Tilgængelighed af biomasseressourcer et spørgsmål om bæredygtighed

Transkript

1 Tilgængelighed af biomasseressourcer et spørgsmål om bæredygtighed Uffe Jørgensen Institut for Jordbrugsproduktion og Miljø AARHUS UNIVERSITET Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet

2 Biomasse er i dag verdens største kilde til vedvarende energi Kan vi udnytte endnu mere biomasse? Og kan vi bruge den flere gange?

3 Biomasse udgør 73% af Danmarks produktion af VE PJ '85 '90 '95 '00 '05 '07 Vind Halm Træ Affald, bionedbrydeligt Biogas Varmepumper m.m. Energistatistik 2007

4 Hvilke typer bioenergi fra landbruget? Korn Sukkerroer Raps Græs Husdyrgødning Halm Energipil Elefantgræs Bioethanol Biodiesel Biogas Fast brændsel EL & Varme

5 Hvor meget kan landbruget øge biomasseleverancen? 1 8 Procent af totalt energiforbrug Ve dv are nde e ne rgi B ioe ne rgi i alt B ioe ne rgi fra landbruge t P ote ntie lt fra landbruge t Energistatistik Jørgensen et al., 2008a

6 Så meget bioenergi kan landbruget levere (i dag ca. 24 PJ = 3%) 80% af halm 34 PJ 75% af husdyrgødning 24 PJ 100% animalsk fedt 3 PJ 100% rapsolie til energi 7 PJ 25% af brak energiafgrøder 2 PJ 15% af kornareal energiafg. 43 PJ 75% af græsareal på lavbund 4 PJ 20% af 3 arealer 3 PJ Industriaffald til biogas 3 PJ Total 123 PJ = 14% Jørgensen m.fl. 2008a, opdateret

7 Andre mulige biomassekilder? Mere fra skov? Læhegn o.l. Grøftekanter Grødeskæring Havalger

8 Landbruget kan altså bidrage med mere biomasse - men skal også opfylde Vandrammedirektivet Grundvandsdirektivet Habitatdirektivet Vandmiljøplan III Pesticidplanen Kyoto-klimaforpligtelsen VVM-krav Natura 2000

9

10 Biomasseudnyttelse en bæredygtig løsning? eller en molbohistorie?

11 Så mange år tager det at betale kulstofgælden tilbage med dyrket bioenergi J. Fargione et al., Science 319, (2008) Published by AAAS

12 Flerårige afgrøder i forhold til enårige 70% reduktion i nitratudvaskning 60% reduktion i pesticidforbrug 60% større drivhusgasreduktion

13 Reduktion af nitratudvaskningen ved 5-doblet bioenergi fra landbruget Tons N/år R ed u ktionsm ål V M P 3 E n årig e energ i- afg røder F lerårig e en ergiafg rø der Jørgensen et al., 2008b

14 Effekt på nitratudvaskning (tons N/år) af øget udnyttelse af bioenergi Energiafgrøder: Enårige Flerårige 75% af husdyrgødn. biogas Fiberfraktion afbrændes % af tidl. brak energiafg % af kornareal energiafg % af græs på lavbund Total Reduktionsmål i VMP Jørgensen m.fl., 2008b, opdateret

15 Hvorfor forskel mellem en- og flerårige afgrøders miljøeffekt? Flerårige afgrøder har bedst næringsstofhusholdning Flerårige afgrøder er hårdføre og konkurrencestærke Når man ikke pløjer fremmes kulstoflagring i jorden

16 Behandlingsindeks pesticider for energiafgrøder Triticale ,9 Triticale ,7 Elefantgræs Foulum, ,6 Elefantgræs Jyndevad, ,0 Pil Foulum, Pil Jyndevad, ,4 Pileavler Bach 0,5 Gennemsnit dansk landbrug ,4 Reduktionsmål Pesticidplan ,7

17 Eksempler på energi- eller plastafgrøder

18 Enge o.l. - Naturbeskyttelsesloven ha ønskes plejet Energy production GJ/ha Early cut - graz. Late cut - graz. Two early cuts Two late cuts Two late cuts (site 2) Two early cuts + vinasse harvest strategi maize kg DM/ha Møller, 2007 GJ/ha (1. cut) GJ/ha (2. cut) harvest yield (kg DM/ha) Biogas fra 3-arealer: Næringsstoffer fra ha vil kunne erstatte nuværende gødningsimport i økologisk jordbrug

19 Men pas på! Jordens Energiafgrøders kulstofindhold landskabseffekt

20 Effekt på kulstof i jord af øget udnyttelse af bioenergi 1000 tons C/år enårige flerårige 80% af kornhalm % af rapshalm % af husdyrgødn. biogas -106 Fiberfraktion afbrændes -45 Animalsk fedt 0 100% rapsolie til energi 0 50% af tidl. brak energiafg % kornareal energiafg % af græs på lavbund? Total Jørgensen et al., 2008b

21 Kan der kompenseres for jordens kulstoftab? Dyrkning af efterafgrøder vil kompensere, men vil kræve yderligere 0,6 til 2,3 mio. ha Dyrk flerårige afgrøder, fx græs Benyt reduceret jordbearbejdning Tilfør evt. biochar

22 Biomasse kaskadeanvendelse en win-win løsning? Det er muligt at 3-5 doble biomasseleverancen fra landbruget Restprodukter reducerer ikke fødevareproduktionen Biomasseproduktion kan reducere nitratudvaskning, pesticidforbrug og drivhusgasemission Naturpleje kan ske ved biomassehøst til energi og derved skaffes næringsstoffer til økologisk jordbrug

23 Biomasseudnyttelse en molbohistorie? Dyrkning af enårige afgrøder kan give høje næringsstoftab, ringe nettodrivhusgasbalance og højt pesticidforbrug Stort forbrug af halm & gylle kan reducere jordens kulstofindhold

24 Hvor er biomassen?

25 1000 m 3 methan per 5x5 km

26 Naturgasnet og metanpotentiale