Biogasproduktion från vall på marginalmark

Transkript

1 Thomas Prade Institutionen för biosystem och teknologi Biogasproduktion från vall på marginalmark Hur möter det hållbarhetskriterierna? Thomas Prade SLU, Institutionen för biosystem och teknologi PA: Nya innovativa lösningar för ökad biogasproduktion Alnarp,

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

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

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

5 Hur räknas det? Elmix Markkol - Förändrad markanvändning - Rötrestanvändning - Växtrester N 2 O emissioner - Direkt (mineral-n, NH 4 -N, org-n) - Indirekt (N-läckage, NH 3 -N) ISO LCA Svensk (11 kg -eq/gj) EU-RED Nordisk (35 kg -eq/gj) - Rötrest exkluderas - EC (29) Directive on the promotion of the use of energy from renewable sources (29/28/EC). Council of the European Union, Brussels, Belgium, 47 pp

6 Vall som biogassubstrat -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Biogasproduktion Lagring och transport Biogen lustgas Odling och skörd Markkolsförändring 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,

7 Partnerskap Alnarp Vall som biogassubstrat Biomassaavk. [ton TS ha -1 a -1 ] :a skörd 2:a skörd 3:e skörd 1 kg N ha -1 ogödslat ogödslat ogödslat 6 kg N/ha (+6 kg N ha -1 ) a marginalmark produkt. mark 18/9 18/9 17/9 31/7 17/9 17/9 17/9 17/9 25/6 17/9 25/6 17/9 25/6 17/9 25/6 15/8 25/6 5/6 Perm. gräs Högdiversitetsvall Konv. vall Konv. vall Konv. vall

8 Vall som biogassubstrat -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Biogasproduktion Lagring och transport Biogen lustgas Odling och skörd Markkolsförändring Nettoemissioner av -ekv 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,

9 Vall som biogassubstrat -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] 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,

10 Vall som biogassubstrat -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] fossil 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,

11 Vall som biogassubstrat -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] fossil -35 % -5 % -6 % 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,

12 Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] NPK kg/ha % -5 % -6 % 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,

13 Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] % -5 % -6 % 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,

14 Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Minimumavkastning % -5 % -6 % 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,

15 Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Minimumavkastning % -5 % -6 % 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,

16 Vall som biogassubstrat mineralgödslad NPK kg/ha -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] % -5 % -6 % 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,

17 Vall som biogassubstrat ogödslad marginalmark -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] % -5 % -6 % 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,

18 Slutsatser Vall som biogasgröda Rötrest kan till stor del ersätta mineralgödsel för många grödor Ersättning av mineralgödsel förbättrar miljöprestandan trots högre kväveförluster Tveksam miljörelaterad (EU-)uthållighet av mineralgödslade vallgrödor Vall på marginalmark är uthållig bara vid låga eller utan kvävegivor (även vid användning av rötrest) => baljväxter! Potentialen av kolinlagring i marken underskattas av EU- RED reglerna

19 Vall i växtföljder Referensscenario 4-årig spannmålsdominerad växtföljd raps vete vete havre Rapsfrö Vetekärnor Havrekärnor

20 Vall i växtföljder Referensscenario 4-årig spannmålsdominerad växtföljd raps vete vete havre Rapsfrö Vetekärnor Havrekärnor Alternativscenario 5-årig växtföljd med 1 år vall raps vete vete havre vall Rapsfrö Vetekärnor Havrekärnor

21 Vall i växtföljder Referensscenario 4-årig spannmålsdominerad växtföljd raps vete vete havre Rapsfrö Vetekärnor Havrekärnor Alternativscenario 5-årig växtföljd med 1 år vall raps vete vete havre vall Rapsfrö Vetekärnor Havrekärnor - 2%

22 Vall i växtföljder Årlig markkolsförändring [kg ha -1 a -1 ] Raps Vete Havre Referens hela växtföljd

23 Vall i växtföljder Årlig markkolsförändring [kg ha -1 a -1 ] hela växtföljd Raps Vete Havre Vall Referens Vall-scenario

24 Vall i växtföljder Markkolshalt [%] 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5 Vall-scenario Referens, År

25 Vall i växtföljder Avkastningsförändringar i vete [%] Ursprungliga förluster Efter 5 år Efter 125 år (SS)

26 Slutsatser Vall som växtföljdsgröda Vall bidrar med mycket rotbiomassa till markkolspoolen Utökning av en fyraåring spannmålsdominerad växtföljd med vall kan höja markkolshalten signifikant Potentiella skördeökningar kan på lång sikt kompensera de initiala skördeförluster till stor del

27 Thomas Prade Institutionen för biosystem och teknologi Tack! Frågor? Thomas Prade Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) Inst. f. Biosystem och teknologi Box Alnarp