Transcript Biogass på Ørland

2
INNHOLDSFORTEGNELSE
1
BAKGRUNN........................................................................................................................... 3
1.1 Biogass ............................................................................................................................ 3
1.2 Hvorfor biogass? ............................................................................................................. 4
2
RESULTATER ....................................................................................................................... 5
2.1 WP1 Prosesskunnskap .................................................................................................... 5
2.1.1 Biogassprosessens biologi................................................................................... 5
2.1.2 Teknisk utnyttelse av biogassprosessen .............................................................. 5
2.1.3 Produkter fra biogassprosessen ........................................................................... 7
2.1.4 Potensialet for produksjon av biogass på Ørland og Frosta ................................ 8
2.1.5 Anvendelse av biogassen .................................................................................... 9
2.1.6 Økonomiske betraktninger ................................................................................ 10
2.1.7 Konklusjon ........................................................................................................ 11
2.2 WP2 Miljøsystemkunnskap .......................................................................................... 12
2.2.1 Forutsetninger for miljøsystemvurdering.......................................................... 12
2.2.2 Klimaregnskap for biogassanlegget .................................................................. 15
2.2.3 Miljøeffekter utenom klima .............................................................................. 16
2.2.4 Erstatning av kunstgjødsel og gjødselbehov ..................................................... 17
2.2.5 Slutninger fra miljøsystemvurderingen ............................................................. 19
2.3 WP3 Biomobilisering ................................................................................................... 20
2.3.1 Ørland................................................................................................................ 20
2.3.2 Frosta ................................................................................................................. 24
2.3.3 Avrunding ......................................................................................................... 27
3
REFERANSER ..................................................................................................................... 29
Appendiks..................................................................................................................................... 30
3
1 BAKGRUNN
Dette er en sluttrapport for prosjektet ”Biogass Trøndelag: Helhetlig og lokalt tilpasset design av
biogassanlegg”.
Hensikten med prosjektet har vært å kartlegge forutsetninger for biogassproduksjon i Norge ved å
studere to case; kommunene Ørland og Frosta. De to casene er analysert fra tre ulike perspektiv:
Prosesskunnskap (WP1) – hvordan optimalisere biogassproduksjonen gitt lokal råvaretilgang?
Miljøsystemkunnskap (WP2) – er biogassproduksjonen klima-, energi- og miljøvennlig gitt lokale
forhold? og Biomobilisering (WP3) – hvordan legge forholdene til rette for biogass som
innovasjonsprosess? SINTEF Materialer og kjemi (Kjell D. Josefsen) har vært ansvarlig for WP1,
MiSA AS (Christine Hung/Johan Pettersen) WP2 og SINTEF Teknologi og samfunn (Øivind
Hagen) WP3. SINTEF Teknologi og samfunn har koordinert de tre arbeidspakkene.
Prosjektet har vært organisert som et brukerstyrt innovasjonsprosjekt, med aktiv involvering fra
brukersiden. I tillegg til målsettingen om å produsere generell kunnskap om forutsetninger for
biogassproduksjon, har hensikten med prosjektet vært å bidra konstruktivt i innovasjonsprosessene i de to kommunene gjennom forskningsinnspill. Ørland har vært i fokus i 2009, mens
Frosta har vært i fokus i 2010.
Hovedsamarbeidspartnere har vært Fosen Næringshage på Ørland og Frosta Utvikling på Frosta.
Fosen Næringshage har vært kontraktspartner mot Norges forskningsråd og stått for prosjektledelse mesteparten av prosjektet, etter at SINTEF Teknologi og samfunn fungerte som prosjektleder første halvår. Prosjektet har vært finansiert fra Norges forskningsråd og gjennom bidrag fra
de ulike aktørene på brukersiden.
En referansegruppe bestående av aktører fra brukersiden og SINTEF Teknologi og samfunn fra
forskningssiden har fulgt prosjektet og hatt møter jevnlig. Referansegruppen har fått statuspresentasjoner fra de ulike arbeidspakkene underveis, og kommet med innspill på analyser og veivalg i forskningen. Resultatene fra de ulike arbeidspakkene er også blitt presentert og diskutert i
seminar både på Ørland og Frosta.
Hensikten med rapporten er å summere opp hovedfunnene fra prosjektet og å synliggjøre
aktivitetene som er gjennomført i regi av forskningsprosjektet. I første del av rapporten summeres
funnene fra de ulike arbeidspakkene opp, samtidig som det blir sagt litt om bakgrunn og
organisering av prosjektet. Funnene blir også utdypet i appendiks der ulike aktiviteter og initiativ i
lys av prosjektet synliggjøres.
1.1 Biogass
Biogass er betegnelsen på en blanding av i hovedsak metan (CH4, 45-70 %) og karbondioksid
(CO2, 25-45 %) som dannes når organisk materiale brytes ned av mikroorganismer under anaerobe forhold, dvs. i fravær av molekylært oksygen (O2). Forholdet mellom CH4 og CO2 avhenger i noen grad av hva slags organisk materiale som omsettes og prosessutformingen. I tillegg
inneholder biogass mindre mengder vanndamp (H2O), nitrogen (N2), hydrogensulfid (H2S),
ammoniakk (NH3) og spor av hydrogen (H2), karbonmonoksid (CO) og O2. Biogassen kan
brennes direkte for oppvarming, eventuelt i kombinasjon med produksjon av elektrisk strøm i
4
gassturbiner, eller den kan videreforedles til gassformig drivstoff, katalytisk konverteres til
flytende drivstoff eller omformes til elektrisitet i brenselceller.
Avhengig av anvendelsen kan det være nødvendig å rense gassen for H2S og H2O fordi disse fører
til korrosjonsproblemer i armaturer, brennere og motorer. Ved oppgradering til flytende drivstoff
fører spor av H2S til katalysatorforgiftning. CO2 og N2 bidrar ikke til brennverdi i gassen og
fjernes derfor i anvendelser hvor økt brennverdi er nødvendig. Dersom det meste av CO2 i biogassen fjernes, oppnår man et produkt som kalles biometan og som har egenskaper og anvendelser
omtrent på linje med naturgass.
1.2 Hvor for biogass?
Biogass basert på fermentering av organisk materiale er fornybar energi, og gir ikke et netto
utslipp av drivhusgasser forutsatt at det produserte metanet forbrennes til CO2 + H2O. Fra lagret
husdyrgjødsel vil det dannes metan og lystgass (N2O) enten man ønsker det eller ikke. Det samme
er tilfellet for annet deponert organisk avfall. Metan og lystgass er begge kraftige drivhusgasser.
Ved å fermentere husdyrgjødsel og annet organisk avfall til biogass i en kontrollert prosess hvor
biogassen samles opp og utnyttes, oppnår man således både reduserte utslipp av drivhusgasser i
forhold til dagens nivå, og man får nyttbar energi. Biogassprosessen er særlig egnet for organisk
materiale med et høyt vanninnhold hvor direkte forbrenning er lite aktuelt. I tillegg til biogass gir
gjæringen gjødsel som kan nyttes i landbruket.
5
2 RESULTATER
I dette avsnittet summerer vi opp hovedfunnene for de tre arbeidspakkene. For en utdyping av
funn, metode, fremgangsmåte og aktiviteter i prosjektet for øvrig viser vi til vedlegg.
2.1 WP1 Pr osesskunnskap
Målsettingen med denne arbeidspakken har vært todelt – dels å se på de teknisk-økonomiske forutsetningene for sentraliserte biogassanlegg på Frosta og Ørland, dels mer grunnleggende studier
av mikrofloraen i biogassanlegg. Den siste delen ble gjennomført i form av en masteroppgave
(sammendrag er gitt i Vedlegg M) utført av Anna Synnøve Ødegaard Røstad under veiledning av
professor Kjetill Østgaard ved Institutt for bioteknologi, Norges teknisk-naturvitenskapelige
universitet (NTNU).
2.1.1 Biogasspr osessens biologi
Biogassprosessen er en sammensatt mikrobiologisk prosess, hvor et konsortium av mikroorganismer deltar og hvor den ene benytter det den andre skiller ut. I dette kompliserte samarbeidet deler man gjerne prosessen inn i fire trinn:
•
•
•
•
Hydrolysetrinnet hvor større molekyler, f.eks. proteiner, stivelse, nukleinsyrer og cellulose
spaltes til monomerer, som aminosyrer, nukleotider og sukkerforbindelser
Syretrinnet hvor monomerene gjæres til gjæringsprodukter som alkoholer og organiske syrer
Acetogenesetrinnet hvor acetogene bakterier danner acetat (eddiksyre)
Metantrinnet hvor metan dannes fra acetat og fra hydrogen og karbondioksid
Hvert av trinnene er dominert av forskjellige typer mikroorganismer, med delvis forskjellige krav
til miljø, f.eks. pH, til en viss grad til temperatur, til toleranse for ammonium, organiske syrer og
andre vekstbegrensende faktorer. Spesielt det siste trinnet, dannelsen av metan, som utføres av
såkalte metanogene organismer, krever strengt anaerobe forhold.
De metanogene (metandannende) mikrobene som tilhører Archaea, bør ha relativt nøytral pH
(6,5-7,5), og er følsomme for høye konsentrasjoner av ammoniakk. De har høyest aktivitet ved
30-38 ºC (mesofile mikroorganismer) eller ved 50-60 ºC (termofile mikroorganismer). I naturen
skjer disse prosessene vanligvis ved langt lavere temperaturer i myrer, sedimenter og i fuktig
jordsmonn. Metanprosessen er viktig i magen til drøvtyggere og kan også skje ved lagring av
gjødsel i gjødselkjellere. Ved utnyttelse av biogass legger vi forholdene til rette i kunstige
systemer, gjerne i lukkede tanker uten tilførsel av luft. Det er utviklet svært mange ulike typer
biogassprosesser, fra svært enkle små anlegg benyttet i Østen gjennom århundrer til høyteknologiske store industrianlegg.
2.1.2 Teknisk utnyttelse av biogasspr osessen
Produksjon av biogass fra organisk avfall er vel etablert teknologi. Husdyrgjødsel og organisk
avfall med et høyt vanninnhold, som avløpsslam, matavfall, avfall fra næringsmiddelindustri,
vekstrester fra landbruket og en del energivekster, er godt egnet som substrater for biogassproduksjon. Det viser seg at produksjonen ofte er mer robust og mer effektiv når forskjellige
substrater blandes, enn når de benyttes hver for seg (Schnürer og Jarvis, 2009).
6
De fleste nye biogassanlegg som bygges i dag er kontinuerlige anlegg med en utforming som
skissert i Figur 1. Gjæringstanken fødes kontinuerlig med substrat, mens en like stor mengde
ferdiggjæret masse samtidig tas ut av tanken. I gjæringskaret blandes den innkommende massen i
større eller mindre grad med det som allerede er i gjæringstanken. Den massen som samtidig
fjernes fra tanken vil derfor være en blanding av masse med svært ulik oppholdstid i
gjæringstanken. Noen få prosent av det som fjernes kan faktisk ha blitt tilsatt i løpet av de siste
par døgn, og er således ikke gjæret i det hele tatt, mens noe av det som fjernes kan ha oppholdt
seg i flere måneder i tanken. For å fange opp noe av den biogassen som går tapt ved at noe
substrat passerer tilnærmet ugjæret gjennom gjæringskaret, føres massen fra den primære
gjæringstanken ofte til et nytt gjæringskar, noen ganger kalt en ettergjæringstank, hvor en viss
biogassdannelse skjer. I Tyskland er omkring 2/3 av alle nye biogassanlegg basert på to-trinns
gjæring (Weiland, 2010), gjerne kombinert med en gasstett etterlagringstank, slik at eventuell
metandannelse under lagringen også fanges opp. Det siste er mer av miljøhensyn enn økonomiske
hensyn.
Figur 1 Skjematisk skisse av et biogassanlegg slik de fleste som drives i dag er bygget. Volumene er for et
anlegg beregnet på om lag 50 tusen tonn husdyrgjødsel per år. Fordi gjødsla samles inn fra flere
ulike gårder og i ettertid spres på flere gårder, må den av smittevernhensyn hygieniseres ved
varmebehandling før eller etter biogassprosessen. Biogassen som dannes i gjæringstankene, så
vel som ved eventuell restgjæring i lagertanken, samles opp og går enten direkte til forbrenning
for produksjon av varme, eller går, eventuelt etter rensing, til kraft/varmegeneratorer (CHP) for
forbrenning og produksjon av elektrisk strøm og varme. Sluttproduktet er CO2.
Figur 2 Tyske biogassanlegg.
7
Valg av prosessløsning er en avveining mellom miljø og økonomi. Fra et miljøsynspunkt er totrinns prosess og høyest mulig biogassutbytte ønskelig for å minimalisere ettergjæring og utslipp
av metan til atmosfæren. En ett-trinns prosess kan imidlertid gi større gassutbytte per investert
krone og dermed bedre prosessøkonomi. Fordi biogassprosessen i stigende grad sees på som et
miljøtiltak, er to-trinns prosessen blitt stadig mer populær. I Tyskland har disse tankene typisk et
volum på 1.000 til 4.000 m3 (Weiland, 2010). I mesofile prosesser (dvs. rundt 35 °C i gjæringstanken) basert på husdyrgjødsel er gjennomsnittlig oppholdstid i gjæringstanken ofte 20-30 døgn,
mens den i termofile prosesser (ca. 55 °C) kan være 10-15 døgn.
Den relativt lange oppholdstiden for substratet i gjæringstankene innebærer at tankene nødvendigvis må bli store. Et anlegg for 50 tusen tonn husdyrgjødsel per år vil, med en oppholdstid på 25
døgn i den første gjæringstanken, kreve en gjæringstank på rundt 4.000 m3. Dette tilsvarer en tank
med en diameter på 18 m og en høyde på 16 m. Plasseringen av biogassanlegg krever derfor
omtanke. Tankene kan imidlertid delvis graves ned dersom de blir vel ruvende i landskapet. På
grunn av behovet for transport til og fra anlegget vil det også kreves plass omkring tankene, slik at
et areal på 5-10 mål trolig er et realistisk estimat. Av hensyn til trafikken og luktproblematikk bør
slike anlegg ikke ligge nær boligområder.
Oppholdstiden er kortere i biogassanlegg basert på en termofil prosess (50-55 °C) enn i anlegg
basert på en mesofil prosess (ca 35 °C). Dermed kan gjæringstankene være mindre og
investeringene reduseres. Erfaringen er imidlertid at termofile prosesser er vanskeligere å styre, og
de fleste anlegg i dag bygges for mesofile prosesser.
Det er rom for prosesstekniske forbedringer av biogassprosessen. Spesielt vil høyintensive
reaktorer være av interesse, slik at nedbrytingen og omdanningen til metan kan skje raskere. Dette
vil gi mindre anlegg og dermed reduserte investeringskostnader. Høyintensive anlegg kan
imidlertid også stille strengere krav til overvåking og kontroll. Det er likevel ikke sannsynlig at
nye prosessutforminger vil føre til dramatisk reduserte investerings- og driftskostnader. En stor
del av kostnadene er knyttet til andre elementer enn selve gjæringsprosessen.
