Greenhouse Gas emissions in milk and dairy product chains
Transcript Of Greenhouse Gas emissions in milk and dairy product chains
Greenhouse gas emissions in milk and dairy product chains
improving the carbon footprint of dairy products
Anna Flysjö
PhD thesis • Science and Technology • 2012
Greenhouse gas emissions in milk and dairy product chains
improving the carbon footprint of dairy products
Anna Flysjö
PhD thesis • Science and Technology • 2012
Department of Agroecology Science and Technology Aarhus University AU Foulum Blichers Allé 20 DK-8830 Tjele
Tryk: www.digisource.dk ISBN: 978-87-92869-25-8
We can’t change the past, but the future is in our hands.
Cover photo 1 (cows) and 2 (truck) from Arla Foods photo archive, and cover photo 3 (boy) Irene Lind.
4
Summary
The demand for milk and dairy products is expected to double by the middle of the century due to population growth and change in consumption patterns. In the same period, large emission cuts of global greenhouse gases (GHG) are required in order to meet the target of keeping the temperature rise due to global warming to a maximum 2°C. The dairy sector therefore faces significant challenges. When analysing how to mitigate climate change most efficiently, a life cycle thinking is required. Life cycle assessment (LCA) is a unique tool to assess the environmental impact of a product ‘from cradle to grave’. An LCA that is limited to only address the contribution to global warming, is typically referred to as a carbon footprint (CF) analysis. The CF of dairy products comprises methane (CH4), nitrous oxide (N2O), and carbon dioxide (CO2), and the largest share of the GHG emissions occurs before farm gate. Assessing the CF of products has gained a lot of attention in recent years and numerous figures have emerged and been presented in various contexts – e.g. as CF labelling in UK supermarkets. However, comparing CF results from different studies can, in general, be questionable, as it can be difficult to determine whether a difference in the CF of two products is caused by ‘real’ differences in impacts or simply discrepancies in CF methodology. Hence, more knowledge is needed regarding the methodological challenges and their impact on the CF, not least for foods including milk and dairy products.
The present PhD project has focused on some of the most critical methodological aspects influencing GHG emission estimates of milk and dairy products and how the methodology can be improved. In addition, the CF for different types of dairy products has been analysed. Based on these results, mitigation options have been identified along the entire dairy value chain.
The key methodological challenges analysed in the present study are: estimation of CH4 and N2O emissions, assessment of CO2 emissions from land use change (LUC), co-product handling, and definition of the functional unit. Estimates of the biogenic emissions CH4 and N2O are associated with large uncertainties due to the complexity and natural variation in biological processes. Accounting for these variations resulted in a ±30-50% variation in the CF for milk in Sweden and New Zealand (excluding emissions from LUC). The inclusion of emissions from LUC can drastically affect the CF of dairy products, and different models can even provide contradictory results. Thus, it is suggested that emissions associated with LUC are reported separately and that underlying assumptions are clearly explained. Accounting for the by-product beef is decisive for the CF of milk, and when designing future strategies for the dairy sector, milk and meat production needs to be addressed in an integrated approach. It is shown that an increase in milk yield per cow does not necessarily result in a lower CF of milk, when taking into account the alternative production of the by-product beef. This demonstrates that it is important to investigate interactions between different product chains, i.e. to apply system thinking.
5
The CF of dairy products from Arla Foods analysed in the present study range from: 1.2-5.5 kg CO2e per kg fresh dairy products, 7.3-10.9 kg CO2e per kg butter and butter blends, 4.5-9.9 kg CO2e per kg cheese, and 1.0-17.4 kg CO2e per kg milk powder and whey based products (excluding emissions from LUC). The large variation in the product group ‘milk powder and whey based products’ is a consequence of the allocation model for raw milk, where lactose is assumed to have no value and protein is valued at 1.4 times that of fat. Products with a high lactose content then result in a low CF, while products with a high protein content get a high CF. Hence, the choice of method for co-product handling is fundamental for the CF of dairy products. In addition, it is critical to define the functional unit − more specifically, to account for nutritional values or to differentiate between what is ‘produced’ and what is actually ‘consumed’, as there can be differences in product losses at consumer level between different products. Finally, small improvements at farm level can result in relatively large reductions in the CF of dairy products (compared to other life cycle stages), since emissions before farm gate are the largest source of the GHG. The large emissions related to raw milk from the farm also emphasizes the importance of reducing product losses throughout the entire value chain – from cow to consumer.
