Quantifying and maximizing the contribution of Swiss biomass to net zero

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/503003-WP2

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Während ihres Wachstums binden Pflanzen CO₂ aus der Atmosphäre durch Photosynthese, weshalb sie eine wichtige Rolle auf dem Weg der Schweiz zu Netto-Null-Emissionen spielen. Dieses Arbeitspaket befasst sich mit der Frage, wie das nachhaltige Biomassepotenzial der Schweiz am besten zur Erreichung des Netto-Null-Ziels beitragen kann. Die Nutzung und Speicherung von geernteter Biomasse in Form von dauerhaften Materialien und Produkten kann verhindern, dass der darin gebundene Kohlenstoff wieder in die Atmosphäre gelangt. Darüber hinaus kann Biomasse als nachwachsender Rohstoff Energie- und CO₂-intensive Materialien wie Beton oder fossile Rohstoffe im Industriesektor ersetzen und damit auch Innovationen für neue und umweltfreundlichere Materialien und Chemikalien anregen. Derzeit wird der grösste Teil des unbehandelten Holzes in der Schweiz allerdings zur Energiegewinnung direkt verbrannt und nicht als Rohstoff verwendet. Dieses Arbeitspaket wird zeigen, wie wir die Schweizer Biomasse optimal nutzen können, indem wir quantitative und qualitative Ansätze zur Optimierung der Biomasseflüsse in der Schweiz definieren, um Netto-Null zu erreichen.  Ein Schwerpunkt wird dabei auf die Wiederverwendung und Kaskadennutzung von Biomasse gelegt, um sicherzustellen, dass die begrenzten Biomasse-Potenziale der Schweiz effizienter genutzt werden und der darin enthaltene Kohlenstoff länger aus der Atmosphäre ferngehalten wird.

Kurzbeschreibung (Englisch)

This work package refers to the question of how the Swiss sustainable biomass potential can contribute to reaching the net-zero goal best, thereby potentially also reducing hard-to-abate emissions. Biomass plays a large role for reaching net zero. Plants take up CO₂ efficiently both economically and ecologically by photosynthesis. The use and storage of harvested biomass in the technosphere with its materials and products can prevent the carbon from returning to the atmosphere. Furthermore, the renewable material biomass can substitute energy/CO₂-intensive materials such as concrete, or substitute fossil-derived feedstock in the industrial sector, where it may stimulate innovation for new and more sustainable materials and chemicals. Currently most of the untreated wood in Switzerland is burned for energy and not used as material. This work package will show how we can optimally use Swiss biomass by defining quantitative and qualitative approaches to optimize Switzerland's biomass flows for reaching net zero. By keeping track of the carbon content in all biomass fluxes, we will identify the relevant options to ensure the carbon remains for longer time locked away from the atmosphere, thereby also potentially reducing otherwise hard-to-avoid emissions.

Kurzbeschreibung (Französisch)

Ce volet de recherche porte sur la manière dont le potentiel suisse en biomasse durable peut contribuer de façon optimale à l’objectif de neutralité carbone, tout en permettant de réduire certaines émissions particulièrement difficiles à décarboner. La biomasse joue un rôle central dans l’atteinte de la neutralité carbone. Par la photosynthèse, les plantes captent le CO2 de manière particulièrement efficace, tant du point de vue écologique qu’économique. L’utilisation et le stockage de la biomasse récoltée dans la technosphère, sous forme de matériaux ou de produits, permettent d’empêcher le carbone de retourner rapidement dans l’atmosphère. De plus, la biomasse en tant que ressource renouvelable peut se substituer à des matériaux très intensifs en énergie et en CO2 comme le béton, ou remplacer des matières premières fossiles dans l’industrie, stimulant ainsi l’innovation vers des matériaux et des produits chimiques plus sûrs et moins impactantes. Actuellement, une grande partie du bois non traité en Suisse est utilisée comme source d’énergie plutôt que comme matériau, ce qui limite son potentiel de stockage à long terme du carbone. Ce volet de recherche déterminera si et comment il est possible d’optimiser l’usage de la biomasse suisse en élaborant des approches quantitatives et qualitatives pour orienter les flux de biomasse vers la neutralité carbone. En suivant précisément le contenu en carbone de l’ensemble des flux de biomasse, nous identifierons les options les plus pertinentes pour maintenir ce carbone stocké durablement et éviter qu’il ne soit rapidement réémis dans l’atmosphère, contribuant ainsi à réduire des émissions difficiles à décarboner autrement.

Kurzbeschreibung (Italienisch)

Questo WP affronta la questione di come il potenziale sostenibile della biomassa svizzera possa contribuire in modo ottimale al raggiungimento dell’obiettivo delle emissioni nette pari a zero, riducendo al contempo anche le emissioni difficili da abbattere. La biomassa svolge un ruolo fondamentale nel percorso verso la neutralità climatica: le piante assorbono anidride carbonica (CO₂) in modo efficiente, sia dal punto di vista economico sia da quello ecologico, attraverso la fotosintesi. L’utilizzo e lo stoccaggio della biomassa raccolta nella tecnosfera, attraverso materiali e prodotti, possono impedire al carbonio di ritornare in atmosfera. Inoltre, essendo un materiale rinnovabile, la biomassa può sostituire materiali ad alta intensità energetica o di emissioni, come il cemento, oppure sostituire materie prime di origine fossile nel settore industriale, contribuendo a stimolare l’innovazione verso materiali e sostanze chimiche nuovi e meno pericolosi. Attualmente, la maggior parte del legno non trattato in Svizzera viene bruciata per produrre energia, invece di essere valorizzata come materiale. Questo WP intende mostrare se e come la biomassa svizzera possa essere impiegata in modo ottimale, definendo percorsi quantitativi e qualitativi per migliorare la gestione e l’utilizzo dei flussi di biomassa nel Paese al fine di raggiungere la neutralità climatica. Monitorando il contenuto di carbonio in tutti i flussi di biomassa, identificheremo le opzioni più rilevanti per garantire che il carbonio resti intrappolato più a lungo lontano dall’atmosfera, contribuendo così a ridurre anche le emissioni che oggi risultano difficili da evitare.