Kort og godt om de vigtige ressourcer Kvælstof, Fosfor og organisk stof

Transkript

1 Institut for Plante- og Miljøvidenskab Kort og godt om de vigtige ressourcer Kvælstof, Fosfor og organisk stof Konference marts 2013 Lars Stoumann Jensen Professor

2 Vi er alle afhængige af N og P i vores føde Kvælstof (N) og fosfor (P) er essentielle næringsstoffer, tilstrækkelig forsyning af disse er afgørende for afgrøders udbytte og kvalitet dvs. N og P er vigtige for vores fødevaresikkerhed 48% af verdens befolkning brødfødes i dag udelukkende på grund af tilførsel N i industrielt fremstillet kunstgødning. For lidt For meget.. Fremstilling af kunstgødning er i dag meget fossil energikrævende dvs. forbruget medvirker til den globale opvarmning Intensiv gødningsanvendelse (mineralsk såvel som organisk) medfører øgede tab til det omgivende miljø (atmosfærisk+akvatisk) Mange forskellige virkemidler kan anvendes til at imødegå disse udfordringer

3 Kunstgødning - energiforbrug og klimaeffekt Energi-forbrug, produktion NH 3 ca MJ/kg N P fert. ca. 14 MJ/kg P K fert. ca. 9 MJ/kg K (50 MJ = ca. 25 km i bil) Produktion udgør > 90% Transport og udbringning < 10% Klimaeffekt Produktion af ammoniumnitrat 3,6 5 kg CO 2 -eq / kg N Anvendelse 5 8 kg CO 2 -eq / kg N (hovedsalig N 2 O emission i marken)

4 Skæbnen af gødnings N (Braun/UNEP, 2007) Store tab fra landbrugsmæssig produktion! Stort behov for øget - N udnyttelses effektivitet - Recirkulering

5 N kredsløbet i Europa (ENA, 2011)

6 N kredsløbet i Europa 2000 (ENA, 2011)

7 De 5 væsentligste miljøeffekter af reaktivt N som kategoriseret i European N Assessment (2011) (ENA, 2011)

8 Samfundsøkonomiske omkostninger ved emissioner af reaktivt N i Europa Samlet samfundsøkonomisk tab på mia. per år! (ENA, 2011)

9 Europæiske forskelle i N input Kunstgødning Husdyrgødning (JRC, 2011)

10 N kg/ha Europæiske forskelle i N effektivitet Total gødnings N input N overskud (tilført fraført) (ENA, 2011) Danmarks N overskud er relativt lille i forhold til andre lande med intensivt input Vores N effektivitet (fraført/tilført) er steget til knap 40%

11 Europæiske forskelle i miljøteknologi Høj- og lavteknologisk husdyrgødningshåndtering Holland - Danmark Rumænien

12 Europæiske forskelle i miljøteknologi Implementering af ny husdyrgødningsteknologi (efter Foged, et al., 2011) Germany Italy Czech Republic Denmark Slovenia Luxembourg Latvia Netherlands Austria Finland Belgium Estonia Spain Greece Hungary Lithuania Poland Bulgaria Slovakia France Romania > 50% i 2020? Bioforgasning % af totalt udskilt husdtyrgødning 0% 5% 10% 15%

13 Globale P reserver løber vi tør? Phosphate Mining at SNPT (Societe Nouvelle des Phosphates de Togo) Licensed under CC-BY-SA by permission of the author, Alexandra Pugachevsky

14 Globale P reserver er også geopolitik Phosphate World Reserves in Billion tons (Gt) Canada United States 1.8 Peru Brazil 2.8 Morocco 51 Senegal Tunisia Finland Isreal 0.2 Egypt Togo South Africa 0.2 Syria 0.2 Jordan 0.9 KSA China 3.7 Russia 0.5 Australia 0.1 Source: CRU Int / MK. Madsen, Kommunekemi a/s Estimerede globale råfosfat reserver (2010): I 2010 reviderede IFDC estimatet for NV Afrikas råfosfat reserver fra 5.7 til 51 Gton 10 x øgning! Global P reserver er derfor pt. ca. 65 Gton Reserver påvirkes af

15 Så hvornår løber vi tør for P? Reserver forbrugt om 30, 100 eller or 400 år? Udtømning af samlede estimerede reserver på ca Gt (IFDC) Sandheden er et sted midt imellem Men:Øget forbrug = stigende priser = teknologi udvikling = længere tidshorisont Baseret på peak P = år (Cordell et a, 2011) Ved konstant forbrug = år (IFDC)

16 NPK pris-udvikling Prisstigninger / ustabilitet har fremmet teknologiudvikling til recirkulering Prisfald vil det bremse teknologi udviklingen? K P N

17 Uanset hvad på sigt skal vi øge P effektivitet og recirkulering (Cordell, 2009)

18 Kilder til recirkulering af P i Danmark Husdyrgødning Ca ton Ca. 52,000 tons P/år! Høj grad af recirkulering men kan vi udnytte det mere effektivt? = 5 x Organisk affald fra husholdninger, industri og service Ca. 10,000,000 ton Ca. 9-10,000+ tons P/år Recirkuleres kun delvist i dag regeringens Resourcestrategi 2013 ( Floris Oudshoorn, Stripstudio 2013)

19 Organisk stof input til jorden Jordens C indhold Husdyrgødning Potentiale for kompost fra byer Potential compost production (T/ha) (JRC: EUR-22334, 2006) Store europæiske forskelle i betydning af jordens organiske stof (humus) indhold og i kilder til vedligeholdelsen af denne Teknologi-udvikling skal tage højde for disse forskelle i behov og kilder til vedligeholdelse af jordens organiske stof

20 Konklusioner og perspektiver Kvælstof, Fosfor og organisk stof som vigtige ressourcer : N og P er essentielle næringsstoffer for fødevareproduktion,kvalitet og sikkerhed Store N og P input = store tab = betydelige samfundsøkon. omkostninger Store europæiske forskelle i niveau, behov og anvendelse af miljø-teknologier P reserver begrænsede men levetid og pris vil være afgørende for ny teknologi Recirkulering og mere effektiv udnyttelse skal styrkes på sigt > teknologiudvikling