Moderat udledning af lattergas fra flerårigt græs til bioraffinering trods høj tilførsel af kvælstof
Nye muligheder for ekstraktion af bladprotein som alternativ til importeret soyaprotein har øget interessen for intensivt dyrket græs til bioraffinering. Kvælstoftilførslen er høj, og derfor har et studie fra Institut for Agroøkologi undersøgt udledningen af drivhusgassen lattergas (N2O).
Sammen med postdoc Khagendra Baral og seniorforsker Poul Erik Lærke har professor Søren O. Petersen, Institut for Agroøkologi, dokumenteret den årlige udledning (emission) af drivhusgassen lattergas (N2O) fra afgrøder til bioraffinering med forskellige niveauer af kvælstofgødning (N). Som reference blev også N2O-emissionen fra enårig majs bestemt.
”Målet med vores undersøgelse var at undersøge, hvorvidt flerårige afgrøder som rajsvingel, strandsvingel og kløvergræs kan erstatte en enårig afgrøde som majs til produktion af biomasse. Udfordringen er, at højtydende flerårige græsser i renbestand også kræver en stor tilførsel af kvælstofgødning. Uden målinger af de faktiske emissioner skal Danmark følge retningslinjer fra IPCC (International Panel on Climate Change) og antage, at 1% af tilført N bliver til N2O,” forklarer Søren O. Petersen, “og dette ophæver til dels klimafordelene ved produktion af græs til bioraffinering.”
Dokumenteret for første gang
Forsøget blev etableret i 2012, men det er første gang, at den årlige N2O-emission er blevet målt snarere end beregnet.
”Vi fandt, at de årlige emissionsfaktorer (procentvise tab af tilført kvælstof) for både flerårige græsser og majs lå et godt stykke under den værdi på 1%, som er fastlagt af IPCC,” udtaler Søren O. Petersen. ”Men resultatet stemmer overens med flere andre danske undersøgelser af N2O-emission fra dyrkningsjorden, og det tyder på at dette niveau er typisk for de lokale klima- og jordbundsforhold.”
Effektiv udnyttelse af kvælstofgødning
Resultaterne indikerer dermed, at intensiv dyrkning af flerårige afgrøder til biomasseproduktion er mulig under danske forhold, uden at det medfører høje N2O-emissioner. Og det var netop det, de tre forskere ønskede at undersøge. Den etårige undersøgelse, fra marts 2017 til april 2018, indikerede også hvorfor N2O-emissionerne var moderate.
”Vi fandt, at når afgrøderne vokser aktivt, så kan de optage det meste af gødningen fra jorden i løbet af få dage. Dermed bliver kvælstoffet utilgængeligt for de jordlevende mikroorganismer, som danner N2O. Det vil sige, at hvis man tilfører den rigtige mængde kvælstofgødning på det rigtige tidspunkt, reduceres risikoen for N2O-emission,” forklarer Søren O. Petersen.
Flerårige afgrøder skal genetableres efter nogle år for at opretholde et højt udbytte. I et opfølgende studie undersøgte forskerne for nylig N2O-emissioner i genetableringsfasen, men dette ændrede ikke konklusionen om, at højtydende flerårige græsser kan dyrkes som afgrøde til bioraffinering i Danmark med en begrænset klimabelastning i form af N2O-emissioner fra jorden.
Publikation
“Nitrous oxide emissions from cropping systems producing biomass for future bio-refineries” er accepteret 10. juni 2019. Skrevet af Khagendra R. Baral, Poul E. Lærke og Søren O. Petersen. Tilgængelig her på ScienceDirect.
Yderligere oplysninger
Professor Søren O. Petersen, Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet. E-mail: sop@agro.au.dk. Tlf. +45 8715 7756