Nyttiggørelse af biochar

Relaterede dokumenter
Biochar fra termisk forgasning og rodvækst

TATION. Problemstillinger. Humus overset faktor i jordens potentiale. Other issues. Kulstof og jordens fuktioner. Hvad gør jordens kulstof for os?

Anvendelse af slutprodukter fra termisk forgasning

Sustainable use of pesticides on Danish golf courses

Small Autonomous Devices in civil Engineering. Uses and requirements. By Peter H. Møller Rambøll

Ansøgning om godkendelse af pesticider. Gælder fra 1. januar 2014.

Kvælstofdynamik og kulstoflagring

Afgrænsning af miljøvurdering: hvordan får vi den rigtig? Chair: Lone Kørnøv MILJØVURDERINGSDAG 2012 Aalborg

FRICHS A/S Effektive Energi Løsninger

DTU BGG - The Biomass Gasification Group Seniorforsker Jesper Ahrenfeldt (DTU), og andre

Gebyr for ansøgning om godkendelse eller ændring af pesticider. Gælder fra den 3. marts 2015.

COPYRIGHT Danish Standards. NOT FOR COMMERCIAL USE OR REPRODUCTION. DS/ISO :2012

Konsekvenser af halmfjernelse til energiformål i forhold til C indhold og miljøpåvirkninger

Synergier mellem biogas og forgasningsgas/bio-sng. DTU BGG -The Biomass Gasification Group

The soil-plant systems and the carbon circle

Possibilities for Reuse of Calcium Carbonate Pellets from Drinking Water Softening

CHEC BGG - The Biomass Gasification Group

Miljømæssig bæredygtighed af grønt protein

FØDEVARE EGNEDE PLASTPOSER, SAMT EMBALLAGE FOLIER.

Gør jorden let at bearbejde. Lars J. Munkholm Institut for Agroøkologi Aarhus Universitet

Yara N-sensor Grundlæggende information og funktioner. Anders Christiansen Yara Danmark Gødning Tlf.:

Optimering af energiudbytte og næringsstoffer fra gylle

On-board emission measurements NO X. Erik Fridell

Hvordan kan ny teknologi og nye dyrkningssystemer anvendes i målrettet regulering?

The effects of occupant behaviour on energy consumption in buildings

Biogas- og bioraffinaderi platforme i Danmark - Et indspil til

Eliminering af Jordforurening fra industri, tankanlæg og uheld

Kvælstofudvaskning og gødningsvirkning af afgasset biomasse

Specifikation af opgørelsesprincipper ved opgørelse af indkomsttab i relation til ordninger under landdistriktsprogrammet Jacobsen, Brian H.

Udfordringer ved BAT-konklusionerne med fokus på biomasse

Pollution from shipping in Denmark

PEMS RDE Workshop. AVL M.O.V.E Integrative Mobile Vehicle Evaluation

Går jorden under? Vandforbruget i landbruget i region Midtjylland GrundvandsERFAmøde d

FINDES DER EN NEDRE GRÆNSEVÆRDI FOR KULSTOF I JORD?

Livscyklusvurdering af økologiske og konventionelle planteavlssædskifter

IDA National energiplan Elsystemer

Gebyr for ansøgning om godkendelse eller ændring af pesticider. Gælder fra 27. juni 2014.

Midlertidig ændring af vandstand som redskab til vedligeholdelse af lobeliesøer

Mere biomasse. Hvorfra, hvordan og hvor meget? Niclas Scott Bentsen. Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning

DANSK DANish helpdesk

Challenges for the Future Greater Helsinki - North-European Metropolis

Carbondebt(kulstofgæld) hvad er det og hvordan reduceres det?

BioValue SPIR Aktiviteter i WP1 råvaregrundlaget Kan vi fordoble biomasseproduktionen og halvere markernes miljøpåvirkning?

Ugrasharving En generell vurdering av bekjempelsesmetoden. Jesper Rasmussen Det Biovidenskabelige Fakultet (LIFE Københavns Universitet)

Drivhusgasbalancer for dyrkede organiske jorde

Bioenergi kan støtte bæredygtig landbrugsproduktion

Haveaffaldsprojektet

Sport for the elderly

Hvad sker der med jordens kulstof og hvad kan vi gøre?