2.1.3 Pr odukter fr a biogasspr osessen
Råstoffet for biogass er husdyrgjødsel og annet egnet organisk avfall. De primære produktene er
biogass (energi) og en restfraksjon (biorest) som er egnet som gjødsel i landbruket. Restfraksjonen
kan om ønskelig separeres i en vannfraksjon (80-85 % av volumet) rik på ammonium (nitrogen)
og en fiberfraksjon rik på fosfor. Om lag 80 % av nitrogenet i råstoffet følger vannfraksjonen
(Nielsen, 2007) som kan spres på jorda på linje med blautgjødsel i dag. Vannfraksjonen gir
vesentlig mindre lukt ved spredning enn blautgjødsel.
Fiberfraksjonen inneholder tungt nedbrytbare forbindelser, ofte lignocellulose, og biomasse av
mikroorganismer fra prosessen. Om lag 70 % av fosforet i råstoffet ender opp i fiberfraksjonen
(Nielsen, 2007) som er egnet som jordforbedringsmiddel, eller kan benyttes som råstoff for
produksjon av hagejord o.l. På Frosta inneholder jorda ofte for mye fosfor, et resultat av gjødsling
med spesielt svinegjødsel i mange år. Her vil separasjon i en vannfraksjon som benyttes lokalt
som N-gjødsel, og en fiberfraksjon som ikke benyttes lokalt som gjødsel, være en bedre løsning
enn dagens bruk av blautgjødsel.
8
Dersom restfraksjonen fra biogassprosessen skal benyttes som gjødsel i jordbruket, er det viktig at
råstoffene som benyttes i produksjonen ikke inneholder uønskede kjemiske forbindelser som
tungmetaller. Dette legger noen restriksjoner på hvilke råstoff som kan benyttes for produksjon av
biogass. For eksempel er utsortert matavfall fra husholdninger lite egnet ettersom man ikke har
god kontroll med hva husholdningene putter i dette avfallet.
I tillegg til metan inneholder biogass typisk rundt 40 % CO2. I de fleste situasjoner er denne verdiløs, men på Frosta hvor man har en stor veksthusnæring, er også dette et produkt av kommersiell
og miljømessig interesse.
2.1.4 Potensialet for pr oduksjon av biogass på Ør land og Fr osta
Både på Frosta og Ørland er husdyrgjødsel den primære råstoffkilden for biogassproduksjon.
Frosta har tilgjengelig omkring 48 tusen tonn (våtvekt) husdyrgjødsel per år (Vedlegg Q), mens
Ørlandsdistriktet har ca 70 tusen tonn (våtvekt) (Lilleengen, 2009) 5. På Frosta utgjør grisegjødsel
74 % av total gjødselmengde, mens storfegjødsel utgjør 84 % på Ørland.
På Frosta totalt er biogasspotensial basert på husdyrgjødsel estimert til knapt ca 684 tusen Nm3
metan 6. Planteavfall, bortsorterte grønnsaker, etc. fra landbruket og veksthusnæringen på Frosta
kan i tillegg gi rundt 30 tusen Nm3 per år. Det er en stor usikkerhet knyttet til anslagene ettersom
litteraturen på dette området gir til dels sprikende opplysninger både om hvor mye gjødsel som
produseres fra ulike husdyr og hvor mye metan denne gjødsla kan generere under praktiske
betingelser i et biogassanlegg (se Vedlegg Q for detaljer).
Antar man at 70 % av energipotensialet kan realiseres som anvendbar energi utenfor biogassanlegget 7, vil et anlegg på Frosta basert på husdyrgjødsel og mindre mengder planteavfall gi ca 5
millioner kWh nyttbar energi. Benyttes biogassen til produksjon av elkraft og varme i en
kraft/varmegenerator vil ca 2,4 millioner kWh leveres ut fra biogassanlegget som elektrisk energi,
resten i form av varme. Det totale energiforbruket i Frosta kommune (inkluderer elektrisitet,
petroleumsprodukter, gass og biobrensel) ligger i overkant av 100 millioner kWh 8.
På Ørland er biogasspotensialet basert på husdyrgjødsel om lag 1 million Nm3 metan (beregnet fra
tall gitt av Lilleengen, 2009). Lilleengen har også beregnet at dyrking av energivekster i forbindelse med vekstskifte vil kunne gi ytterligere 2,4 millioner Nm3 metan, men dette potensialet
er ikke med i de videre beregningene. I tillegg ønsker Ørland å forgjære 10 tusen tonn fiskeensilasje (kategori II død fisk fra oppdrettsnæringen). Biogasspotensialet til dette avfallet er
betydelig. Antar man at fiskeoljen separeres fra og brennes som fyringsolje, kan restfraksjonen gi
ca 1,5 millioner Nm3 metan (Grøntvedt et al., 2010). Problemet med fiskeensilasje som råstoff for
produksjon av biogass er det høye innholdet av nitrogen. Dermed dannes mye ammonium under
gjæringsprosessen, noe som kan inhibere de metandannende mikroorganismene. En mulig løsning
er å fortynne seg ut av problemet. Fortynning med vann til anslagsvis 50 tusen tonn fortynnet
5
Lilleengen (2009) har beregnet tilgjengelig husdyrgjødsel i en sirkumferens på 30 km, noe som trolig inkluderer
deler av Bjugn kommune. I I Ørland kommune regner man med at det er tilgjengelig ca 50 tusen tonn husdyrgjødsel,
med ytterligere ca 50 tusen tonn tilgjengelig i Bjugn.
6
Biogass består i hovedsak av metan og CO2. Anlegg basert på husdyrgjødsel gir gjerne biogass med 60-65 % metan.
Fordi det er metan som har verdi som energikilde, er det i det følgende valgt å fokusere på mengden metan som
dannes fra ulike råstoff.
7
Det tas da hensyn til at ikke all husdyrgjødsel vil bli utnyttet, samt at en del av den produserte energien benyttes til
drift av biogassanlegget.
8
Tall fra Energi- og klimaplan for Frosta kommune 2008-2018.
9
fiskeensilasje vil trolig gi et egnet substrat i blanding med husdyrgjødsel, men dette innebærer at
gjæringstankene blir om lag dobbelt så store som for en prosess basert på 50-70 tusen tonn
husdyrgjødsel. Andre tekniske løsninger må imidlertid også utredes.
Antar man som for Frosta, at 70 % av energipotensialet i husdyrgjødsla kan realiseres som nyttbar
energi utenfor biogassanlegget, samt at 85 % av energipotensialet i fiskeavfallet kan realiseres
som nyttbar energi utenfor biogassanlegget, vil et biogassanlegg basert på husdyrgjødsel og fiskeensilasje kunne gi knapt 20 millioner kWh per år, herav 9-9,5 millioner kWh som elektrisk strøm,
resten som varme. Det totale energiforbruket i Ørland kommune er i dag om lag 110 millioner
kWh per år 9.
2.1.5 Anvendelse av biogassen
Både på Ørland og på Frosta er forbrenning av biogassen i en gassmotor, en kraft/varmegenerator
(CHP) eller lignende for å produsere elektrisitet og varme den mest aktuelle løsningen. Utbyttet
av elektrisk energi fra biogass er imidlertid bare ca 37 %, mens knapt 50 % blir omformet til nyttbar varme. Forbruket av energi i biogassanlegget til oppvarming, hygienisering, røring pumping,
etc. er ifølge danske tall 0,15 kWh elektrisk energi og 1,0 kWh varme per produsert Nm3 metan
(Nielsen, 2004), noe som tilsvarer henholdsvis 1,5 og 10 % av energien i 1 Nm3 metan (9,97
kWh). Nyttbar elektrisk energi til bruk utenfor biogassanlegget utgjør således ca 35 % av energiinnholdet i biogassen, mens nyttbar varme utgjør ca 38 %.
Elkraft kan enkelt transporteres over lange distanser og har anvendelse hele året. Varmen må
derimot utnyttes lokalt, og i de fleste situasjoner svinger behovet sterkt i løpet av året. Nøkkelen
til god driftsøkonomi i biogassanlegg ligger i å utnytte varmen på en god måte. På Ørland er det i
utgangspunktet tenkt at Forsvarets flystasjon skal være avtaker av varmen, men på grunn av
uklarhet om den fremtidige militære flyplasstrukturen i Norge er dette ennå ikke avklart. På Frosta
fremstår veksthusnæringa som den mest aktuelle avtakeren for varmen. Dette betinger imidlertid
at biogassanlegget plasseres i rimelig nærhet av et veksthusanlegg. Den totale produksjonen av
nyttbar energi på Frosta er estimert til ca 5 millioner kWh, hvorav 2,4 millioner kWh som
elektrisitet. Til sammenligning brukte Vangberg Gartneri i 2005 12,2 millioner kWh elektrisitet
og 2,9 millioner kWh olje + gass9. Et middels stort gartneri kan således ta unna all den energien
som produseres i et biogassanlegg på Frosta.
I veksthus er det ønskelig med en relativ høy konsentrasjon av CO2 i atmosfæren, gjerne ca 1 %,
for å oppnå en raskere plantevekst. I dag brennes propan for å generere CO2. Forbrenningen
genererer også varme. Avhengig av årstid og vær er varmen ønsket, eller ”fyres til kråka”.
Forbrenning av biogass (60 % metan og 40 % CO2) gir 40-50 % mer CO2 per produsert enhet
varme enn forbrenning av metan. Når målet med forbrenningen er CO2, vil et høyere utbytte av
CO2 per enhet produsert varme være en fordel. I 2005 brant Vangberg Gartneri 230 tonn propan
for produksjon av CO2. Dette tilsvarer 15,6 · 10 6 mol CO2. Forbrenning av 715 tusen Nm3 metan
gir 16,1 · 106 mol CO2. I tillegg inneholder biogassen 40 % CO2 som tilsvarer 10,7 · 106 mol CO2.
Samlet representerer således biogassen omlag 1,7x CO2-behovet ved et relativt stort gartneri.
Dette vil, i motsetning til CO2 produsert ved forbrenning av propan, være klimanøytral CO2.
Dersom den dannede CO2 skal benyttes i veksthus, vil det imidlertid stille krav til rensing av
biogassen for uønskede gasser som NOx og H2S.
9
Tall fra Energi- og miljøplan for Ørland kommune 2007-2012.
10
2.1.6 Økonomiske betr aktninger
Den bedriftsøkonomiske lønnsomheten av et biogassanlegg avhenger av investeringskostnadene,
driftskostnadene og inntekten ved salg av anleggets produkter, i hovedsak energi. For Ørland
kommune forelå det allerede økonomiske vurderinger, men for Frosta var det ikke tidligere
foretatt slike beregninger. Det følgende er derfor basert på situasjonen på Frosta.
2.1.6.1 Investeringskostnader
Investeringskostnadene for et biogassanlegg vil avhenge av faktorer som tomtepris, nødvendig
opparbeiding av tomt, behov for lagringskapasitet av råstoff før behandling, og ferdiggjæret
produkt etter behandling, hvorvidt ferdiggjæret produkt skal separeres i en vannfase og en fiberfraksjon, og hvordan biogassen utnyttes; brenning for produksjon av varme krever minst
investeringer, mens oppgradering til biometan krever relativt omfattende investeringer. Kun ved å
innhente tilbud fra leverandører av slike anlegg kan man få et noenlunde klart kostnadsbilde, men
dette er ikke aktuelt på nåværende stadium. I dette prosjektet ble det derfor forsøkt å anslå
investeringskostnadene ut fra data gitt i litteraturen. En erfaring fra gjennomgangen av litteraturdata er at de til dels varierte betydelig (Vedlegg Q). En samlet konklusjon er likevel at et biogassanlegg på Frosta trolig vil kreve en investering på 15-20 millioner kroner, med 10 og 25 millioner
kroner som ytterpunkter. Dersom man kutter ut omformingen av en del av energien til elektrisitet i
en kraft/varmegenerator eller lignende og bare produserer varme (og CO2), vil anlegget bli 15-20
% rimeligere. Dette forutsetter imidlertid at man har lokal avsetning for varmen i det minste store
deler av året.
2.1.6.2 Driftskostnader
De viktigste driftskostnadene ved et biogassanlegg vil trolig være personell, vedlikehold og
transport av gjødsel til og biorest fra biogassanlegget. Energiutgiftene er allerede inkludert som et
redusert utbytte av nyttbar energi utenfor anlegget. Vedlikehold kan forsiktig anslås til 5 % av
investeringen eller med et rundt tall, 1 million kroner per år. Driften av selve anlegget krever
neppe mer enn 1-2 årsverk, men i tillegg må husdyrgjødsla samles inn og fraktes til anlegget, og
restproduktene fraktes ut igjen. Med 48 tusen tonn husdyrgjødsel per år og transport fra gård til
anlegg 250 dager i året, er transportbehovet 192 tonn per dag. En tankbil med en kapasitet på 30
tonn per tur må gjøre 6-7 turer hver arbeidsdag. Avstandene er korte på Frosta, og det er mulig
man klarer seg med en bil, men to biler er nok mer realistisk. Et konservativt anslag blir da at
biogassanlegget, inkludert transport, krever tre årsverk som tilsvarer lønnsutgifter på 1,5-2
millioner kroner. Samlet gir dette driftsutgifter på minst 2,5-3 millioner kroner per år. At dette er
et konservativt anslag understrekes av at ekstrapolering av danske tall (Vedlegg Q) gir årlige
driftsutgifter på rundt 4 millioner kroner for et anlegg av den størrelsen som er aktuell på Frosta.
2.1.6.3 Inntekter
Inntektene fra et biogassanlegg vil i all hovedsak komme fra salg av energi. Eventuelle inntekter
fra salg av CO2, oppgradert gjødsel og biorest, vil neppe utgjøre mer enn noen få prosent av
inntektene fra salg av energi. Antar vi, noe optimistisk 0,5 kroner per kWh både for elektrisitet og
varme, gir dette inntekter på 2,5 millioner kroner per år.
11
2.1.6.4 Produksjon av biogass på Frosta er ikke bedriftsøkonomisk lønnsomt med dagens
rammebetingelser
Inntektene fra et biogassanlegg på Frosta vil med dagens energipriser knapt dekke driftsutgiftene
til anlegget, langt mindre avskrivning og renter på investeringene. Anlegget vil ikke være bedriftsøkonomisk lønnsomt med nåværende rammebetingelser.
2.1.6.5 Kan fremtidige tekniske forbedringer gi bedre bedriftsøkonomi?
Dagens teknologi for produksjon av biogass er ikke prosessteknisk optimal, og nye tekniske
løsninger kan utvilsomt resultere i mer kompakte løsninger med kortere oppholdstid for biomassen og reduserte investeringskostnader. Imidlertid, så lenge inntektene fra biogassproduksjonen knapt dekker driftskostnadene, vil selv ikke en halvering av investeringene (et optimistisk
anslag) føre til en dramatisk forbedret prosessøkonomi. Økte salgsinntekter er nødvendig.
Den viktigste inntektskilden er salg av energi. Økte energipriser, enten som en følge av generelt
økte priser eller statlig subsidiering, er nødvendig for å gjøre biogassprosessen bedriftsøkonomisk
interessant i Norge. I Tyskland er lange (mange år) statlig subsidierte energikontrakter (ca 1,85
kr/kWh) virkemiddelet som benyttes for å stimulere til utbygging av biogassanlegg. Med priser på
dette nivået vil biogassproduksjon trolig være bedriftsøkonomisk lønnsomt også i Norge.
