Seniorforsker Uffe Jørgensen; Aarhus Universitet

1,205 views

Published on

Seniorforsker Uffe Jørgensen fortæller om perspektiverne i fremtidens energiforsyning.

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Seniorforsker Uffe Jørgensen; Aarhus Universitet

  1. 1. Landbruget som energileverandør – og lidt om afgrøder til biogas Uffe Jørgensen Inst. for Jordbrugsproduktion og Miljø
  2. 2. Hvilke typer bioenergi fra landbruget? Korn Sukkerroer Raps Græsmarksafgrøder Halm Energipil Elefantgræs Husdyrgødning Bioethanol Biodiesel Biogas Fast brændsel EL & Varme
  3. 3. Hvor meget kan landbruget øge biomasseleverancen?
  4. 4. Så meget bioenergi kan landbruget levere (i dag ca. 24 PJ = 3%) <ul><li>80% af halm 34 PJ </li></ul><ul><li>75% af husdyrgødning 24 PJ </li></ul><ul><li>Animalsk fedt 3 PJ </li></ul><ul><li>100% rapsolie til energi 7 PJ </li></ul><ul><li>25% af brak energiafgrøder 2 PJ </li></ul><ul><li>15% af kornareal energiafg. 43 PJ </li></ul><ul><li>75% af græsareal på lavbund 4 PJ </li></ul><ul><li>20% af §3 arealer 3 PJ </li></ul><ul><li>Industriaffald til biogas 3 PJ </li></ul><ul><li>Total 123 PJ = 14% </li></ul><ul><li> Jørgensen m.fl. 2008, opdateret </li></ul>
  5. 5. Naturgasnet og metanpotentiale
  6. 6. Er der økonomi i øget produktion og udnyttelse af biomasse? <ul><li>Biogas – ja, sådan da efter energiforliget og Grøn Vækst </li></ul><ul><li>Halm – det begynder at hjælpe, men ikke hvis landbruget skal opfylde EU’s klimaforpligtelse </li></ul><ul><li>Høst af enge – Nej ikke økonomi i energien </li></ul><ul><li>Energiafgrøder – pil ligeså godt som korn </li></ul><ul><ul><li>DER SKAL MERE TIL END BLOT BIOENERGI </li></ul></ul>
  7. 7. Pil: Driftskalkuler på lav sandjord Vestjysk Landboforening Vårbyg Vinter- hvede Pil Udbytte Pris 40 hkg/ha 120 kr/hkg 55 hkg/ha 120 kr/hkg 12 t ts/ha 45 kr/GJ Kr/ha inkl. halm 5200 7050 7530 Variable omk. 1660 2510 1460 DB 1 Maskinomk. 3540 3000 4540 3200 6070 3640 DB 2 540 1340 2430
  8. 8. Korn- og brændselspriser 2000-2008
  9. 9. Landbruget kan bidrage med bioenergi - men skal også opfylde … <ul><li>Vandrammedirektivet </li></ul><ul><li>Grundvandsdirektivet </li></ul><ul><li>Habitatdirektivet </li></ul><ul><li>Vandmiljøplan III </li></ul><ul><li>Pesticidhandlingsplanen </li></ul><ul><li>Kyoto-klimaforpligtelsen </li></ul><ul><li>EU’s klimapakke </li></ul><ul><li>VVM-krav </li></ul><ul><li>Natura 2000 </li></ul>
  10. 10. Reduktion af nitratudvaskningen ved 5-doblet bioenergi fra landbruget
  11. 11. Hvad betyder valg af dyrknings-system og afgrøde? Effekter på miljø og natur er vurderet i forhold til et fortsat kornrigt sædskifte + betyder positivt for miljøet
  12. 12. Hvorfor forskel mellem en- og flerårige afgrøders miljøeffekt? <ul><li>Flerårige afgrøder har bedst næringsstof-husholdning </li></ul><ul><li>Flerårige afgrøder er hårdføre og konkurrence-stærke (dog ikke under etablering) </li></ul><ul><li>Fravær af jordbearbejdning fremmer kulstoflagring i jorden </li></ul>
