Biogas på Bornholm kan reducere tab af næringsstoffer til Østersøen.

Transkript

1 Biogas på Bornholm kan reducere tab af næringsstoffer til Østersøen. Øget anvendelse af gylleseparation og efterafgrøder på Bornholm til bioenergi vil kunne reducere udvaskningen af næringsstoffer til Østersøen. Den potentielle biomasseproduktion på Bornholm er stor, men det kræver at alle kan se fordele i at udnytte denne ressource, hvis det skal være en win-win situation for landmand og miljø I de senere år har det været svært for biogasselskabet Biokraft A/S ( på Bornholm at fremskaffe den nødvendige mængde husdyrgødning til biogasanlægget således at anlægget kan udnyttes optimalt. Dette skyldes flere faktorer, bl.a: finanskrisen har resulteret i faldende jordpriser, og derfor kan det for den enkelte landmænd være mere attraktivt at opfylde harmonireglerne ved at købe jord end ved at betale for at levere gylle til Biokraft A/S bedrifter der er blevet større ved opkøb eller forpagtning. Dette betyder at de danske harmoniregler nemmere bliver opfyldt og det er ikke nødvendigt at levere husdyrgødning til biogasanlægget. flere bornholmske landmænd har haft svært ved at få de højteknologiske separationsanlæg som hidtil er blevet brugt på øen, til at fungere optimalt. gyllen, som har været leveret til Biokraft, har vist sig ofte at være for gammel, og dermed med for lavt gaspotentiale. I dag arbejdes der på Bornholm mere mod mobile lavteknologiske separationsanlæg med høj kapacitet. Hermed håbes der på at de teknologiske udfordringer med separation af gyllen på gårdene er løst. De lavteknologiske anlæg kan dog ikke fraseparere 100 procent af det organisk bundne kvælstof i gyllen. En anden udfordring har været, at en del af gyllen, som Biokraft A/S har modtaget, har vist sig at være for gammel. Biokraft A/S arbejder derfor nu på at få den separerede husdyrgødning hurtigt ind til biogasanlægget, da der kan tabes betydelige mængder metan selv efter få ugers lagring. Efter en måned i en gylletank kan gaspotentialet i svinegylle være faldet betydeligt. På Bornholm er biogasselskabet ikke ejet af landmænd men af Østkraft A/S som er Bornholms eget elselskab. Det betyder at det er ren markedsøkonomi som skal drive incitamentet for at indlevere husdyrgødning til biogasanlægget. De bornholmske landmænd betaler for at indlevere husdyrgødningen, og dermed for at få formidlet dyreenhederne til andre dyrkningsarealer. Derfor har landmænd uden harmoniproblemer ikke umiddelbart noget incitament til at indlevere husdyrgødning. Faldende jord- og forpagtningspriser betyder, at der kan være en fordel i at forpagte jord og udbringe ens egen produktion af husdyrgødningen her i stedet at levere det til biogasproduktion. Samme problematik kan være gældende i resten af Danmark hvis 50 procent eller mere af den samlede mængde af husdyrgødningen - ifølge flere politiske udmeldinger - skal udnyttes til biogas produktion. De danske landmænd skal have et økonomisk incitament til at levere gylle til biogasproduktion i fremtiden. Derfor bliver det bl.a. vigtigt at elprisen eller gasprisen kommer op på et niveau hvor denne udfordring kan imødekommes. Er der biomasse nok på Bornholm Biogasproduktionen på Bornholm bygger på selvforsyning. Biomasse til biogasproduktion skal produceres på Bornholm, og det sammen gælder eventuelle rest- og affaldsprodukter, som med fordel kan anvendes til biogasproduktion. Med sin placering midt i Østersøen, ligger Bornholm 135 km fra den nærmeste danske kyst mod vest, og km fra Sverige, Polen og Tyskland, og derfor vil en import af biomasser til bornholmsk biogasproduktion betyde store fragtomkostninger.