En ulempe med biogass fra anlegg av en størrelse som på Frosta og Ørland, er at mulighetene for
å utnytte energien i gassen optimalt er begrensede. En stor del av energien ender opp som varme
som må utnyttes lokalt, og det er få bedrifter og institusjoner som har et tilstrekkelig varmebehov
til å ta unna all varmen hele året. Samtidig gjør det høye innholdet av CO2 (30-45 %) gassen
uegnet for komprimering til flytende form. Dermed blir lagringsmulighetene begrensede og
transport av gassen over lengre distanser uaktuelt. Teknologi for å separere metan og CO2 foreligger, men er ikke lønnsom for små anlegg. Ny teknologi som membranseparasjon kan endre
dette bildet. Sluttproduktet fra en separasjon av biogass, biometan, kan komprimeres til flytende
form og lagres, og kan også benyttes blant annet til drivstoff. Dette vil gi biogassen høyere verdi,
men om det er tilstrekkelig til å gi bedriftsøkonomisk lønnsomhet, er ikke kjent.
2.1.7 Konklusjon
Produksjon av biogass fra husdyrgjødsel kan både på Frosta og Ørland teoretisk dekke omkring 5
% av kommunens energibehov. Dersom man på Ørland i tillegg forgjærer 10 tusen tonn fiskeavfall per år, vil dette øke produksjonen til et nivå tilsvarende om lag 15 % av kommunens energiforbruk. Dette forutsetter imidlertid at man klarer å utnytte varmen, som utgjør vel halvparten av
den produserte energien, på en god måte. På Frosta har man en veksthusnæring med behov for
CO2, noe som kan gjøre biogassproduksjon ekstra interessant der. Med dagens energipriser (0,5
kr/kWh) er imidlertid produksjon av biogass på Frosta fra husdyrgjødsel og mindre mengder
planteavfall, ikke bedriftsøkonomisk lønnsomt. Et grovt overslag tilsier at energiprisene bør være
rundt tre ganger høyere enn i dag før biogassproduksjonen kan bli bedriftsøkonomisk lønnsom. En
noenlunde tilsvarende konklusjon er trukket for Ørland, men det er ikke regnet på Ørland i dette
prosjektet. En utbygging av sentraliserte biogassanlegg for handtering av husdyrgjødsel bør
således primært ses på som et miljøtiltak for å redusere utslippene av drivhusgasser fra landbruket, hvor energiproduksjonen er en ekstra bonus. En slik utbygging vil neppe skje uten rammebetingelser som gjør dette bedriftsøkonomisk lønnsomt.
12
2.2 WP2 Miljøsystemkunnskap
Målsettingen med miljøsystemvurderingen er å gi innsyn i hvilke faktorer som påvirker
miljøprestasjonen til et biogassanlegg på Ørland og Frosta. Prosesskunnskap og effektiv drift er en
del av dette, men vel så viktig er det å se anlegget sammen med de mulighetene som finnes for
råvarer og sammensetning av produkter fra anlegget.
Det finnes etter hvert flere studier som presenterer systemvurdering av miljøkonsekvenser fra
biogassproduksjon, også sammenlignet med andre energi- og drivstoffalternativer (Zah et al.,
2007, Thyø og Wenzel, 2007). Hovedkonklusjonene fra disse er at valg av råstoff og utnyttelse av
eventuelle biprodukter er svært viktig for utfallet med hensyn på energieffektivitet og klimagassutslipp. Organiske avfallsmaterialer og husdyrgjødsel er generelt gode råvarer siden de utgjør en
eksisterende kilde som ikke krever tilleggsproduksjon. Energivekster, for eksempel, krever i større
eller mindre grad innsats av materialer og prosessering. Dette gjør husdyrgjødsel attraktivt også ut
fra andre miljøhensyn enn energi og klimagassutslipp, som bruk av potensielt matproduserende
landområder, spredning av plantevernmidler og luftutslipp av partikulært materiale, NOx og SO2.
Når en skal vurdere den samlede miljøprestasjonen til bioenergisystemer, er det nødvendig å se
anlegget i et utvidet perspektiv med hensyn på råvarer og produkter (Zah et al., 2007, Edwards et
al., 2007, Jungk 2000, Eriksson et al., 2007, Berglund og Börjesson, 2006). Hovedproduktet er
metangass, som kan brukes til varme, elkraft eller drivstoff. Anlegget vil også kunne erstatte et
behandlingsanlegg for organisk avfall, fra husholdninger, slambehandling eller andre kilder.
Utråtnet materiale, såkalt biorest, er en kilde til organiske materialer og næringsstoffer, som kan
brukes til gjødning, vekstmateriale eller andre produkter. En vurdering av anleggets miljømessige
prestasjon må sammenligne summen av de nevnte produktene med deres alternative
fremstillingsmåte.
En viktig erstatningseffekt for husdyrgjødsel og klimagassutslipp er hvordan biogassproduksjonen
påvirker N2O og metanutslipp ved spredning av stabilisert våtfraksjon etter fermentering, i
motsetning til lagring og spredning av råmøkk om biogassanlegget ikke er aktivt. Biogassanlegget
har også store muligheter for å øke næringsverdien i våtfraksjonen ved at det reduserer tap av NH3
under lagring (Börjesson og Berglund, 2007). En kan dermed se et biogassanlegg som klimatiltak
fra jordbrukets side, ikke bare som en kilde til alternativ energi.
2.2.1 For utsetninger for miljøsystemvur der ing
Vi gir her en kort beskrivelse av de viktigste forutsetningene for miljøregnskapet for biogassanlegget. En videre beskrivelse er gitt i Vedlegg N1 (oppsummerende powerpoint:
Metoderapport) samt rapporten som er utarbeidet for direkteutslipp fra norsk landbruk (MiSArapport 10/2010; se Vedlegg N2). Detaljerte inventar for biogassanlegget er gitt i Vedlegg N3
(livsløpsinventar utarbeidet i prosjektet for begge lokalitetene).
Prosjektbeskrivelsen la til grunn at det i løpet av prosjekttiden skulle være et anlegg i drift på
Ørland. Et slikt anlegg hadde gitt oss et verdifullt innblikk i sammenhenger mellom teori og
praksis for miljøprestasjonen til et biogassanlegg. De fleste slike studier til nå har tatt utgangspunkt i teoretiske anlegg, eller faktiske anlegg med store innslag av teoretiske vurderinger. Vi er
tvunget til å gjøre det samme, men ønsker i den grad det er mulig å ta utgangspunkt i
forutsetningene slik de er på de aktuelle lokaliseringene på Ørland og Frosta.
13
Ressur stilgang og biogassutbytte
• En beskrivelse av tilnærminger for å beregne mengder og sammensetning av ressurstilgang er gjort i arbeidspakke 1, se Vedlegg Q. Disse viser at det er stor variasjon i kildedata og vanskelig å finne gode verdier, og resultatene vil nødvendigvis variere avhengig av
grunnlaget som velges.
• Vi regnet her forventet biogassutbytte i henhold til maksimalt utbytte under optimale
forhold, slik det antas i nasjonal rapportering for Norge til FNs klimapanel. Faktorene er
summert i tabellene som følger.
Tabell 1 Faktorer i beregning av gassutbytte (Kilde: Sandmo 2009)
Buskap
Husdyrgjødsel
(tonn/år/dyr)
VS-innhold
(vekt-%)
Metanutbytte
(m3 CH4/tonn VS)
Nitrogen
(kg/år/dyr)
Melkeku
16.43
9.2
180
82
Annet storfé
10.95
9.0
210
29
Slaktegris
1.64
9.5
210
4.4
Avlsgris
3.29
9.5
210
18.3
Slaktekylling
0.03
19.4
250
0.053
Tabell 2 Buskap og spredeareal for Ørland og Frosta
Frosta
Ørland
954
4 647
Annet storfé
6641
1 322
Slaktegris
1484
306
28300
18 958
269
1 787
Korn og frøproduksjon
9969
17162
Gras og beite
4100
25969
Potet
4800
175
Frilandsgrønnsaker
2168
178
Buskap (dyr på bås)
Melkeku
Avlsgris
Slaktekylling
Jordbruksareal (da)
Økologisk areal
634
Tr ansportbehov
• 10 km transport med bil til biogassanlegg med henting ca hver 14 dag.
• Her antas et kjøretøy med ganske liten transportkapasitet, noe som illustrerer betydningen
av god transportorganisering. Transport kan bety noe mer enn det som vises her ved lang
avstand, men det anses mer sannsynlig at logistikken er bedre enn vist her ved bedret
innsamling per runde og størrelse på transporttank.
• Betydningen av transport er også undersøkt ved å se på lengre avstander, dvs. 20 km og 40
km kjørelengder til anlegget.
Ener gi- og dr iftseffektivitet
• Mesofil prosess, 20 dagers oppholdstid.
• Fult utbytte av teoretisk gasspotensial.
• Oppsamling av gass fra lagring før og etter gjæring.
14
•
•
•
•
•
•
Anlegget er modellert med god energiutnyttelse, gjenvinning av varme fra biorest
Slam blir hygienisert (70 °C).
Anlegget modelleres med en elkraftutnyttelse på 40 % og varmeutnyttelse på 48 % av
samlet energiinnhold i biogassen som utnyttes.
1 % tap av metan fra anlegget. Gjennomsnittsverdier som brukes ellers er innenfor 1-15 %
og vi antar dermed et godt styrt anlegg. Et dårlig anlegg vil ha tap mye mer, sannsynligvis
over 5 % av samlet produksjon.
Intern bruk av elkraft antas fra egen kraftproduksjon.
Betydningen av intern elkraftforbruk er undersøkt i mer detalj der forbruket antas som 10,
20 eller 40 % høyere enn basisalternativet.
Pr odukter fr a anlegget
• Varme: Til erstatning for oljefyr på Frosta (som antatt for drivhus), og til erstatning for eldrevet varmeveksler (som installert på Ørland).
• Betydningen av erstatningseffekten er undersøkt i mer detalj ved å sette opp alternativer
for begge anleggene; olje og naturgass på Brekstad, og naturgass på Frosta.
• Elektrisitet: Til erstatning for nordisk markedssammensetning i 2006.
• Gjødsel: Til erstatning for standard kunstgjødsel på N- og P-basis, beregnet fra gjødseleffekt for husdyrgjødsel og kunstgjødsel, medregnet at for husdyrgjødsel så spres denne to
ganger (vår- og høstspredning) og avrenning fra begge typer gjødsel.
• Basisalternativet antar at all biorest erstatter kunstgjødsel, både N og P.
• Betydningen av denne erstatningseffekten er undersøkt ved å sette opp alternativer med
mindre erstatning, hhv til erstatning for 80, 50 og 20 % av kunstgjødsel.
• CO2 fra forbrenning av biogass: Til erstatning for CO2 fra propangassbrenning på Frosta,
som er dagens praksis. Dette er aktuelt på Frosta der det i dag finnes flere veksthus.
• Det finnes ikke mye erfaring med å bruke biogassen til slik CO2-produksjon. Anvendelsen
vil sannsynligvis kreve rensing av avgassen fra forbrenningen før det mates inn i veksthuset, men vi ser ikke at dette vil ha særlig effekt på miljøregnskapet for slik anvendelse.
• Vi regner kun CO2 som dannes ved forbrenning av metan i biogass, ikke CO2 i biogassen
selv om dette utgjør opp til 45 % av volumet av biogass fra reaktoren.
Bedr e gjødselhåndter ing
• Det er i dette prosjektet utarbeidet en rapport for beregning av utslipp fra landbruket, til
bruk i livsløpsvurdering av matproduksjon og biogass for husdyrgjødsel. Denne tar
utgangspunkt i norsk utslippsrapportering til FNs klimapanel, og dekker nitrogenavrenning
ved spredning, samt luftutslipp ved lagring og spredning av kunstgjødsel og husdyrgjødsel, inkludert metan, lystgass og ammoniakk.
• Andelsmessig utslipp av N2O ved spredning av husdyrgjødsel og utråtnet biorest antas lik,
men absoluttutslipp er noe større for bioresten siden netto innhold av N er større i denne.
Til gjengjeld vil biogassanlegget fjerne det meste av gassutslipp fra lagring av gjødsel.
• Effekten av bedre gjødselbehandling er mindre i Norge enn i mange andre land som følge
av kaldt klima. Dette har mye å si for konklusjonene slik de fremkommer i våre resultater.
• Utslipp av N2O fra lagring og håndtering av husdyrgjødsel reduseres merkbart.
15
2.2.2 Klimar egnskap for biogassanlegget
Vi har vurdert biogassanlegg på begge lokalitetene, Frosta og Brekstad. Disse er forskjellig i
forutsetninger med hensyn på råvaretilgang og avsetning på produkter, slik det er summert i
forrige avsnitt og i kapittelet for arbeidspakke 1 og 3. Resultatene for klimagassregnskapet for
anleggene er vist i figurene som følger, Figur 3 for Ørland og Figur 4 for Frosta.
Figur 3
Klimaregnskap for biogassanlegg på Brekstad/Ørland. Merk at vi regner utslipp fra forbrenningen som CO2-nøytral. De er likevel tegnet med her for å illustrere størrelsen.
Figur 4
Klimaregnskap for biogassanlegg på Frosta. Merk at vi regner utslipp fra forbrenningen som
CO2-nøytral. De er likevel tegnet med her for å illustrere størrelsen.
Figurene summerer standardberegningen for anlegget (standard) sammenlignet med basisalternativet (baseline), og ulike antagelser for anlegget for transportavstand (20 og 40 km), for
intern elektrisitetsbruk (økning på 10, 20 og 40 %), og for erstatningseffekt fra biorest mot kunst-
16
gjødsel (80, 50, og 20 %). Det er også lagt til tilleggsvurderinger for hvilken varmekilde anlegget
erstatter (oljefyr, varme fra naturgass).
Kort summert er hovedkonklusjonene som følger:
• Biogass representerer et godt klimatiltak for landbruket.
• Direkteutslipp fra håndtering og spredning betyr mye, både for biorest og opprinnelig
husdyrgjødsel. Biogassanlegget representerer en vesentlig forbedring i så måte, der omtrent en
tredel av klimagassutslippene fra gjødselhåndtering kan tas bort om husdyrgjødsel sendes til et
biogassanlegg, i hovedsak gjennom mer kontrollert og kortere lagringstid.
• Resultatene viser at selv om biogassanlegget reduserer klimagassutslippene fra gjødselhåndtering, så er det rom for mye forbedring ved å bruke spredeløsninger som reduserer
ammoniakk- og lystgassavdamping.
• Transport av husdyrgjødsel er en viktig del av prosessbidraget for et biogassanlegg. Basisvurderingen som gjøres her er med et lite kjøretøy og relativ kort kjørelengde. Det er derfor
viktig å tenke på logistikken når en optimaliserer anlegget. Det er i løpet av prosjekttiden
foreslått å erstatte kjøring med pumping, noe som kan bedre prestasjonen.
• Alle produktene fra et biogassanlegg bidrar positivt til klimaregnskapet. Dette viser at det er
viktig å se anlegget sammen med de lokale forholdene som bestemmer avsetningspotensialet
for de ulike produktene (varme, elkraft, CO2, gjødsel), og undersøke muligheter for nye
produkter (for eksempel vekstmedium).
• Råvaretilgangen for husdyrgjødsel på Frosta inneholder mer gjødsel fra gris og fjærkre, som
har et større gasspotensial per volum råvare. Dette vises også i resultatene.
