Greenhouse gas and energyassessment of the biogas from co-digestion injected into the natural gas grid: A Swedish case-study including effects on soil properties

Renewable Energy

Volumn 71, Issue , 2014, Pages 387-395

  Lantz, Mikael ^a   Börjesson, Pål ^a  

^a LUND UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

Biogas; Energy balance; Greenhouse gas; LCA

Indexed keywords

BIOGAS; ENERGY BALANCE; FUELS; MANURES; NATURAL GAS; SOIL MECHANICS;

BUSINESS PERSPECTIVE; FOOD INDUSTRY WASTES; LCA; LIFE CYCLE PERSPECTIVES; MINERAL FERTILIZERS; NATURAL GAS GRIDS; POTENTIAL CHANGE; TECHNICAL IMPROVEMENT;

GREENHOUSE GASES;

BIOGAS; COMPACTION; ECONOMIC ANALYSIS; ENERGY EFFICIENCY; GREENHOUSE GAS; INDUSTRIAL EMISSION; INDUSTRIAL WASTE; LIFE CYCLE ANALYSIS; NATURAL GAS; SOIL CARBON; SOIL PROPERTY;

SWEDEN;

EID: 84902303437     PISSN: 09601481     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/j.renene.2014.05.048     Document Type: Article

References (62)