2 Har Bornholm så de mængder af biomasse, som skal til for at udnytte kapaciteten på det eksisterende anlæg på Biokraft. Og kan det nuværende forbrug af majs erstattes af gyllefibre? Det antages at den totale gylleproduktion, som kan udnyttes i biogasanlægget på Bornholm, er tons svinegylle og tons kvæggylle (tabel 1). Ud fra disse antagelser beregnes den totale potentielle gyllefiberproduktion på Bornholm. Dette gøres for at se om anvendelsen af majs og korn som biogassubstrat kan erstattes med separeret fibre fra gylle. Biokraft A/S betaler i dag for den majsensilage, som bruges i anlægget, og med flere gyllefibre i stedet vil en eksisterende råvare blive udnyttet, og det er måske tillige billigere. Biokraft A/S har i dag en miljøgodkendelse på ton biomasse med en tørstofprocent på i alt 16,5. Dette giver ton tørstof. I dag anvendes der ca ton tørstof i anlægget (se tabel 2). Det vil sige at der er plads til yderligere ca tons tørstof i anlægget. Ifølge Biokraft A/S vil det være ønskelig at hæve andelen af separeret gylle fra ton til ton samt at en større mængde almindelig gylle indleveres for at ramme den rigtige tørstofprocent i biogasreaktoren. Af tabel 1 kan ses, at den potentielle fiberproduktion fra separeret gylle er ca ton tørstof på Bornholm. Deraf er de tons tørstof fra svineproduktionen og tons tørstof fra kvægproduktionen. Tabel 1. Den Bornholmske husdyrproduktion Bornholmsk svineproduktion Bornholmsk kvægproduktion årssøer d.e malkekøer d.e smågrise 7-32 kg d.e 1825 opdræt 0-6 mdr. 339 d.e slagtesvin kg d.e 3675 opdræt 6-27 mdr d.e Total antal D.E d.e Total d.e Total anslået total produktion i tons gylle ton Total anslået total produktion i tons gylle ton Anslået mængde som ikke er gylle ton (ca d.e) Anslået mængde som ikke er gylle ton (ca d.e) Potentiel mængde og antal dyreenheder ton ( d.e.) ton (6.709 d.e) Potentiel mængde i alt: (svin + kvæg) ca ton ( d.e.) Gyllefiberproduktion ton * 78 kg/ton Gyllefiber i tørstof ton * 78 kg/ton*0,25 % tørstof Potentiel fiber produktion i tørstof til biogasproduktion på Bornholm 1.0 d.e = 100 kg nitrogen ton Gyllefiberproduktion ton * 96 kg/ton ton Gyllefiber i tørstof ton * 96 kg/ton*0,25 % tørstof ton ton ca ton tørstof Tabel 2. viser at brugen af husdyrgødning på Biokraft A/S i øjeblikket er på ca ( ) tons tørstof i gylle og separeret gylle. Ved at sammenligne den totale potentielle gødningsproduktionen i tørstof på Bornholm i tabel 1 med det nuværende forbrug i tabel 2 er det klart, at biogasproduktion baseret på husdyrgødning på Bornholm kan blive øget væsentligt. Tabel 2. viser, at fragt af mange tons "gylle vand" kunne spares hvis der blev leveret en større andel i separeret gylle. Ved levering at en øget andel af separeret gylle til biogasanlægget ville transportomkostninger kunne sænkes og derved spare miljøet for NOx og CO2. En øgning til ton separeret gylle er ikke urealistisk.

