Biogas baseret på energiafgrøder og biomasse fra naturpleje Temadage om landbrug og biogas Åbenrå 29. april 2009 Aalborg 30. april 2009 Søren Ugilt Larsen, AgroTech
Program Hvorfor og lidt regler Majs Græs Roer Andre mulige afgrøder
Hvorfor energiafgrøder i biogasanlæg? Energiafgrøder er mere energitæt substrat end gylle dvs. større energiproduktion pr. volumenenhed Energiafgrøder kan være alternativ til organisk affald især ved mangel på affald
Regler Støtte til energiafgrøder (45 euro), slut efter 09. Kvælstof fra energiafgrøder skal indgå i gødningsregnskabet som anden organisk gødning krav om 40% udnyttelse. Kvælstof i energiafgrøder skal ikke omregnes til dyreenheder - dvs. indgår ikke i harmoniberegningen. (Bl.a. Regelinfo nr. 521 )
Majs til biogas Højt biomasseudbytte Forædling af majs til biogas Veludviklet håndteringssystem Bruges meget i Tyskland Ca. 300.000 ha i 2008 til biogas Anvendes i ca. 90 % af de tyske anlæg Bruges kun lidt i Danmark
Biogasanlage Viöl ved Flensburg Eksempel: Biogasanlage Viöl ved Flensburg 70.000-80.000 m 3 gylle pr. år 16.000-18.000 tons majsensilage pr. år 2*625 kw, ca. 10 mio. kwh el + varme til by
Majsensilage fra 400 ha. Ensilering ved anlægget
Majsensilage køres dagligt fra stak til påslag
Majsensilage kværnes i hammermølle
Blanding af majs og gylle hver time Ca. 200 m 3 gylle + 40 tons majs pr. døgn
Udrådning 21-25 dage i reaktor
Eksempel: Biogasanlage Sörup ved Flensburg Tørfermentering, 95% majs + 5% græs Ingen gylle 330 + 526 kw, varme til landsby
Majs fra 300 ha. Op til 10 km transport Ensilering ved anlægget
Ca. 55 tons majs pr. døgn
Løbende iblanding af majsensilage i substrat til 6,5-8,5 % tørstof (ca. 7 kg org. stof pr. m 3 pr. døgn)
Afgasset substrat (4-5 Euro pr. m 3 ) 30 dage i 1. reaktor og 40-50 dage i 2. reaktor
Udbytte (hkg ts/ha) Tørstofudbytte majs 2007 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Tørstofudbytte Høsttid 1 = 163 hkg/ha Høsttid 2 = 151 hkg/ha Anvil Amadeo Patrick Aurelia Sarbande Høsttid 1 Høsttid 2 LSD Sorter 7,4 hkg/ha LSD Høsttider 4,7 hkg/ha Forsøgsserie 030220707
Gaspotentiale (m 3 CH4/ton org. tørstof) Gaspotentiale majs 2007 400 350 Gaspotentiale Gnsn. = 330 m 3 CH 4 /ton org. tørstof 300 250 200 150 100 50 0 Anvil Amadeo Patrick Aurelia Sarbande Høsttid 1 Høsttid 2 LSD Sorter ns LSD Høsttider ns Forsøgsserie 030220707
Gasudbytte (m 3 CH4/ha) Gasudbytte majs 2007 6000 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Gasudbytte Høsttid 1 = 5202 m 3 /ha Høsttid 2 = 4598 m 3 /ha Anvil Amadeo Patrick Aurelia Sarbande Høsttid 1 Høsttid 2 LSD Sorter ns LSD Høsttider 375 m 3 CH 4 /ha Forsøgsserie 030220707
Udbytte (hkg ts/ha) Stængel- og kolbeudbytte, majs 2008 200 180 160 Stængel = 69 hkg/ha ( 40%) Kolbe = 100 hkg/ha 140 120 100 80 60 40 20 Kolbe 0 Stængel Tid 1 Tid 2 Tid 1 Tid 2 Tid 1 Tid 2 Tid 1 Tid 2 Tid 1 Tid 2 Anvil Amadeo Patrick PR39K13 Sarabande LSD Sorter, sum ns LSD Høsttider, sum 3,7 hkg/ha Forsøgsserie 052570808, 2 forsøg
Valg af majssorter til biogas Hvad siger tyskerne? Uenighed: Størst muligt tørstofudbytte kvaliteten underordnet - eller Stort udbytte men hensyn til kvaliteten Hvad skal vi så gøre? Vælg en god fodersort, afprøvet under danske forhold Vælg evt. en lidt senere sort end til foderbrug
Økonomi ved majs til biogas Regneeksempel Pr. FE Pr. ton org. TS Pr. ton råvare Intern pris på majs 1,00 kr. 900 kr. 285 kr. Gaspotentiale 0,367 m 3 CH 4 330 m 3 CH 4 105 m 3 CH 4 Gassalg, 4 kr./m 3 CH 4 1.47 kr. 1.320 kr. 418 kr. Behandlingsomkostning 0.23 kr. 205 kr. 65 kr. Indtjening 0.24 kr. 215 kr. 68 kr.
