Integrating life cycle assessment and forest modelling for environmental and economic assessment of forest based bioenergy in Norway

Abstract

There is a growing interest in bioenergy, both nationally and internationally, due to the increasing emissions of greenhouse gases. The Norwegian forest growing stock is increasing and can be used to produce a range of products which can replace fossil resources. Carbon dioxide (CO2) is the most important of the anthropogenic greenhouse gases and the forest plays an important role in the carbon cycle; potentially acting as both source and sink of CO2. Reflection of incoming solar radiation (albedo) is, together with carbon sequestration, one of the most important climate mitigation factor in boreal forest that can be influenced by forest management. This study explores environmental and economic consequences of bioenergy and other wood-based products from Norwegian forest resources. Life cycle assessment (LCA) was applied in order to map the environmental impacts of wood use. Traditional LCA lacks time and space considerations, and these are important, in particular when assessing potential environmental effects of harvest and use of boreal forest. LCA was combined with a bio-economic forest management model (GAYA-J/LP) in an attempt to overcome these shortcomings and obtain a link to economic aspects of forest managed for climate change mitigation.

Interessen for bioenergi er økende, både i Norge og internasjonalt. Hovedgrunnen for interessen er de økende utslippene av klimagasser og frykten for klimaendringer. I Norge øker stående biomasse, og skogbiomassen kan brukes til å produsere en rekke produkter som kan erstatte fossile råstoff. Karbondioksid (CO2) er den viktigste menneskeskapte klimagassen og skogen spiller en viktig rolle i karbonets kretsløp. Skogen kan være en kilde til CO2 og den kan absorbere CO2 gjennom fotosyntesen. Refleksjon av solinnstråling (albedo) er, ved siden av CO2, en av de viktigste klimadriverne knyttet til boreal skog som kan påvirkes av skogbehandling. Forvaltning av skogen påvirker økosystemtjenestene som skogen tilbyr. I tillegg til tømmerproduksjon, karbonopptak og –lagring, er det mange økosystemtjenester knyttet til boreal skog, som for eksempel biologisk mangfold og rekreasjon, som må tas hensyn til ved vurderinger av miljøkonsekvenser av bruk av skogbiomasse. I denne avhandlingen analyseres miljømessige og økonomiske konsekvenser av bioenergi og andre produkter basert på norsk trevirke. Livsløpsanalyser (LCA) er benyttet for å vurdere de miljømessige effektene av bruk av trevirke. Tradisjonell LCA inkludere ikke forhold knyttet til tid og sted, men disse er viktige, spesielt når miljøkonsekvensene av høsting og bruk av trevirke skal vurderes. For å inkludere aspektene knyttet til tid og sted samt økonomiske virkninger, ble LCA kombinert med en bio-økonomisk skogmodell.