Vandrammedirektiv: Værktøjer og Virkemidler

Baltic Development Forum

State of Mechanical Biological Waste Treatment in Germany Dipl.-Ing. Dr. Bernd Märtner

DONG Energy planlægger at reducere brugen af fossile brændsler ved at konvertere til biomasse

Insekter fremtidens proteinkilde i Danmark? Lars Lau Heckmann, Projektleder Specialist, ph.d.

EFP 2006 Produktion af metanol/dme ud fra biomasse

Temperaturer på varme overflader, det er sandsynligt man kan komme til at berøre Vejledning til Tekniske Komitéer og fabrikanter

Forskning og udvikling i almindelighed og drivkraften i særdeleshed Bindslev, Henrik

ESG reporting meeting investors needs

Danske markforsøg med biochar

Nye biomasser på det Europæiske marked Udfordringer og potentiale

Nærskibsfart med bundlinieeffekt: Klima og miljø. Hans Otto Kristensen. Tlf: alt

Tilladelse til vævscenter til håndtering af humane væv og celler Authorisation of tissue establishment for the handling of human tissues and cells

Procuring sustainable refurbishment

AARHUS UNIVERSITET STYRKER FORSKNING OG SAMARBEJDE OM CIRKULÆR BIOØKONOMI

Udfordringer og potentiale i jordbruget under hensyn til miljø og klimaændringerne

Our activities. Dry sales market. The assortment

Halm skal da i biogasanlæg Julie Houge Hansen PhD studerende, Syddansk Universitet

Miljøfremmede stoffer i regnvand monitering og modellering

INDHOLD / CONTENT BORDE / OFFICE TABLES / STORAGES SHELVES / MIRRORS SIKKERHED / GODKENDELSER / SAFETY / AUTHORISATION

Energi-, Forsynings- og klimaudvalgets spørgsmål om klimagasudledninger fra landbruget Bidrag til Folketingsspørgsmål

Arktisk råds arbejdet, september 2012, AU

Statistical information form the Danish EPC database - use for the building stock model in Denmark

(Text with EEA relevance)

AARHUS UNIVERSITY 4 OCTOBER Dyrkningssystemernes effekt på produktion og miljø (CROPSYS) Professor Jørgen E. Olesen TATION

Remote Sensing til estimering af nedbør og fordampning

UNISONIC TECHNOLOGIES CO.,

Brug af biomasse til energiformål

FØDEVARE EGNEDE PLASTPOSER, SAMT EMBALLAGE FOLIER.

Klimatilpasning og Skybrudsplan. Kan det betale sig? Case: Copenhagen and Frederiksberg. Arne Bernt Hasling.

Tork Aftørringspapir Standard, M1. Fordel. Produktspecifikation. Beskrivelse. Farve: Hvid Type: Mini Centerfeed Rulle

Economics of Occasional Tillage St. Francis, KS December 2018

Dansk Geoteknisk Forening

FREMTIDENS ØKONOMI ER CIRKULÆR

Behovet for politisk handlekraft. Theresa Scavenius, PhD, Lektor Institut for Planlægning, AAU København

Livscyklusvurdering af spildevandsteknologi

Climate adaptation in Denmarkand a groundwater dilemma

OZONE FUMIGATION IN AN ONGOING CLIMATE CHANGE PROJECT. Teis Nørgaard Mikkelsen DTU, Institut for kemiteknik

Producentsammenslutningen Det Økologiske Akademi. Mekanisk ukrudtsbekæmpelse. af Jesper Rasmussen

KOMBINATION AF BIOGASPRODUKTION OG NATURPLEJE

Orientering om risikovurdering vedr. spildevandsslam sammenlignet med konventionel gylle fra svin og kvæg

Skov er win-win for grundvand og CO 2 (?) Ulla Lyngs Ladekarl og Anders Gade ALECTIA A/S

Hvordan opnår forgasning en fremtid i Danmark?

