The rapid expansion of palm oil biodiesel in Indonesia has intensified concerns regarding greenhouse gas (GHG) emissions, land-use pressure, and resource efficiency across the biofuel supply chain. This study applies a scenario-based life cycle assessment (LCA) to evaluate the environmental and energy performance of palm oil biodiesel production under alternative technological and management configurations. The assessment adopts a cradle-to-gate system boundary and employs stage-specific functional units to improve interpretability: 1 tonne of fresh fruit bunches (FFB) for cultivation, 1 tonne of crude palm oil (CPO) for milling, and 1 tonne of biodiesel at refinery gate.

Environmental impacts are assessed using the ReCiPe 2016 Midpoint (H) method, complemented by the IPCC GWP100 and cumulative energy demand indicators. Scenario development considered interventions across the supply chain, including improved fertilizer management and yield intensification during cultivation, methane capture and combined heat and power (CHP) systems at the CPO mill, and biomass-based methanol substitution together with renewable energy integration at the refinery stage. Results demonstrate substantial environmental improvements compared with the baseline, with global warming potential decreasing from 2,242 to 840 kg CO₂-eq per tonne of biodiesel, representing a reduction of approximately 63%. The milling stage was identified as the dominant emission hotspot due to methane released from palm oil mill effluent (POME). When expressed on an energy basis, the baseline and all mitigation scenarios exhibited lower GHG emission intensities than the EU Renewable Energy Directive fossil fuel comparator, indicating a climate advantage of palm oil biodiesel over conventional fossil diesel. Energy analysis further confirmed positive net energy performance across all scenarios, with energy yield ratios ranging from 1.30 to 1.67.

The robustness of the results was evaluated through sensitivity analysis and Monte Carlo simulation. The most influential parameters were FFB yield, CPO extraction efficiency, nitrogen fertilizer application, methanol consumption, and methane recovery efficiency. Mean probabilistic emissions were estimated at 111 kg CO₂-eq/t FFB, 1,127 kg CO₂-eq/t CPO, and 623 kg CO₂-eq/t biodiesel, supporting the consistency of the deterministic findings.

The results indicate that coordinated improvements in cultivation practices, mill-scale energy recovery, and refinery input substitution can substantially enhance the environmental sustainability and energy performance of Indonesian palm biodiesel, offering a robust analytical basis for future technology development and policy planning.

Den snabba expansionen av palmoljebaserad biodiesel i Indonesien har ökat oron för utsläpp av växthusgaser (GHG), ökad markanvändning och resurseffektivitet längs hela biodrivmedelskedjan. Denna studie tillämpar en scenariobaserad livscykelanalys (LCA) för att utvärdera miljö- och energiprestandan hos produktionen av palmoljebiodiesel under olika tekniska och verksamhetsmässiga förutsättningar. Analysen bygger på en cradle-to-gate-systemgräns och använder stegspecifika funktionella enheter för att förbättra resultatens tolkningsbarhet: 1 t färska fruktklasar (FFB) för odlingsfasen, 1 t rå palmolja (CPO) för kvarnsteget samt 1 t biodiesel vid raffinaderiets utgång.

Miljöpåverkan bedöms med metoden ReCiPe 2016 Midpoint (H), kompletterad med indikatorerna IPCC GWP100 och Cumulative Energy Demand (CED). De analyserade scenarierna omfattar åtgärder längs hela produktionskedjan, inklusive förbättrad gödselhantering och ökad produktivitet i odlingsfasen, metaninfångning och kraftvärmeproduktion (CHP) vid CPO-kvarnen samt substitution av fossil metanol med biobaserad metanol och integrering av förnybar energi i raffinaderiet.

Resultaten visar betydande miljöförbättringar jämfört med basscenariot, där den globala uppvärmningspotentialen minskar från 2 242 till 840 kg CO₂-ekvivalenter/t biodiesel, vilket motsvarar en minskning med cirka 63 %. CPO-kvarnen identifieras som den dominerande utsläppskällan, främst på grund av metanutsläpp från palmoljekvarnens avloppsvatten (POME, Palm Oil Mill Effluent). Uttryckt per energienhet uppvisar både basscenariot och samtliga förbättringsscenarier lägre växthusgasutsläpp än den fossila referensnivån som anges i EU:s förnybartdirektiv (RED), vilket visar att palmoljebiodiesel har en klimatmässig fördel jämfört med konventionell fossil diesel. Energianalysen visar dessutom att samtliga scenarier uppvisar en positiv nettoenergiprestanda, med energiutbyteskvoter (Energy Yield Ratio, EYR) mellan 1,30 och 1,67.

Resultatens robusthet utvärderades med hjälp av känslighetsanalys och Monte Carlo-simulering. De mest betydelsefulla parametrarna var FFB-avkastning, utvinningsgrad för CPO, användning av kvävegödsel, metanolförbrukning samt metanåtervinningens effektivitet. De sannolikhetsbaserade medelutsläppen uppgick till 111 kg CO₂-ekvivalenter per t FFB, 1 127 kg CO₂-ekvivalenter/t CPO och 623 kg CO₂-ekvivalenter/t biodiesel, vilket bekräftar de deterministiska resultatens robusthet.

Sammanfattningsvis visar studien att samordnade förbättringar av odlingsmetoder, metanåtervinning vid CPO-kvarnar och substitution av insatsvaror i raffinaderiet kan minska livscykelns växthusgasutsläpp avsevärt samtidigt som en positiv energiprestanda bibehålls. Studien utgör därmed ett robust analytiskt underlag för framtida teknikutveckling, hållbar produktion av palmoljebiodiesel och utformning av evidensbaserad bioenergipolitik i Indonesien.