• Det vises ikke i resultatene her, men det ble i løpet av prosjekttiden undersøkt ulike modeller
for beregning av gasspotensial og kilder til beskrivelse av egenskaper til husdyrgjødsel. Det
finnes etter hvert også en ganske stor litteratur som beskriver utslipp av ammoniakk, lystgass
og metan fra prosesstrinn for konvensjonell gjødselhåndtering og bruk av husdyrgjødsel til
biogassproduksjon. Konklusjonen fra dette arbeidet er at det er svært vanskelig å finne verdier
som er konsistente og entydige. Det er oftest nødvendig å sette sammen ulike faktorer fra
forskjellige kilder, det vil si at det er store problemer med intern konsistens i tallgrunnlaget.
Slik konsistens er nødvendig for å få en rettferdig sammenligning av situasjonen uten et
anlegg (baseline) og med et anlegg i drift.
• De tidlige beregningene som ble gjort i prosjektet benyttet kildedata fra ulike studier, ofte for
anlegg i Danmark og Tyskland. Gode studier for disse landene er gjort av Møller (2003) for
Danmark og Amon (2002) for Tyskland. Disse viste vesentlig bedre klimaeffekt av et
biogassanlegg enn det som er lagt til grunn her. Forskjellen skyldes i hovedsak klimatiske
forhold. Et kaldt klima gir mindre dannelse av metan fra lagring av husdyrgjødsel, noe som
gjør at den relative fordelen med et biogassanlegg blir mindre. Dette er et viktig poeng når en
setter konklusjoner fra studier i andre land i en norsk sammenheng.
2.2.3 Miljøeffekter utenom klima
Så langt har vi diskutert klimagassutslipp og holdt andre typer miljøpåvirkning utenom. Det er
viktig og interessant å se om konklusjonene som er gjort holder også for andre typer miljøpåvirkninger. Dette kan for eksempel undersøkes ved å se hvilke som er uforholdsmessig mye
påvirket, slik det er summert i Figur 5.
17
Forbruk av fossile ressurser
Forbruk av metallressurser
Forbruk av vannressuser
Endring av bruk av areal, nybrott
Bruk av byareal
Bruk av jordbruksareal
Økotoksisitet i hav
Økotoksisitet i ferskvann
Økotoksisitet på land
Lokal overgjødsling i hav
Lokal overgjødsling i ferskvann
Forsuring av jordmasser
Radioaktiv stråling
Partikkelutslipp
Fotokjemisk oksidasjon (smog)
Humantoksisitet
Ozonnedbrytning
Klimagasser
Figur 5
Gjødselhåndtering, biogassproduksjon, på Brekstad/N
Gjødselhåndtering, konvensjonell, på Brekstad/N
Gjødselhåndtering, biogassproduksjon, på Frosta/N
Gjødselhåndtering, konvensjonell, på Frosta/N
Relativ betydning av ulike typer miljøpåvirkning fra gjødselhåndtering på Ørland/Brekstad og
Frosta, med konvensjonell behandling og for biogassanlegg (normaliserte resultater, globale
utslipp).
Resultatene viser at overgjødsling, forsuring og partikkelutslipp er uforholdsmessig mye påvirket,
mens klimagasser ikke er øverst på lista. Ytterligere undersøkelser med bruk av andre metoder for
å måle miljøpåvirkning, det vil si ReCiPe endepunktmetode og EPS2000, indikerer begge to at
mye av miljøkonsekvensene ut fra et skadeperspektiv likevel er knyttet til bruk av fossile drivstoff, gjennom klimagassutslipp, forbruk av fossile ressurser og utslipp av partikler fra
forbrenningen.
Alle disse tilleggsvurderingene støtter den konklusjonen at biogass fra husdyrgjødsel på de to
lokalitetene som undersøkes her er et godt miljøtiltak. Mye av miljøeffekten er forbundet med
erstatning av fossile ressurser, ikke bare direkte ved at den tilbys varme og elkraft, men også i det
at biogassanlegget tilbyr produkter som ellers må produseres med fossil energi.
2.2.4 Er statning av kunstgjødsel og gjødselbehov
Resultatene summert over antar at all biorest fra anlegget erstatter kunstgjødsel. Beregningene
teller med forskjeller i gjødseleffekt for husdyrgjødsel og kunstgjødsel, og mindre gjødseleffekt
ved høstspredning av husdyrgjødsel. Det kan diskuteres i hvor stor grad biorest vil erstatte kunstgjødsel, og forskyvningen er sannsynligvis mindre enn det som vises her. Likevel, resultatene
understreker gjødselverdien i bioresten, og viser at god planlegging vil øke prestasjonen til et
biogassanlegg. Erstatningseffekten kan økes ved, for eksempel, å legge til rette for lagring av
stabilisert biorest og slik få mer spredning i vekstfasen.
Biogassanlegget vil også øke sannsynlighet for erstatning om bioresten blir varmebehandlet, noe
som antas i anlegget som modelleres her. Da vil det også være lettere å få avsetning for
husdyrgjødsel på areal utenfor egen gård. For å vise hva dette betyr kan vi se på gjødseltilgang og
spredeareal for de to områdene Ørland og Frosta. Dette er vist i Figur 6, som gir totalinnhold og
18
gjødseleffekt av nitrogen i husdyrgjødsel i de to kommunene, sammenlignet med gjødselbehovet
estimert fra landbruksareal og arealbruk.
Figuren illustrerer at i begge områdene er nitrogengjødselbehovet større enn tilgangen gjennom
husdyrgjødsel. Det skal dermed være mulig å finne lokale spredeareal for biorest. På Ørland tilsvarer husdyrgjødsel fra storfe et potensial noe mindre enn det samlede behovet til gras og eng.
På Frosta ser vi det samme for storfe, men vi ser også at husdyrgjødsel fra gris i så måte bør være
et verdifullt tilskudd. Gjødselavsetning bør finnes på areal til korn- og frøproduksjon, og til
potetland på Frosta.
Vi kan videre undersøke den tilsvarende situasjonen for fosfatinnholdet i husdyrgjødsla, slik det er
summert i Figur 7. Gitt nasjonal gjødslingsnorm, er P-tilgangen på Ørland samlet ganske lik
behovet, men det er et overskudd av husdyrgjødsel gitt spredning kun på gras og eng. Dette bildet
er enda mer tydelig på Frosta, der P-innholdet i stor grad stammer fra grisegjødsel, og samlet
tilgang tilsvarer summen av behov til gras/eng, korn og potetland. Bruk av husdyrgjødsel til disse
områdene vil ganske sikkert erstatte bruk av P-holdig kunstgjødsel.
Nitrogengjødsling, effekt antatt høst- og
vårspredning av husdyrgjødsel (kg N)
Det er ellers kommet frem i prosjektet at avsetning på husdyrgjødsel anses som et lokalt problem
på Frosta på grunn av høyt P-innhold i jorda. En effektiv måte å fjerne P fra husdyrgjødsel, eller
biorest etter biogassreaktor på, er ved separering av fast og flytende fraksjon. Dette kan gjøres ved
å bruke en skrueseparator eller sentrifuge. Best effekt oppnås med sentrifuge, som skiller fast og
flytende slik at rundt 20 % av nitrogen og 70 % av P går til den faste fraksjonen med høyt
tørrstoffinnhold. Det gjenværende filtrat kan så spres som normalt, og den faste fraksjonen kan
enklere lagres og eventuelt transporteres til avsetning i Frosta eller utenfor kommunen.
Energibruk til separering er relativt liten i forhold til ellers elkraftbruk i biogassanlegget, ca 0,17
kWh per tonn biorest. Dette er regnet med i samlet energibruk i anleggene som vurderes her.
Anna dyrkamark
700.000
Potet
600.000
Korn og frøproduksjon
Gras og beite
500.000
Kylling
400.000
Gris
300.000
Storfe
200.000
100.000
0
N, totalt
N, effekt
Ørland
N, behov
N, totalt
N, effekt
Frosta
N-behovet er regnet etter nasjonal gjødslingsnorm.
Nitrogenavrenning er regnet for gjødseleffekt og -behov, i henhold til nasjonale beregningsmetoder
Figur 6 Nitrogengjødsling, totalinnhold og gjødseleffekt av tilgjengelig husdyrgjødsel sammenlignet med
tilsvarende kunstgjødselbehov.
19
Fosfatgjødsling, effekt antatt høst- og
vårspredning av husdyrgjødsel (kg P)
Anna dyrkamark
Potet
100.000
Korn og frøproduksjon
Gras og beite
80.000
Kylling
Gris
60.000
Storfe
40.000
20.000
0
P, husdyrgj.
P, filtrat
P, behov
Ørland
P, husdyrgj.
P, filtrat
P, behov
Frosta
N-behovet er regnet etter nasjonal gjødslingsnorm.
Nitrogenavrenning er regnet for gjødseleffekt og -behov, i henhold til nasjonale beregningsmetoder
Figur 7 Fosfatgjødsling, P-innhold og gjødseleffekt av tilgjengelig husdyrgjødsel sammenlignet med
tilsvarende kunstgjødselbehov.
2.2.5
Slutninger fr a miljøsystemvur der ingen
• Frosta har større gasspotensial per volum råvare, på grunn av grise- og hønsegjødsel. Dette
betyr en del for anleggseffekten, både for gassutbytte og for unngåtte utslipp ved bedre gjødselbehandling. Fra dette kan en trekke to ulike slutninger, med relevans mot to forskjellige
publikum:
o Områder med hovedsakelig storfe bør søke å øke gassutbytte ved å blande inn avfallsstoffer
med høyere næringsinnhold (organisk og N). Et høy N-innhold vil imidlertid kunne ha
konsekvenser for drift og prosesskontroll.
o Områder med stor tilgang på grise- og hønsegjødsel kan være godt egnet for biogassproduksjon, dog med de begrensninger som er nevnt over for prosesskontroll.
• Vi har funnet at de direkte utslippene fra gjødselbehandlingen er mindre i Norge enn det som er
oppgitt for mange andre land, hovedsakelig grunnet kaldt klima. Vår vurdering er gjort ut fra
tall mest mulig tilpasset norske forhold og brukt i nasjonal klimarapportering. Dette gjør at
resultatene ikke nødvendigvis støtter konklusjoner fra andre studier som er basert på tall fra
danske eller tyske forhold.
• Resultatene peker på at klimaprestasjonen til gjødselbehandling ikke er gitt av anlegget alene,
men er et resultat av tiltak på gården, gode transportløsninger og god praksis i et anlegg.
• Utnyttelse av produktene fra anlegget er bestemmende for prestasjonen. Frosta og Ørland har
ulike forutsetninger i så måte, og dette gjenspeiles i resultatene. På Frosta er det avsetning for
varme, elkraft og CO2 til drivhus. Situasjonen på Ørland er noe annerledes, i og med at det
allerede finnes effektive varmeløsninger og ikke noe behov for CO2. Disse forskjellene vises i
resultatene.
• Resultatene viser at biogassanlegg er et godt miljøtiltak, men særlig klimaeffekten varierer med
forutsetningene som benyttes for avsetning av produktene. Det betyr at det er viktig å plassere
anlegget i et lokalt nettverk for sikker og god utnyttelse av produktene fra et biogassanlegg.
Resultatene viser betydningen av samhandling for å oppnå god miljøeffekt av et biogassanlegg.
20
2.3 WP3 Biomobiliser ing
Hensikten med WP3 Biomobilisering har vært å se på hvordan forholdene kan legges til rette for
biogass som en innovasjonsprosess i lokalsamfunn som Ørland og Frosta. Utgangspunktet for de
to case-kommunene er på flere måter ulikt. Et viktig skille går på historikk. Mens aktører på
Ørland har holdt på med biogass siden tidlig på 1990-tallet, er biogass et nytt prosjekt som det er
gjort lite med på Frosta. Frosta ble med som case i prosjektet fordi det i utgangspunktet skulle
være gode forutsetninger for biogassproduksjon og fordi det burde være gode muligheter for
erfaringsoverføring mellom Ørland og Frosta.
Forskningsblikket på de to casene har derfor vært ulikt. Mens vi i analysen av Ørland har sett
bakover i tid på hva som er blitt gjort for at Ørland har fått til det de har på biogass, har vi i
analysen av Frosta sett på hva som kan og bør gjøres for å få til en levekraftig satsing på biogass.
Følgelig er analysen av Ørland sentrert rundt historikken i prosjektet og kritiske hendelser og
nøkkelaktører. Analysen av Frosta er knyttet til hvor Frostasamfunnet ser for seg å gå i de
kommende årene, hva de lokale forutsetningene for å få til en slik utvikling er og hvordan en
biogassatsing passer inn i visjoner og strategier for ønskt Frostaidentitet.
Siden de to casene er blitt analysert etter hverandre i tid - Ørland i 2009 og Frosta i 2010 – er det
Frosta som hovedsakelig har nytt godt av å kunne sammenlignes med Ørland som case. Enkelte
funn ved Ørland-caset er likevel blitt tydeligere i arbeidet med analysen av Frosta, blant annet
Ørlandmiljøets evne til å skape et strategisk handlingsrom for biogass på tross av manglende
utsikter til bedriftsøkonomisk lønnsomhet.
2.3.1 Ør land
Beskrivelsen av biogassatsingen på Ørland er hovedsakelig hentet fra et kapittel i rapporten
Biogass. Kunnskapsstatus og forskningsbehov (Sørheim et al., 2010: 39-42).
Om Ørland
Primærnæringer (jordbruk, skogbruk og fiske) utgjør 35 % av næringsvirksomheten i Ørland
kommune. Landbruket står for mellom 50 og 70 % av klimagassutslippene i kommunen. Til
sammenligning utgjør primærnæringene 18 % av næringsvirksomheten på nasjonalt nivå, mens
landbruket her står for 9 % av klimagassutslippet 10. At tiltak for å redusere kommunens
klimagassutslipp rettes mot landbrukssektoren er således rimelig.
En sentralt biogassanlegg lokalisert på Ørland vil være basert hovedsakelig på husdyrgjødsel
levert av bønder i fabrikkens nærområde. Analyser gjennomført av konsulentselskapet ECgroup
på oppdrag for Ørland kommune viser at det er tilgjengelig 50.000 tonn gjødsel per år fra
storfebesetninger i Ørland. Av dette kan en bioreaktor generere 1,4 millioner m³ biogass per år
med et energiinnhold på 7 GWh 11.
ECgroups analyser tyder videre på at det er gode forutsetninger for etablering av en sentralisert
biogassfabrikk på Ørland. ECgroup argumenterer med at: - Det er et tett landbruksmiljø med mye
gjødsel på et lite område, - det er god tilgang på råmaterialer (husdyrgjødsel, biprodukter fra
næringsmiddelindustri og matavfall fra storhusholdninger), - det er kunder som kan kjøpe varme,
10
Tall hentet fra dokumentet ”Energi- og miljøplan for Ørland kommune 2007-2010” og St.melding 39:
Klimautfordringen – landbruket en del av løsningen, Landbruks og matdepartementet 2008-2009.
11
”Biogass Ørland”. Presentasjon av Ove Taranger Nesbø, ECgroup AS på Biogass 09, Fosen, 11. mai 2009.
21
gass og/eller strøm, - det er bønder og kunder som kan benytte bioresten, - det er en aktiv
kommune og lokalt energiverk og - det er vilje og gjennomføringsevne.