6
Sammenfatning
Efterspørgslen på mælk og andre mejeriprodukter forventes at fordobles frem til midten af dette århundrede, som følge af stigende befolkningstal samt ændrede forbrugsmønstre. Samtidig er det nødvendigt med store reduktioner i udledning af drivhusgasser, hvis vi skal nå målet om at begrænse temperaturstigning forårsaget af global opvarmning til maksimum 2°C. Mejerisektoren står derfor med nogle store udfordringer. Men for at kunne analysere hvordan bidraget til klimaforandringer for mejeriprodukter kan mindskes er det nødvendigt at anvende livscyklustankegangen. Livscyklusvurdering (LCA) er et værktøj til at vurdere miljøbelastningen af et produkt ’fra vugge til grav’. Hvis livscyklusvurderingen alene fokuserer på bidraget til drivhuseffekten, benævnes det ofte som en carbon footprint (CF) analyse. For mejeriprodukter stammer størstedelen af bidraget til CF fra metan (CH4), lattergas (N2O), og kuldioxid (CO2), og størstedelen af disse drivhusgasser bliver udledt i forbindelse med produktionen på malkekvægsbedriften . CF analyser har fået øget opmærksomhed indenfor de seneste år og forskellige tal er blevet præsenteret i forskellige sammenhænge – eksempelvis via CF mærkning af udvalgte produkter i engelske supermarkeder. Sammenligning af CF resultater fra forskellige studier er dog generelt vanskelig, fordi forskellen i CF på to produkter kan skyldes reelle forskelle i miljøbelastningen, men også forskellige i metodevalg. Det er derfor vigtigt med øget viden omkring de metodiske udfordringer, og hvordan disse påvirker CF resultaterne, ikke mindst indenfor levnedsmidler, herunder mælk og mejeriprodukter.
Nærværende PhD afhandling fokuserer på centrale metodiske problemstillinger, der påvirker estimaterne for udledning af drivhusgasser ved produktion af mælk og mejeriprodukter, og på hvordan metoderne kan blive forbedret. Udover dette analyseres CF for forskellige typer af mejeriprodukter. På grundlag heraf diskuteres muligheden for reduktion af CF i hele værdikæden for mejeriprodukter.
De største metodiske udfordringer som er analyseret i nærværende afhandling inkluderer: beregning af CH4 and N2O emissioner, estimering af CO2 emissioner fra ændret areal anvendelse, allokering af drivhusgasudledning ved samproduktion af forskellige produkter og definition af den funktionelle enhed. Vurdering af emissioner af biogent CH4 og N2O er omfattet af store usikkerheder på grund af kompleksiteten og naturlige variationer i de biologiske processer. Når der tages højde for disse variationer resulterer det i en variation på ±30-50% for CF for mælk i Sverige og New Zealand (eksklusiv emissioner fra ændret arealanvendelse). Inkludering af emissioner fra ændret arealanvendelse kan i særlig grad påvirke CF for mejeriprodukter, og forskellige modeller kan endda give modstridende resultater. Det foreslås derfor, at emissioner relateret til ændret arealanvendelse rapporteres separat, og at underliggende antagelser forklares tydeligt. Det er vigtigt at tage hensyn til biprodukterne i form af oksekød i beregningerne af CF for mælk, og i forbindelse med udvikling af strategier for mejerisektoren, er det centralt at mælke- og kødproduktionen analyseres integreret. Nærværende studie har vist at en øget mælkeydelse per ko ikke nødvendigvis resulterer i et lavere CF, når den alternative produktion af bi-produktet ’kød’ tages med i betragtning. Dette viser at det er vigtigt at analysere sammenhængen mellem forskellige produktkæder og at anvende systemisk tænkning.
