Rörflen som biogassubstrat

Transkript

1 Thomas Prade Institutionen för biosystem och teknik Rörflen som biogassubstrat Vad påverkar hållbarheten när biogasen används som fordonsgas? Aktuella användningsområden för rörflen? Nya rörflenaffärer? Örebro Universitet

2 Thomas Prade Institutionen för biosystem och teknik Rörflen som biogassubstrat Vad påverkar hållbarheten när biogasen används som fordonsgas? Sven-Erik Svensson, Thomas Prade, Georg Carlsson Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) Biosystem och teknologi Box Alnarp

3 Metanpotential hos rörflen vid olika skördetider i 1 och 2-skördesystem på Jylland Chemical composition and methane yield of reed canary grass as influenced by harvesting time and harvest frequency Bioresource Technology, Volume 130, February 2013, Pages Tanka P. Kandel, Sutaryo Sutaryo, Henrik B. Møller, Uffe Jørgensen, Poul E. Lærke

4 Metanpotential hos rörflen vid olika skördetider i 1 och 2-skördesystem på Jylland Bamse NPK kg per ha, 4 april Biomassaskörd, var 14:e dag maj sept i 1-skördesystemet Biomassaskörd den 15 juni och 22 sept i 2-skördesystemet Gödsling ytterligare en gång med NPK kg efter skörden den 15 juni i hälften av försöksrutorna (TC-F resp. TC-U)

5 Slutsatser från denna artikel Tvåskördesystem med 2 x NPK kg per ha gav ton ts per ha Enskördesystemet med 1 x NPK kg per ha gav max 12 ton ts per ha 5430 m 3 jfr 3735 m 3 CH 4 per ha för tvåskördesystemet resp. enskördesystemet (+45%) Liknande skördenivåer, ca 12 ton ts per ha, för gödslad rörflen i enskördesystem, , på SLU Alnarp, och med samma avkastning för saltelm, Szarvasi-1. (LTJ-Rapport 2013:12, Växtnäring från trekammarbrunnar till energigräs)

6 Slutsats från denna artikel Tvåskördesystem med 2 x NPK kg per ha gav ton ts per ha Enskördesystemet med 1 x NPK kg per ha gav max 12 ton ts per ha 5430 m 3 jfr 3735 m 3 CH 4 per ha för tvåskördesystemet resp. enskördesystemet (+45%) Hur hållbart är då rörflen som substrat vid produktion av fordonsgas (biogas)?

7 Varför energigräs i renbestånd?

8 Försöksodlingar på åkermark (Röbäcksdalen, Umeå) 4 gräsarter (fårsvingel, hundäxing, rörflen, timotej); 4 baljväxter (alsikeklöver, käringtand, rödklöver, vitklöver); 4 örter (prästkrage, rölleka, smörblomma, ängssyra) Etablering 1996, skörd en gång per år i augusti Ingen gödsling mellan 1996 och kg N (ammoniumnitrat) till halva rutorna 2002 och 2003 Proceedings of the 20th General Meeting of the European Grassland Federation, Luzern, Switzerland, June 2004, pp

9 Biomass from marginal land - EU project GrassMargins, Effects of plant species composition, fetilization and harvest regime on biomass production and nitrogen fixation. Genomförs i Sverige på Alnarp och Götala

10 Biomass yield, ton DM per ha Mean +/- SD, n=4 Ellinge Biomass yield 17 Sep Biomass yield 26 June

11 Studiebesök till Nörreådalen och Foulum den 10 juni 2013!!

12 Inst. för biosystem och teknologi, SLU Alnarp Produktion av biogas och ekologisk biogödsel samt renare vatten

13 Odlingssystem för produktion av biogassubstrat på marginaljord Projektdeltagare Maria Berglund, HS Halland Charlott Gissén, SLU Alnarp Ida Helander, Falköpings kommun Sven-Erik Svensson, SLU Alnarp Redovisning vid BioM:s avslutningskonferens i Viborg Sven-Erik Svensson SLU Alnarp sven-erik.svensson@slu.se

14 Odlingssystem för produktion av biogassubstrat på marginaljord 1. Utvärdera grödor via odlingsförsök på marginaljordar med något högre mullhalt, med syfte att ge förslag på odlingssystem för produktion av biogassubstrat på kantzoner och andra marker.

15 Field experiment at Jättene, Falköping, Photos: Georg Carlsson (taken in July 2012)

16 Biogasgrödor på kantzon 1. Rörflen Bamse 100 % 2. Rörflen Bamse 50%, Timotej Switch 25% och Rörsvingel Swaj 25% 3. Rörflen Bamse 100 % + N-fix* 4. Rörflen Bamse 50%, Timotej Switch 25% och Rörsving. Swaj 25%+N-fix* 5. Biogasvall; SW 979 N-fix*= bottengröda med baljväxter bestående av: Alsikeklöver, Blålucern, Kärringtand och Vitklöver Gödsling: 0 resp kg N per ha samt PK efter markkartering (har ej behövts hittills) Skörd: 2 gånger per år; före 1 juli och efter 15 sept (justerat 2013)

17 kg DM per ha Mean +/- SE, n=4 kg DM per ha Mean +/- SE, n=4 kg DM per ha Mean +/- SE, n=4 kg DM per ha Mean +/- SE, n=4 Field experiment at Jättene, Falköping, Biomass yield in 2011 (one harvest in September) Biomass yield in 2012 (total of 2 harvests, July and October) N 30N N 60+40N Plant species composition Plant species composition Biomass yield 6 July 2012 Biomass yield 5 October N N N (+40) N Plant species composition Plant species composition

18

19

20 CO 2 -emissioner [kg ha -1 ] CO 2 -emissioner - odling 2500 Mineralgödsel Hampa Betor Majs Rågvete Vall

21 CO 2 -emissioner [kg ha -1 ] CO 2 -emissioner - odling Mineralgödsel Rötrest + mineralgödsel -56% -37% -53% -36% -49% Hampa Betor Majs Rågvete Vall

22 CO 2 -emissioner [kg ha -1 ] CO 2 -emissioner - odling Mineralgödsel Rötrest + mineralgödsel -56% -37% -53% -36% -49% Hampa Betor Majs Rågvete Hela kedjan till fordonsgas 62% 75% 64% 68% 93% Vall

23 ATL, 9 november 2012 En CO 2 reduktion på ca 5 till ca 10 ton per ha och år beroende på gröda

24 CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat Biogasproduktion Lagring och transport Biogen lustgas Odling och skörd Markkolsförändring Nettoemissioner av CO 2 -ekv. bensin -35 % -50 % -60 % Biomassaavkastning [ton TS ha -1 a -1 ] Källa: Prade, T., et al., EU sustainability criteria for biofuels potentially restrict ley crop production on marginal land for use as biogas substrate. Grassl Sci Eur,

25 CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel NPK kg/ha Biomassaavkastning [ton TS ha -1 a -1 ] -35 % -50 % -60 % Källa: Prade, T., et al., EU sustainability criteria for biofuels potentially restrict ley crop production on marginal land for use as biogas substrate. Grassl Sci Eur,

26 CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel Biomassaavkastning [ton TS ha -1 a -1 ] -35 % -50 % -60 % Källa: Prade, T., et al., EU sustainability criteria for biofuels potentially restrict ley crop production on marginal land for use as biogas substrate. Grassl Sci Eur,

27 CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel Biomassaavkastning [ton TS ha -1 a -1 ] -35 % -50 % -60 % Källa: Prade, T., et al., EU sustainability criteria for biofuels potentially restrict ley crop production on marginal land for use as biogas substrate. Grassl Sci Eur,

28 CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel Biomassaavkastning [ton TS ha -1 a -1 ] -35 % -50 % -60 % Källa: Prade, T., et al., EU sustainability criteria for biofuels potentially restrict ley crop production on marginal land for use as biogas substrate. Grassl Sci Eur,

29 CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat mineralgödslad NPK kg/ha Biomassaavkastning [ton TS ha -1 a -1 ] -35 % -50 % -60 % Källa: Prade, T., et al., EU sustainability criteria for biofuels potentially restrict ley crop production on marginal land for use as biogas substrate. Grassl Sci Eur,

30 CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat ogödslad marginalmark Biomassaavkastning [ton TS ha -1 a -1 ] -35 % -50 % -60 % Källa: Prade, T., et al., EU sustainability criteria for biofuels potentially restrict ley crop production on marginal land for use as biogas substrate. Grassl Sci Eur,

31 CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat Högre produktivitet vid 160 kg N (100 kg N som biogödsel) Biomassaavkastning [ton TS ha -1 a -1 ] -35 % -50 % -60 % Källa: Prade, T., et al., EU sustainability criteria for biofuels potentially restrict ley crop production on marginal land for use as biogas substrate. Grassl Sci Eur,

32 Thomas Prade Institutionen för biosystem och teknik Tack! Frågor? Foulum 10 juni ängsgräs till gas! Sven-Erik Svensson, Thomas Prade, Georg Carlsson Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) Biosystem och teknologi Box Alnarp