Biomasse, biogas og bæredygtighed

Biogas Med de rette investeringer kan dansk landbrug bidrage med sin del af klimalovens 70 pct. reduktionsmålsætning for 2030. Dette gælder fx fremme af nye teknologier til øget anvendelse af grøn biomasse.

Dalgaard3201

Gør vi det rigtigt, vil store samfundsmæssige og lokalt målrettede investeringer i biomasse og en integreret biogasproduktion give et meget betydeligt bidrag til at opfylde klimalovens mål.

© Nature Energy
Momentum+

De senere år har jeg været så heldig at koordinere indsatsområderne ’Grøn omstilling og biomasse’ samt ’Landbrugsreformer og offentlige grønne goder’ under AU’s forskningsbaserede ydelsesaftale med Miljø- og Fødevareministeriet.

Både nationalt og internationalt er det et område med stort fokus og vigtige løsninger ift. klimaudfordringerne. Med de rette investeringer kan dansk landbrug bidrage med sin del af klimalovens 70 pct. reduktionsmålsætning for 2030, og hvis der handles hurtigt, også ift. ambitiøse 2025 delmål.

Dette gælder ikke mindst ift. fremme af nye teknologier til øget anvendelse af grøn biomasse og recirkulering af husdyrgødning mv. i kombination med bioraffinering og biogasanlæg. Herved kan skabes grøn omstilling med ny værdi for både samfund og erhverv, men også behov for afvejning af andre elementer på den grønne dagsorden end effekter ift. klima.

Teknologiske løsningers potentiale

Studier har vist et teknologisk potentiale for at reducere landbrugets udledning af drivhusgasser svarende til klimalovens målsætning om en reduktion på 70 pct., muligt endnu mere hvis større omkostninger accepteres, eller efterhånden som nye teknologier bliver opfundet (se fx opgørelserne for Klimakommissionen i Environmental Pollution 159, 2011).

Heraf vurderes de biomasse- og biogasrelaterede tiltag at kunne bidrage med måske 35-43 pct., hvilket relativt set er mere end øvrige teknologiområder, såsom tiltag omkring håndtering af husdyrgødning i mark og stald, husdyrenes fodring, markernes dræningstilstand, jordbehandling mv. Men hele paletten af tiltag må i brug, hvis målsætningerne skal nås.

Med de rette investeringer kan dansk landbrug bidrage med sin del af klimalovens 70 pct. reduktionsmålsætning for 2030.

I det hele taget forventes landbrugets betydning for at reducere Danmarks samlede udledning af drivhusgasser at være stigende over de kommende årtier.

Dette skyldes, at vi bevæger os hen imod et fossilfrit samfund, hvor CO2-udledningerne fra fossile energikilder reduceres meget kraftigt, hvorved de øvrige kilder til udledning af drivhusgasser, såsom landbrugets udledninger af metan og lattergas samt kulstofbalancen i jord, alt andet lige kommer til at fylde mere. Ift. at bidrage til klimalovens delmål for 2025, er det desto vigtigere med hurtige investeringer i landbrugets grønne omstilling.

Livscyklusanalyser

Kædebetragtninger og livscyklusanalyser fra jord til bord (og tilbage igen) er afgørende ved bæredygtighedsvurdering af produkter fra landbruget og herunder effekter af nye biomasse- og biogasteknologier. Således var dette et særligt fokuspunkt under vores nyligt afrapporterede 150 mio. kr. nationale innovations- og forskningssatsning BIOVALUE.

Resultaterne herfra viste, at når alle led i kæden medtages, vil en kombineret protein-, biogas- og foderproduktion være rentabel, særligt hvis produktionen kan sælges til den merværdi, der er ved økologisk landbrug.

Samtidig viste analyserne, hvordan primærproduktionsleddet, altså dyrkningen i marken og anvendelsen af sidestrømmene som pulpfoder til husdyr, vægtede meget højt, både i forhold til økonomi og drivhusgasbalancen, hvorfor der her er et stort optimeringspotentiale: Dvs. i tillæg til udviklingen af ny teknologi er det vigtigt, der kan opnås højere udbytter, at brugen af indsatsfaktorer løbende optimeres i samspil med nye teknologier, som fx biogas med recirkulering af næringsstoffer, og at afgrødeproduktionssystemer med græs og andre klima- og miljøvenlige afgrøder løbende innoveres, så de bedre kan konkurrere med alternative afgrøder.