Flere av informantene i intervjuundersøkelsen, både lokale aktører involvert i prosjektet og
regionale aktører uten eierinteresser i prosjektet, bekrefter at det i lys av forutsetningene i Norge
er spesielt godt grunnlag for et sentralisert biogassanlegg basert hovedsakelig på husdyrgjødsel på
Ørland. Her blir nettopp det tette landbruksmiljøet med mye råmaterialer og korte avstander
trukket frem som en styrke.
Biogass på Ørland
Samtlige av de intervjuede knytter oppstarten av biogassatsingen på Ørland til Svein Lilleengens
gründervirksomhet. Tidlig på 90-tallet satte han på eget initiativ opp et gårdsbasert biogassanlegg
basert på husdyrgjødsel. Etter hvert som Lilleengen utviklet egen kompetanse på temaet, begynte
han å jobbe med å få i gang en mer omfattende biogassatsing på Ørland, der han mente det var
svært gode forutsetninger for et sentralisert biogassanlegg basert på husdyrgjødsel.
Lilleengens gründervirksomhet ble senere koblet med Fosen Næringshages arbeid med næringsutvikling, og spesielt Næringshagens arbeid med Energi- og miljøplan for kommunen på andre
halvdel av 2000-tallet. Gjennom Fosen Næringshages systematiske arbeid med biogassprosjektet
og Lilleengens entusiasme tas det stadig flere initiativ, og et økende antall aktører kobles til
prosjektet. Dette skaper stadig mer moment i biogassatsingen. Fosen Næringshage beskriver 2005
som oppstartåret for dette målrettede arbeidet. Fra da av bruker også Næringshagen bærekraftig
utvikling som en referanseramme for sitt arbeid. I 2006 oppretter en kontakt med tyske
konsulenter på biogass, og biogassprosjektet presenteres og selges inn til FoU-aktører som
Bioforsk og SINTEF, Fylkeskommunen i Sør-Trøndelag, lokalt og regionalt bondelag og det
lokale kraftselskapet Fosenkraft. Skisser over prosjektet blir også lagt frem for Landbruksdepartementet og Enova, og Fosen Næringshage får prosjektledelsen for arbeidet med Energi- og
miljøplan for kommunen.
I 2007 arrangeres studietur til Tyskland for sentrale interessenter, arbeidet med å organisere
bøndene som råvareleverandører og deleiere av fabrikken igangsettes, og Energi- og miljøplan for
kommunen ferdigstilles – et arbeid som kommunen samme år mottar Fylkesmannens miljøpris
for. I 2008 avsluttes ECgroups forstudie på oppdrag av Fosenkraft, og et forskningsprosjekt med
NTNU, SINTEF og FoU-selskapet MiSA bevilges midler fra Norges forskningsråd.
I 2009 legges Stortingsmelding 39 frem, og mål for den nasjonale satsingen på biogass skisseres.
Bøndene som skal levere råvarer til anlegget konstituerer seg ytterligere, og samvirket Biogass
Fosen SA med 58 medlemmer blir etablert. De fremtidige eierne av biogassanlegg (Biogass Fosen
SA og Fosenkraft AS) konstituerer seg gjennom etableringen av selskapet Agro Energi AS, og
Fosen Næringshage arrangerer nasjonal konferanse om biogass på Ørland. Senere samme år
mottar Ørland kommune i samarbeid med tre andre trøndelagskommuner økonomisk støtte fra
Statens Landbruksforvaltning til et prosjekt på logistikkutfordringer ved sentrale biogassanlegg.
Det blir søkt Enova om investeringsstøtte til biogassfabrikk – noe en får avslag på og oppfordring
om å søke på nytt tidlig i 2010, og nøkkelaktører i biogassatsingen gjennomfører et møte med
landbruksministeren om prosjektet tett opp mot årsskiftet.
Ved utgangen av 2009 foreligger det planer om å søke Enova om investeringsstøtte på nytt.
Logistikkprosjektet og forskningsprosjektet i regi av SINTEF/MiSA/NTNU går sin gang. En
22
jobber videre for å påvirke de økonomiske rammevilkårene for biogass, og en har store
forventninger til hvilke virkemidler regjeringen vil bruke for å realisere målsettingene skissert i
Stortingsmelding 39.
Kritiske faktorer for biogassatsingen
Er prosjektet en suksess?
På Ørland har det blitt jobbet systematisk med etablering av sentralisert biogassanlegg over flere
år. Suksesskriterium nr. 1 for de involverte aktørene er etablering av en ferdig og velfungerende
biogassfabrikk. Blant lokale interessenter som er intervjuet er det de som gir uttrykk for
utålmodighet og skepsis til at en ennå ikke er kommet i gang med byggingen av fabrikk, mens
andre, både lokale interessenter og regionale aktører som ikke er direkte involvert i prosjektet,
argumenterer for at dette er trege prosesser som involverer et komplekst nettverk av aktører og
beslutningstakere, og at en i lys av dette er kommet langt. Flere argumenterer også for at det
meste er på plass lokalt for å realisere biogassfabrikken. Grunnen til at fabrikken ikke er bygd
ligger på sentralt hold og i manglende politisk vilje og evne til å satse på fornybar energi.
Uavhengig av om en definerer biogassprosjektet på Ørland som en suksess eller ei, så er det mye å
lære om etablering av sentralisert biogassanlegg fra arbeidet gjort på Ørland.
Nøkkelaktører
Biogassatsingen utgjør etter hvert et komplekst nettverk av aktører som har ulike roller i
prosjektet. Samtidig er det også en kjerne i dette nettverket bestående av nøkkelaktører som
prøver å koordinere de ulike aktørene og drive prosjektet fremover. Her er det ulike roller som har
vært kritiske for prosjektet:
- Gründeren: Svein Lilleengens langsiktige arbeid med å få til en tyngre biogassatsing på Ørland
er helt sentralt for det en har fått til så langt. Med sin erfaring med eget gårdsbasert biogassanlegg
og omfattende foredragsvirksomhet, er han blitt en nasjonal kapasitet på praktisk tilrettelegging
for biogassproduksjon, og således en unik ressurs for biogassatsingen på Ørland.
- Tilretteleggeren: Fosen Næringshage er den som har koordinert prosjektet de siste årene.
Næringshagens eierskap har gitt biogassprosjektet tilgang til Næringshagens nettverk, ressursbase
og systematikk. Koblingen til Næringshagen og dens arbeid med Energi- og miljøplan for
kommunen har også sikret at biogassatsingen er sett i lys av kommunens øvrige energisatsing.
- Lokale eiere: Prosjektet har etter hvert fått lokale eiere. Fosenkraft er det lokale energiselskapet
som leverer elektrisk kraft og som eier og drifter el. nettet. Bøndene som råvareleverandører til
anlegget og mottakere av biorest har organisert seg i samvirket Biogass Fosen SA, der det er til
sammen 58 andelshavere. Fosenkraft og Biogass Fosen SA har etablert selskapet Agro Energi AS
som skal eie biogassfabrikken.
- Den eksterne pådriveren: Konsulentselskapet ECgroup har sett prosjektet utenfra og i lys av
lignende prosjekt, og kommet med innspill på bestilling.
- Den utålmodige kapitalisten: I den grad det er roller som mangler er en av dem den utålmodige
kapitalisten som tvinger prosjektet fremover. Forklaringen på denne aktørens fravær er manglende
utsikter til profitt ut fra det som er dagens rammevilkår for biogassproduksjon.
23
Kritiske hendelser
De intervjuede trekker frem flere hendelser som kritiske for at prosjektet er kommet så langt som
det er i dag:
- Tålmodig entusiasme: Lilleengens initiativ og tålmodige entusiasme representerer såkornet og
kontinuiteten i prosjektet.
- Energi- og miljøplan: Energi- og miljøplanen og ikke minst prosessen frem til ferdig plan er
beskrevet som sentral og viktig for biogassatsingen. Planen er med på å gi biogassatsingen
legitimitet og relaterer prosjektet til kommunens overordnede energispørsmål. Det at planen
mottok Fylkesmannens miljøpris er med på å gi den ytterligere tyngde og autoritet.
- Biomobilisering: Flere informanter sier de var overrasket over oppslutningen for prosjektet blant
bøndene. Initiativtakerne blant bøndene gir uttrykk for at de forventet langt mindre interesse for
prosjektet enn det de 58 medlemmene i samvirket tilsier.
- Storkundeusikkerhet: Flyplassen på Ørland og Forsvaret er definert som en fremtidig storkunde
for en biogassfabrikk. Flyplassen er Ørlands største arbeidsplass, og med sine varme- og energibehov og beliggenheten i forhold til en fremtidig biogassfabrikk er den en sentral faktor i forhold
til biogassatsingen. Usikkerhet rundt spørsmålet om Ørland får status som fremtidig hovedflyplass
har gjort at Forsvaret ikke har villet inngå avtaler på kjøp av varme og energi. Manglende
avklaring på kundesiden har vært en faktor som har hemmet realisering av biogassfabrikk så
langt.
- Økonomiske støtteordninger: Prosjektet har etter hvert mottatt økonomisk støtte fra diverse
aktører, noe som har vært med på å drive det fremover. Eksempler her er midler fra Innovasjon
Norge til forstudier, innvilgelse av midler til forskningsprosjekt fra Norges forskningsråd og støtte
til logistikkprosjekt fra Statens landbruksforvaltning.
- Stemningsbølge: Prosjektet har også nydt godt av det stadig økende fokuset på problemene
knyttet til bruken av fossil energi i samfunnet.
Lokalt eierskap
Biogassprosjektet har vært et lokalt initiativ. Prosjektet har også hatt lokalt eierskap gjennom at
lokale politikere har engasjert seg og stimulert det lokale energiselskapet til å komme på banen og
inn på eiersiden, og gjennom bøndenes entusiasme for prosjektet. Mange understreker viktigheten
av at lokale krefter står bak og er engasjerte i prosjektet.
Medieprofil
På tross av at det ikke er satt opp fabrikk og det heller ikke er tatt avgjørelse om bygging, har
biogassprosjektet på Ørland fått stor medieoppmerksomhet. Oppslagene har vært overveiende
positive og knyttet til utviklingen i prosjektet, den nasjonale biogasskonferansen som Næringshagen var ansvarlig for og ikke minst Svein Lilleengen som er biogassatsingens ansikt utad.
Medieomtalen har vært med på å skape entusiasme, spesielt lokalt, men også utenfor Ørland.
Flere informanter argumenterer for at i lys av all den positive omtalen og regjeringens offensive
holdning om at 30 prosent av husdyrgjødsla skal gå til biogassproduksjon innen 2020, er det
vanskelig å se for seg at en ikke skal få til et biogassanlegg på Ørland.
24
Profileringsgevinst
Biogassatsingen har gitt flere av de involverte aktørene positiv profilering. For Ørland som
kommune og Næringshagen er dette knyttet til stedsutvikling og lokal identitet. For eierne, Fosenkraft og bondesamvirket (Biogass Fosen SA), handler prosjektet om å fremstå som innovative og i
front.
Forskningens rolle
Flere aktører er tydelige på at koblingen til etablerte forskningsinstitusjoner er med på å gi
prosjektet legitimitet og autoritet. Forskningsmiljøene er således sett på som en av mange aktører
som er med på å gi prosjektet drahjelp.
På slutten av 2010 har eierne bak biogassatsingen på Ørland fått innvilget ni millioner kroner i
støtte til biogassfabrikk fra Enova. Utfordringer det spesielt jobbes med nå er finansiering av
driften av neste fase, finansiering av det resterende beløpet til bygging av fabrikk, tekniske
spørsmål knyttet til bruk av fiskeavfall som råvare sammen med husdyrgjødsel, og avklaringer på
kundesida.
2.3.2 Fr osta
Om Frosta
Frosta er ei landbruksbygd med rundt 2.500 innbyggere. De største næringene i kommunen er
tradisjonelt landbruk og veksthusvirksomheter. Disse næringene består av tradisjonell åkerdrift,
husdyrhold og grønnsaksproduksjon. Frosta er gjerne beskrevet som Trondheims kjøkkenhage.
Dette er knyttet til at Frosta historisk sett har vært storleverandør av grønnsaker og jordbruksprodukt til Trondheim takket være godt jordsmonn, gode klimatiske forhold for grønnsakproduksjon og god beliggenhet på en halvøy i Trondheimsfjorden en times kjøretur nord for
Trondheim. Landbruket står for omlag 60 % av Frostas samlede klimagassutslipp. Veksthusnæringen står for rundt 50 % av det stasjonære energiforbruket i kommunen 12.
Gjennomgang av flere kommunale dokument 13 viser at det er stor vilje til å tenke visjonært om
hvor Frostasamfunnet ønsker å bevege seg de kommende årene. Tenkningen tar utgangspunkt i at
stedsidentiteten er og har vært knyttet til at Frosta er ei typisk landbruksbygd, der jordbruk og
gartnerivirksomhet er de dominerende næringene. I visjonen for Frostasamfunnet skal landbruksrettet virksomhet spisses og utvikles videre - man skal med andre ord bygge videre på det man har
vært og den man er. Forestillingene om at Frosta er, har vært og skal være først og fremst ei
landbruksbygd med de implikasjonene det har blant annet for næringsutvikling, bekreftes også i
intervjuene.
I Energi- og klimaplan for kommunen knyttes kommunens visjon eller slagord, Frosta først og
fremst, til Energieffektiv verdiskaping. Her argumenteres det for at både tradisjonelt landbruk og
drivhusnæringen på Frosta må posisjonere seg i forhold til et marked som vil bli mer opptatt av
hvilke miljø-, energi- og klimagassavtrykk landbruksprodukter representerer. At Frosta i et
fremtidig marked på landbruksprodukt må posisjonere seg på energi- og klimaeffektiv virksomhet, er rimelig. Drivhusnæring under norske klimatiske forhold er med dagens teknologi og
løsninger både energikrevende og klimagassgenererende. Representanter for næringen bekrefter
også i intervju at langt mer energieffektiv produksjon er nødvendig om dagens virksomheter skal
12
13
Tall hentet fra Energi- og klimaplan Frosta kommune 2008-2018 (vedtatt i kommunestyret 17.06.08, sak 58/08)
Se appendiks for mer om metode og fremgangsmåte.
25
eksistere om ti år. Også landbruket vil måtte forholde seg til effektiviserings- og innovasjonsforventninger. Dette handler blant annet om reduksjon av klimagassutslipp og produktivitetsforbedringer som følge av befolkningsøkning og endrede produksjonsforhold på grunn av
klimaendringer.
I Kommuneplanens samfunnsdel kobles visjonen ”Vi skaper en historisk framtid” til Frosta som et
sted med lang historikk (blant annet Frostatinget). Her konkretiseres visjonen med at Frosta skal
være en attraktiv kommune i vekst. I den ytterligere operasjonaliseringen av attraktivitet og vekst
er dette koblet til befolkningsutvikling. Her slås det fast at befolkningsveksten for Frosta skal
ligge over gjennomsnittet for regionen frem mot 2020 14. I arbeidet frem mot Kommuneplanen, i
”Frostaprosjektet” 15, sies det eksplisitt at ”Frosta skal i 2020 være en av Trøndelags mest
attraktive bostedskommuner, og innen 2020 ha 3.000 innbyggere” (mot rett i underkant av 2.500 i
dag).
