Undervisningsmateriale til udvalgte artikler fra tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab Se mere på www.aktuelnaturvidenskab.dk



Relaterede dokumenter
Biogasanlæg ved Andi. Borgermøde Lime d. 30. marts 2009

Hvordan påvirker gyllehåndteringssystemer husdyrgødningens klimaeffekt

Økologisk jordbrug og klimaet. Erik Fog Landscentret, Økologi

2. Drivhusgasser og drivhuseffekt

Optimering af råvarer, processer og restfraktioner i biogasanlæg

Reduktion af drivhusgasser fra landbruget: Muligheder og begrænsninger

Drivhuseffekten er det fænomen, der sørger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til.

2. Drivhusgasser og drivhuseffekt

Samfundsøkonomisk. værdi af biogas. Eksternaliteter og andre effekter CAMILLA K. DAMGAARD

Kvægbedriftens klimaregnskab

Biomasse behandling og energiproduktion. Torben Ravn Pedersen Resenvej 85, 7800 Skive

Drivhuseffekten er det fænomen der søger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til.

Er det tid at stå på biogastoget? Torkild Birkmose

Nr Den rene os Fag: Kemi A/B Udarbejdet af: Michael Bjerring Christiansen, Århus Statsgymnasium, februar 2009

Test af filter reaktor opbygget at BIO- BLOK pa biogasanlæg i Foulum.

Hvorfor skal vi have flere biogasanlæg i Danmark?

Muligheder for et drivhusgasneutralt

Ingen plads til hellige køer i klimapolitikken Sørensen, Peter Birch; Rosholm, Michael; Whitta-Jacobsen, Hans Jørgen; Amundsen, Eirik S

Marie Trydeman Knudsen Knudsen

Samfundsøkonomisk. værdi af biogas. Miljø- klima- og landbrugsmæssige effekter CAMILLA K. DAMGAARD ØKONOMISEMINAR 11. DEC 2017

Nr Drivhusgasser - og deres betydning for klimaet Fag: Fysik A/B/C Udarbejdet af: Ole Ahlgren, Rønde Gymnasium, september 2009

Går jorden under? Klimaforandringer forandrer de dansk kvægbrug?

Vi ignorerer alarmklokkerne: Fosformangel er på vej op i det røde felt

Hvad er drivhusgasser

EKSTERNALITETER VED BIOGAS Temadag, Brancheforeningen for biogas 7. marts 2017 Camilla K. Damgaard, NIRAS

klimaudfordringen - hos 24 landmænd

Klimaændringer & global opvarmning Spørgsmål til teksten

JORDEN: ET KÆMPESTORT DRIVHUS

1. Er jorden blevet varmere?

9. Er jorden i Arktis en tikkende bombe af drivhusgasser?

Økonomien i biogasproduktion

CO 2. -opgørelse for for Morsø Kommune som virksomhed.

Biogas. Biogasforsøg. Page 1/12

Forbrænding af husdyrgødning og fiberfraktioner fra separeret gylle. Torkild Birkmose. Dansk Landbrugsrådgivning Landscentret

Klimaoptimering. Økologisk bedrift med svineproduktion og planteavl SÅDAN GØR DU KLIMA- REGNSKABET BEDRE

Notat vedrørende drivhusgasreduktionsforløb og budgetter i en dansk klimalov. Kim Ejlertsen og Palle Bendsen

1. Er Jorden blevet varmere?

Biogas og økologisk landbrug en god cocktail

Idefase Indkaldelse af forslag og ideer til planlægning for placering af biogasanlæg i Vordingborg Kommune

Naturlig separering af næringsstoffer i lagret svinegylle effekt af bioforgasning og gylleseparering

Regler for gylleseparering g og afbrænding af husdyrgødning. Torkild Birkmose

Trinity Hotel og Konferencecenter, Fredericia, 5. oktober 2011

Forventet effekt på drivhusgasemissionen ved ændring af tilladt mængde udbragt husdyrgødning fra 1,4 til 1,7 dyreenheder

Sønderjysk Biogas. Vi gi r byen gas

5 grunde til at AL-2 anlæggene er de mest solgte gylleseparatorer i Danmark!

Klimaoptimering. Økologisk malkekvægbedrift SÅDAN GØR DU KLIMA- REGNSKABET BEDRE

Temadag Slagtesvin Bo Rosborg

Klima-, Energi- og Bygningsudvalget KEB alm. del Bilag 336 Offentligt

Hvad betyder kulstofbalancen for landbrugets samlede drivhusgasregnskab

Hvad er klima-effekten af forsuring?