7
CF for mejeriprodukter fra Arla Foods som er analyseret i dette studie var: 1,2-5,5 kg CO2e per kg friske mejeriprodukter, 7,3-10,9 kg CO2e per kg smør og blandingsprodukter, 4,5-9,9 kg CO2e per kg ost, og 1,0-17,4 kg CO2e per kg mælkepulver og vallebaserede produkter (eksklusiv emissioner fra ændret arealanvendelse). Den store variation indenfor produktgruppen ’mælkepulver og vallebaserede produkter’ er et resultat af allokeringsmodellen for råmælk, hvor det antages at laktose ikke har nogen værdi og hvor protein er vægtet 1,4 gange mere end mælkefedt. Produkter med et højt laktose indhold giver derfor et relativt lavt CF, mens produkter med et højt proteinhold tilskrives et højt CF. Det fremgår således tydeligt, at allokeringsmetoden er afgørende for CF resultatet for mejeriprodukter. Endnu et centralt aspekt er definitionen af den funktionelle enhed – hvor det er centralt i hvilken grad der tages hensyn til næringsværdien, samtidig med at det er vigtigt at differentiere mellem ’produceret’ og ’konsumeret’, idet forskellige produkter kan være forbundet med forskellige tab i konsumentleddet. Afslutningsvis er det væsentligt at fremhæve, at små forbedringer på bedriftsniveau kan resultere i relativt store reduktioner i CF af mejeriprodukterne (sammenlignet med tiltag i andre stadier i livscyklussen), da emissionerne til og med gården repræsenterer den største del af bidraget til global opvarmning for mejeriprodukter. De store emissioner på malkekvægsbedriften betyder også, at det er centralt at minimere produktspildet i hele værdikæden – fra ko til konsument.
8
Sammanfattning
Efterfrågan på mjölk och mejeriprodukter förväntas att fördubblas till mitten av detta århundrade på grund av befolkningsökning och förändrade konsumtionsmönster. Under samma period måste även utsläppen av växthusgaser minskas drastiskt för att kunna nå klimatmålet på en maximal temperaturhöjning på 2°C. Mejerisektorn står därmed inför stora utmaningar. För att kunna analysera hur bidraget till klimatförändringen kan minskas mest effektivt behövs ett livscykeltänkande. Livscykelanalys (LCA) är ett unikt verktyg för att värdera miljöbelastningen av en produkt ‘från vaggan till graven’. Att använda LCA, men enbart fokusera på bidrag till växthuseffekten, benämns ofta som carbon footprint (CF) analys. CF av mejeriprodukter utgörs till största del av metan (CH4), lustgas (N2O) och koldioxid (CO2), och största andelen av dessa utsläpp av växthusgaser sker innan gårdsgrind. Att analysera en produkts CF har uppmärksammats mycket de senaste åren och flera tal har beräknats och figurerat i olika sammanhang – till exempel som CF märkning i engelska stormarknader. Att jämföra CF resultat från olika studier kan generellt vara vanskligt, eftersom skillnaden mellan CF för två produkter kan bero på verkliga skillnader i miljöbelastning, men också på skillnader i metodval. Det är därför viktigt med ytterligare kunskap kring metodmässiga svårigheter och utmaningar och hur dessa påverkar CF resultat, inte minst för livsmedel inklusive mjölk och mejeriprodukter.
Den här PhD avhandlingen har fokuserat på några av de mest kritiska metodsvårigheter som påverkar beräkningar av växthusgasutsläpp i samband med produktion av mjölk och mejeriprodukter, samt hur metoden kan förbättras. Ytterligare har även CF för olika typer av mejeriprodukter analyserats. Baserat på dessa resultat har åtgärder identifierats längs hela värdekedjan.
De största metodsvårigheterna som identifierats i den här studien är: beräkningar av CH4 och N2O emissioner, uppskattning av CO2 från förändrad markanvändning, hantering av biprodukter och definition av funktionell enhet. Estimat av de biogena emissionerna CH4 och N2O inkluderar stora variationer i och med den komplexitet och naturliga variationer som förekommer i biologiska processer. När dessa variationer inkluderas i beräkningarna resulterar det i en ±30-50% variation i CF för mjölk i Sverige och Nya Zeeland (exklusive emissioner från förändrad markanvändning). Att inkludera emissioner från förändrad markanvändning kan drastiskt förändra CF för mejeriprodukter, och i vissa fall kan även olika metoder resultera i motsägelsefulla resultat. Det föreslås därför att emissioner relaterade till förändrad markanvändning rapporteras separat och att underliggande antagande förklaras tydligt. Att ta hänsyn till biprodukten nötkött är avgörande för CF beräkningar av mjölk, och när framtida strategier för mejerisektorn designas måste mjölk och köttproduktion analyseras integrerat. I denna studie visas att det inte är nödvändigt att en ökad mjölkavkastning per ko medför ett lägre CF för mjölk, när även den alternativa produktionen av biprodukten nötkött tas i beaktande. Detta demonstrerar att det är viktigt att analysera interageranden mellan olika produktkedjor, det vill säga att använda ett system tänkande.