I visjonene sier en altså at Frosta skal fremstå som en fremtidsrettet og ledende landbruksbygd
som fanger signalene om hvordan en bygd skal se ut for å være attraktiv for sine nåværende og
fremtidige innbyggere. Et slikt tydelig signal er behovet for energieffektiv verdiskaping.
I ”Frostaprosjektet” gjør også aktørene en egenanalyse av Frosta og næringslivet på Frosta. Her
kommer det frem at næringslivet på Frosta er sårbart av flere grunner; det er et ensidig næringsliv,
det er mange små aktører, det er lite samhandling mellom aktørene, og nettverkene kan bli bedre
enn i dag. Samtidig understrekes det at det er stor omstillings- og satsingsevne på Frosta. Til slutt
er en også bekymret for tilgangen på energi på Frostahalvøya (manglende alternativ om linjenettet
faller ut).
Dette inntrykket bekreftes også av intervjuene. Mange av drivhusvirksomhetene er hardt presset,
blant annet på grunn av høye strømpriser i vinterhalvåret, og har problemer med å gå inn på
investeringer, for eksempel på ENØK, som har lønnsomhet først på noe tidshorisont. Også mange
av de som driver innenfor tradisjonelt landbruk har små marginer.
Landbruket er en sektor som historisk sett har vært preget av selvstendighetskultur og stor
autonomi blant de ulike aktørene. Dette kan delvis forklare mangelen på samhandling mellom
aktørene og få nettverk av bedrifter på Frosta. Spesielt innenfor drivhusvirksomheten er det flere
som ser et stort potensial i mer klyngetenkning og samarbeid. Men samtidig som mange snakker
om en sterk selvstendighetskultur på Frosta, er det også flere eksempel på at man kan samarbeide
og løfte i flokk når det er behov for det. Produsentpakkeriet og vassverk blir brukt som eksempel
på en slik kollektiv evne.
Flere av de intervjuede sier også at en er opptatt av det praktiske og jordnære på Frosta. Bønder er
opptatt av praktiske løsninger på praktiske problemer. Enkelte gir for eksempel uttrykk for at et
vellykket forskningsprosjekt handler om at forskerne greier å komme opp med klare svar på
praktiske problemstillinger.
14
15
Kommuneplanens samfunnsdel 2009 – 2010, Frosta Kommune (vedtatt av Kommunestyret Sak 50/09, 6.10.2009)
http://www.frosta.kommune.no/frostaprosjektet.4502715-109923.html
26
Biogass på Frosta
Det skulle i utgangspunktet kunne være gode forutsetninger for biogassproduksjon på Frosta. Det
er god tilgang på råvarer fra landbruksnæringen og veksthusvirksomhetene, det er høy konsentrasjon av gårder og ikke veldig komplisert logistikk, og det er overskudd av husdyrgjødsel og
lagringsproblem. Det er videre lokale brukere av sluttproduktene fra en biogassfabrikk i form av
drivhusnæringen som trenger både varme, elektrisitet og CO2, samt bønder som kan nyttiggjøre
seg av bioresten. Frosta har i så måte mange likheter med Ørland, men på brukersiden - spesielt
med drivhusnæringens behov - kan forutsetningene for biogassproduksjon og -utnyttelse være
bedre på Frosta enn på Ørland.
Biogass har for øvrig en helt annen historikk på Frosta enn på Ørland. Temaet er ikke jobbet med
systematisk og i lang tid som på Ørland, men har kommet opp ved enkelte anledninger. I Energiog klimaplan for Frosta, som ble vedtatt sommeren 2008, er biogass redegjort for som ett av flere
mulige initiativ for å redusere kommunens energiforbruk og klimagassutslipp. Biogass har også
vært diskutert i regi av Norsvin og Forsøksringen vinteren 2009, som en mulig løsning på behovet
for å håndtere husdyrgjødsel på Frosta på en mer effektiv måte 16. Frosta kom med i forskningsprosjektet fordi det var behov for et skygge-case til Ørland. Arnt-Ivar Kverndal som er både
styreleder for Frosta Utvikling og leder for utviklingsselskapet Gode sammen, som er et
samarbeid mellom kommunene Bjugn og Ørland, var den som så muligheten for å ha med Frosta i
prosjektet.
I motsetning til Ørland kom altså Frosta med i forskningsprosjektet uten at en bred gruppe lokale
aktører hadde jobbet for å få det til. Forskningsprosjektet og hvilke funn som blir gjort her vil
således spille en viktig rolle for hvilken skjebne biogass får videre på Frosta. Også for Ørland er
forskningsprosjektet viktig for prosessen videre, men her er forskningsprosjektet ett av mange
ulike initiativ og innspill som setter premissene for biogassatsingene videre.
Hva kan hemme en biogassatsing?
Presset næringsliv
Mangelen på store bedrifter med evne til langsiktighet og tålmodighet i utviklingsarbeidet kan
hemme en biogassatsing på Frosta. På Ørland har Fosenkrafts evne og vilje til å jobbe tålmodig
med biogassatsingen vært sentral. Faren for et næringsliv på Frosta som er beskrevet med stikkord
som ensidig, små aktører og kortsiktighet er at en lett kjører seg fast i spørsmål av typen ”Gjør vi
tingene rett” (enkelkrets læring), og at en ikke evner å se seg selv utenfra og stille spørsmål av
typen ”Gjør vi de rette tingene?” (dobbelkrets læring). Enkelkrets læring er ofte et resultat av at
aktører ikke klarer heve seg over de daglige gjøremålene og tenke ”utenfor boksen” innimellom.
Overopptatthet av det praktiske og jordnære
Handlingsorientering og opptattheten av det jordnære og praktiske som kjennetegner næringslivet
på Frosta kan også være en trussel mot en biogassatsing. Som det fremgår av denne rapporten og
arbeidet utført på Ørland så langt, er en større biogassatsing et komplekst prosjekt med stor grad
av usikkerhet og behov for konseptuell tenking og tålmodighet.
16
Artikkel i avisa Frostingen 12.02.09 (http://frostingen.no/nyhet.cfm?nyhetid=917)
27
Selvstendighetskultur
En biogassatsing vil kreve stor grad av samarbeid, gjerne på tvers av tidligere skillelinjer og
mellom aktører som ikke nødvendigvis har hatt mye med hverandre å gjøre. Manglende
tradisjoner for klynger og nettverkstenking på Frosta kan være en trussel for å få til et slikt
komplekst samarbeid.
Kollektiv passivitet
Flere av de intervjuede gir uttrykk for at det ikke vil bli gjort noe på biogass på Frosta før
myndighetene har lagt til rette for bedriftsøkonomisk lønnsom biogassproduksjon i Norge. Mye
kan imidlertid gjøres for å posisjonere Frosta til et fremtidig regime, der biogassproduksjon er
bedriftsøkonomisk lønnsomt i Norge. De aktørene som har gjort et forarbeid er også de som
sannsynligvis først vil nyte godt av en statlig virkemiddelpakke på biogass.
Hva kan fremme en biogassatsing?
Biogass bygger oppunder ønsket identitet
En biogassatsing kan være med på å bevege Frosta nærmere visjonen om hvem Frosta skal være.
Gitt at en biogassatsing bedrer Frostas klima- og energifotavtrykk, vil en slik satsing bidra til
Energieffektiv verdiskaping, noe som er en av visjonene til Frostasamfunnet. Det at Frosta er tidlig
ute med en biogassatsing kan også profilere Frosta som en ledende landbruksbygd, noe som igjen
kan bidra til å skape den attraktiviteten en søker. Forutsetninger for at biogass skal kunne bygge
oppunder ønsket identitet for Frosta, er at denne koblingen synliggjøres, og at ønsket identitet og
visjoner for Frosta har kollektiv tilslutning.
Biogass som positive overskridelser
Ethvert samfunn og enhver organisasjon er avhengig av noen sterke symbol og hendelser som
binder medlemmene av enheten sammen. På Frosta kan en biogassatsing bli en slik positiv overskridelse som hever folk over gamle skillelinjer og konflikter. Tidligere eksempel på slike positive
overskridelser som viser at Frosta er i stand til å løfte i flokk er Produsentpakkeriet og vassverk.
Utnytte aktørenes styrke
På Frosta er det både praktisk handlingskompetanse og evne til å tenke visjonært og konseptuelt.
Et biogassprosjekt vil kreve begge deler. Utfordringene her blir å sette sammen aktører som innehar disse formene for kompetanse, få de til å fungere sammen og å være bevisst i hvilke faser de
ulike typene kompetanse er viktige.
En biogassatsing kan styrke båndene til kunnskapsmiljøene i Trondheim
Frostas ambisjoner om å være en ledende landbruksbygd det kommende tiåret med de innovasjonskrav som landbruket og drivhusnæringen står overfor, vil kreve koblinger mot FoU-miljø. En
biogassatsing kan være et prosjekt som lager en slik kobling med FoU-miljøene i Trondheim. Her
er det allerede opprettet gode koblinger, og forutsetningene for videre samarbeid skulle være på
plass.
2.3.3 Avrunding
Ørland og Frosta er ulike som case ved at Ørland har historikk på biogass, mens Frosta har gjort
lite på temaet. Følgelig har analysen av de to kommunene handlet om hva Ørland har gjort og hva
Frosta kan gjøre. Lærdommen Frosta og andre kommuner som ønsker å satse på biogass bør ta
28
med seg fra det som er gjort på Ørland, er at på tross av manglende samsvar mellom myndighetenes ambisiøse målsetting om økning i biogassproduksjonen i Norge og økonomiske rammevilkår, så kan potensielle biogassprodusenter få til mye på egen hånd.
Ørland har lyktes i å skape mye aktivitet og stor oppmerksomhet rundt sin biogassatsing. Dette
har de gjort ved å satse egne utviklingsmidler på biogassatsingen, og ikke minst ved å søke om
utviklingsmidler der det har vært mulig å få midler fra. Aktivitet har således generert aktivitet og
ført biogassatsingen inn i en positiv utviklingsspiral. Ørland har dermed skapt sitt eget strategiske
handlingsrom på biogass, på tross av manglende ytre rammevilkår.
De aktørene som har gjort mest på biogass når myndighetenes virkemiddelpakke for biogass
eventuelt dukker opp, som Ørland og kanskje etter hvert Frosta, vil også være de som først får
økonomisk støtte og igangsatt prosjekter.
29
3 REFERANSER
Agstar Handbook, 2. utg. 2007. Internett: http://counties.cce.cornell.edu/Wyoming/agriculture/-programs/anaerobic_digestion/files/AgSTAR_Handbook.pdf
Ahring, B.K. 2003. Perspectives for anaerobic digestion. Adv. Biochem. Engineer./Biotechnol. 81: 1-30
Amon B (ed.), 2002: Methane, nitrous oxide and ammonia emissions from management of liquid manures.
Universität für Bodenkultur, Institut für Land-, Umwelt und Energietechnik.
Berglund M, Börjesson P (2006): Assessment of energy performance in the life-cycle of biogas production.
Biomass and Bioenergy 30:254-266
Börjesson P, Berglund P (2007): Environmental systems analysis of biogas systems – Part II: The
environmental impact of replacing various reference systems. Biomass and Bioenergy 31: 326-344
Cederberg C, Stadig M (2003): System expansion and allocation in life cycle assessment of milk and beef
production. Internation Journal of LCA 8(6): 350-356
Edwards R, Larivé J-F, Mahieu V, Rouveirolles P (2007): Well-to-wheels analysis of future automotive
fuels and powertrains in the European context. European Commission Joint Research Centre, EUCAR
and CONCAWE joint report v. 2c. TTW, WTT and WTW available from:
http://ies.jrc.ec.europa.eu/wtw.html
Eriksson O, Finnveden G, Ekvall T, Björklund (2007): Life cycle assessment of fuels for district heating: a
comparison of waste incineration, biomass- and natural gas combustion. Energy Policy 35: 1346-1362
Grøntvedt, H., Wollan, H., Nestaas, E. og Langvik, M. 2010. Bioenergi fra biprodukt av laks. RUBIN rap.
4519. Tilgjengelig på: http://www.rubin.no/files/documents/4519-194_biogass_forprosjekt_til_web.pdf
Jungk NC (Ed.) (2000): Bioenergy for Europe: Which fits best? – A comparative analysis for the
community. IFEU Institute for Energy and Environmental Research Heidelberg, Heidelberg Germany.
Lilleengen, S. 2009. Biogass. Miljøvennlig. Sikker. Lønnsom. Tapir Forlag, Trondheim.
Møller, Henrik B. (2003): Methane productivity and nutrient recovery from manure. PhD-avhandling ved
Danish Institute of Agricultural Sciences, Technical University of Denmark.
Nielsen, P.H. 2004. Heat and power production from pig manure. Fra LCA Food Database (http://www.lcafood.dk), direkte adresse: http://www.lcafood.dk/processes/energyconversion/heatandpowerfrommanure.htm
Nielsen, B. 2007. European and Danish biogas experience. Adv. Pork Prod. 18: 237-243
Sandmo, T. (ed.), 2009: The Norwegian emission inventory 2009. Documentation of methodologies for
estimating emissions of greenhouse gases and long-range transboundary air pollutants. Statistics Norway,
Oslo, Norway.
Schnürer, A., og Jarvis, Å. 2009. Mikrobiologisk handbok för biogasanlägningar . Avfall Sverige Utveckling og
Svensk Gastekniskt Center AB. ISSN 1103-4092.
Sørheim, R., Briseid, T., Haraldsen, T.K., Linjordet, R. (Bioforsk), Wittgens, B., Hagen, Ø., Josefsen, K.
(SINTEF), Horn, S.J., Morken, J., Hanssen, J.F., Lunnan, A. (Universitetet for miljø- og biovitenskap),
Berglann, H., og K. Krokann (NILF) (2010). Biogass. Kunnskapsstatus og forskningsbehov. Ås:
Bioforsk Rapport 5, 16 (ISBN-nr.: 978-82-17-00612-1).
Thyø KA, Wenzel H (2007): Life cycle assessment of biogas from maize silage and from manure – for
transport and for heat and power production under displacement of natural gas based heat works and
marginal electricity in northern Germany. Institute for Product Development, Technical University of
Denmark
Uellendahl, H., Mladenovska, Z., Ahring, B.K. og Langvad, N. 2006. Wet oxidation pre-treatment – the way to
improve economics of energy production from manure? 12th RAMIRAN International Conference.
Technology for recycling of manure and organic residues in a whole-farm perspective. Århus, Danmark 1113.9.2006. Internett: http://www.manure.dk/ramiran/O-12%20Uellendahl.pdf
Weiland, P. 2010. Biogas production: current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol. 85: 849860
Zah R, Böni H, Gauch M, Hischier R, Lehmann M & Wäger P (2007): Ökobilanz von Energieprodukten:
Ökologische Bewertung von Biotreibstoffen. Empa, Abteilung Technologie und Gesellschaft, St. Gallen,
Switzerland (www.empa.ch/ts).
30
Appendiks
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
I.
J.
K.
L.
M.
N.
O.
P.
Q.