EKSTERNALITETER VED BIOGAS Økonomiseminar 5/ Camilla K. Damgaard, NIRAS

Bioenergi Konference. 27. april 2010

Biogasanlæg ved Grenaa. Borgermøde i Hammelev

Klædt på til klimadebatten Klima udfordringen i dansk kvægbrug ud fra forskellige perspektiver

Svar på spørgsmål fra Enhedslisten om biogas

AARHUS UNIVERSITY. Løsninger på klimakrisen landbrugets rolle. Professor Jørgen E. Olesen TATION

Tillæg for 2009 til Baggrundsrapport for 2007

Status på gylleseparering, biogas og forbrænding.

Biogas som forretning for et naturgasselskab Foreningen for Danske Biogasanlæg 10. december Administrerende Direktør Bjarke Pålsson

Den nye fosfor-regulering og mulige løsninger

Hvordan kan produktion af bioenergi bidrage i økologisk jordbrug?

1. Case-beregninger for de økologiske landmænds økonomi

Udnyttelse og tab af kvælstof efter separering af gylle

Økonomisk analyse. Nye klimatal: Mere med mindre i landbruget. Mere med mindre. Highlights:

AARHUS UNIVERSITY. Landbrugets rolle i klimakampen. Professor Jørgen E. Olesen TATION

Udvikling i aktivitetsdata og emission

Foders klimapåvirkning

Energi 2. juni Emission af drivhusgasser Emission af drivhusgasser fra energiforbrug

Landbrugets udvikling - status og udvikling

En statusopgørelse og beskrivelse af nutidens landbrug samt de emissioner, der er knyttet til de nuværende landbrugssystemer i Danmark

CO2-opgørelse for Ærø Kommune 2008

Europaudvalget 2011 KOM (2011) 0627 Bilag 2 Offentligt

TAG KLIMAUDFORDRINGEN OP. Preben Buhl Forbrugeraften i Lillerød Brugsforening 6. maj 2010

Økologerne tager fat om den varme kartoffel

Energiregnskab Skanderborg Kommune 2009

Fibre fra gylleseparering hvor stor er forskellen i deres kvalitet, og hvordan anvendes de optimalt?

Udfordringer for dansk klimapolitik frem mod 2030

Fremtidens landbrug som det centrale element i såvel fødevareproduktionen som naturen og miljøet

Metan tab hos malkekøer og muligheder for reduktion

3. Det globale kulstofkredsløb

Biomasse og det fleksible energisystem

Undervisningsmateriale til udvalgte artikler fra tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab Se mere på

MINDRE LUGT OG AMMONIAK FRA DIN SVINEPRODUKTION

TATION. Bæredygtighedsmæssige udfordringer for den nuværende konventionelle og økologiske fødevareproduktion. Professor Jørgen E.

Statusnotat: Biogasanlæg

VOMGASSER OG DRIVHUSEFFEKT

Effekt af separering på ammoniakfordampning fra udbragt væskefraktioner

ET PROBLEM MANGE LØSNINGER

Notatet har været til kommentering hos DCE, der ikke har specifikke kommentarer til notatet.

2. Spildevand og rensningsanlæg

Grænser. Global opvarmning. lavet af: Kimmy Sander

Kildesorteret affalds betydning for økologisk landbrug

Bioenergi (biogas) generelt - og især i Avnbøl - Ullerup. Helge Lorenzen. LandboSyd og DLBR specialrådgivning for Biogas og gylleseparering

Budgettet Drivhusgasbudgettet og 2 graders målet NOAHs Forlag

Biogas. Fælles mål. Strategi

Bilag 11 Drivhusgasudledning fra animalsk fødevareproduktion internationale sammenligninger

Går jorden under? Er det muligt at opbygge en frugtbar jord i økologisk planteavl?