9
CF resultaten för de mejeriprodukter från Arla Foods som analyseras i studien är: 1,2-5,5 kg CO2e per kg färskvaror, 7,3-10,9 kg CO2e per kg smör och matfett, 4,5-9,9 kg CO2e per kg ost, och 1,0-17,4 kg CO2e per kg mjölkpulver och vasslebaserade produkter (exklusive emissioner från förändrad markanvändning). Den stora variationen inom produktgruppen ’mjölkpulver och vasslebaserade produkter’ beror på allokeringsmodellen för råmjölk, där laktos inte antas ha något värde medan protein värderas 1,4 gånger högre än fett. Produkter med ett högt laktosinnehåll får därmed ett relativt lågt CF medan produkter med ett högt proteininnehåll får ett högt CF. Det framgår tydligt att allokeringsmetoden är avgörande för CF resultatet för mejeriprodukter. Ytterligare en aspekt som är viktig att definiera är den funktionella enheten – till exempel att ta hänsyn till nutritionsvärde eller att differentiera mellan vad som är ’producerat’ och vad som är ’konsumerat’, eftersom det i konsumentledet kan vara skillnad i produktspill mellan olika typer av produkter. Slutligen, små förbättringar på gårdsnivå kan resultera i relativt stora minskningar av CF för mejeriprodukter (jämfört med de andra stegen i livscykeln), eftersom emissionerna innan gårdsgrind utgör den största andelen av växthusgaserna. De relativt stora utsläppen i samband med råmjölks produktion på gården medför också att det är viktigt att minimera produktspill i hela värdekedjan – från ko till konsument.
10
improving the carbon footprint of dairy products
Anna Flysjö
PhD thesis • Science and Technology • 2012
Greenhouse gas emissions in milk and dairy product chains
improving the carbon footprint of dairy products
Anna Flysjö
PhD thesis • Science and Technology • 2012
Department of Agroecology Science and Technology Aarhus University AU Foulum Blichers Allé 20 DK-8830 Tjele
Tryk: www.digisource.dk ISBN: 978-87-92869-25-8
We can’t change the past, but the future is in our hands.
Cover photo 1 (cows) and 2 (truck) from Arla Foods photo archive, and cover photo 3 (boy) Irene Lind.
4
Summary
The demand for milk and dairy products is expected to double by the middle of the century due to population growth and change in consumption patterns. In the same period, large emission cuts of global greenhouse gases (GHG) are required in order to meet the target of keeping the temperature rise due to global warming to a maximum 2°C. The dairy sector therefore faces significant challenges. When analysing how to mitigate climate change most efficiently, a life cycle thinking is required. Life cycle assessment (LCA) is a unique tool to assess the environmental impact of a product ‘from cradle to grave’. An LCA that is limited to only address the contribution to global warming, is typically referred to as a carbon footprint (CF) analysis. The CF of dairy products comprises methane (CH4), nitrous oxide (N2O), and carbon dioxide (CO2), and the largest share of the GHG emissions occurs before farm gate. Assessing the CF of products has gained a lot of attention in recent years and numerous figures have emerged and been presented in various contexts – e.g. as CF labelling in UK supermarkets. However, comparing CF results from different studies can, in general, be questionable, as it can be difficult to determine whether a difference in the CF of two products is caused by ‘real’ differences in impacts or simply discrepancies in CF methodology. Hence, more knowledge is needed regarding the methodological challenges and their impact on the CF, not least for foods including milk and dairy products.
The present PhD project has focused on some of the most critical methodological aspects influencing GHG emission estimates of milk and dairy products and how the methodology can be improved. In addition, the CF for different types of dairy products has been analysed. Based on these results, mitigation options have been identified along the entire dairy value chain.