  13. 13. Flerårige energiafgrøder 70% reduktion i nitratudvaskning 60% reduktion i pesticidforbrug 60% større drivhusgasreduktion
  14. 14. Udvaskningsreduktion ved omlægning til flerårige energiafgrøder på sandjord <ul><li>Energiafgrøder erstatter Udvaskningsred. ca. </li></ul><ul><li>Omdriftsjord: 50 kg N/ha </li></ul><ul><li>Rotationsbrak: 30 kg N/ha </li></ul><ul><li>Flerårig græsbrak: -10 kg N/ha </li></ul>Pil på grovsand 150 kg N 105 kg N 3-9 kg N 13-42 kg N 1-16 kg N
  15. 15. Effekt på nitratudvaskning af scenarium for øget bioenergi <ul><li> tons N/år </li></ul><ul><li>enårige flerårige </li></ul><ul><li>80% af kornhalm ~0 ~0 </li></ul><ul><li>80% af rapshalm ~0 ~0 </li></ul><ul><li>75% af husdyrgødn. biogas -3.600 -3.600 </li></ul><ul><li>Fiberfraktion afbrændes -3.300 -3.300 </li></ul><ul><li>100% rapsolie til energi 0 0 </li></ul><ul><li>50% af tidl. brak energiafg. +2.900 +600 </li></ul><ul><li>15% kornareal energiafg. 0 -11.000 </li></ul><ul><li>75% af lavbundsgræsareal -800 -800 </li></ul><ul><li>Total -4.800 -18.100 </li></ul>
  16. 16. Klimaeffekt af bioenergi (1000 ton CO 2 /år) Fødevareministeriet, 2008
  17. 17. Effekt på kulstof i jord af øget udnyttelse af bioenergi <ul><li> 1000 tons C/år </li></ul><ul><li>enårige/flerårige </li></ul><ul><li>80% af kornhalm -29 </li></ul><ul><li>80% af rapshalm -11 </li></ul><ul><li>75% af husdyrgødn. biogas -106 </li></ul><ul><li>Fiberfraktion afbrændes -45 </li></ul><ul><li>100% rapsolie til energi 0 </li></ul><ul><li>50% af tidl. brak energiafg. -22/+24 </li></ul><ul><li>15% kornareal energiafg. -87/+94 </li></ul><ul><li>75% af lavbundsgræsareal ? </li></ul><ul><li>Total -300/-73 </li></ul>
  18. 18. Hvordan kan kompenseres for jordens kulstoftab ? <ul><li>Dyrkning af flere efterafgrøder </li></ul><ul><li>Dyrk flerårige afgrøder </li></ul><ul><li>Benyt reduceret jordbearbejdning </li></ul><ul><li>Tilfør evt. biochar </li></ul>
  19. 19. Samlet drivhusgasfortrængning ved produktion af 5 PJ Reference: alm. korndyrkning til foder/føde <ul><li>Triticale Elef. Nov. Elef. April </li></ul><ul><li>Arealkrav (ha) 32,000 25,000 33,000 </li></ul>Kilotons CO 2 -ækvivalenter Fossil fortrængning 285 285 285 Reduc. energiforbrug 5 3 18 Reduceret N 2 O 20 30 36 Kulstoflagring i jord -45 37 108 Total drivhusgasred. 265 355 447 Tons CO 2 -ækv./ha 8,3 14,2 13,5
  20. 20. Behandlingsindeks pesticider for energiafgrøder <ul><li>Triticale 1997-98 0,9 </li></ul><ul><li>Triticale 1998-99 0,7 </li></ul><ul><li>Elefantgr æ s Foulum, 1993-2000 0,6 </li></ul><ul><li>Elefantgr æ s Jyndevad, 1993-2000 1,0 </li></ul><ul><li>Pil Foulum, 1993-2000 0 </li></ul><ul><li>Pil Jyndevad, 1993-2000 0,4 </li></ul><ul><li>Pileavler Bach 0,5 </li></ul><ul><li>Gennemsnit dansk landbrug 2006 2,3 </li></ul><ul><li>Reduktionsm å l 2009 1,7 </li></ul>
