Miljøvenlige afgrøder til energi, fødevarer og materialer

Transkript

1 Miljøvenlige afgrøder til energi, fødevarer og materialer Indlæg ved temadag på AU-Foulum 5. september 2012 Erik Steen Kristensen

2 Scenarier for mere biomasse i jordbruget i 2020 Gylling et al., 2012

3 Reduceret N-udvaskning ved de tre scenarier (ton N pr år) Biomassetype BAU Biomasse Miljø Husdyrgødning Energiskov (pil og poppel) Omlægning af rapsarealer til biomasseafgrøder Omlægning af kornarealer til biomasseafgrøder (roer) (Græsser) Skovrejsning Efterafgrøder I alt Kilde: Gylling et al MIO. TONS PLANEN

4 Hvorfor giver flerårige afgrøder bedre miljø/natur end enårige afgrøder? Er grønne hele året, derfor bedre hold på næringsstofferne Ingen pløjning fremmer lagringen af kulstof i jorden Mere hårdføre og konkurrencestærke (mindre pesticider)

5 Skitse over mulige omsætninger af celluloserig biomasse ved forskellige teknologier Biomasse Bioraffinering Produkt Termisk Træ Forbrænding: Opvarmning + O 2 Varme El Halm Forgasning: opvarmning O 2 Gas Varme, El DME, Methanol Elefantgræs, pil, poppel Biologisk Fermentering Bioethanol, Foder, Brændsel Græsser, roer, majs, korn (helsæd) alger, org. affald Husdyrgødning mikrobiel omsætning Hydrotermisk Højt tryk og varme Biogas, Flydende gødning Olier, gasser, Mineraler

6 Omsætning af biomasse baseret på biogas og hydrotermisk teknik Nyt anlæg på AU-Foulum Naturgas Mælk N, P, K, Mg Biogas Husdyr Kød Fødevarer Foder, proteiner, salte Biodiesel Jord Biomasse Forbehandling Hydrotermisk teknik Bio - olier Mineraler Gas Industri Gødning Materialer N, P, K, Mg

7 Hydrotermisk Liquefaction (Kemi, Agroøkologi, Ingeniørvidenskab) Biomasse Vand Tryk Varme Bioolie

8 Bio-rafinaderier er en helt ny mulighed for at udnytte cellulose

9 Eksempel på områder med lav nitratretention friholdt for korndyrkning i miljøscenario

10 Jordens indhold af Organisk stof/ler Miljøscenario: ha Lægges om til flerårige græsafgrøder

11 Hvad er et bio-raffinaderi? Højværdikomponenter Farvestoffer Smagsstoffer Aromastoffer Lægemiddelstoffer Andre stoffer Olie Høst Findeling Lagring Modning Transpor t Bioraffinaderi C 6 C 5 Syngas Fibre Lignin Brændstoffer Kemikalier Materialer Jordforbedring Gødning Rest Fødevarer Foder Rest Reaktor Biogas Syngas

12 Potentiale for øget udbytte per ha Typisk udbytte af korn/hvede: 8-15 t TS/ha, heraf høstes 4-8 TS i kerne Typisk udbytte af majs: t TS/ha Typisk udbytte af roer: t TS/ha Potentielt udbytte af vinterrug + majs: 18 t TS/ha Potentielt udbytte af elefantgræs: 20 t TS/ha

13 23 oplande i DK Behov for bedre kortlægning af jorden og viden om tab af N og P Jordens indhold af Organisk stof/ler

14 Hidtidig produktionssystem Fremtidens produktionssystem Før Energi Input Efter Energi Output BIOMASSE BIOMASSE Jord Fødevarer Foder Jord Fødevarer Foder Materialer Tab Næringsstoffer Næringsstoffer

15 Hvorfor er der ringe økonomi i flerårige afgrøder? Græsmarksafgrøder er ikke længere det vigtigste foder i kvægbruget og antallet af kvæg er halveret gennem de seneste årtier Er pt. ingen handelsvare (bortset fra træ) Der er pt. kun ganske lille efterspørgsel på cellulosebaserede produkter EU s landbrugsstøtte bliver tildelt reaktivt

16 Afledt beskæftigelse, antal personer Sektor BAU Biomasse Miljøoptimeret Landbrug, fiskeri og råstofudvinding Industri Energi- og vandforsyning Bygge og anlæg Handel, hotel og restauration Transport, post og tele Finansiering og forretningsservice Offentlige og personlige tjenester Foreninger, kultur og renovation I alt Kilde: Gylling et al MIO. TONS PLANEN

17 Virkemidler for at nå målet Potentialet i de genetiske ressourcer Innovative dyrkningssystemer Nye høst- og lagringsteknologier Landbaseret LCA-analyse Socioøkonomiske og etiske aspekter Kilde: Gylling et al MIO. TONS PLANEN

18 Tidslinje for iværksættelse og implementering af forskningsaktiviteter og resultater, der er nødvendige for at sikre at målene i 10 millioner tons planen kan nås til tiden og på bæredygtig vis Kilde: Gylling et al MIO. TONS PLANEN