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 2013-04-18
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 103 23053 Alnarp
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 659 666 Tanka P. Kandel, Sutaryo Sutaryo, Henrik B. Møller, Uffe Jørgensen, Poul E. Lærke http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2012.11.138
Metanpotential hos rörflen vid olika skördetider i 1 och 2-skördesystem på Jylland Bamse NPK 60-13-77 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 60-13-77 kg efter skörden den 15 juni i hälften av försöksrutorna (TC-F resp. TC-U)
Slutsatser från denna artikel Tvåskördesystem med 2 x NPK 60-13-77 kg per ha gav 15-17 ton ts per ha Enskördesystemet med 1 x NPK 60-13-77 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, 2010-09-20, på SLU Alnarp, och med samma avkastning för saltelm, Szarvasi-1. (LTJ-Rapport 2013:12, Växtnäring från trekammarbrunnar till energigräs)
Slutsats från denna artikel Tvåskördesystem med 2 x NPK 60-13-77 kg per ha gav 15-17 ton ts per ha Enskördesystemet med 1 x NPK 60-13-77 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)?
Varför energigräs i renbestånd?
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 2001 50 kg N (ammoniumnitrat) till halva rutorna 2002 och 2003 Proceedings of the 20th General Meeting of the European Grassland Federation, Luzern, Switzerland, 21-24 June 2004, pp 183-185.
Biomass from marginal land - EU project GrassMargins, 2012-2015 Effects of plant species composition, fetilization and harvest regime on biomass production and nitrogen fixation. Genomförs i Sverige på Alnarp och Götala
Biomass yield, ton DM per ha Mean +/- SD, n=4 Ellinge 10 8 6 4 2 0 Biomass yield 17 Sep Biomass yield 26 June
Studiebesök till Nörreådalen och Foulum den 10 juni 2013!! http://agrotech.dk/projekter/biom-projektet
Inst. för biosystem och teknologi, SLU Alnarp Produktion av biogas och ekologisk biogödsel samt renare vatten http://agrotech.dk/sites/agrotech.dk/files/projekt/biom-projektet/hanne-bang-bligaardkonklusioner.pdf
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 2012-11-27 Sven-Erik Svensson SLU Alnarp sven-erik.svensson@slu.se + 46 40 41 51 34
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.
Field experiment at Jättene, Falköping, 2011-2013 Photos: Georg Carlsson (taken in July 2012)
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. 60 + 40 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)
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, 2011-2012 Biomass yield in 2011 (one harvest in September) Biomass yield in 2012 (total of 2 harvests, July and October) 14000 12000 10000 0N 30N 14000 12000 10000 0N 60+40N 8000 8000 6000 6000 4000 4000 2000 2000 0 0 Plant species composition Plant species composition Biomass yield 6 July 2012 Biomass yield 5 October 2012 10000 0N 5000 0N 8000 6000 60N (+40) 4000 3000 60+40N 4000 2000 2000 1000 0 0 Plant species composition Plant species composition
http://miljo.lth.se/forskning/completed_research_projects/crops_for_biogas/
CO 2 -emissioner [kg ha -1 ] CO 2 -emissioner - odling 2500 Mineralgödsel 2000 1500 1000 500 0 Hampa Betor Majs Rågvete Vall
CO 2 -emissioner [kg ha -1 ] CO 2 -emissioner - odling 2500 2000 Mineralgödsel Rötrest + mineralgödsel -56% -37% -53% -36% -49% 1500 1000 500 0 Hampa Betor Majs Rågvete Vall
CO 2 -emissioner [kg ha -1 ] CO 2 -emissioner - odling 2500 2000 Mineralgödsel Rötrest + mineralgödsel -56% -37% -53% -36% -49% 1500 1000 500 0 Hampa Betor Majs Rågvete Hela kedjan till fordonsgas 62% 75% 64% 68% 93% Vall
ATL, 9 november 2012 En CO 2 reduktion på ca 5 till ca 10 ton per ha och år beroende på gröda
CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Biogasproduktion Lagring och transport Biogen lustgas Odling och skörd Markkolsförändring Nettoemissioner av CO 2 -ekv. bensin -35 % -50 % -60 % 0-10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 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, 2013. 18.
CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel NPK 140-22-50 kg/ha 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0-10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 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, 2013. 18.
CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0-10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 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, 2013. 18.
CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0-10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 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, 2013. 18.
CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat rötrest + mineralgödsel 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0-10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 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, 2013. 18.
CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat mineralgödslad NPK 140-22-50 kg/ha 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0-10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 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, 2013. 18.
CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat ogödslad marginalmark 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0-10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 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, 2013. 18.
CO 2 -ekvivalentintensitet [kg GJ -1 ] Vall som biogassubstrat Högre produktivitet vid 160 kg N (100 kg N som biogödsel) 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0-10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 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, 2013. 18.
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 103 23053 Alnarp