  21. 21. Behandlingsindeks pesticider for energiafgrøder <ul><li>Triticale 1997-98 0,9 </li></ul><ul><li>Triticale 1998-99 0,7 </li></ul><ul><li>Elefantgr æ s Foulum, 1993-2000 0,6 </li></ul><ul><li>Elefantgr æ s Jyndevad, 1993-2000 1,0 </li></ul><ul><li>Pil Foulum, 1993-2000 0 </li></ul><ul><li>Pil Jyndevad, 1993-2000 0,4 </li></ul><ul><li>Pileavler Bach 0,5 </li></ul><ul><li>Gennemsnit dansk landbrug 2006 2,3 </li></ul><ul><li>Reduktionsm å l 2009 1,7 </li></ul>
  22. 22. Landskabshensyn skal diskuteres
  23. 23. Høst af græs fra engarealer til biogas kan sikre naturpleje Møller et al. 2007 <ul><li>Paragraf 3 arealer 350.000 ha </li></ul><ul><ul><li>Heraf plejekrævende 300.000 ha </li></ul></ul><ul><ul><li>Næringsstoffer fra 50-60.000 ha vil kunne erstatte </li></ul></ul><ul><ul><li>nuværende gødningsimport i økologisk jordbrug </li></ul></ul>
  24. 24. Udbytte, biogasomsættelighed og energioverskud af afgrøder til biogas CBMI-projekt (www.cbmi.dk)
  25. 25. Tørstofudbytter
  26. 26. Majssorter til biogas – forsøg 2007 AgroTech <ul><li>3 lokaliteter: </li></ul><ul><ul><li>Ålestrup JB4 </li></ul></ul><ul><ul><li>Varde JB3 </li></ul></ul><ul><ul><li>Århus JB6 </li></ul></ul><ul><li>5 sorter </li></ul><ul><ul><li>2 ’fodersorter’: Patrick og Anvil </li></ul></ul><ul><ul><li>3 ’energisorter’: Amadeo, Aurelia, Sarabande </li></ul></ul><ul><li>2 høsttidspunkter (3 uger i mellem) </li></ul><ul><li>4 gentagelser </li></ul>
  27. 27. Konklusion – forsøg med majssorter til biogas <ul><li>Forskel mellem lokaliteter </li></ul><ul><ul><li>Tidlighed og tørstofudbytte – men ikke i gaspotentiale </li></ul></ul><ul><li>Størst tørstofudbytte ved alm. høsttidspunkt </li></ul><ul><ul><li>Tab på 1-1,5 tons ts/ha ved høst 3 uger senere </li></ul></ul><ul><li>Sortsforskelle i tørstofudbytte og gasudbytte </li></ul><ul><ul><li>Amadeo og Sarabande højere udbytter </li></ul></ul><ul><li>Ingen sikre forskelle i gaspotentiale </li></ul><ul><ul><li>Hverken mellem sorter eller høsttider </li></ul></ul><ul><li>Ingen sikre sortsforskelle i udbytter i 2008… </li></ul>
  28. 28. Græsblandinger og slætstrategier til biogasproduktion – forsøg 2007-2009 AgroTech <ul><li>2 lokaliteter, anlagt forår 2007 </li></ul><ul><ul><li>Nibe JB4 </li></ul></ul><ul><ul><li>Hjerm JB6 </li></ul></ul><ul><li>2 rajsvingel-sorter (21 kg/ha) </li></ul><ul><ul><li>Hykor </li></ul></ul><ul><ul><li>Achilles </li></ul></ul><ul><li>+/- rødkløver (Amos, 5 kg/ha) </li></ul><ul><li>2 eller 3 slæt pr. år </li></ul><ul><li>4 gentagelser </li></ul>
  29. 29. Tørstofudbytter, græs 2008 Forsøgsserie 030020708 3 slæt = 181 hkg/ha 2 slæt = 153 hkg/ha LSD Slætstrategi 11 hkg ts/ha
  30. 30. Konklusion bioenergi fra landbruget <ul><li>Det er muligt at 5-doble landbrugets bioenergileverance </li></ul><ul><li>Driftsøkonomien kan være ok, men ikke fremragende </li></ul><ul><li>Bioenergiudnyttelse kan reducere nitratudvaskning, pesticidforbrug og drivhusgasemission samt sikre naturpleje </li></ul><ul><li>Vær opmærksom på landskab og kulstof i jord </li></ul><ul><li>Der er mulighed for store udbytter af afgrøder til biogas </li></ul>
  31. 31. Tak for opmærksomheden

×