Handelsbanken. Lennart Francke, Head of Accounting and Control. UBS Annual Nordic Financial Service Conference August 25, 2005

Effekter af bioforgasning på kvælstofudnyttelse og udvaskning

to register

Ammoniak og forsuring - regulering og teknologi

Hvordan påvirker gyllehåndteringssystemer husdyrgødningens klimaeffekt

Global carbon cycle studies with LPJ-GUESS

Results of LArGe cryostat cooling tests

- advanced process control

Transkript:

Seminar om termisk forgasning i Danmark, 17-11-2015 Nyttiggørelse af biochar muligheder og begrænsninger ved brug af biochar til jordforbedring Lektor Lars Elsgaard Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet, Foulum 1

Muligheder og begrænsninger Tilfører jorden en stabil kulstof pulje Har kalkningsvirkning (øger jordens ph) Øger jordens vandholdende evne Øger høstet biomasse og udbytte Nedsætter lattergas emission fra jord Nedsætter udvaskning af nitrat og pesticider Biochar Biochar Indeholder tungmetaller og organiske forureninger For dyrt at bruge i praksis Bliver underlagt EU regulering 2 2

Biochar from thermal gasification ph 3

Biochar is porous carbon Wood 100 µm Straw 20 µm (Lehmann & Joseph, 2009) 4

Biochar is long-term stable in soil Biochar from 14-C labelled grass Under field conditions: T½ = 2780 years (Kuzyakov et al. 2014) 5 5

Biochar affects soil properties Physical Properties Chemical Properties Biological Properties Density WHC Soption ph CEC Nutrients Protection (?) Substrate (?) Inhibition (?) 6 6

Biochar improves WHC Matric potential, pf 7 6 5 4 3 Soil+biochar Soil Hyper-dry Dry 2 Wet 1 0 5 10 15 20 25 30 Gravimetric water content, W (%) 7 7

Biochar improves WHC Matric potential, pf 7 6 5 4 3 Soil+biochar Soil Hyper-dry Dry 2 Wet 1 0 5 10 15 20 25 30 Gravimetric water content, W (%) 8 8

BC mostly has low nutrient content straw wood bone 9 9

Biochar may lead to yield increases Yield response at 3 Mg/ha N = 84 Global mean, 10% Crane-Droesch et al. (2013) 10 10

Biochar interactions with soil N cycling Meta-analysis shows biochar on average to reduce soil N 2 O emissions by 49% (Cayuela et al. 2015) 25 g CO 2 -eq/mj RME 20 15 10 5 0 Field op Pesticides Irrigation Liming N production Direct N 2 O Indirect N 2 O 11

Straw biochar reduces N 2 O emission GC N 2 O CH 4 CO 2 Biochar rates: 0.2% (1 t/ha) 2% (10 t/ha) Soil 12

Straw biochar reduces N 2 O emission 15 Cumulative N 2 O emission, 21 d (µg N 2 O g -1 dry wt soil) 12 9 6 3 Halm biochar 0 Ref Ref + N Ref + N + PS 0.2% BC + N 0.2% BC + N + PS 2.0% BC + N 2.0% BC + N + PS 13

Biochar lysimeter facilities at AU Askov Askov Denmark 124 lysimeters; 3 soil types sandy (JB1), sandy loam (JB5), clayey (JB7) 14 14

Biochar lysimeter facilities at AU Askov Straw-based biochar Mixed in top 0-20 cm Rates: 0, ½, 1, 2% Each soil type, 4 reps 1 st yr crop, ryegrass Depth, 1.5 m Area, 0.83 m 2 15 15

Lysimeter reseach activities Yield registrations in ryegrass winter wheat (spraying with glyphosate after ryegrass) Collection of leachate for analyses of dissolved organic carbon, NO 3-, ph, glyphosate and AMPA Chamber measurements of N 2 O emissions and soil profile measurements of N 2 O 16

