Tätortsnära skogar, genetik, energi och skötselmetoder viktigast

Den stora grödan i USA när det gäller biobaserad etanol är majs.

De svenska satsningarna på cellulosabaserad etanol är försvinnande små jämfört med andra länders.
Till och med enskilda utländska företags forskningssatsningar är större än Sveriges samlade etanolinvesteringar.

Klockan tickar, inte bara när det gäller klimatet och andra miljöhot.

Även när det gäller vilka länder som ska bli vinnare i kampen om bioenergin är det bråttom, bråttom.

Etanol av majs och sockerrör

Sockerrör är en vanlig råvara för bioetanol.

Etanolen för drivmedel tillverkas idag i stor skala av jordbruksgrödor som majs och sockerrör. Bakom den produktionen står i huvudsak livsmedelsgiganter som amerikanska Archer Daniels Midland och Cargill Foods. Det är en produktion som hos många väcker anstöt eftersom det handlar om mat som blir drivmedel till törstiga stadsjeepar och andra motordrivna fyrhjuliga statussymboler. Dessutom kräver dessa grödor oerhört mycket vatten vid odlingen och energi i form av drivmedel för att odla och skörda samt omvandla dem till fordonsbränslen.

Klimatfördelarna med etanol från jordbruksgrödor är minimala om de ens existerar. Ändå investerar man i USA under 2006 över 18 miljarder kronor i utökad etanol-från-mat-kapacitet. En höjning som i ett slag ökar USAs etanolproduktion med 40%.

Men det är inte bara etanol som kommer från jordbruksgrödor som konkurrerar med våra svenska på cellulosaetanol. Utomlands har satsningarna på etanol från olika former av cellulosabaserad råvara ökat för varje månad. USA, Kanada, Frankrike, Tyskland och inte minst Kina satsar mångmiljardbelopp.

Enskilda företag satsar mer än Sverige

Mikrobtillverkaren Mascoma i Dartmouth New Hampshire USA, avslöjade den 13 november i år att man lyckats att få in 210 milj kr för att vidareutveckla bakterier som omvandlar cellulosa till etanol.

Företaget genmanipulerar mikrober så att de kan bryta ned cellulosa från t ex träflis. Mascoma har satt samman ett forskningsteam och byggt ett laboratorium för att visa teknologin. Mascoma har en god och uthållig finansiell uppbackning. Riskkapitalbolagen General Catalyst Partners med ca sju miljarder i kassan och Kleiner, Perkins, Caufield and Byers är några av de som satsar på Mascomas metod att framställa cellulosaetanol.

Dyadic, är ett annat företag i USA som arbetar med etanol från cellulosa. Dyadic har genetiskt manipulerat en jästsvamp, C! för en effektivare etanolutvinning.

Ett annat bolag, Diversea, i San Diego, exploaterar mikrober för att utveckla bioetanol. Diverseas huvudprodukt, bakterien Thermoanaerobacterium saccharolyticum kan bryta ned plantmaterial i en ovanligt varm miljö.

Bakterier gör etanol

Vägtransporterna står för en stor del av den fortsatta ökningen av utsläpp av växthusgaser i världen. Foto: Vägverket

I Japan pågår liknande arbete med att få cellulosabaserad etanol att kunna produceras mer effektivt.

Forskare hos biltillverkaren Honda och på statliga bioenergiforskningsorganisationen RITE, använder en utvecklad bakterie Corynebacterium glutamicum, som kan omvandla pentos och hexos socker till alkohol.

Bakterien i sig, upptäcktes på 50-talet och är välkänd i Japan efter många decenniers forskning. Den används idag industriellt för att tillverka aminosyran glutamat som smakförhöjare vid industriell matframställning.

Nu anser japanerna sig även kunna skapa en effektiv etanolproduktion med hjälp av den gamla "trotjänaren". Svenska etanolforskare ställer sig dock avvaktande till detta.