The key methodological challenges analysed in the present study are: estimation of CH4 and N2O emissions, assessment of CO2 emissions from land use change (LUC), co-product handling, and definition of the functional unit. Estimates of the biogenic emissions CH4 and N2O are associated with large uncertainties due to the complexity and natural variation in biological processes. Accounting for these variations resulted in a ±30-50% variation in the CF for milk in Sweden and New Zealand (excluding emissions from LUC). The inclusion of emissions from LUC can drastically affect the CF of dairy products, and different models can even provide contradictory results. Thus, it is suggested that emissions associated with LUC are reported separately and that underlying assumptions are clearly explained. Accounting for the by-product beef is decisive for the CF of milk, and when designing future strategies for the dairy sector, milk and meat production needs to be addressed in an integrated approach. It is shown that an increase in milk yield per cow does not necessarily result in a lower CF of milk, when taking into account the alternative production of the by-product beef. This demonstrates that it is important to investigate interactions between different product chains, i.e. to apply system thinking.
5
The CF of dairy products from Arla Foods analysed in the present study range from: 1.2-5.5 kg CO2e per kg fresh dairy products, 7.3-10.9 kg CO2e per kg butter and butter blends, 4.5-9.9 kg CO2e per kg cheese, and 1.0-17.4 kg CO2e per kg milk powder and whey based products (excluding emissions from LUC). The large variation in the product group ‘milk powder and whey based products’ is a consequence of the allocation model for raw milk, where lactose is assumed to have no value and protein is valued at 1.4 times that of fat. Products with a high lactose content then result in a low CF, while products with a high protein content get a high CF. Hence, the choice of method for co-product handling is fundamental for the CF of dairy products. In addition, it is critical to define the functional unit − more specifically, to account for nutritional values or to differentiate between what is ‘produced’ and what is actually ‘consumed’, as there can be differences in product losses at consumer level between different products. Finally, small improvements at farm level can result in relatively large reductions in the CF of dairy products (compared to other life cycle stages), since emissions before farm gate are the largest source of the GHG. The large emissions related to raw milk from the farm also emphasizes the importance of reducing product losses throughout the entire value chain – from cow to consumer.
6
Sammenfatning
Efterspørgslen på mælk og andre mejeriprodukter forventes at fordobles frem til midten af dette århundrede, som følge af stigende befolkningstal samt ændrede forbrugsmønstre. Samtidig er det nødvendigt med store reduktioner i udledning af drivhusgasser, hvis vi skal nå målet om at begrænse temperaturstigning forårsaget af global opvarmning til maksimum 2°C. Mejerisektoren står derfor med nogle store udfordringer. Men for at kunne analysere hvordan bidraget til klimaforandringer for mejeriprodukter kan mindskes er det nødvendigt at anvende livscyklustankegangen. Livscyklusvurdering (LCA) er et værktøj til at vurdere miljøbelastningen af et produkt ’fra vugge til grav’. Hvis livscyklusvurderingen alene fokuserer på bidraget til drivhuseffekten, benævnes det ofte som en carbon footprint (CF) analyse. For mejeriprodukter stammer størstedelen af bidraget til CF fra metan (CH4), lattergas (N2O), og kuldioxid (CO2), og størstedelen af disse drivhusgasser bliver udledt i forbindelse med produktionen på malkekvægsbedriften . CF analyser har fået øget opmærksomhed indenfor de seneste år og forskellige tal er blevet præsenteret i forskellige sammenhænge – eksempelvis via CF mærkning af udvalgte produkter i engelske supermarkeder. Sammenligning af CF resultater fra forskellige studier er dog generelt vanskelig, fordi forskellen i CF på to produkter kan skyldes reelle forskelle i miljøbelastningen, men også forskellige i metodevalg. Det er derfor vigtigt med øget viden omkring de metodiske udfordringer, og hvordan disse påvirker CF resultaterne, ikke mindst indenfor levnedsmidler, herunder mælk og mejeriprodukter.