Prosjektbeskrivelse
Innspill til Ørlandmiljøets møte med Landbruksminister Lars Peder Brekk des. 2009
Dialogseminar på Ørland 25. februar 2010
Innlegg på seminar i Norges forskningsråd 28. jan. 2010
Kronikk Adresseavisen 10.04.2010
Kronikk Stavanger Aftenblad 26.05.2010
Kronikk Nationen 07.06.2010
Avisartikkel i Frostingen 28.10.10
Avslutningsseminar på Frosta 12. november 2010
Avisartikkel II i Frostingen 18. november 2010
Avisartikkel i Adresseavisen 9.12.10
Artikkel i Gemini februarutgaven 2011 (utkast)
Sammendrag fra Anna Synnøve Ødegaards Røstads Masteroppgave våren 2009
Grunnlagsmateriale for miljøsystemvurderingen (WP2)
Sammendrag fra Christine Hung fordypningsemne høsten 2009
Prosjektrapport for sommerprosjekt 2009 (Christine Hung, MiSA AS)
Prosesskunnskap: Biogass fra husdyrgjødsel og andre landbruksbaserte avfallsprodukter
på Frosta – potensial og økonomi
R. Metodedokumentasjon WP3: Biomobilisering
Appendiks A
Biogass Trøndelag: Helhetlig og lokalt tilpasset design av Biogassanlegg
1. Mål
Dette prosjektet skal bidra til å styrke kompetansegrunnlaget for framstilling og bruk av
biogass i Norge, med utgangspunkt i de erfaringene som er gjort i mer enn 15 år med
biogassframstilling på Ørland i Trøndelag, og i nært samarbeid med utviklingen av nye
biogassanlegg på Ørland (i løpet 2009-10) og Frosta (fra 2010). 1
Prosjektet vil bygge på eksisterende relasjoner mellom lokale utviklingsaktører (med lang
erfaring med biogass), regionale/nasjonale brukere (regionale myndigheter, bondelag,
energiselskap) og FoU-miljø ved NTNU (Institutt for bioteknologi, Institutt for biologi og
program for industriell økologi) og SINTEF (Materialer og kjemi, Avd. for Bioteknologi,
Teknologi og samfunn). Prosjektet vil være en katalysator for samarbeid mellom kraftbransje,
landbruk og FoU-miljø (nasjonalt/internasjonalt), samt styrke samarbeid mellom de
teknologiske og samfunnsvitenskaplige FoU-partnerne i prosjektet.
Målet med prosjektet er å heve kunnskapen rundt enkeltprosesser samt gjensidige
avhengigheter mellom disse innen biogass for å gi bedre, helhetlige biogass-systemer.
Innen dette er det tre integrerte delmål:
• Helhetlig prosessforbedring innen biogass, som tar hensyn til ressurstilgang,
fermenteringsprosess og energiformål, og bruk av restprodukt (gras i naturlig omløp,
økologisk gjødsel etc.) Målet er å utvikle kunnskap om disse faktorene og deres
konsekvenser for helhet og delprosesser. Viktigheten av faktorene gis også av de to andre
delmål i prosjektet: systemkunnskap og biomobilisering.
• Utvikle systemkunnskap om miljøprestasjonen til verdi- og energikjeder som oppstår av
et lokalt biogassanlegg. Dette omfatter kostnader (direkte, ift. andre energibærere) og
utvidete livsløpsbetraktninger medregnet tilgang til lokale ressurser, avsetning av
potensielle biprodukter og erstatningseffekter som følger av et fleksibelt biogassanlegg.
Energi- og klimaregnskap er naturlige deler av en slik miljøsystemvurdering, men også
andre miljøhensyn kan være av betydning.
• Utvikle kunnskap rundt biomobilisering i lokalsamfunn i forhold til lokal energiproduksjon, i spesielt i forhold til ressurstilgang, bruk av restprodukt og lokalt eierskap.
Fokus er mekanismer for mobilisering av lokale aktører ved analyser av motivasjon,
interesser og behov til disse relevante aktørene.
Prosjektet skal ha formidlingsaktiviteter mot andre biogassinitiativtakere, og mot studenter på
bachelor- og masternivå. I leveransene fra prosjektet skal det formidles erfaringer og analyser
med relevans for nødvendige rammebetingelser for realisering av lokal biogassproduksjon,
samt økonomiske analysemodeller egnet for senere bruk. Prosjektet skal framskaffe underlag
for tre fagfellevurdert vitenskapelige artikler, hvorav minimum en skal publiseres.
2. Kunnskaps- og teknologifronten
Bakgrunnen for dette prosjektet er en erkjennelse av at forskning og utvikling rundt biogass til
energiformål må både forbedre enkeltelementer i biogassprosessen og samtidig utvikle
teknologi som er tilpasset lokale betingelser og verdikjeder for å realiseres. Prosjektet etter1
Det er gjort en mulighetsstudie for Biogass på Ørland hvor det gis en generell anbefaling om å etablere et
biogassanlegg, men som også peker på vesentlige utfordringer rundt tilgang på råstoff og bruken av
energimengden, samt bruken av bioresten. (jfr. “Biogass Ørland”, studie gjennomført av ECgroup på oppdrag av
FosenKraft)
Helhetlig BioGass Trøndelag
side 1/11
søker dermed en helhetlig prosessforbedring for biogass tilpasset lokale verdi og miljøkjeder.
En helhetlig prosessforbedring for biogass vil være en nyskapning og tett opp mot kunnskapsog teknologifronten.
Prosessforbedring
Produksjon av biogass (typisk 60-65 % metan (CH4) og 35-40 % CO2, samt mindre mengder
av andre gasser som H2S) fra husdyrgjødsel er en moden teknologi og nøkkelferdige anlegg
kan leveres av flere produsenter (Agstar Handbook 2007). Anleggene leveres i ulike
utforminger og størrelser, og mengde og årstidsvariasjoner i husdyrgjødsel som skal
fermenteres, eventuell tilgang på annet organisk materiale og dettes beskaffenhet, samt
parametere som temperatur og temperaturvariasjoner over året, tilgjengelige arealer, og
avstand til naboer (lukt) er med på å styre valg av prosessutforming. I Danmark har man siden
1980-tallet bygget en lang rekke anlegg for å behandle gjødsel samlet inn fra flere gårder, ofte
i kombinasjon med annet organisk avfall som matavfall og kildesortert husholdningsavfall
(Ahring 2003; Nielsen 2007). Uten statlig støtteordninger er det imidlertid en utfordring å
oppnå bedriftsøkonomisk lønnsom drift i Danmark (Ahring 2003; Nielsen 2007; Hinge 2006),
selv om energi- og kunstgjødselpriser også er viktig parametere i denne sammenheng.
Produktene som dannes i prosessen er biogass, en flytende restfraksjon rik på plantenæringsstoffer, spesielt nitrogen 2 , og en fast restfraksjon i hovedsak bestående av tungt omsettbare
fibere (lignocellulose m.m.), men som kan ha verdi som jordforbedringsmiddel og inneholder
fosfor og noe nitrogen 3 . Tradisjonelt fokuseres det i hovedsak på biogass som produkt ved
fermentering av husdyrgjødsel, men skal anleggene betale seg er det viktig å tenke helhetlig
prosess hvor også verdien av de andre fraksjonene trekkes inn.
Fermentering av husdyrgjødsel gir 1-2 m3 biogass per m3 reaktorvolum og døgn (Ahring
2007), og opp til 25 m3 biogass per tonn gjødsel (Uellendahl et al. 2006). Mye arbeid de
senere år har fokusert på å øke forgjæringsgraden av gjødsla ved kjemisk, enzymatisk, eller
mekanisk behandling. Oftest er økningen i utbyttet av biogass for liten til å forsvare de økte
kostnadene, men mekanisk oppmaling til finpartikulært materiale er lønnsomt (Ahring 2007).
Ved våt oksidasjon (175-180 ºC, 20 bar, tilførsel av oksygen/luft og vann) av fiberfraksjonen
som så føres tilbake i fermenteringstanken, kan utbyttet av biogass fra husdyrgjødsel økes til
ca 40 m3 per tonn (Uellendahl et al. 2006), men økonomien i prosessen synes fortsatt uklar.
Behandling av fiberfraksjonen for å øke forgjæringsgraden kan bli spesielt viktig dersom man
også ønsker å blande inn jordbruksavfall og energivekster i prosessen. Innblanding av
matavfall, spesielt fettholdig avfall, øker utbyttet av biogass. Ved tilsats av 20 % fettholdig
avfall i husdyrgjødsla ble det oppnådd 4-10 m3 biogass per m3 reaktorvolum og døgn (Ahring
2007).
Verdien av biogassen avhenger av prisen på annen energi samt hvordan gassen kan utnyttes
og leveringssikkerheten (årstidsvariasjoner og prosesstabilitet). Biogass dannet ved
fermentering av husdyrgjødsel blir internasjonalt benyttet til oppvarming, nedkjøling via
gassdrevne kjøleaggregater (spesielt interessant på melkebruk), og produksjon av elektrisk
strøm via generatorer (Agstar Handbook 2007). Optimal energiutnyttelse oppnås ved
forbrenning til oppvarming, men forutsetter et marked for varmen. Fermentering av husdyrgjødsel til biogass som så forbrennes, kan redusere CO2 utslippet fra landbruket (målt som
CO2-ekvivalenter) ved at utslippet av CH4 og N2O som har vesentlig større drivhuseffekt enn
2
Om lag 80 % av N i gjødsla ender opp i flytende fraksjon, hovedsakelig som ammonium (Nielsen 2007)
Om lag 70 % av P i gjødsla ender opp i fiberfraksjonen, mens det meste av N i fiberfraksjonen er organisk
(Nielsen 2007)
3
Helhetlig BioGass Trøndelag
side 2/11
CO2, reduseres (Nielsen 2007). I tillegg kommer gevinsten av biogassen i den grad den
erstatter fossilt brensel.
I tillegg til biogass dannes et restprodukt som kan separeres i en flytende og en fast fraksjon.
Den flytende fraksjonen er verdifull gjødsel, men det høye vanninnholdet gjør at transportavstandene må være små. Videre er det viktig at den flytende fraksjonen har egenskaper som
gjør at nitrogen ikke i stor grad tapes til atmosfæren under og rett etter spredning. Gjennom
fermenteringen drepes i stor grad patogene bakterier, parasitter, og ugressfrø, og dermed oppnås et tryggere gjødselprodukt. En termofil prosess ved 50-55 ºC eller høyere, mot 35-40 ºC
for tradisjonell prosess, vil øke hygieniseringen av produktene (Ahring 2007). At restfraksjonene innholder få eller ingen uønskede organismer er svært viktig for anvendelsen, og
må trolig også dokumenteres.
Det faste restavfallet (fiberfraksjonen) har i dag begrenset verdi og blir bare unntaksvis
utnyttet som råstoff for produkter (f eks Bioskiva), men kan benyttes som jordforbedringsmiddel avhengig av kvalitet og tilgjengelige arealer. I Danmark er det tillatt å la fraksjonen gå
til forbrenning for varmeproduksjon pga manglende arealer for spredning (Hinge 2006).
Fosfor kan gjenvinnes fra asken.
Slam fra kommunale renseanlegg kan benyttes som råstoff for biogassproduksjon, men det er
ikke mulig å benytte restfraksjonene i landbruket. Det kreves derfor en ren og en uren linje,
og samdriftfordelene kan bli begrensede, selv om gassen fra begge linjer kan gå til felles
utnyttelse.
En utfordring ved drift av biogassanlegg er å opprettholde en stabil prosess og spesielt unngå
at prosessen surner pga for høy produksjon av flyktige fettsyrer (VFA) relativt videre omsetning av de dannede syrene til metan. Store variasjoner i sammensetningen av innkommende avfall, noe som ofte er tilfelle når ulike typer avfall samles inn og behandles i samme
anlegg, kan gi ustabilitet. Spesielt kan et høyt innhold av protein i fødingen føre til at det
dannes inhiberende konsentrasjoner av ammonium og sulfid (Ahring 2007). For å unngå dette
opereres mange anlegg med sub-optimal føderate, men bedre detektorer som muliggjør
kontinuerlig måling av VFA i reaktoren kan gjøre det mulig å styre prosessen bedre og dermed øke føderaten (Ahring 2007). En høy utnyttelsesgrad av anlegget er viktig for å oppnå
lønnsom drift.
Samlet miljøvurdering
Det finnes enkelte sammenlignende livsløpsstudier som sammenligner ruter for biogassproduksjon med andre kilder for gass og flytende drivstoff (Zah et al, 2007, Thyø og Wenzel,
2007). Hovedkonklusjonene fra disse er at valg av råstoff og produksjon av eventuelle
biprodukter er svært viktig for utfallet med hensyn på energieffektivitet og klimagassutslipp.
Avfallsstoff og møkk er generelt gode råvarer siden en unngår egne produksjonssystemer, slik
det kreves for energivekster. Dette gjør møkk attraktivt også ut fra andre miljøhensyn enn
energi og klimagassutslipp, som bruk av potensielt matproduserende landområder, spredning
av plantevernmidler, og luftutslipp av partikulært materiale, NOx og SO2. Kunstgjødsel har
for øvrig hatt en kraftig prisøkning det siste årene.
Når en skal vurdere den samlede miljøprestasjonen til bioenergisystemer er det nødvendig å
gjøre vurderinger knyttet til råvarer og eventuelle biprodukter (Zah et al 2007, Edwards et al.
2007, Jungk, 2000). Dette betyr at en må se bioenergisystemet i et større perspektiv og gjøre
sammenligningen på basis av alle de funksjoner systemet oppfyller, - inkludert potensielle
markedseffekter av å tilby biprodukter (Eriksson et al 2007, Berglund og Börjesson 2006).
Helhetlig BioGass Trøndelag
side 3/11
Et integrert bioproduksjonsanlegg kan gjøre bruk av ulike råvaremuligheter og produkter.
Hovedproduktet er metangass som erstatter andre varme og elektrisitetskilder. Anlegget vil
imidlertid også kunne erstatte et slambehandlingsanlegg. Dette kan tillegges som en funksjon
i anlegget, i tillegg til eventuelle andre biprodukter. I en vurdering av anleggets miljømessige
prestasjon må en sammenligne summen av disse produktene med deres alternative fremstillingsmåte. En viktig erstatningseffekt for husdyrgjødsel og klimagassutslipp er hvordan
biogassproduksjonen påvirker N2O og metanutslipp ved spredning av stabilisert våtfraksjon
etter fermentering, i motsetning til lagring og spredning av råmøkk om biogassanlegget ikke
er aktivt. Biogassanlegget har også store muligheter for å øke næringsverdien i våtfraksjonen
ved at det reduserer tap av NH3 under lagring (Börjesson og Berglund 2007). En kan dermed
se et biogassanlegg som klimatiltak fra jordbrukets side, ikke bare som en kilde til alternativ
energi.
Biomobilisering.
I nasjonale studier av lokal energiproduksjon er det et tilbakevendende tema at lokale aktører
ikke er i stand til å gjennomføre lokale energiprosjekter. Det er kjent at antall mikro- og minivannkraftverk som går fra prosjektidé til gjennomføring er ligger langt under det bedriftsøkonomiske potensialet for prosjektene (Morch, Næsje et al. 2004). Tilsvarende funn gjøres i
internasjonale studier (Næsje, Sæle et al. 2005). Dette tilskrives at lokale aktører mangler
gjennomføringskraft, at balansen mellom kortsiktig og langsiktig nytte er feil, og mangelen på
kjernekompetanse rundt teknologi, prosjektledelse og mobilisering (Næsje 2004). Dette viser
at prosesser for lokal mobilisering for sosio-tekniske systemer er dårlig forstått i dag og
prosjektet vil være en meget interessant læringsarena for dette.
