Mere om foreløbige resultater
Uddybning af resultater af BioConcens-projektet medio 2009.
WP1: Samproduktion af energi og foder
WP1 er projektets centrale arbejdspakke og her er der gennemført et betydeligt antal undersøgelser vedr. karakterisering af økologiske råvarer til bioethanol og biogas produktion. De undersøgte materialer kommer overvejende fra forsøgene i WP2, som gennemføres på økologiske forsøgsarealer eller modtages fra økologiske producenter. Hovedparten af disse undersøgelser er ikke afsluttede, så det er for tidligt at drage endelige konklusioner vedr. de enkelte delopgaver.
| Undersøgelserne har imidlertid bl.a. vist at majsensilage synes at være en interessant råvare for fremstilling af bioethanol fra helsædsafgrøder, dvs. fra både stivelse, cellulose og hemicellulose. Resultaterne har desuden vist, at der kan opnås gode bioethanoludbytter ved anvendelse af ikke-gensplejsede gærtyper fx Kluyveromyces marxianus, der kan fermentere både C6 og C5 sukre til bioethanol. Mht. biogasproduktuon har karakteriseringsforsøgene vist at biogasudbyttet fra kløvergræs kan variere betydeligt afhængig af årstid samt markens placering og alder. Ved sammenligning af vinterrug og vintervikke materiale var biogasproduktion større fra rug end fra vikke. |
|
 |
I arbejdspakken er der desuden konstrueret biogasreaktorer med et volumen på 4,5 liter med temperaturkontrol, som især skal anvendes til samudrådning af gylle med forskellige (energi)afgrøder som majs og kløvergræs. Resultaterne har vist at man via samudrådningen kan få en effektiv omsætning af majs og kløvergræs, endog ved relativt lav opholdstid (18 dage).
Der er desuden gennemført pilotskala biogasproduktion fra forskellige materialer, herunder produktion af afgassede gylle mm til anvendelse i markforsøg i WP2. Endeligt er der påbegyndt design af et fælles kombineret bioethanol og biogasanlæg til ca. 10 økologiske bedrifter ved anvendelse af et computer modelværktøj. Læs mere 
WP2: Udvikling af stribedyrkning
Konklusionerne fra det første års markforsøg i WP2 peger på at kløvergræsset er særdeles konkurrencedygtigt i forhold til de yderste rækker af vinterrug og majs.
De enårige afgrøder reducerer udbytterne fra fx 100 g rug kerner per m2 tættest på kløvergræs striben (0-25 cm) til omkring 250 g kerner m2 i renbestand (>150cm). Tilsvarende var det totale majs tørstof udbytte reduceret fra omkring 450 g m2 tættest på kløvergræsstriben til omkring 1000 g m2 i renbestand. Kløvergræsstriben øger modsat sin tørstofproduktion med 10-20% tættest på den enårige stribe, sammenlignet med ”renbestand”. |
|
 |
Der er ligeledes indikationer, der peger på en øget kløverandel i de striber, der vokser tæt på vinterrug sammenlignet med en øget græsandel i de striber, der vokser tæt på vintervikke.
Det kunne tyde på, at kvælstof er en af de styrende interspecifikke konkurrenceparametre mellem striberne. Kontinuerlige målinger af vand, lys og klorofylindhold har ikke bidraget særligt til øget forståelse for de biologiske interaktioner imellem striberne.
Bortset fra tilførsel af kløvergræs som grøngødning havde rågylle og afgasset gylle (inkl. afgasset majsensilage) signifikant effekt på øget tørstofudbytte i majs, specielt når afstanden fra kløvergræs var >50cm, sammenlignet med ugødsket majs. Vinterrug, derimod, øger sit udbytte tæt ved kløvergræsstriben ved tilførsel af de kvælstofrige bioforgassede restmaterialer, men effekten aftager ind i vinterrug striben, hvor vinterrug dyrket i ”renbestand” (>150 cm) ikke viser effekt af tilført N i restmaterialer (15 g N / m2). Majs og vinterrug har forskellige tidsmæssige vækstforløb, der løber henholdsvis fra maj-til-oktober og fra april-juli, som indvirker på afgrødernes udnyttelse af tilførte næringsstoffer. Som et ekstra tiltag er der sået vintertriticale (høst 2009) efter høst af majs og vinterrug, for således at kunne estimere anden års effekten af tilførte restmaterialer.
Forsøgene er etableret med brug af traditionelle kommercielle landbrugsmaskiner, og erfaringen er, at stribesystemet absolut er praktisk muligt at håndtere. En problemstilling er dog såbedstilberedning tæt på kløvergræsstriben, hvor reduceret jordvandindhold grundet stor vækst i den voksende kløvergræsstribe kan medvirke til lavere plantetal og generel reduceret plantevækst i de enårige afgrøder sammenlignet med dyrkning i ”renbestand”. Det indvirker naturligvis på bestemmelse af de succesive udbytter, når der høstes ind i striben indtil vækstbetingelserne sættes lig med dyrkning af afgrøden i renbestand.