Bredare "arbetsområde" för bakterien

Forskarna i Japan manipulerade bakterien så att den kunde bredda sitt "spann" för att omvandla även pentossockerarten xylos. Dessutom gjorde man det möjligt att producera etanol under syrefattiga förhållanden med hjälp av en anaerob (kräver inget syre) bakterie Clostridium cellulovorans. Sådan fermentering optimerar etanolproduktionen från cellulosa och hemicellulosa.

Sverige har inte någon omfattande enzymforskning, eftersom vi helt saknar enzymindustri. Det har däremot Danmark, där två enzymföretag förra året fick 300 mkr från amerikanska energidepartementet, DOE, för att ta fram nya billigare och mera effektiva enzymvarianter för etanolframställning. Men de flesta stora enzymbolag i världen satsar till skillnad från japanerna på att ta fram svampar som bryter ned cellulosan, inte bakterier.

Förändra trädets vedegenskaper

Att gå vägen över förbättrad teknologi för att bryta ned befintlig skogsråvara är inte enda sättet att öka effektiviteten vid bioetanolproduktion.

- Hur cellulosaråvaran är beskaffad har stor betydelse för processen, förklarar professor Bärbel Hahn-Hägerdal vid Lunds Universitet.

- Exempelvis innehåller barrved relativt lite pentos socker medan löv och jordbruksprodukter innehåller mycket pentos socker. Det betyder att förbehandlingen blir mycket mer krävande med barrträd t ex.

Vincent Chiang, professor i skoglig bioteknologi, vid North Carolina State University, USA, leder en av världens ledande forskargrupper inom molekylär genetik av skogsträd. Förra året presenterade Chiang försök där man genetiskt hade modifierat poppel för att minska trädens lignininnehåll med runt 50 procent. Samtidigt ökade cellulosainnehållet och träden växte fortare.

Genetiskt modifiera trädet poppel

Den av Chiang ledda forskargruppen har nu fått pengar från amerikanska energidepartementet, DOE, för att kunna vidareutveckla den genetiskt modifierade poppeln. Denna gång är tanken att manipulera vedegenskaperna så att cellulosan blir bättre åtkomlig och lättare att omvandla till alkohol.

En av de ledande svenska forskare vid Umeå Plant Science Center, UPSC, som deltagit i det nyligen avslutade arbetet med att kartlägga hela genomet för jättepoppeln, är professor Stefan Jansson.

- Även här i Sverige pågår arbete med att manipulera vedegenskaperna, fast då i första hand med inriktning på att få fram bättre papper och andra traditionella svenska cellulosaprodukter, förklarar Stefan Jansson.

Industriländernas redan stora växthusgasutsläpp ökade under perioden 19902004 med i genomsnitt 11 procent (om man räknar bort de forna öststaterna). Det framgår av en ny rapport från FN:s klimatsekretariat. Globalt är läget ännu värre. Forskningsresultat som presenterades vid klimatkonferensen i Nairobi 6 till 17 november i år visar att koldioxidhalterna ökar ännu snabbare än vad man tidigare trott. De senaste fem åren har ökningstakten stigit med 400 procent jämfört med de tio åren innan.

Apocalypse Now

Resultatet av de framkallade klimatförändringarna blir närmast ofattbara. Det är en apokalyptisk framtidsvision som målas upp. Om klimatförändringarna tillåts bli så stora som prognoserna visar, väntar oss katastrofala översvämningar, svår torka och hundratals miljoner människor på flykt, vilket leder till en världsekonomisk kollaps jämförbar med digerdöden i Europa på 1300-talet eller ett världskrig.

Sammanlagt beräknas klimatförändringar kosta 51 biljoner (51 000 000 000 000 kr), enligt den nyligen presenterade STERN-rapporten. Därför behövs fler och snabbare åtgärder för att minska växthusgasutsläppen.

Av Mikael Falk
falk.micke@gmail.com

Till toppen

Vidare i SkogsVärden