Dalgaard, Fig3201

Omkostning ved omlægning til græs til bioraffinering for opnåelse af krav til kvælstofreduktion i et opland til Limfjorden (Ifølge DCA rapport nr. 131).

Differentieret indsats afgørende

I virkeligheden vil fordelene (eller ulemperne) ved implementering af nye teknologier variere meget, alt efter hvor disse implementeres. Dette gælder i særdeleshed også for produktion af biomasse – såsom græs til de ovenfor nævnte kombinerede bioraffinerings- og biogasanlæg.

Her vil nogle landbrug kunne tjene penge på at producere til gennemsnitsprisen, mens andre vil tabe på nøjagtigt den samme produktion, og derfor vil successen af den skitserede teknologi alt andet lige afhænge af, hvor mange der vil vinde ved at tage den i brug.

Rammerne for at skabe flere vindere vil således være afgørende for omstillingens hastighed og mulighederne for at sætte mere end gennemsnitlige 2025 delmål - pegende frem mod 70 pct. reduktionsmålet for 2030.

Samtidig er der som oftest også behov for at kombinere selve produktionen (i dette tilfælde hoved- og biprodukterne protein, biogas og pulpfoder) med andre regionale behov: fx særlige krav til reduktion af kvælstof til vore kystvande, hvor konvertering til mere flerårigt græs kan have en meget betydelig effekt.

Et aktuelt eksempel på modelberegninger for opfyldelsen af reduktionskravet i et opland til Limfjorden – hvor vandplanerne stiller store krav om formindsket kvælstofudledning – viser således, at ca. 40 pct. af arealet umiddelbart vil kunne omlægges til konventionelt dyrket biomassegræs med en større eller mindre fortjeneste, mens der for de resterende arealer ville være krav om kompensation for at nå break even for landmanden.

Fordi forskellene er så store fra landmand til landmand og fra område til område, er der behov for nøje vurderinger af fordele og ulemper ved nye teknologiske tiltag og dermed potentialet heraf, idet potentialet som overfor nævnt også afhænger af, om der lokalt er afsætning for pulpfoderproduktionen, og idet fordelene ved en mulig økologisk produktion for nuværende vil være betydeligt større end for et tilsvarende konventionelt produktionssystem.

EU's nye landbrugsreform

En vigtig driver for at nå mål og delmål for den grønne omstilling bliver EU's nye landbrugsreform CAP2020+. Her åbnes nemlig op for radikalt ændrede muligheder for konvertering og støtte til nye arealanvendelser på landbrugsarealet, herunder ift. flerårige afgrøder som græs til biomasse, samt i øvrigt ordninger, der vil kunne understøtte omlægning til nye, mere klima- og miljøvenlige produktionssystemer.

Dalgaard.Fig3202.Web

Eksempel med marker på Samsø, som kan være særligt egnede til ændret arealanvendelse set ud fra en klimasynsvinkel, med højt kulstofindhold (a), eller en natursynsvinkel, med ’High Nature Value’ og lav afstand til omkringliggende natur (b) (Efter Aktuel Naturvidenskab nr. 3, 2020.

For at belyse potentialerne ved CAP20+ gennemførte vi i løbet af sommeren 2020 en stor spørgeskemaundersøgelse med deltagelse af ca. 10 pct. af alle danske landbrugere. Undersøgelsen viser, i lighed med tidligere undersøgelser, at der er et stort potentiale for at opnå flere afledte grønningseffekter ved den fremtidige landbrugspolitik.

Samtidig viser den store asymmetrier i, hvor og for hvem potentialerne for omlægning ligger, og der er store perspektiver ved målretning heraf.  