Læs mere
WP3: Jordkvalitet, parasitter og ukrudt
I WP3 er forsøg med overlevelse af svinets spolorm (Ascaris suum) i biogas-reaktorer undersøgt ved forskellige meso- og termofile betingelser. Resultaterne viser entydigt, at denne parasit ikke kan overleve ophold mere end få timer i termofilt-drevne anlæg (50°C), mens 100% eliminering under mesofile betingelser (37°C) først kan påregnes efter 10 dage. Det må derfor konkluderes, at risiko for spredning af parasitter via afgasset gødning er yderst minimal i termofilt drevne biogasanlæg. Recycling af affaldsprodukterne fra produktion af både biogas og bioethanol til jorden som gødning, er undersøgt i en række laboratorieforsøg.
Generelt viser resultaterne, at mikrobielle samfund reagerer forskelligt på de materialer der tilføres jorden, som respons på varierende indhold af let tilgængeligt C og N. Dette er forventeligt og den basale funktionelle diversitet (bl.a. målt som catabolic-response profiling og Simpson-Yule Evenness indeks) er grundlæggende kun ændret ubetydeligt i de første dage efter inkorporering af materialerne. Sideløbende udføres tilsvarene forsøg i marken, hvor de foreløbige resultater viser en lignende tendens. Læs mere
WP4: Udledning af drivhusgasser
I WP4 er udledning af lattergas (N2O) målt gennem to vækstsæsoner i et sædskifte af vintervikke, vinterrug og kløvergræs. (N2O) er ligeledes målt i stribeafgrøder af kløvergræs og rug/majs. Det største tab af (N2O) blev observeret i vintervikke, primært i forbindelse med ned-muldning af afgrøderesterne i slutningen af vækstsæsonen. Dette understreger risikoen for øget (N2O) udledning i forbindelse med dyrkning af efterårsetablerede N2 fikserende afgrøder i renbestand.
Udledning af (N2O) blev også målt efter tilførsel af afgassede gylle+planterester fra biogasanlæg. De højeste tab (4.5 – 5.7% af tilført N) blev observeret efter udbringning af afgasset gylle+majs og afgasset gylle+kløvergræs.
Signifikante, men kortvarige udledninger af metan (CH4) blev også målt efter udbringning gylle og afgasset materiale. |
|
 |
Resultaterne understreger således risikoen for store drivhusgasudledninger i forbindelse med håndtering af restaffald fra biogasanlæg. Det teoretiske udbytte af majs-baseret bionergi (ethanol + gas) fra forsøgene med tilførsel af afgasset affald svarer til en CO2 fortrængning fra sparet fossilt brændstof på 782 g CO2 per m2. I forsøgene uden tilsætning af restaffald gav det mindre udbytte en teoretiske CO2 fortrængning på 465 g CO2 per m2. Samlet set reduceres drivhusgas balancen dog pga. de væsentlige udslip af lattergas. I forsøgene med restaffald reduceres CO2-gevinsten med c. 50% til 405 g CO2 per m2 når lattergas modregnes. I forsøgene uden restaffald reduceres CO2 gevinsten ca. 5% til 444 g CO2 per m2 når lattergas modregnes. I beregningerne indgår dog ikke bidrag fra produktion, jordbearbejdning og transport. Læs mere
WP5: Samfundsøkonomiske analyser
I WP5 samles resultater fra projektets øvrige WP’s i samfundsøkonomiske analyser, - dels analyser af enkelttiltag (partielle analyser) og desuden scenarieanalyser, hvor kombinationer af enkelttiltag samles og analyseres på udvidet samfundsøkonomisk grundlag, og inden for rammerne af regelsæt for økologisk landbrug. WP5, der bygger videre på resultater fra WP1-4, er planlagt med lav aktivitet indtil de første resultater fra andre WP’s foreligger. WP5 har i perioden fra projektstart videreudviklet det overordnede metodiske grundlag for de samfundsøkonomiske analyser inden for økologisk satte rammer.
Grundlæggende baseres WP5 på Finansministeriets anbefalinger for samfundsøkonomiske analyser, og de videre forudsætninger gældende på energiområdet baseres på Energistyrelsens anbefalinger fra maj 2009. I den samfundsøkonomiske analyse vurderes alternativ-aktiviteter i forhold til en defineret reference. Referencen defineres til 1000 ha (sand/lerjord) drevet som økologisk landbrug med planteavl og kvægbrug. Som del af rammebetingelserne til alternativscenarier er en liste af krav om selvforsyning mht. energi, foder og kvælstof, minimal drivhusgasudledning samt at jordens kulstofpulje og fertilitet ikke må degraderes. Læs mere
Læs mere om baggrunden for projektet
Projektleder
Hanne Østergård,
Risø DTU,
Nationallaboratoriet for Bæredygtig energi,
Danmaks Tekniske Universitet,
BIO-301, 4000 Roskilde
Tlf.: 4677 4111; Fax: 4677 4260.
E-mail: haqs@risoe.dtu.dk
|
