Stort potentiale ved dyrkning af flerårige afgrøder til bioraffinering

Ny rapport viser, at en omlægning til biomasseproduktion på 25-35 procent af landbrugsarealet i Limfjordsoplandet gør det muligt at nå vandplanernes reduktionsmål for kvælstofudledning. Samtidig reduceres landbrugets klimabelastning og anvendelsen af pesticider. Der mangler dog fortsat viden om driftsøkonomien ved bioraffinering.

22.11.2018 | Claus Bo Andreasen

Forskere fra Aarhus og Københavns universiteter har undersøgt potentialer ved øget biomasseproduktion i dele af Limfjordsoplandet. Foto: Colourbox

Forskere fra Aarhus og Københavns universiteter har undersøgt potentialer ved øget biomasseproduktion i dele af Limfjordsoplandet. Foto: Colourbox

I dele af oplandet til Limfjorden kræver opfyldelse vandområdeplanerne en betydelig reduktion i udledningen af kvælstof. Umiddelbart er det ikke muligt at nå reduktionsmålene med kendte virkemidler som fx vådområder, minivådområder og efterafgrøder, og der er risiko for at det kan blive nødvendigt at braklægge dyrkningsarealer.

Forsøg på AU Foulum viser imidlertid, at dyrkningen af flerårige afgrøder sammenlignet med etårige afgrøder kan give en betydelig reduktion i kvælstoftabet fra dyrkningsfladen; også i situationer, hvor afgrøderne gødes optimalt. Gennem ændringer i afgrødevalget er det således muligt at øge produktionen af biomasse og samtidig reducere kvælstoftabet.

Forudsætningen for en omlægning fra dyrkning af enårige til flerårige afgrøder er dog, at der kan sikres en stabil og rentabel afsætning af biomassen, og at man kender de forventede effekter på bl.a. miljø og klima samt økonomi og beskæftigelse.

For at få belyst dette har Miljø- og Fødevareministeriet bedt forskere fra Aarhus og Københavns universiteter om at undersøge potentialer ved øget biomasseproduktion i dele af Limfjordsoplandet, nærmere betegnet i vandoplandene til Hjarbæk Fjord, Lovns Bredning og Skive Fjord.

Undersøgelsen er udgivet i DCA-rapporten: Kan reduktionsmålsætninger for nitratudvaskning til Limfjorden opfyldes ved øget dyrkning af biomasse?

Undersøgelse af fire scenarier

For at få et overblik over mulighederne har forskerne opsat og analyseret fire forskellige scenarier:

  • Uændret Scenario (høj andel af enårige afgrøder – korn og majs)
  • Biomasseoptimeret Scenario (omlægning til højtgødet ren græs)
  • Økologisk Scenario (omlægning til lavtgødet kløvergræs)
  • Bioenergiscenario (omlægning til energipil)

I scenarierne er græsset er tænkt anvendt til bioraffinering til proteinfoder, fiberpulp og en saft til biogas, mens energipilen tænkes afsat til kraftvarmeanlæg.

25-35 procent omlægning til biomasseproduktion

Seniorforsker Uffe Jørgensen, Institut for Agroøkologi har koordineret undersøgelsen, og han forklarer at der er stor forskel på de forskellige scenarier, men at analyserne samlet set viser, at det vil være teknisk muligt at opnå den fulde vandmiljømålsætning efter 2021 alene med omlægning til biomasseproduktion på 25-35 procent af landbrugsarealet i oplandet til fjordene.

- Interessen for omlægning vil dog afhænge af driftsøkonomien, og herunder til hvilken pris, det udvundne proteinfoder, fiberpulp og brunsaft kan produceres og afsættes, siger Uffe Jørgensen.

De økonomiske analyser af de tre omlægningsscenarier i forhold til det Uændrede Scenario viser, at der kan forventes en driftsøkonomisk omkostning ved omlægning til det Biomasseoptimerede Scenario og til Bioenergiscenariet, mens der kan være en fortjeneste ved at omlægge til Økologisk Scenario.

Den forventede fortjeneste ved det Økologiske Scenario er baseret på et salg af proteinkoncentrat fra bioraffinering af kløvergræsset, som erstatter økologisk soja med en betydeligt højere pris end konventionel soja, som vil erstattes ved omlægning i det Biomasseoptimerede Scenario.

Det Økologiske Scenario er dog forholdsvis kompliceret, da der på langt de fleste marker vil være tale om omlægning fra konventionel til økologisk produktion, og de udvalgte arealer (med størst vandmiljøeffekt) kan være fordelt ujævnt over bedrifter.

Behov for teknisk udvikling

Uffe Jørgensen peger på, at også det Biomasseoptimerede Scenario vil kunne give en driftsøkonomisk fortjeneste ved forholdsvis små ændringer i hektarstøtteordningen. Herudover er der store muligheder for udvikling af bioraffineringsprocessen.

- Vores analyser bygger bl.a. på erfaringer fra et eksperimentelt anlæg, og der er behov både for en fortsat teknisk udvikling af konceptet for grøn bioraffinering, og for at få praktiske erfaringer med drift, virksomhedsmodeller og logistik, siger Uffe Jørgensen.

Et nyt bioraffineringsanlæg, som er under etablering på AU Foulum, vil bidrage til denne udvikling. Det nye anlæg vil have en størrelse, som gør det muligt at opnå erfaringer, som kan anvendes i etablering og drift af kommercielle anlæg. Det ny demonstrationsanlæg forventes færdiggjort i forsommeren 2019.

Et grønt bioraffinaderi forventes at aftage græs fra ca. 2.500 ha. Det analyserede opland er på ca. 169.000 ha og afhængigt af scenario betyder det, at der skal etableres 10-20 bioraffinaderier for at omsætte merproduktionen af græs.

Andre effekter af flerårige afgrøder

Omlægning fra enårige afgrøder til flerårige biomasseafgrøder vurderes også at have positive effekter på klima og andre miljøparametre end nitratudvaskning. Der kan bl.a. forventes et reduceret tab af fosfor ved overfladeafstrømning på erosionstruede arealer. Herudover bidrager flerårige afgrøder til lagring af kulstof i jord. Og pesticidforbruget i græsmarker er normalt mere end 40 gange lavere end i konventionel planteproduktion.

Uffe Jørgensen peger afslutningsvist på, at der er behov for bedre viden om lokalisering af de eksisterende virkemidler til N-reduktion.

Og der bør tillige opnås et bedre kendskab til den praktiske implementering på den enkelte bedrift, hvilket vil blive helt afgørende, for at effekterne i fjorden kan beregnes mere præcist, og det vil påvirke de økonomiske omkostninger og det nødvendige areal, der skal omlægges.


Yderligere oplysninger 

Kontakt
Seniorforsker Uffe Jørgensen
Institut for Agroøkologi. AU
E-mail: uffe.jorgensen@agro.au.dk
Tlf. 2133 7831

Agro, DCA, Biomasse