Nærværende PhD afhandling fokuserer på centrale metodiske problemstillinger, der påvirker estimaterne for udledning af drivhusgasser ved produktion af mælk og mejeriprodukter, og på hvordan metoderne kan blive forbedret. Udover dette analyseres CF for forskellige typer af mejeriprodukter. På grundlag heraf diskuteres muligheden for reduktion af CF i hele værdikæden for mejeriprodukter.
De største metodiske udfordringer som er analyseret i nærværende afhandling inkluderer: beregning af CH4 and N2O emissioner, estimering af CO2 emissioner fra ændret areal anvendelse, allokering af drivhusgasudledning ved samproduktion af forskellige produkter og definition af den funktionelle enhed. Vurdering af emissioner af biogent CH4 og N2O er omfattet af store usikkerheder på grund af kompleksiteten og naturlige variationer i de biologiske processer. Når der tages højde for disse variationer resulterer det i en variation på ±30-50% for CF for mælk i Sverige og New Zealand (eksklusiv emissioner fra ændret arealanvendelse). Inkludering af emissioner fra ændret arealanvendelse kan i særlig grad påvirke CF for mejeriprodukter, og forskellige modeller kan endda give modstridende resultater. Det foreslås derfor, at emissioner relateret til ændret arealanvendelse rapporteres separat, og at underliggende antagelser forklares tydeligt. Det er vigtigt at tage hensyn til biprodukterne i form af oksekød i beregningerne af CF for mælk, og i forbindelse med udvikling af strategier for mejerisektoren, er det centralt at mælke- og kødproduktionen analyseres integreret. Nærværende studie har vist at en øget mælkeydelse per ko ikke nødvendigvis resulterer i et lavere CF, når den alternative produktion af bi-produktet ’kød’ tages med i betragtning. Dette viser at det er vigtigt at analysere sammenhængen mellem forskellige produktkæder og at anvende systemisk tænkning.
7
CF for mejeriprodukter fra Arla Foods som er analyseret i dette studie var: 1,2-5,5 kg CO2e per kg friske mejeriprodukter, 7,3-10,9 kg CO2e per kg smør og blandingsprodukter, 4,5-9,9 kg CO2e per kg ost, og 1,0-17,4 kg CO2e per kg mælkepulver og vallebaserede produkter (eksklusiv emissioner fra ændret arealanvendelse). Den store variation indenfor produktgruppen ’mælkepulver og vallebaserede produkter’ er et resultat af allokeringsmodellen for råmælk, hvor det antages at laktose ikke har nogen værdi og hvor protein er vægtet 1,4 gange mere end mælkefedt. Produkter med et højt laktose indhold giver derfor et relativt lavt CF, mens produkter med et højt proteinhold tilskrives et højt CF. Det fremgår således tydeligt, at allokeringsmetoden er afgørende for CF resultatet for mejeriprodukter. Endnu et centralt aspekt er definitionen af den funktionelle enhed – hvor det er centralt i hvilken grad der tages hensyn til næringsværdien, samtidig med at det er vigtigt at differentiere mellem ’produceret’ og ’konsumeret’, idet forskellige produkter kan være forbundet med forskellige tab i konsumentleddet. Afslutningsvis er det væsentligt at fremhæve, at små forbedringer på bedriftsniveau kan resultere i relativt store reduktioner i CF af mejeriprodukterne (sammenlignet med tiltag i andre stadier i livscyklussen), da emissionerne til og med gården repræsenterer den største del af bidraget til global opvarmning for mejeriprodukter. De store emissioner på malkekvægsbedriften betyder også, at det er centralt at minimere produktspildet i hele værdikæden – fra ko til konsument.