Kvælstofudvaskning og gødningsvirkning af afgasset biomasse

ScanAirclean A/S, Skov A/S og Staring Miljø A/S. Foretræde for Folketingets Miljø- og Planlægningsudvalg den 7. juni 2006

Effekter af bioforgasning på kvælstofudnyttelse og udvaskning

Transkript:

Nr. 5-007: Drivhusgasser og husdyrproduktion Fag: Naturgeografi B/C, kemi A/B Udarbejdet af: Anders Teglgaard Kjær, Morsø Gymnasium og Michael Bjerring Christiansen, Århus Statsgymnasium, dec. 007 Spørgsmål til artiklen 1. Hvilke drivhusgasser udslippes i forbindelse med husdyrproduktion?. Hvordan dannes metan? 3. Beskriv, hvordan hhv. nitrifikation og denitrifikation foregår.. Hvad skal der til, for at der dannes lattergas under hhv. nitrifikations- og denitrifikationsprocessen? 5. Hvorfor er det vigtigt at sænke temperaturen i gyllen? 6. Hvordan kan produktionen af metan i landbruget reduceres? 7. Hvor kraftige er metan og lattergas som drivhusgasser sammenlignet med kuldioxid? 8. Hvordan fungerer et biogas-anlæg? Uddybende opgaver og spørgsmål 9. Opskriv den kemiske reaktion for iltfri nedbrydning af organisk stof til metan og kuldioxid. Det organiske stof kan skrives som CH O. 10. Hvilken betydning har det for produktionen af lattergas, at gyllen har været behandlet i et biogas-anlæg inden den spredes? Hvorfor? 11. Beskriv figuren Metan og lattergas i atmosfæren, s. 17ø. Hvordan kan stigningen i atmosfærens koncentration af hhv. metan og lattergas forklares? Hvordan vil en fremskrivning af graferne se ud? Inddrag figur 1 om udviklingen i verdens befolkningstal.

Verdens befolkningsudvikling 1000000 10000000 8000000 6000000 000000 Mindst udviklede regioner Mindre udviklede regioner Udviklede regioner 000000 0 000 005 010 015 00 05 030 035 00 05 050 Figur 1. Verdens befolkningsudvikling. Egen figur på baggrund af FN, 007 (http://esa.un.org/unpp) 1. Hvor meget CO udslipper Danmark hvert år? (brug www.google.com). Hvor mange tons CO udslippes fra produktionen af svin og kvæg? (find først ud af, hvor mange svin og køer, der er i Danmark se www.statistikbanken.dk eller brug nedenstående tabel 1). Hvor meget ville dette kunne reduceres med, hvis de i artiklen foreslåede ændringer blev gennemført overalt? (se figuren nederst s. 18). Bestanden af kvæg og svin skal omregnes til dyreenheder (1 styk kvæg er 1 DE, mens der går 35 svin på 1 DE). Svin og kvæg i Danmark 007 Svin Kvæg 13876000 15376 Tabel 1. www.statistikbanken.dk 13. Hvor stort er kødforbruget pr. indbygger i forskellige lande? Se kortet http://www.fao.org/es/ess/chartroom/chart.asp?image=img/charts/gfap/map08.gif samt figur. Hvordan vil kortet/figuren ændres i fremtiden, når de fattige bliver rigere? Hvilke miljømæssige konsekvenser vil der følge med?

Dagligt kødforbrug i udvalgte lande 300 50 G/indb./dag 00 150 100 50 Gram/indbygger/dag 0 USA Australien Danmark Kina Belgien Angola Burkina Faso Bangladesh Figur. Egen figur på baggrund af tal fra http://apps.fao.org/default.htm 1. Hvad vil der ske med jordens samlede udslip af drivhusgasser (omregnet til CO -ekvivalenter), hvis FNs befolkningsfremskrivning holder stik og hvis de fattige når vores levestandard? brug figur 1 og, samt figuren på s. 18. Nyttig oplysning: En Jerseyko vejer ca. 350 kg (alt inkl.), og udgør én dyreenhed. Tip til udregningen: Kødforbrug pr. menneske (i dyreenheder)/år x antal mennesker x udslip i CO ekvivalenter (figuren på s. 18 i artiklen). Husk at fraregne befolkningen i de udviklede regioner, da denne befolkningsgruppes kødforbrug i 050 ikke vil være forskelligt fra forbruget i 005. 15. På side 16 står, at Forbruget af animalske produkter stiger, i takt med at vore medmennesker i Asien berettiget øger deres levestandard. Hvorfor er en forøgelse af asiaternes levestandard berettiget, når det medfører øget udslip af drivhusgasser? Kan du argumentere for, at det ikke er berettiget? 16. Hvor er der flest svin/kvæg i verden? (søg i FNs database over landbrugsstatistik http://apps.fao.org/default.htm). Hvem går det hårdest ud over, hvis der stilles krav om ekstra behandling af gylle?

