Bioenergian ilmastovaikutuksia tulee arvioida johdonmukaisesti

Bioenergiaa pidetään yleisesti hiilineutraalina polttoaineena. Sen avulla voidaan korvata fossiilisten polttoaineiden käyttöä ja sitä kautta hillitä ilmastonmuutosta. Ajatus bioenergian hiilineutraaliudesta perustuu oletukseen, että biomassan poltossa vapautuva hiilidioksidi sitoutuu takaisin kasvavaan biomassaan. Näin voi biomassan uusiutumisnopeuden perusteella ollakin. Pelkästään tämän seikan perusteella ei kuitenkaan voi päätellä, onko bioenergia ilmastonmuutoksen hillinnän kannalta tehokasta vai ei.

Bioenergia ja ilmasto

Usein ristiriitaiset bioenergian ilmastovaikutusten arviointitulokset vaikeuttavat päätöksentekoa ja aiheuttavat taloudellisia riskejä. Olemme VTT:llä ja SYKEllä tutkineet kansainvälisessä yhteistyössä, miten arviointikäytännöt saadaan johdonmukaisiksi. Renewable & Sustainable Energy Reviews -lehdessä julkaistava tutkimuksemme selventää sitä, mihin bioenergian tuotantoa tulisi ilmastovaikutusten arvioimisessa verrata ja mitä eri tavoin määritellyistä hiilitaseista voidaan päätellä.

EU:ssa pohditaan parhaillaan, miten maankäyttösektori kytketään mukaan vuoden 2020 jälkeisiin ilmastovelvoitteisiin ja minkälaisia kestävyyskriteereitä bioenergialle sovelletaan. Nämä päätökset saattavat myös vaikuttaa toisiinsa. Samat asiat nousevat esille Pariisin ilmastosopimuksen yhteydessä.

Ne bioenergian lähteet, jotka pystyvät vastaamaan ilmastonmuutoksen hillintätavoitteisiin tehokkaimmin, tulevat olemaan myös kilpailukykyisimpiä. Tämän vuoksi bioenergian ilmastovaikutusten tunnistaminen on tärkeää. Sama koskee myös muita biotalouden tuotteita.

Epäjohdonmukaisuudet aiheuttavat ristiriitoja tuloksiin ja tulkintoihin

Erityisen tärkeä kysymys bioenergian ilmastovaikutuksia arvioitaessa on, miten bioenergian tuotannon oletetaan vaikuttavan maan käyttöön ja siten hiilivarastojen kehitykseen.

Bioenergian ilmastovaikutusten arvioinneissa on päädytty keskenään ristiriitaisiin tuloksiin ja tulkintoihin, kun on käytetty erilaisia maankäytön vertailutilanteita tai vertailu on jätetty kokonaan tekemättä. Lisäksi arviointien lähtökohdista ja niiden vaikutuksesta tuloksiin ei aina kerrota riittävän selvästi, mikä vaikeuttaa tulosten johdonmukaista tulkintaa.

Jotta bioenergian todellinen kyky hillitä ilmastonmuutosta voidaan arvioida, tulee bioenergian tuotantoa verrata tilanteeseen, jossa sitä ei tuoteta. Tällöin haasteena on paitsi vaihtoehtoisen energiamuodon, myös biomassan ja sen tuottamiseen tarvittavan maa-alan vertailutilanteen määritteleminen.

Maankäytön vertailutilanteen johdonmukainen valinta

Todellisuudessa biomassalla ja sen tuottamiseen tarvittavalla maa-alalla on aina jokin vaihtoehtoinen kohtalo. Tätä vaihtoehtoista kohtaloa voidaan kutsua vertailutilanteeksi, joka jää siis toteutumatta, jos resurssit päätetään hyödyntää bioenergiaksi. Maankäytön osalta vertailutilanne voi olla esimerkiksi maa-alan hyödyntäminen erilaisten biomateriaalien, ruoan tai rehun tuotantoon, rakentamiseen tai muiden ekosysteemipalveluiden tuotantoon.

Bioenergian ilmastovaikutusten johdonmukaista arviointia varten biomassan tai sen tuottamiseen tarvittavan maa-alan vertailutilanne voidaan valita siten, että se kuvaa resurssin todennäköisintä vaihtoehtoista hyödyntämistapaa. Haasteena on, että objektiivisuuden vuoksi saatetaan joutua tekemään useita skenaarioita siitä, mikä vaihtoehtoinen hyödyntämistapa olisi todennäköisin. Lisäksi tällöin joudutaan määrittämään epäsuorat vaikutukset, joita aiheutuu vertailutilanteessa tuotetun palvelun, esimerkiksi ruoan tuottamisesta toisaalla. Arvioinnista saattaa tulla hyvin monimutkainen ja sen tulokset ovat herkkiä tehdyille sosioekonomisille oletuksille.

Maankäyttöön liittyvät epäsuorat vaikutukset on usein sivuutettu bioenergian ilmastovaikutusten arvioinneissa. Tämä tarkoittaa, ettei vaihtoehtoista hyödyntämistapaa ole huomioitu. Tällöin johdonmukainen oletus olisi, että biomassaa tai sen tuottamiseen tarvittavaa maa-alaa ei käytettäisi vertailutilanteessa mihinkään. Tutkimuskysymyksestä ja siihen sopivasta tarkastelun aikajänteestä riippuen maa-ala olisi siten joko luonnontilassa tai palautuisi sitä kohden. Tällaisen vertailutilanteen kuvaaminen sisältää luonnontieteellistä mutta ei sosioekonomista epävarmuutta.

Tutkimuksemme keskeinen johtopäätös on, että vertailutilanne tulee valita tutkimuskysymyksen mukaan. Vertailutilanne määrää, mitä johtopäätöksiä tarkastelusta voidaan tehdä. Siksi valittu vertailutilanne ja sen vaikutus tuloksiin tulee kertoa selkeästi.

Tutkimus on osa kansainvälisen energiajärjestö IEA:n bioenergiaohjelman ilmastovaikutustyöryhmän (IEA Bioenergy Task 38) työtä. Suomalaisten tutkijoiden työtä rahoittivat Suomen Akatemia, BEST Bioenergia -ohjelma sekä Maj ja Tor Nesslingin säätiö.

Kati Koponen VTT

Kati Koponen
tutkija, tekniikan tohtori
Twitter: Kati_Kop

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy
puh. 040 487 8123, etunimi.sukunimi@vtt.fi

Sampo Soimakallio SYKE

Sampo Soimakallio
erikoistutkija, dosentti
Twitter: @SSoimakallio

Suomen ympäristökeskus SYKE
puh. 029 525 1803, etunimi.sukunimi@ymparisto.fi

Tutkimusartikkeli

Koponen, K., Soimakallio, S., Kline, K., Cowie, A., Brandão, M. 2017. Quantifying the climate effects of bioenergy – Choice of reference system. Renewable & Sustainable Energy Reviews (in press). http://authors.elsevier.com/sd/article/S1364032117309759