8
Sammanfattning
Efterfrågan på mjölk och mejeriprodukter förväntas att fördubblas till mitten av detta århundrade på grund av befolkningsökning och förändrade konsumtionsmönster. Under samma period måste även utsläppen av växthusgaser minskas drastiskt för att kunna nå klimatmålet på en maximal temperaturhöjning på 2°C. Mejerisektorn står därmed inför stora utmaningar. För att kunna analysera hur bidraget till klimatförändringen kan minskas mest effektivt behövs ett livscykeltänkande. Livscykelanalys (LCA) är ett unikt verktyg för att värdera miljöbelastningen av en produkt ‘från vaggan till graven’. Att använda LCA, men enbart fokusera på bidrag till växthuseffekten, benämns ofta som carbon footprint (CF) analys. CF av mejeriprodukter utgörs till största del av metan (CH4), lustgas (N2O) och koldioxid (CO2), och största andelen av dessa utsläpp av växthusgaser sker innan gårdsgrind. Att analysera en produkts CF har uppmärksammats mycket de senaste åren och flera tal har beräknats och figurerat i olika sammanhang – till exempel som CF märkning i engelska stormarknader. Att jämföra CF resultat från olika studier kan generellt vara vanskligt, eftersom skillnaden mellan CF för två produkter kan bero på verkliga skillnader i miljöbelastning, men också på skillnader i metodval. Det är därför viktigt med ytterligare kunskap kring metodmässiga svårigheter och utmaningar och hur dessa påverkar CF resultat, inte minst för livsmedel inklusive mjölk och mejeriprodukter.
Den här PhD avhandlingen har fokuserat på några av de mest kritiska metodsvårigheter som påverkar beräkningar av växthusgasutsläpp i samband med produktion av mjölk och mejeriprodukter, samt hur metoden kan förbättras. Ytterligare har även CF för olika typer av mejeriprodukter analyserats. Baserat på dessa resultat har åtgärder identifierats längs hela värdekedjan.
De största metodsvårigheterna som identifierats i den här studien är: beräkningar av CH4 och N2O emissioner, uppskattning av CO2 från förändrad markanvändning, hantering av biprodukter och definition av funktionell enhet. Estimat av de biogena emissionerna CH4 och N2O inkluderar stora variationer i och med den komplexitet och naturliga variationer som förekommer i biologiska processer. När dessa variationer inkluderas i beräkningarna resulterar det i en ±30-50% variation i CF för mjölk i Sverige och Nya Zeeland (exklusive emissioner från förändrad markanvändning). Att inkludera emissioner från förändrad markanvändning kan drastiskt förändra CF för mejeriprodukter, och i vissa fall kan även olika metoder resultera i motsägelsefulla resultat. Det föreslås därför att emissioner relaterade till förändrad markanvändning rapporteras separat och att underliggande antagande förklaras tydligt. Att ta hänsyn till biprodukten nötkött är avgörande för CF beräkningar av mjölk, och när framtida strategier för mejerisektorn designas måste mjölk och köttproduktion analyseras integrerat. I denna studie visas att det inte är nödvändigt att en ökad mjölkavkastning per ko medför ett lägre CF för mjölk, när även den alternativa produktionen av biprodukten nötkött tas i beaktande. Detta demonstrerar att det är viktigt att analysera interageranden mellan olika produktkedjor, det vill säga att använda ett system tänkande.
9
CF resultaten för de mejeriprodukter från Arla Foods som analyseras i studien är: 1,2-5,5 kg CO2e per kg färskvaror, 7,3-10,9 kg CO2e per kg smör och matfett, 4,5-9,9 kg CO2e per kg ost, och 1,0-17,4 kg CO2e per kg mjölkpulver och vasslebaserade produkter (exklusive emissioner från förändrad markanvändning). Den stora variationen inom produktgruppen ’mjölkpulver och vasslebaserade produkter’ beror på allokeringsmodellen för råmjölk, där laktos inte antas ha något värde medan protein värderas 1,4 gånger högre än fett. Produkter med ett högt laktosinnehåll får därmed ett relativt lågt CF medan produkter med ett högt proteininnehåll får ett högt CF. Det framgår tydligt att allokeringsmetoden är avgörande för CF resultatet för mejeriprodukter. Ytterligare en aspekt som är viktig att definiera är den funktionella enheten – till exempel att ta hänsyn till nutritionsvärde eller att differentiera mellan vad som är ’producerat’ och vad som är ’konsumerat’, eftersom det i konsumentledet kan vara skillnad i produktspill mellan olika typer av produkter. Slutligen, små förbättringar på gårdsnivå kan resultera i relativt stora minskningar av CF för mejeriprodukter (jämfört med de andra stegen i livscykeln), eftersom emissionerna innan gårdsgrind utgör den största andelen av växthusgaserna. De relativt stora utsläppen i samband med råmjölks produktion på gården medför också att det är viktigt att minimera produktspill i hela värdekedjan – från ko till konsument.
10