Overskud (kr. pr. FE) Økonomi ved majs til biogas Forudsætninger: Gasudbytte = 330 m 3 CH 4 /ton org. TS Gaspris = 4 kr./m 3 CH 4 Behandlingsomkostning = 65 kr./ton råvare 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00-0.10-0.20-0.30 Gassalg = 1,47 kr./fe Behandlingsomkostning = 0.23 kr./fe 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 Pris for majs (kr. pr. FE)
Græs til biogas Græstyper : Højtydende græsblandinger til energiformål Græs fra ekstensive arealer, f.eks. ved naturpleje af enge Græs sammenlignet med majs Mindre udvaskning af næringsstoffer Større binding af kulstof i jorden Flere slæt
Græsblandinger Xxx og slætstrategier til biogasproduktion forsøg 2007-2009 Rajsvingel Achilles Rajsvingel Hykor Forsøg 030020708-001 Nibe, 30/4 2008 Foto: Søren Ugilt Larsen
Xxx Græs i stadium 68 31/5 ved 1. af 3 slæt Forsøg 030020708-002 Ytteborg v. Holstebro, 28/5 2008 Foto: Brian Krause
Udbytte (hkg ts/ha) Tørstofudbytter, rajsvingel 2008 200 180 160 140 2 slæt = 153 hkg/ha 3 slæt = 181 hkg/ha 120 100 80 60 40 20 0 3. slæt 2. slæt 1. slæt LSD Slætstrategi 11 hkg ts/ha, LSD Græsblanding ns Amos Amos Amos Amos Hykor Achilles Hykor Achilles 2 slæt 3 slæt Forsøgsserie 030020708
Fordøjelighed opløseligt org. stof (FK in vitro, %) Fordøjelighed, rajsvingel 2008 70 60 50 40 30 20 10 0 Amos Amos Amos Amos Hykor Achilles Hykor Achilles LSD Græsblanding 2,0% LSD Slætstrategi 1,4 % 2 slæt 3 slæt Forsøgsserie 030020708
Gaspotentiale i græs (H.B. Møller, 2005, Forskning i Bioenergi, juni 2005, 1-4)
Græs fra engarealer Biomasse fra engarealer kan bidrage til: Energiproduktion i form af biogas Evt. økologisk gødning Fjernelse af næringsstoffer til gavn for miljøet Naturpleje via slåning og fremme af ønskede arter
Meget varierende udbytter Evt. problemer med bjergning Nørreådalen 19/3 2009
Omsætteligheden kan være lav Nørreådalen 19/3 2009 Ubenyttet englod med lysesiv
Roer stort udbyttepotentiale (Foto: Danske Sukkerroedyrkere)
Roer artsforsøg 2008 Forsøg ved Skejby (JB 7). Tørstofudbytter ved endelig høst. Art Sort Høstdato 2008. 1 forsøg Udbytte, hkg tørstof Stængel Kolbe Rod Top I alt Hamp Bialobrz eskie 8/9 105.9 Jordskok Krogerup 20/11 73.0 90.4 163.4 Jordskok Nora 20/11 82.1 29.9 112.0 Majs Amadeo 23/10 49.2 98.9 148.1 Majs Anvil 23/10 59.9 95.6 155.5 Roe Colosse 5/11 157.8 37.9 195.7 Roe Hamilton 5/11 166.8 42.6 209.4 LSD alle arter og sorter 5,0 ns 16.2 11.3 19.6 Forsøgsserie 052530808
Eksempel: Bio-Energie Hoheneggelsen ved Hildesheim Majsensilage samt forsøg med roer 716 kw, el + tørring af slam fra rensningsanlæg
Forsøg med 10 % roer og 90 % majsensilage Uvaskede roer ensileres hele i poser
Roer knuses før indføring Sand og jord?
Roer til biogas Roeudbytter og gasudbytter iflg. KWS: 70 tons rod = 15 tons org. stof/ha à 442 m 3 CH 4 = 6757 m 3 CH 4 /ha 42 tons blade = = 4 tons org. stof/ha à 324 m 3 CH 4 = 1306 m 3 CH 4 /ha I alt 8.063 m 3 CH 4 /ha (Andreas von Felde, KWS i Einbeck, 13/3 2009)
Roer til biogas Tyske erfaringer: Ikke kun roer i anlægget bedre i blanding med majs Vask af roerne giver mindre jord i reaktoren KWS har udviklet en vasker til brug i marken Interessant afgrøde men stadig brug for mere udvikling
Andre afgrøder til biogas Grønrug efterfulgt af majs Helsæd med efterslæt af ital. rajgræs Jordskok (top / rod) Hamp (Korn)