Klima, biodiversitet, miljø og økonomi

Når effekterne af landbrugsreformen og de nye teknologier til fremme af den grønne omstilling ønskes vurderet, er det som regel mhp. fire hoveddimensioner: Klima, biodiversitet, miljø og økonomi (idet hver af disse kategorier alt efter sammenhængen opdeles i underkategorier).

Derfor er det også vigtigt med metoder til at se på samspil (synergi eller trade-off) mellem nye tiltag og hver af disse effekter, og hvordan disse bedst kan kombineres med den mest hensigtsmæssige arealanvendelse.

Dvs. når der fx omlægges marker til biomasseproduktion, eller til produktion af input til- eller afsætning af gødningsfraktioner fra biogasanlæg, kan placeringen af disse marker have stor betydning for den samlede klima-, biodiversitets-, miljø- og økonomieffekt. Og potentialet for den samlede effekt afhænger meget af, hvor mange marker der lokalt set vil være relevante at implementere tiltaget på.

I flere sammenhænge, bl.a. på Samsø, har vi arbejdet med metoder til kortlægning af de mest egnede arealer til omlægning af arealanvendelsen set ud fra forskellige perspektiver, bl.a. ift. klima og biodiversitet samtidig med, at markerne ud fra en produktionsmæssig betragtning blev vurderet som ukurante.

Erfaringen er, at der som oftest er et betydeligt om end også begrænsende overlap mellem de forskellige interesser, hvilket er nyttig viden på vejen mod den mest hensigtsmæssige og succesrige, lokalt forankrede grønne omstilling.

Et robust og alsidigt jordbrug for fremtiden

Som afsluttende replik må det pointeres, at en bæredygtig grøn omstilling og klimapolitik i en foranderlig verden må sikre, at de produktionssystemer, der understøttes og udvikles, er robuste over for såvel de forventede klimaændringer som ændringerne i samfundet som sådan.

Dvs. der er ikke bare én vej, eller én teknologi, som bedst understøtter alle de mange mål og samfundshensyn alene, men svaret er snarere en buket af forskellige produktionssystemer, som løbende udvikles og tilpasses den lokale kontekst for, hvad der er effektivt.

I et nyt EU-projekt, MIXED, undersøges netop over de kommende fire år en sådan buket af produktionssystemer spredt over hele Europa og de flersidige hensyn til effektivitet, som gør dem bæredygtige i hver deres lokale sammenhæng.

Herunder sammenlignes forskellige typer af produktionskæder, og systemer til bedre fordeling af næringsstoffer på landskabsskala, fx gennem biogasanlæg eller teknologier til transport og bedre udnyttelse af næringsstoffer i form af biomasse.

Dalgaard.Fig3203 Web

Resultaterne fra innovations og forskningssatsningen BIOVALUE viste, at når alle led i kæden medtages, vil en kombineret protein-, biogas- og foderproduktion være rentabel.

Foreløbige undersøgelser peger på betydelige potentialer for reduceret udledning af drivhusgasser og andre afledte effekter, men i projektet testes dette nærmere i samarbejde med rækken af lokale partnere.

Vejen mod en klimaneutral fødevaresektor og målopfyldelsen for både den danske klimalov og EU's stærkt markerede green deal kræver betydelige investeringer i ny teknologi, men ikke mindst viden om, hvordan de nye muligheder implementeres på en bæredygtig måde. Dvs. hvor effekterne af den ændrede areal- og ressourceanvendelse afvejes i et generationsperspektiv både mht. klima, biodiversitet, miljø og økonomi – samt de lokale ønsker, muligheder og behov.

Gør vi det rigtigt, vil store samfundsmæssige og lokalt målrettede investeringer i biomasse og en integreret biogasproduktion give et meget betydeligt bidrag til at opfylde klimalovens mål om en 70 pct. reduktion i 2030, og endda mere end de gennemsnitlige delmål for 2025.

Men den flersidige viden, vi jordbrugsakademikere kan bidrage med omkring konsekvenserne ved en så omfattende teknologi-baseret omstilling, vil være afgørende for den bæredygtige udvikling af vore nye jordbrugslandskaber.