1. Albertsson B. Riktlinjer för gödsling och kalkning 2013, Jordbruksinformation 12 - 2012 2012, Swedish Board of Agriculture.
2. Andrén O., Kätterer T. The introductory carbon balance model for exploration of soil carbon balances. Ecological Applications 1997, 7(4):1226-1236.
3. Arvidsson J., Håkansson I. Amodel for estimating crop yield losses caused by soil compaction. Soil Tillage Research 1991, 20:319-332.
4. Arvidsson J. Soil compaction related to spreading manure - a calculation model for the manure programme STANK 2008, Department of Soil and Environmental Science, Swedish University of Agricultural Sciences, Uppsala, Sweden.
5. Sverige Avfall Frivilligt åtagande - Kartläggning av metanförluster från biogasanläggningar 2007-2008 2009, Swedish Waste Management.
6. Beckman A. MPG Miljöprodukter AB, personal communication; 2008.
7. Berglund M., Börjesson P. Energianalys av biogassystem, report no. 44 2003, Environmental and Energy System Studies, Lund University.
8. Börjesson P., Berglund M. Environmental systems analysis of biogas systems - part II: the environmental impact of replacing various reference systems. Biomass and Bioenergy 2007, 31:326-344.
9. Börjesson P., Tufvesson L., Lantz M. Livscykelanalys av svenska biodrivmedel, report no. 70 2010, Environmental and Energy System Studies, Lund University.
10. Börjesson P., Tufvesson L.M. Agricultural crop-based biofuels - resource efficiency andenvironmental performance including direct land use changes. Journal of Cleaner Production 2011, 19:108-120.
11. Clemens J., Trimborn M., Weiland P., Amon B. Mitigation of greenhouse emissions by anaerobic digestion of cattle slurry. Agriculture Ecosystems & Environment 2006, 112:171-177.
12. Regulation (EC) no. 1774/2002 of the European parliament and of the council of 3 October 2002 laying down health rules concerning animal by-products not intended for human consumption 2002, EC, Official Journal of the European Communities.
13. Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and subsequently repealing directives 2001/77/EC and 2003/30/EC 2009, EC, Official Journal of the European Union.
14. Edström M., Pettersson O., Nilsson L., Hörndahl T. Jordbrukssektorns energianvändning, Lantbruk & Industri, report 342 2005, Institutet för jordbruks- och miljöteknik, Uppsala.
15. Elmeklo H.Sales Manager Megtech Systems AB, personal communication; 2008.
16. Share of renewable energy in fuel consumption of transport 2010 2012, Eurostat, Available from:, [accessed 26.12.2012]. http://epp.eurostat.ec.europa.eu/tgm/table.do?tab=table%26init=1%26language=en%26pcode=tsdcc340%26plugin=1.
17. Eveborn D., Baky A., Norén A., Palm O. Erfarenheter och kunskapsläge vid tömning av slamavskiljare, rapport 41 2008, Institutet för Jordbruks- och Miljöteknik, Uppsala.
18. Flysjö A., Cederberg C., Strid I. LCA-databas för konventionella fodermedel-miljöpåverkan i samband med produktion, version 1, rapport 772 2008, Institutet för Livsmedel och Bioteknik, SIK.
19. Biogas - Messprogramm II, 61 Biogasanlagen im Vergleich. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. 2010, FNR, Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft and Verbraucherschutz, Gülzow-Prüzen, Germany.
20. Forster P., Ramaswamy V., Artaxo P., Berntsen T., Betts R., Fahey D.W., et al. Changes in atmospheric constituents and in radiative forcing.in: climate change 2007: the physical science basis. Contribution of working group I to the fourth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change 2007, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom/New York, NY, USA. S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor, H.L. Miller (Eds.).
21. Ghafoori E., Flynn P.C., Feddes J.J. Pipeline vs. truck transport of beef cattle manure. Biomass and Bioenergy 2007, 31:168-175.
22. Gioelli F., Dinuccio E., Balasari P. Residual biogas potential from the storage tanks of non-separated digestate and digested liquid fraction. Bioresource Technology 2011, 102:10,248-10,251.
23. Gode J., Martinsson F., Hagberg L., Öman A., Höglund J., Palm D. Miljöfaktaboken 2011 - Uppskattade emissionsfaktorer för bränslen, el, värme och transporter 2011, Thermal Engineering Research Institute.
24. Gogolek P. Methane emission factors for biogas flares. Industrial Combustion, Journal of the International Flame Research Foundation 2012, Article number 201203.
25. Focus on nutrients. Stallgödselkalkyl (Manure calculator) version 2011-03-31; 2011. Available from:. http://www.greppa.nu/stallgodsel/varderadinstallgodsel.4.1c0ae76117773233f780001828.html.
26. Hushållningssällskapet. Försöksprojekt Miljövänliga och Uthålliga odlingsformer; 2008. Available from: [accessed 02.10.2008]. http://www.odlingssystem.se/db.asp.
27. 2 emissions from fuel combustion 2012 edition 2012, IEA, International Energy Agency.
28. 2006 Guidelines for national greenhouse gas inventories. Agricultural, forestry and other land use 2006, vol. 4. IPCC, Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme, IGES, Japan.