3 Ifølge tabel 2 indkøbes majsensilage svarende til ca tons tørstof. Majsen kunne måske erstattes af tørstof produceret i efterafgrøder og derved have en gavnlig effekt på både økonomi og miljø. Tabel 2. Forventet forbrug af biomasse på Biokraft A/S i 2011 Forventede produktionsmængder i 2011 Indput af biomasse Tørstofprocent Tørstofmængde i ton Gyllefiber fra separation ton Fast møg/hønsemøg ton Kvæggylle ton Svinegylle ton 4,5 450 Majsensilage ton Andre biomasser ton (20)* (460)* Forventet input på Biokraft A/S i 2011 (usikker tørstofprocent)* ton Mere ammoniumkvælstof til markerne Fordelen ved at behandle husdyrgødning i et biogasanlæg er at ca. halvdelen af det organisk bundne kvælstof omsættes i biogasreaktoren til ammoniumkvælstof som er plantetilgængeligt. Gyllen lugter ligeledes mindre og siver også nemmere ned i jorden så udnyttelsen af gyllen bliver mere sikker i foråret. Hvis det meste af gyllen på Bornholm blev behandlet i et biogasanlæg vil det give cirka 15 kg ammoniumkvælstof mere pr. hektar. Det vil sige at den organisk bundne kvælstof i gyllen med potentiel udvaskningsrisiko i efteråret flyttes til kvælstof som planterne kan optage i vækstsæsonen. Dette vil dog kræve optimal oplagringskapacitet for at få denne fordel. Mindre udvaskning af kvælstof, når der tages højde for udnyttelsesprocenten i afgasset gylle. I det danske virkemiddelkatalog som er udarbejdet af chefkonsulent Leif Knudsen og konsulent Camilla Lemming, Videnscentret for Landbrug, fremgår der forskellige virkemidler til reduktion af kvælstofudledningen. I dette katalog er det antaget at der er en årlig reduktion i kvælstofudvaskningen på 3 kg N pr. ha ved at udbringe afgasset gylle frem for ubearbejdet gylle, når tilførslen af kvælstof i handelsgødnings mindskes i en størrelsesorden svarende til den ekstra tildeling af uorganisk kvælstof med den afgassede gylle. Ved bioforgasning øges andelen af ammonium-n i gyllen, og udbringning af uændret mængde total-n pr ha, men i afgasset gylle, vil øge udvaskningen over 50 år. Hvis gødskningen (udnyttelsesprocenten) tilpasses det øgede ammoniumindhold, idet gødskningen med handelsgødning reduceres med ca. 9 kg N/d.e. beregnes der en udvaskningsreduktion på 2,1 kg N/d.e. (1,1-3,6 kg N/d.e.). Der er også anført at så længe udnyttelseskravet for afgasset gødning er det samme som for ubehandlet gødning, kan der ikke forventes reduktioner i kvælstofudvaskningen. N-udvaskningen reduceres ikke det første år, når der anvendes afgasset i stedet for ubehandlet gylle. Men der vil sandsynligvis være en mindre udvaskning på lang sigt, fordi der tilføres en mindre mængde organisk kvælstof til markerne Der er en potentiel mængde på omkring ton gylle svarende til cirka dyreenheder til rådighed på Bornholm (se tabel 1.) Hvis der vælges en separationsmetode, der ikke fraseparere den organiske faktion i husdyrgødningen 100 procent, vil udvaskningsreduktionen blive mindre end de anførte 3 kg pr ha, og måske ligge i intervallet 1,5 3,0 kg kvælstof pr. hektar. Det vil sige, at hvis den potentielle mængde gylle og separerede gylle blev behandlet i et biogasanlæg, vil udvaskningen af kvælstof på Bornholm teoretisk kunne falde med ca kg pr år med de nuværende antal d.e.. Dette vil dog kræve et biogasanlæg der er dobbelt så stort som det nuværende anlæg. Bioenergi på efterafgrøder, efterslæt på frøgræs eller slætgræs. I 2012 vil Ålborg Universitet i samarbejde med AgroTech og Biokraft A/S lave forsøg med efterafgrøder til bioenergi på biogasanlægget på Bornholm. Det sker i projektet Catchcrops2bioenergi. I relation til nitratudvaskning vil det være en god ide, hvis der på sigt kan laves et setup hvor landmanden kan levere efterafgrøder til bioenergi og have en økonomisk gevinst ved denne produktion. Dette vil betyde at der er vækst på markerne i det meste af året. Og at landmændene har et økonomisk incitament for at dyrke efterafgrøder. Dette vil

4 med stor sandsynlighed betyde mindre udvaskning af nitratkvælstof. Og vil skabe en god situation for både Biokraft A/S, landmanden og miljøet. Andre fordele ved at bruge efterafgrøder frem for f.eks. majs eller korn er, at efterafgrøderne ikke er følsomme for verdensmarkedspriserne på korn, og at efterafgrøder ikke umiddelbart kan bruges som føde til menneske. Desuden vil vækstsæsonen i Danmark kunne udnyttes meget bedre. I øjeblikket mangler der en viden om gaspotentialet i forskellige efterafgrøder, og hvordan efterafgrøder fungere i stor skala i biogasproduktionen. Projektet Catchcrops2bioenergi vil være med til at afklare denne problematik. Figur 1. Tegning fra rapport fra 1990: Kvadratnettet Efterafgrøder som gul sennep og olieræddike samt græsmarker har i efteråret har en meget positiv effekt på udvaskningen af nitrat. Dette er kort illustreret i figur 1. På Bornholm dyrkes der meget frøgræs, især alm. rajgræs og ital. rajgræs, som i dag udnyttes til lovpligtige efterafgrøder. Men det er i princippet en dårlig udnyttelse af en allerede etableret afgrøde, fordi der på især ital. rajgræs kan høstes en høj tørstofmængde pr. hektar ved efterslæt om efteråret. Dette efterslæt kunne bruges til biogasproduktion. En anden mulighed for at reducere kvælstofudvaskningen var at dyrke slætgræs med høj tørstofproduktion i stedet for lovpligtige efterafgrøder. Slætgræs vil være en win-win afgrøder, da den både kan reducere udvaskning af kvælstof i dyrkningsårene og kan bruges som biomasse i biogasproduktionen. Set med bornholmske øjne vil slætgræs måske være at foretrække i stedet for lovpligtige efterafgrøder med gul sennep og olieræddike, da disse kan være svære at etablere på Bornholm om efteråret. Det skyldes at det ofte er tørt på Bornholm i juli, august og september og resultatet ofte er en efterafgrøde som kun producere en meget lille plantebiomasse, og dermed ikke altid har den tiltænkte effekt. For at udnytte græs optimalt vil det være nødvendigt at lade græsset gennemgå en ekstrudering inden det kommer i biogasanlægget. Ekstrudering er en mekanisk forbehandling af biomassen, hvor plantecellerne ødelægges ved en kombination af klemning og knusning af biomassen under tryk. Denne behandling vil sandsynligvis kunne øge gasproduktionen med procent og derved måske gøre efterafgrøderne mere attraktive rent økonomisk. Biogasanlægget er dog umiddelbart ikke designet til at udnytte græs og det vil kræve en ombygning af anlægget for at kunne gå denne vej. Se mere på:

