kreves for bioenergi dersom den skal kunne inkluderes i et lands måloppnåelse for fornybar energi.
Det pågår et arbeid med å revidere CEN-standarden EN 16325 Guarantees of Origin related to energy – Guarantees of Origin for Electricity til også å omfatte gass, hydrogen, samt kjøling/varme, som antas ferdigstilt i løpet av 2022. Vurderingen av opprettelsen av et system med opprinnelsesgarantier for biogass bør derfor avventes og sees i sammenheng med dette arbeidet. I ovennevnte standard er det foreløpig lagt til grunn at det er frivillig å rapportere på bærekraftskriteriene.
Uavhengig av om det vurderes å innføre et opprinnelsesgarantisystem for biogass, anbefales det derfor å starte arbeidet med å utvikle en nasjonal database/register for flytende og gassformig drivstoff (jfr. RED II/artikkel 28), som inkluderer rapportering av bærekraftskriteriene. Det anbefales at dette arbeidet sees i sammenheng med tilsvarende arbeid som skal settes i gang i Sverige (Energimyndigheten, 2019a), som også har en større andel av sitt biogassvolum offgrid (leveres ikke inn på fells gassnett). I tillegg bør arbeidet med utvikling og oppretting av et slikt register samkjøres med det systemet som Miljødirektoratet i dag har for alle som omsetter biodrivstoff og flytende biobrensel om rapportering oppfyllelse av bærekraftskriteriene, og med dagens rapportering fra norske biogassanlegg til Miljødirektoratet og SSB. Resultatene fra dette arbeidet vil danne et viktig grunnlag for en vurdering av en fremtidig kobling av et slikt registeret til et eventuelt opprinnelsesgarantisystem for biogass.
Produksjon av biogass fra husdyrgjødsel er et godt eksempel på et bærekraftig bioenergisystem: Det gir en sirkulær økonomi i form av lokal produksjon av organisk biogjødsel, samtidig som biogass kan brukes til å produsere varme, elektrisitet eller drivstoff. I tillegg bidrar det til å redusere lukt og metanutslipp fra lagring av husdyrgjødsel, og kan minimere avrenning som kan forårsake vannforurensning. Så hva skyldes det at husdyrgjødselressurser i liten grad brukes til biogassproduksjon? Egenskapene til gjødsel avhenger blant annet av husdyrtypen og gårdsdriften, noe som gir stor variasjon i egenskapene til tilgjengelige gjødselressurser og kostnadene knyttet til å produsere biogass produsert fra husdyrgjødsel. For å illustrere dette har IEA Bioenergy publisert denne rapporten som undersøker potensialet for utnyttelse av husdyrgjødsel i biogassanlegg i syv land: Tyskland, Australia, Østerrike, Norge, Canada, Irland og Storbritannia. Disse landene har store variasjoner i type og omfang av biogassindustri, landbrukspraksis og klimatiske forhold. Håpet er at dette spekteret kan bidra til økt kunnskap om biogassproduksjon fra husdyrgjødsel som kan være relevant for mange land globalt.
Den 27. april 2021 ble Avfallsforsks digitale årsmøte gjennomført, og seniorforsker Kari-Anne Lyng ble innstilt og valgt som styreleder. Avfallsforsk er et nettverk av aktører i avfalls- og gjenvinningsbransjen og forskningsmiljøer som jobber med å stimulere til FoU-aktiviteter knyttet til avfallsressurser og sirkulær økonomi.
Kari-Anne Lyng er koordinator for forskningsområdet Avfallsressurser ved NORSUS, har mange års erfaring med forskningsprosjekter knyttet til miljøvurdering av avfallssystemer. Hennes doktorgrad omhandlet miljøoptimalisering av biogassverdikjeder med fokus på både både drivere, barrierer og politikkutforming. Hun har vært prosjektleder for en rekke avfallsrelaterte prosjekter, og styrer nå det treårige forskningsprosjektet Innovativ Avfallslogistikk. Kari-Anne er også Norges representant i IEA task 37 Energy from biogas.
«En viktig oppgave fremover vil være å finne ut hvilke ressurser vi skal bruke til hva, og det gjelder også avfallsressursene. Det er viktigere enn noen gang å jobbe tverrfaglig og på tvers av sektorer, og her kan Avfallsforsk spille en viktig rolle», sier Kari-Anne Lyng.
Vi gratulerer Kari-Anne Lyng som nyvalgt styrelederverv og sikker på at hennes kompetanse vil bli viktig i Avfallforsks arbeid fremover.
Upgraded biogas, also known as biomethane, is increasingly being used as a fuel for transport in several countries and is regarded as an environmentally beneficial option. There are, nevertheless, few studies documenting the environmental impacts of biogas as a transport fuel compared with the alternatives on the market. In this study, life cycle assessment (LCA) methodology was applied to compare the environmental performance of biogas used as a fuel for bus transport with natural gas, electricity fueled buses, biodiesel, and fossil diesel. A sensitivity analysis was performed for the biogas alternative to assess the importance of the underlying assumptions. The results show that biogas has a relatively low contribution to the environmental impact categories assessed. Emissions of greenhouse gases are dependent on assumptions such as system boundaries, transport distances and methane leakages.
Myndighetenes mål om økt biogassproduksjon vil også føre til økte mengder biorest. En god håndtering av bioresten har betydning både for økonomi, klimagassutslipp og ressurseffektiviteten til verdikjeden, og en god avsetning på bioresten har vist seg å være en betydelig barriere for flere norske biogassanlegg.
Flere steder i landet er det i ferd med å etableres biogassanlegg som skal basere seg på nye råstoffer slik som fiskeensilasje og fiskeslam, i tillegg til husdyrgjødsel. Det er begrenset kunnskap om hvordan disse råstoffene påvirker kvaliteten på bioresten, både med tanke på næringsinnhold og innhold av uønskede stoffer.
Hensikten med prosjektet Biorest fra nye marine råstoffer og husdyrgjødsel: Bruksanbefalinger for landbruket er å bidra til økt kunnskap om hvordan de nye råstoffene til biogassproduksjon påvirker kvaliteten og kommunisere eksisterende kunnskap til landbruket. Dette skal gjøres gjennom å innhente informasjon fra eksisterende anlegg og å gjennomføre prøvetaking og analyse av bioresten på nye anlegg. Dette skal lede frem til en biorestguide for landbruket som skal oppsummere fordeler og ulemper, anvendelsesområder og begrensninger for biorest fra ulike råstoffer.
Videre skal prosjektet oppskalere kunnskapen fra enkeltanlegg til et nasjonalt nivå og utvikle en nasjonal anbefaling for hvordan ulike biorestprodukter bør anvendes med utgangspunkt i lokalisering og kvalitet.
NORSUS AS | Postadresse: Stadion 4, 1671 Kråkerøy | E-post: post@norsus.no | Org nr 989 861 751