29. Environmental management - life cycle assessment - requirements and guidelines 2006, ISO, ISO 14044.
30. Iwars U. Transport av flytgödsel i rörledning, rapport 143 1992, Jordbrukstekniska Institutet, Uppsala.
31. Jenssen T.K., Kongshaug G. Energy consumption and greenhouse gas emissions in fertilizer production 2003, The International Fertilizer Society, Proceedings no. 509.
32. Johansson M., Nilsson T. Transporter i gårdsbaserade biogassystem - Framtagning av beräkningsprogram för kostnader och emissioner, examensarbete 2007, Miljö- och Energisystem, LTH.
33. Jonasson C. E.ON Gas Sverige, personal communication; 2012.
34. WELL-to-wheels analysis of future automotive fuels and power trains in the European context, report 3c, July 2011 2011, JRC, Institute for Environment, European Commission Joint Research Center.
35. Jönsson HG. Astimac AB, personal communication; 2008.
36. Karlsson S., Rodhe L. Översyn av Statistiska Centralbyråns beräkning av ammoniakavgången i jordbruket - emissionsfaktorer för ammoniak vid lagring och spridning av stallgödsel, Uppdragsrapport 2002, Institutet för Jordbruks- och Miljöteknik, Uppsala.
37. Knutsson P. Söderåsens Bioenergi, personal communication; 2013.
38. FaustzahlenfürdieLandwirtschaft 2005, KTBL, Kuratorium fürTechnikundBauwesen in der Landwirtschaft e.V., Darmstadt.
39. Lantz M. Ökat utnyttjande av befintliga biogasanläggningar, report 63 2007, Environmental and Energy System Studies, Lund University.
40. Lantz M., Ekman A., Börjesson P. Systemoptimerad produktion av fordonsgas, report 69 2009, Environmental and Energy System Studies, Lund University.
41. Lantz M, Kreuger E, Björnsson L. Impact of energy crop selection on process parameters and economy in the production of biogas as vehicle fuel; 2012.
42. Pedersen J. Transport afgylle - Et praktisk studie over metoder til flytning afgylle, report 61 2007, Dansk Landbrugsrådgivning, Landscentret.
43. Poeschl M., Ward S., Owende P. Environmental impacts of biogas deployment - part I: life cycle inventory for evaluation of production process emissions to air. Journal of Cleaner Production 2012, 24:168-183.
44. Rasmusen H. WramsGunnarstorp farm, personal communication; 2008.
45. Reihnhold T. E.ON Gas Sverige, personal communication; 2012.
46. Rodhe L., Ascue J., Tersmeden M., Ringmar A., Nordberg Å. Växthusgaser från lager med nötflytgödsel - Förhållanden i gårdsbehållare, metodikutveckling av gasmätning samt bestämning av emissioner från nötflytgödsel, rapport 370, Lantbruk och Industri 2008, Institutet för Jordbruks- och Miljöteknik, Uppsala.
47. Utsläpp av ammoniak till luft i Sverige 2005, Statistiska meddelanden MI 37 SM 0701 2007, SCB, Statistics Sweden.
48. SCB. Energipriser på naturgas och el; 2012. Available from: [accessed 12.01.2013]. http://www.scb.se/Pages/TableAndChart____212959.aspx.
49. Trädbränsle- och torvpriser nr 3/2012, Statistiska Meddelanden EN 0307 SM 1203 2012, SCB, Statistics Sweden.
50. National inventory report Sweden 2012 - submitted under the United Nations Framework, Convention on Climate Change and the Kyoto protocol 2012, SEPA, Swedish Environmental Protection Agency.
51. God jordbrukarsed för att begränsa ammoniakförluster, Jordbruksinformation no. 13 2006, SJV, The Swedish Board of Agriculture.
52. Gödsel och miljö - lagring och spridning av gödsel - höst och vinterbevuxen mark 2007, SJV, The Swedish Board of Agriculture.
53. Vägledning till regelverket om hållbarhetskriterier för biodrivmedel och flytande biobränslen, report 2011:23 2011, STEM, Swedish Energy Agency.
54. Produktion och användning av biogas år 2011, report 2012:08 2012, STEM, Swedish Energy Agency.
55. Sørensen C.G., Jacobsen B.H., Sommer S.G., Guul-Simonsen F. Håndteringafgylle ved brugafrørtransport - en teknisk-økonomiskanalyse, report no. 90 2003, Danmarks Jordbruks Forskning.
56. Gas quality in Sweden 2012, Swedgas, Available from:, [accessed 25.11.2012, in Swedish]. http://www.swedegas.se/vara_tjanster/gaskvalitet/gaskvalitet_i_sverige.
57. Trafikverket Samhällsekonomiska principer och kalkylvärden för transportsektorn: ASEK 5, version 2012-05-16 2012, The Swedish Transportation Administration.
58. Sign an electricity contract 2013, Vattenfall, Available from:, [accessed 12.01.2013]. http://tecknaavtal.vattenfall.se/AgreementCompanyFixedAndVariable.aspx?WT.ac=f_butt_1elavtal_bestall.
59. Wetterberg C. Miljöanpassade flytgödselspridare - en uppföljning, report 2000:7 2000, Miljöteknikdelegationen.
60. Yara. Garanti klimatavtryck; 2011. Available from: [accessed 19.04.2012]. http://www.yara.se/sustainability/climate/guarantee/index.aspx.
61. Bertilsson, J. Research Leader, Department of Animal Nutrition and Management; 2009. Personal communication.
62. SEPA Utsläpp av metan och lustgas från jordbrukssektorn, report 5506, Swedish Environmental Protection Agency 2006.