5 Tabel 3. Potentiel tørstof produktion i efterafgrøder på Bornholm Afgrøde Ton tørstof pr. hektar Hektar Total ton tørstof Efterslæt på alm. rajgræs 2,5-3, ha Efterslæt på ital. rajgræs ha Høst af efterafgrøder gul ha sennep og olieræddike Potentiel produktion i efterafgrøder ton Konklusion På Bornholm er der potentielt en samlet tørstofproduktion i husdyrgødning på ca ton (tabel 1) og en potentiel tørstofproduktion på ca ton (tabel 3) i efterafgrøder. Der er i alt en potentiel tørstofproduktion på ca ton på Bornholm. Biogasanlægget behandler i dag ca ton tørstof (tabel 2), men da Biokraft A/S har en miljøgodkendelse på ton vil det vil sige at den nuværende anlægskapacitet ikke udnyttes. Hvis en øget andel af gyllen blev separeret og bragt til biogasanlægget, eller der blev satset på en øget anvendelse af efterafgrøder til bioenergi, ville det ikke være nødvendigt at bruge arealer til majsdyrkning. Det nuværende forbrug på ton majs svarer til ca hektar afgrøde ved en produktion ton majsensilage pr. hektar. Værdisætningen af separeret gylle og efterafgrøder til bioenergi kræver flere undersøgelser. Umiddelbart er der rigeligt med gyllefibre og tørstof fra efterafgrøder til at behandle i et biogasanlæg på Bornholm men det kræver en værdisætning af gyllefibre og tørstof fra efterafgrøder, så alle parter kan få fordele. Det skal være attraktivt for landmændene at indlevere biomasse og det skal samtidig være en fornuftig forretning for Biokraft A/S. Der er ingen tvivl om at biogasproduktionen kan være med til at reducere kvælstofudvaskingen da den organisk bundne kvælstof i husdyrgødningen bliver behandlet i biogasanlægget. Ligeledes vil efterafgrøder til bioenergi kunne have en vigtig effekt da risikoen for tab af kvælstof mindskes når der er vækst på markerne i efteråret. Kan de bornholmske landmænd motiveres til at levere mere gylle til biogasproduktion under den nuværende finanskrise? Det kan kun en korrekt prissætning på gyllefibre afgøre, da landmænd uden harmoniproblemer ikke har noget incitament til at indlevere deres husdyrgødning til et biogasanlæg. Projektet Catchcrops2bioenergi kan give nogle svar på værdien af efterafgrøder anvendt til bioenergi. Det rigtige setup mellem leverandørerne fra landbruget, biogasselskabet og den statslige energipolitik vil være afgørende for om den denne ressource kan udnyttes. Det er vigtigt at være åben for nye muligheder så både landmand, samfund og miljø kan blive vindere. Baltic Deal og Baltic Compass samarbejder på Bornholm med landmænd, rådgivere, Biokraft A/S og AgroTech for at løse de udfordringer som de Bornholmske landmænd og Biokraft A/S står med. Der samarbejdes i Baltic Deal og Baltic Compass med rådgivere, myndigheder og andre aktører rundt om Østersøen for at finde de bedste løsninger på miljømæssige problemstillinger. Se mere på og Inspiration fra rapporten Baltic Sea 2020: Best available technologies for pig manure biogas plants Se artiklen på:

6 Hurtig gylleseparation med Börger AL-2 separator. Foto 2011 af Miljøkonsulent Elisabeth Falk. Bornholms Landbrug.