First-year results with ryegrass 17 17

Biochar Biochar Pine wood, pyrolysed at ca. 500 C Temp ( C) ph (H 2 O) SSA Reference (m 2 g -1 ) 500 8.3 - Gaskin et al. (2008) 550 9.8 235 Hina et al. (2010) 465 6.8 0.1 Spokas et al. (2011) 500-2 Kwapinski et al. (2010) 500-16 Amunito et al. (2011) 500 5.6 - Rajkovich et al. (2010) 500-196 Keiluweit et al. (2010) 18 18

BC may contain PAH and heavy metals Main potential risk from polyaromatic hydrocarbons (PAH) and heavy metals Use of microbial functions as early indicators of pertubations (e.g., autotrophic potential nitrification) 19 19

Microbiological test for ecotoxicity Potential nitrification by autotrophic microorganisms are sensitive to chemical disturbances (NH 3 NO 2 - NO 3- ) 0 1 d 1 wk 3 wk Soil + biochar (6-7 doses) Sandy loam soil, ph ~6 Potential nitrification (PN) 20 20

Biochar has low microbial ecotoxicity 0 1 d 1 wk 3 wk PN [% of control] EC10 21 21

Economy of biochar as soil improver Biochar pris, 500 pr ton Annette V. Vestergaard, SEGES (pers. comm.) 22 22

EU Fertilizer Regulation EC 2003/2003 Gødnings-forordningen (GF) Lever et produkt op til kravene i GF, kan det produceres og markedsføres i alle EU lande som EC fertiliser Kun mineralske gødninger er reguleret på EU 28 niveau GF omfatter ikke organisk gødning og jordforbedringsmidler I sin nuværende form dækker GF ikke biochar GF forhindrer ikke nationale regler (i Danmark fx Bioaskebekendtørelsen og Slam-bekendtgørelsen) Gensidig anerkendelse mellem EU medlemslande er mulig, men kompliceres af forskellige lovgivninger i de enkelte lande 23 23

Different drafts of biochar standards 24 24

Regulation of heavy metal content Heavy metal (mg/kg) EBC IBI BQM REFERTIL SB/BAB Cadmium 1-1.5 39 3-39 1.5 0.8/5-20 Chromium 80-90 1200 15-100 100 100 Copper 100 1500 40-1500 200 1000/- Lead 120-150 500 60-500 120 120 Mercury 1 17 1-17 1 0.8 Nickel 30-50 600 10-600 50 30/60 Zinc 400 7000 150-2800 600 4000/- 25 25

Regulation of organic pollutants Compound (mg/kg) EBC IBI BQM REFERTIL SB/BAB ƩPAH (EPA-16) 4-12 20 20 6 3/12 Dioxins/Furans 20 20 20 20 (in ng/kg) 26 26

Biochar under REACH regulation REACH is the EC regulation on chemicals and their safe use (Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals). REACH is considered the world s strictest regulation on toxic chemicals, aiming to e.g., improve the protection of human health and the environment from the risks that can be posed by chemicals. Companies have the responsibility of collecting information on the properties and the uses of substances that they manufacture or import at or above one tonne per year. 27 27

Muligheder og begrænsninger Tilfører jorden en stabil kulstof pulje Har kalkningsvirkning (øger jordens ph) Øger jordens vandholdende evne Øger høstet biomasse og udbytte Nedsætter lattergas emission fra jord Nedsætter udvaskning af nitrat og pesticider Biochar Biochar Indeholder tungmetaller og organiske forureninger For dyrt at bruge i praksis Bliver underlagt EU regulering 28 28

Acknowledgements REFERTIL, EU FP7-2011-2015 NimaChar, Region Midt, FRICHS A/S) Cost Action, EU FP7, Biochar 29 29

Field research activities (Askov) 8 m 3 m 8 m 3 m 8 m 3 m 8 m 3 m 8 m 3 m 8 m 3 m 8 m 3 m 8 m 3 m 5 m halm kontrol mix fibre kontrol halm kontrol mix 3 m 5 m fibre mix halm kontrol mix fibre fibre halm 3 m UNIVERSITY OF AARHUS 30