Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Hållbar sockerrörsodling för etanolframställning i Brasilien: Hur slagkraftig är dagens hållbarhetscertifiering och kan den förändra mark- och vattenpåverkan från odlingarna?
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering, Industrial Ecology.
2015 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Climate changes today are mainly caused by anthropogenic activities and the increased emissions of greenhouse gases to the atmosphere and this has raised questions on how to reduce the usage of fossil fuels. Ethanol is a good alternative to conventional gas and has been used in Brazil since the 1970 ́s. In Sweden several newspapers has written about the poor working conditions on many farms thus making the Swedish company SEKAB design a certification for their ethanol to ensure that it can be considered to be a sustainable alternative.

Furthermore WWF has developed a certification tool called Bonsucro in cooperation with Coca Cola, Ferrero group, BP and Shell. This is due to the fact that no global certification tool has been available up until now. In year 2014 3.6 % of the sugar cultivation in the world was certified by Bonsucro.

The aim with this report is to investigate the level of sustainability of the sugar cultivation today and how it affects soil and water. The study was isolated to the area Sao-Paolo in Brazil and only investigated the cultivation process, excluding parts as transport and processing of the yield to ethanol. In addition the aim is also to investigate Bonsucro as certification tool to recognize its strengths as well as its weaknesses. The study was performed using a literature study and the simulation software Coup Model. These simulations showed five different scenarios where the cultivation differed in harvest type and how much fertilizers were added. This was to distiguince potential differences in the budgets of carbon and nitrogen.

The largest environmental impacts is due to leakage of nutrients and sedimentation of water streams as well as accumulation of pesticides in the ground, local acidification, compaction of soil, erosion and degradation of the quality of the soil. The level of microorganisms and organic carbon is also likely to decrease. Pre harvest burning result in loss of biodiversity. The result from the simulations show that the model where all the leaves and the crown with no fertilizers added get the biggest yield and more important there is no leakage of nitrogen. The lowest yield was found in the model where pre harvest was implemented. The average yield is lower than the average in Brazil today, and also lower than Bonsucros standards. The results show that fertilizers are very effective during the first years after a new plant has been planted.

In conclusion the study shows that the amount of fertilizers added affects the cultivation more than the choice of harvest. On the other hand excessive use of fertilizers will contribute strongly to nutrient leakage. Bonsucro is considered a good certification tool in countries where laws and regulations leave much to ask for and are not necessarily implemented. In countries such as Brazil and especially Sao Paolo where the producers follow the law relatively well, Bonsucro functions more as a tool to further ensure the sustainability of the cultivation. Since Bonsucro demands use of mechanical harvest, this certification contributes to the national adaption from manual to mechanical harvest. However Bonsucro is lacking in its ability to give clear directions on exact numbers on the levels of nutrients allowed in cultivation depending on area and soil type thus making the certification tool less transparent than what is desirable. 

Abstract [sv]

Dagens klimatförändringar beror till största del på antropogen aktivitet och människans ökade utsläpp av växthusgaser till atmosfären har gjort att en omställning från fossila bränslen som drivmedel blivit aktuell. Ett alternativt förnyelsebart drivmedel är etanol, som har använts som drivmedel i Brasilien ända sedan 1970-talet eftersom det där varit relativt billigt och lättillgängligt jämfört med bensin. På senare år har etanol introducerats som drivmedel även i Sverige och antalet miljöbilar har därmed ökat. Etanolen har varit omdiskuterad i Sverige på grund av rapportering om dåliga arbetsförhållanden på odlingarna och med grund i detta har bland annat företaget Sekab, varifrån all OKQ8:s etanol kommer, tagit fram en egen typ av certifiering som ska säkerställa att all deras etanol är hållbar. Vidare har WWF i sammarbete med Coca Cola, Ferrero group, BP och Shell utvecklat certifieringssystemet Bonsucro, eftersom det tidigare inte funnits något certifieringssystem för sockerrörodling som varit globalt vedertaget. År 2014 hade 3,6 % av världens sockerodlingar certifierats av Bonsucro.

Syftet med denna rapport är att undersöka hur hållbara sockerrörsodlingar för etanolframställning är idag, och hur de påverkar mark och vatten. Studien har avgränsats till São Paolo-området i Brasilien, och den utreder enbart själva odlingsprocessen av sockerrör vilket innebär att exempelvis etanoltillverkningen och transport av det färdiga bränslet utesluts. Rapporten syftar vidare till att undersöka certifieringssystemet Bonsucro för att belysa såväl styrkor som svagheter. Studien genomfördes med hjälp av en litteraturstudie samt genom att skapa olika modeller i simuleringsprogrammet Coup Model. I dessa simuleringar studerades fem olika odlingssystem som skiljde sig åt gällande skördemetod och gödsling för att kunna undersöka eventuella skillnader i systemens kol- och kvävebudgetar.

Den största miljöpåverkan på mark och vatten sker i form av läckage av näringsämnen, sedimentering i vattendrag, ackumulering av bekämpningsmedel i marken, lokal försurning kring plantorna, jordkompaktering, jorderosion och försämring av jordegenskaper såsom minskning av mängden mikroorganismer och organiskt kol. Föreldning innan skörd påverkar också biodiversiteten negativt eftersom många organismers habitat eldas upp. Resultaten från simuleringarna visar att odlingen som lämnar alla toppar och blad utan gödsling ger störst skörd, och denna odling läcker heller inget kväve. Sämst resultat gavs för den odling där föreldning skedde innan skörd. Den genomsnittliga skörden per år är lägre för alla simuleringar jämfört med Bonsucros krav och genomsnittet i sydöstra Brasilien, men ligger inom en rimlig felmarginal. Resultaten visar även hur effektiv gödsling är i ett jordbruk under de första åren då en gröda planterats.

Rapportens slutsatser är att mängden gödsling påverkar odlingssystemen mer än typ av skörd men att eldning innan skörd starkt bidrar till ett ökat kväveläckage. Bonsucros certifiering är stark i länder där lagar och regelverk antingen inte är tillräckligt utvecklade, eller helt enkelt inte följs. I länder som Brasilien och då speciellt São Paolo, där lagstiftningen anses följas bra jämfört med andra platser, fungerar Bonsucro till största del som ett verktyg för att ytterligare säkerställa hållbarheten hos odlingarna. Eftersom Bonsucro dessutom ställer krav på mekanisk skörd skyndar denna certifiering också på den nationella omställning som håller på att genomdrivas i Brasilien från manuell till mekanisk skörd. Brister hittas dock i certifieringen när det gäller möjligheten att hitta exakta siffror för exempelvis tillåten gödslingsmängd för ett visst område vilket gör att certifieringen inte blir lika transparent som är önskvärt. 

Place, publisher, year, edition, pages
2015.
Series
TRITA-IM-KAND 2015, 2015:02
National Category
Energy Systems Environmental Management
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-170600OAI: oai:DiVA.org:kth-170600DiVA: diva2:839017
Available from: 2015-07-01 Created: 2015-07-01 Last updated: 2015-07-01Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1497 kB)128 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1497 kBChecksum SHA-512
38e5c54f364069072cd912bc3b11c519ec53586ca7ec363cf160948faebda860c7468a63bca526fe79bc1ce60413344b0f25fced9f4ea982e7d081660199d200
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Industrial Ecology
Energy SystemsEnvironmental Management

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 128 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 401 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf