Förnybar energi och självförsörjning på gården Erik Steen Jensen teknik och produktkvalitet SLU Alnarp
Innehåll Bakgrund Ekologisk jordbruk, uthållighet och funktionell integritet Möjligheter och tilltag rörande energi inom ekologisk livsmedelproduktion Konklusioner
Fra bio-baserad till fossil baserad till förnybart energi baserad jordbruk? Bio/ekologisk baserad Fossil baserad Baljväxter och kvävefixering Sädskifte Handelsgödsels N Grödor med dybtgående rötar Recirkulering af näringsstoffer Lokal livsmedelförsörjning Pesticider & ökat mekanisering Jordlösning P och K handelsgödsel Globalisering international handel
Principper energi i ekologisk jordbruk 2002 at använda i så stort omfång som möjligt, förnybare resurs i produktion och process system och undgå förorening och avfall 2005 Insatsmedel reduceras vid återanvändning, recirkulering och effektiv hantering av material och energi för underhåll och förbättrat miljökvalitet och resurs konservering IFOAM
Pro du GHG Samhäll och natur kte Konventionellt jordbruk r Ekologiskt jordbruk Husdyrgödsel Foder & Halm ssi o F l rgi e en Tab af N,,.. Utsäde
Utvikling mot det uthålliga jordbruket UTHÅLLIGT EKOLOGISKT (KRAV jordbruk) KONVENTIONELLT
Konventionellt jordbruk irk ule Pro du kte r GHG rin g Ekologiskt jordbruk Husdyrgödsel Foder & Halm Utsäde ssi o F l Tab,.. Samhäll och natur Re c rgi e en
Möjligheter och tilltag rörande energi i ekologisk livsmedelproduktion Ökat energieffektivitet Reducerat jordbearbetning Ökat utnyttjande af ekologiska och biologiska processer
Fossil energieffektivitet i gröda- och mjölkproduktion (lerjord) MJ per kg produkt Klövergräss Vall Spannmål Mjölk Konventionellt Ekologiskt 2.0 0.7 2.4 2.0 3.3 2.7 Refsgaard, Halberg og Kristensen, 1998
Ogräsreglering i trindsäd vid samodling med korn Hauggaard-Nielsen & Jensen, 2003
Möjligheter och tilltag Ökat energieffektivitet Ökat utnyttjande af eko-biologiska processer Producera förnybar energi Självförsörjning? Marknad samfund?
Förnybar energi i ekologisk produktion Vindenergi Solenergi varme/el Geotermi Varmpumpar Bioenergi biogas/varme/el/växtolja/etanol Gödsel, perenne energigrödor, växtrester, ängsgräs, rörflen, trä,. På gården eller i gårdsgemenskap Mjölk/växtproduktion Mjölk/växthusproduktion
Gården Hagavik Åkerareal: 141 ha Inriktning: Ekologisk växtodling (inga egna djur) Grödor: 34 h höstraps/68 ha spannmål/34 ha vallgröda/5 ha rödbetor Rötresten växtnäringsförsörjer gården => 1) högre skördar än traditionell ekologisk odling 2) mer energieffektiv odling Krister Andersson, Hagavik gård Mats Edström, JTI
Substrat och biogas potential TS Biogasproduktion Metaninnehåll Biogas % m3/ton % kwh/ton Flytgödsel, slaktsvin 7 24 63 150 Flytgödsel, mjölkkor 7 19 60 110 Vallgröda, ensilerad 30 152 55 820 Bioavfall, hushåll 30 170 63 1050 Maginnehåll, slakteriavfall 11 60 60 350 Krister Andersson, Hagavik gård JTI 1998 Mats Edström, JTI
Hagavik gårdsanläggning för biogas Rötkammare: Biogasproduktion: Investering: Elproduktion: Värmeproduktion: Rötrestvärde: 450 m3 aktiv volym ca 3000 MWh/år ca 4 miljoner kr max 900 MWh max 1400 MWh 240 000 kr/år (ekologisk växtodling) Krister Andersson, Hagavik gård Mats Edström, JTI
Möjligheter tilltag och effekter Ökat energieffektivitet Ökat utnyttjande af ekologiska-biologiska processer Producera förnybar energi Självförsörjning? Marknad samfund? Effekter Försörjningssäkerhet (fossil energi) Reducerat utsläpp av växthusgaser
Total utsläpp av växthusgas per kg produkt g CO2 equivalenter/kg produkt 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Raps Havre Vete Växthus tomater Morot Potatis Mjölk Svinekjöt Konventionellt Halberg et al 2008 Ekologiskt
Möjligheter tilltag och effekter Ökat energieffektivitet Ökat utnyttjande af eko-biologiska processer Producera förnybar energi Självförsörjning? Marknad samfund? Effekter Försörjningssäkerhet (fossil energi) Reducerat utsläpp av växthusgaser Recirkulering av växtnäring och energi från samhället
Kol och näringsämne kretslopp Biomassa Livsmedel och foder Bioenergi av gödsel, avfall energigrödor CO2 Växt- och rötrester Tilgängliga näringsämnen
Bioenergins dilemma: Bördighet eller/och biobränsle?
Möjligheter tilltag och effekter Ökat energieffektivitet Ökat utnyttjande af eko-biologiska processer Producera förnybar energi Självförsörjning? Marknad samfund? Effekter Försörjningssäkerhet (fossil energi) Reducerat utsläpp av växthusgaser Recirkulering av växtnäring och energi från samhället Multi-funktionalitet ökat uthållighet och integritet inom ekologisk livsmedelproduktion
Självförsörjning med energi och ytterligare funktion Förnybar energi och Bättre miljöskydd (vattenmiljö, klimat) Ökning af kol/bördighet i marken vid ökat vallodling Bättre utnyttjande af näringsämnen Recirkulering av hushållningsavfall (näringsämnen, energi, hygienisering) och biomassa från naturareal Parasitreglering och eliminering av ogräsfrö
Scenario for självförsörjning i dansk ekologisk jordbruk Energiförbruk i ekologisk jordbruk DK 2003 (160.000 ha) Petajoule (1015 J) El 0,6 Olja 0,7 Indirekt energiförbruk 1,2 Total 2,5 Ersättning ved energiproduktion i ekologisk jordbruk Biogas av all husdyrgödsel från ladugård 0,8 Biogas af klöver-gräs vall på ca 19.000 ha 1,0 Rapsdyrkning på ca 19.000 ha 0,4 Vindmöllar (35.000 kwh) på 25% af de ekologiska gårdar 0,3 Jørgensen och Dalgaard, 2004
Konklusioner Teknologi till at självförsörjning med förnybar energi på gårds nivå eller i gårdsgemenskap er tillgänglig, men betydlig investering påkrävt. Vid bioenergiproduktion får multifunktionalitet beaktas En väsentlig del af gårdens areal får användas (fx up till 25% som i DK scenario) Det mindre produktionsareal for livsmedel må kompenseras af högra skörd på det mindre areal pga bättre utnyttjande af näringsämnen samt på sikt värdesättning af andre ekosystem tjänster kopplat till förnybar energiproduktion
BioConcens