Figur 3: De farvede områder i øverste del af figuren viser henholdsvis solindstrålingens intensitet som funktion af bølgelængden ved jordoverfladen samt den fra jordoverfladen udgående termiske strålings intensitet, som den ser ud uden for atmosfæren. (Bemærk, den udgående strålings intensitet er i virkeligheden meget mindre end solindstrålingen.) Den miderste del viser, hvor stor en procentdel af strålingen der absorberes (eller spredes) af atmosfæren. Den nederste del viser bidragene til absorptionen fra de vigtigste drivhusgasser. (Fra http://commons.wikimedia.org/wiki/image:atmospheric_transmission.png)

17. Det atmosfæriske vindue for den infrarøde stråling ligger fra 8-13 μm. I det bølgelængdeområde absorberer drivhusgasserne i atmosfæren ikke særlig effektivt. Passer det med figuren (bemærk at 1. aksen er logaritmisk). 18. Ved hvilke bølgelængdeområder absorberer metan henholdsvis lattergas (Nitrous Oxide) mest. 19. Hvilke af disse absorptionstoppe har størst betydning for forøget drivhuseffekt, hvis mængden af metan og lattergas i atmosfæren øges? 0. Hvilken af absorptionstoppene i kuldioxid har størst betydning for forøget drivhuseffekt, hvis mængden af kuldioxid i atmosfæren øges? 1. Argumentér for at der er en grænse for, hvor meget drivhuseffekten kan øges, hvis atmosfæren kun tilføres mere CO, CH og N O. Uddybende spørgsmål om kvælstofs redox-kemi Nitrifikation og denitrifikation er kemisk set redox-reaktioner. Omsætningen af de forskellige kvælstofforbindelser sker ved hjælp af bakterier eller svampe, og kvælstoffet har forskellige oxidationstal i disse forbindelser.. Find kvælstofs oxidationstal i følgende forbindelser: NH, NH 3, N, N O, NO, N O3, NO, NO3 Nitrifikationsreaktionen i iltrigt miljø kan skrives således (bemærk, at dette er den totale reaktion. I praksis foregår nitrifikationen i flere trin i bakterierne): NH ( aq ) O NO3 3. Afstem reaktionen. Den foregår i et surt miljø. Nitrifikationsreaktionen i iltfattigt miljø kan skrives således: 3NH ( aq ) O N O( g) NO3 H H O( l). Kontrollér, at den samlede nedgang i oxidationstal er lig med den samlede opgang i oxidationstal, og at reaktionen i øvrigt er afstemt. 5. Argumentér for at ilten er i underskud i denne reaktion i forhold til nitrifikation i iltrige omgivelser. 6. Beregn massen af dinitrogenoxid (lattergas) der dannes, hvis 1,00 kg ammonium oxideres i iltfattigt miljø. Denitrifikationsreaktionen i iltfrit miljø også kaldet nitratrespiration af glucose kan skrives som:

C6H1O 6 ( s ) NO3 H N ( g) CO ( g) H O( l) 7. Afstem reaktionen. Denitrifikation i iltfattigt miljø kan eksempelvis beskrives ved følgende reaktion: C H O ( s ) 18NO 3O 3N O( g) 6N ( g) CO ( ) 6 1 6 3 g 8. Kontrollér, at den samlede nedgang i oxidationstal er lig med den samlede opgang i oxidationstal og afstem reaktionen i et surt miljø. Perspektiverende opgaver og spørgsmål 9. Det vil mindske verdens samlede CO, N O og CH -udslip, hvis vi i de vestlige lande spiste mindre kød. Gå ind på www.lcafood.dk under examples/lca af måltider og sammensæt det mest miljørigtige måltid for en familie på. Hvilke ændringer gav de største besparelser i udslip? 30. Hvordan forholder politikere og landmænd sig til mulighederne for at mindske udslippet af CO fra husdyrproduktionen? Hvem er enige, hvem er uenige? Hvordan kan man forvente, at de forskellige parter vil forholde sig til et lovindgreb? Søg på via Skoda på www.infomedia.dk efter artiklerne Miljøteknologi er klar til brug, Peter Gæmelke: S-forslag om gyllestop er spændende, Gyllestop om 10 år. Inddrag også nedenstående meddelelser fra Landbrugsrådets nyhedsbrev: GYLLESEPARATION BOOMER. Antallet af anlæg til gylleseparation er siden 005 vokset fra ni til 51. Et anlæg kan blive et billigt alternativt til at købe jord, hvilket sandsynligvis er forklaringen på de mange nye anlæg. Anlægget giver landmanden mulighed for at dele fiberdelen fra væskedelen i gyllen. "Fordelen er, at man sparer harmoniareal, hvis man afsætter fiberfraktionen", siger Thorkild Birkemose, der er konsulent i Landscentret. Landbrugsavisen. Landbrugsrådet d. -11-007 SOCIALDEMOKRATIETS GYLLEFORSLAG ER FOR SKARPT. Socialdemokraternes forslag om, at al gylle om 10 år skal separeres og energien udnyttes i biogasanlæg, inden det køres ud på markerne, får en kølig modtagelse af fødevareministeren. "Det er fint med gylleseparering og produktion af biogas fra gyllen. Men vi kan først stille krav om det til landmændene, når det er teknisk muligt. Regeringen har afsat midler til forskning i den type af energiteknologier," siger Eva Kjær Hansen. Landbrugsraadets præsident, Peter Gæmelke, understreger vigtigheden af, at gyllen fører næringsstoffer tilbage i jorden. "Men ellers er det en spændende tanke at få mest mulig husdyrgødning igennem bio-gasanlæg, inden det kommer tilbage på markerne. På den måde får vi en billig CO-reduktion og kan udnytte næringsstofferne fra gyllen på markerne bedre," siger Peter Gæmelke, der påpeger at politikerne er nødt til at gøre det økonomisk rentabelt at etablere og drive bio-gasanlæg, hvilket det endnu ikke er. Altinget Landbrugsrådet d.1-11-007 FLERE INVESTERINGER I GYLLETEKNOLOGI. Landbruget skal være en del af det danske samfund og erhvervet skal have lov at producere løs, hvis det sker med respekt for natur, miljø, dyrevelfærd og fødevarekvalitet. Det mener den nye fødevareminister, Eva Kjær Hansen (V), der er parat til at finde de midler, der skal til for at udvikle rentable anlæg til fjernelse af lugtgenerne og separering af gylle. En ny gylleteknologi skal ifølge fødevareministeren være med til at skabe den nødvendige folkelige accept af landbruget. BØRS Landbrugsrådet d. 5-10-007

Relateret materiale Danmarks Meteorologiske Instituts hjemmeside http://www.dmi.dk/dmi/index/viden.htm Generelt om global opvarmning (søgeord: global warming art) http://www.globalwarmingart.com/ http://commons.wikimedia.org/wiki/image:atmospheric_transmission.png (søgeord i billeder: absorption spectrum greenhouse gases) http://members.shaw.ca/sch5/fos/climate_change_science.html (søgeord: climate change science) - har referencer til en lang række andre hjemmesider Landbrug og drivhusgasser: Forskningscenter Foulum http://www.agrsci.dk/ny_navigation/om_djf/centre/forskningscenter_foulum Kvægbrugets forskningscenter http://www.kfc-foulum.dk/doc/index.asp?h=1 Forsker for en dag ved jordbrugsforskningscenteret http://www.forskerforendag.dk/sw167.asp Forsker for en dag i Foulum: Øvelsesvejledning til vomgasser og drivhuseffekt. http://www.forskerforendag.dk/graphics/kassen/materialesamlinger/vomgas_samling_008.pdf Rapport om reduktion af drivhusgasemission fra gylle Forskningscenter Foulums videncenter for Husdyrgødnings- og biomasseteknologi http://www.manure.dk/index.php Artikler fra Aktuel Naturvidenskab: Eigil Kaas og Peter L. Langen, nr. 007 Drivhusgasser og deres betydning for klimaet Torben Schmith og Rasmus Tonboe, nr. 3 007 Det frosne hav Carsten R. Kjaer, nr. 5 000 Lattergas i atmosfæren ikke noget at grine af Rikke Louise Meyer, Michael Nielsen og Niels Peter Revsbech nr. 00 Bakterier i arbejde biosensorer måler kemi Om gylle: http://www.landbrug.dk/view.asp?id=1579 Nordisk folkecenter for vedvarende energi biogas: http://www.folkecenter.net/dk/rd/biogas/intro/ Dansk Landbrugsrådgivning om biogas, gylleseparering mm: http://www.lr.dk/applikationer/kate/viskategori.asp?id=ka000001000035