3. FoU-utfordring
FoU-utfordringen i dette prosjektet ligger i utformingen av helhetlige biogassanlegg, dvs.
anlegg som optimaliserer lokalt tilpassede enkeltprosesser for å oppnå god lønnsomhet og
lokal forankring. I dette ligger å mobilisere leverandører og/eller håndtere en blanding av
leveranser til anleggene inn til prosessene, ha styring og forståelse for prosesser i
framstillingen av biogass gitt endringer i leveranser og krav til restprodukt, samt å mobilisere
aktører i forhold til restproduktet. De sentrale FoU-utfordringene er da:
•
•
•
Helhetlig prosessforbedring
Samlet miljøvurdering (systemkunnskap)
Kartlegging, analyse av og kunnskap om aktører involvert i biogass (biomobiliering)
Produksjon av biogass fra husdyrgjødsel med eller uten innblanding av annet organisk
materiale er kjent teknologi, og det foreligger driftserfaring fra en rekke anlegg rundt om i
verden. Utfordringen er å oppnå regningssvarende drift. Dette krever et optimalt anlegg gitt
de lokale forhold og lokal råstofftilgang, en stabil produksjon og et høyt utbytte av biogass,
avsetning for både biogassen og restproduktene, og godt organisert innsamling av råstoffet og
distribusjon av restproduktene. For å oppnå en optimal prosess er det viktig å velge riktig
prosessutforming og ha god styring med – og forståelse av prosessen. Dette inkluderer også
riktig valg av kjemiske og mikrobiologiske analyser. Spesielt i en innkjøringsfase vil dette
være viktig.
4. Angrepsmåte/metode
Prosjektet skal integrere tre forskjellige perspektiver for å bidra prosjektets mål. Prosjektet vil
legge seg inntil og støtte opp om arbeidet hos Biogass Ørland og Frosta Utvikling. Biogass
Ørland vil gjøre investeringsbeslutning i tredje kvartal 2009, med ferdigstillelse av anlegg
Helhetlig BioGass Trøndelag
side 4/11
tredjekvartal 2010. Frosta vil gjøre innledende vurdering i 2010. Analytisk fokus vil være på
Ørland i 2009, for å flytte seg til Frosta 2010.
Prosessforbedring
Biogass Ørland planlegger å fatte en investeringsbeslutning sommeren 2009, og håper å
bygge anlegget i løpet av 2010. I forkant av investeringsbeslutningen bør det gjøres et grundig
analysearbeid for å klarlegge hvordan anlegget best kan utformes gitt de lokale forhold og
lokal råstofftilgang. Biogass Ørland ønsker å bygge et pilotanlegg som kan være en modell
for og gi erfaringsgrunnlag for å bygge andre biogassanlegg i Midt-Norge og resten av landet.
Dette kan innebære at anlegget på Ørland bør bygges med flere muligheter enn et minimumsanlegg, ikke minst mht. forbehandling av råstoffene, etterbehandling av produktene, og
eventuell behandling og resirkulering av fiberfraksjonen. Videre må man ta standpunkt til om
man bør satse på en termofil eller mesofil prosess, en eller flere reaktorer i parallell eller serie,
etc. Valg av riktig prosessutforming tilpasset lokal råstofftilgang og lokale muligheter for
omsetning av produktene vil være avgjørende for å oppnå en økonomisk lønnsom prosess.
Valget vil måtte basere seg på tilgjengelig informasjon fra produsenter av anlegg, publisert
litteratur, og eventuelt erfaringsinformasjon fra anlegg som er i drift, i kombinasjon med
mikrobiologisk og prosessteknisk forståelse. Prosjektet har begrensede ressurser og følgelig
ikke mulighet for storstilt uttesting av ulike prosesser i laboratorieskala, eller optimalisering
av disse, men SINTEF Materialer og kjemi, Avd. for Bioteknologi og Institutt for
Bioteknologi ved NTNU kan i denne prosessen bistå Biogass Ørland som kompetansepartnere
på det bioteknologiske, kjemiske og mikrobiologiske området, hvor målet er å gjøre et
optimalt valg av prosessløsning.
Før anlegget er bygget er det aktuelt å fokusere på hvorledes den flytende fraksjonen kan
gjøres lagringsstabil. Arbeidet vil skje i laboratorieskala, og flytende fraksjon fra anlegget til
Bioskiva AS kan benyttes som prøvemateriale. Arbeidet vil være en videreføring av en
tidligere hovedoppgave ved Inst. for Bioteknologi, NTNU. Den flytende fraksjonen er verdifull gjødsel, men vil neppe kunne spres på jorda hele året. Under lagringen kan det dannes
illeluktende forbindelser, og pH kan øke, med det resultat at mye ammoniakk går tapt til
atmosfæren under spredningen. I tillegg er det, som diskutert over, viktig at innholdet av
uønskede organismer er lavt.
Etter at anlegget er bygget følger en innkjøringsfase hvor målet er å optimalisere prosessen i
forhold til lokalt råstoff og variasjoner i dette. Målet er en stabil prosess hvor man vet hvorledes man prosessteknisk skal kompensere for variasjoner i råstoffet. Her vil ulike kjemiske
og mikrobiologiske analyser være viktige for en helhetlig forståelse av prosessen. Også i
denne fasen kan avdelingene for bioteknologi ved SINTEF og NTNU kunne bistå.
Leveranser fra arbeidet
- En analyse av muligheter ved prosessutformingen i anlegget, med spesielt blikk for
helhetlig løsninger, først ved Ørland, så Frosta (2 notat/powerpointpresentasjoner)
- En syntetisering av erfaringer etter hvert som de framkommer.
- Uttak av empiri som skal tjene som underlag for fagfellevurdert artikkel på området
helhetlig prosessdesign.
Systemkunnskap/Samlet miljøvurdering
Miljøvurderingen syntetiserer miljøegenskapene til biogassanlegget gitt utformingen fra
prosessforbedringsarbeidet og biomobiliseringsarbeidet.
Helhetlig BioGass Trøndelag
side 5/11
Teknisk beskrivelse av anlegget i form av prosessanleggskomponenter og innsatsmidler under
drift brukes som utgangspunkt for å danne et livsløpsregnskap for anlegget. Videre defineres
produksjonssammensetningen og dermed erstatningseffekter mot alternative produksjonssystemer ut fra prosessbeskrivelsen og informasjon fra biomobiliseringsarbeidet.
Arbeidet vil søke å gjøre sammenligninger på høyeste mulige nivå, for slik å unngå å innføre
eventuelle paradokser ved godskrivning av utslippene som erstattes av biproduktene. I
livsløpsvurdering kalles dette å unngå allokering ved systemutvidelse, se for eksempel
Cederberg og Stadig (2003). Vurderingen vil i størst mulig grad gjøre nytte av allerede
tilgjengelig informasjon, som for eksempel samlet i kommersielle databaser (som eks. Zah et
al. 2007), og bruke resultater i publiserte studier som veiledning til å velge ut kritiske faktorer
som påvirker livsløpsregnskapet til biogass.
Leveranser fra arbeidet:
- Sammenlignende livsløpsregnskap av kritiske faktorer for utvalgte oppsett av
biogassanlegget (med hensyn på råvarer og produksjon) på Ørland og Frosta (2
notat/powerpointpresentasjoner)
- Uttak av empiri som kan være underlag for en publisering i fagfellevurdert internasjonalt tidskrift, med foreløpig tittel ”Processes affecting the carbon footprint of
manure”
Biomobilisering
Det gjennomføres en samfunnsvitenskapelig analyse av aktørbildet relevant for biogass for
avdekke interesser, barrierer og drivere for biogass. I dette ligger også en analyse av landbrukets organisasjonsformer.
Dette gjennomføres som en kartlegging av aktører. Det velges ut 5-10 av de mest sentrale
aktører: råvareleverandører, prosessannleggaktører, energibrukere og ”restprodukt”-brukere.
Disse intervjues kvalitativt. I neste trinn gjøres en induktiv kategoribygning og analyse av
dette materialet. I dette ligger dette en vurdering av mobilisering for råstofftilgang fra bønder
og andre, en mobilisering for god, kompetent og fleksibel drift av lokalt prosessanlegg, og en
vurdering av energibruken (mhp. leveringssikkerhet, følsomhet for pris og attraktivitet rundt
klima og miljøargumenter) samt en vurdering av bruken av restproduktet (som gjødsel og
vare, som del av økologisk (Debio-godkjent) matvareproduksjon osv.)
Leveranser fra denne aktiviteten
- En vurdering av kritiske innsatsfaktorer som de framstår for relevante aktører rundt
biogassanlegget på Ørland og Frosta (2 notat/powerpointpresentasjoner)
- Uttak av empiri som kan tjene som underlag for en publisering i fagfellevurdert
internasjonalt tidskrift
5. Prosjektorganisering
Prosjektet vil bli organisert rundt en styringsgruppe som vil ha to viktige funksjoner: i) den vil
være den sentrale arenaen for formidling, diskusjon og kvalitetssikring av analyser og ii) gjøre
strategiske valg for prosjektet, for å sikre gode, operative analyser.
Prosjektet vil bygges opp rundt et sett brukere, hvor Ørland Biogass er prosjekteier og
prosjektleder. Det vil involvere NTNU, SINTEF, Bioskiva og MISA som utøvende på FoU
aktiviteter, samt Frosta Utvikling, Fosen Næringshage, landbruksrepresentanter, Forsvarsbygg
og Fosenkraft er brukere og deltagere i styringsgruppen for prosjektet.
Helhetlig BioGass Trøndelag
side 6/11
Prosjektarbeidet organiseres rundt tre arbeidspakker, med et ansvarlig FoU-miljø for hvert av
disse. I tillegg vil Fosen Næringshage gjøre arbeid rundt formidlingsaktiviteter. Prosjektleder
for prosjektet vil være Seniorforsker, Dr.polit. Pål Næsje, SINTEF Teknologi og samfunn,
han vil også være ansvarlig for arbeidspakken rundt biomobilisering, sammen med Fosen
Næringshage og Frosta Utvikling. Forsker Kjell Josefsen (SINTEF Bioteknologi) vil være
ansvarlig for arbeidet med helhetlig prosessforbedring, Svein Lilleengen (Bioskiva) delta i
dette arbeidet. PhD Johan Pettersen (MiSA) vil være ansvarlig for arbeidet rundt
systemkunnskap. Professorene Kjetill Østgård, Tor-Henning Iversen og Edgar Hertwich vil
være faglige kvalitetssikrere for arbeidet.
6. Internasjonalt samarbeid.
Prosjektet skal videreutvikle relasjoner mot aktører i Tyskland og Sverige, hvor biogassteknologi utvikles, dog med andre rammebetingelser enn hva vi finner i Norge. Kunnskapsutveksling vil skje på de tre områdene nevnt, prosessforbedring, systemkunnskap og biomobilisering. Eksisterende relasjoner mot Jordbrukets Tekniska Institut (JTI) i Sverige og
German Biogas Association (v/Andrea Hortbelt) i Tyskland brukes her.
7. Fremdriftsplan med milepæler
Fremdriften i prosjektet er knyttet til Ørland Biogass sitt arbeid for en realisering av et
biogassanlegg i drift. Det er også knyttet til arbeid som gjøres i Frosta mote et mulig
biogassanlegg som kan realiseres i 2011. Ørland Biogass sin fremdriftsplan er vist under.
Prosjektet vil ha analyser rettet mot Ørland i 2009 som skissert under. I 2010 vil det gjøres
analyser mot Frosta (1.halvår). I annet halvår vil det samles inn erfaringsdata etter hvert som
de framkommer på Ørland. Formidlingsaktiviteten vil være en gjennomgående aktivitet. Det
vil etableres ett nettsted i løpet av første kvartal 2009, analyser og materialer vil så
fortløpende legges ut. Det vil arrangeres et åpent erfaringsseminar i fjerde kvartal 2010.
Helhetlig BioGass Trøndelag
side 7/11
ID
Task Name
1
Ørland Biogass
Underlag investeringsbeslutning
Investeringsbeslutning
Prosjektering/Bygging
Ferdig anlegg
Drift
WP 1 Prossesvurdering
Analyse Ørland
Erfaring Ørland
Analyse Frosta
WP 2 Systemkunnskap
Analyse Ørland
Erfaring Ørland
Analyse Frosta
WP 3 Biomobilisering
Analyse Ørland
Analyse Frosta
Formidling
Nettsted
Erfaringsseminar
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
2009 Qtr 1
Jan Feb
Mar
2009 Qtr 2
Apr May
Jun
2009 Qtr 3
Jul
Aug
Sep
2009 Qtr 4
Oct Nov
2010 Qtr 1
Jan Feb
Dec
Mar
2010 Qtr 2
Apr May
Jun
2010 Qtr 3
Jul
Aug
Sep
2010 Qtr 4
Oct Nov
Dec
8. Kostnader pr. utførende partner
2009
Personal/
indirekte
kostnader
Andre
Kostnader
2010
Personal og
indirekte
kostnader
Total
Andre
Kostnader
Total
TOTAL
Ørland Biogass
200
25
225
200
25
225
450
Bioskiva
250
25
275
250
25
275
550
120
Frosta Utvikling
50
10
60
50
10
60
Fosen Næringshage
150
25
175
150
25
175
350
NTNU
100
10
110
100
10
110
220
SINTEF Bioteknologi
400
25
425
400
25
425
850
SINTEF Teknologi og samfunn
250
10
260
250
10
260
520
MISA
250
10
260
250
10
260
520
50
10
60
50
10
60
120
1700
150
1850
1700
150
1850
3700
Forsvarsbygg
SUM
Kostnadene til Ørland Biogass og Fosen Næringshage er knyttet til formidling og
prosjektledelse. NTNU har kostnader knyttet til arbeidet med styringsgruppe og
kvalitetssikring. SINTEF, Bioskiva og MiSA har kostnader knyttet til gjennomføringen av
FoU-oppgavene i prosjektet.
9. Finansiering pr. partner
2009
Kontanter
Ørland Biogass
Egeninnsats
100
Bioskiva
Fosen Næringshage
100
Frosta Utvikling
100
2010
Total
Kontanter
Egeninnsats
200
300
100
100
100
100
200
100
100
Total
TOTAL
200
300
600
100
100
200
100
200
400
300
50
150
50
150
100
100
100
100
200
SINTEF Bioteknologi
50
50
50
50
100
SINTEF Teknologi og samfunn
50
50
50
50
100
MISA
50
50
50
50
100
Forsvarsbygg
50
50
50
50
100
750
1050
750
1050
2100
NTNU
SUM
Søkes Forskningsrådet
TOTAL
Helhetlig BioGass Trøndelag
300
300
800
800
1600
1850
1850
3700
side 8/11
DEL 2: Resultatutnyttelse
10. Overordnet ide
Utgangspunktet for prosjektforslaget er at dagens biogassløsninger er for dårlig tilpasset
lokale forhold, slik at de er lite attraktive økonomisk og har vanskeligheter å få mobilisert
lokale aktører til gjennomføring av de.
Prosjektets mål er å utløse en inkrementell forbedring av delprosessene i biogassfremstilling
ved bedre kunnskap om hvordan delprosesser påvirker hverandre, hvilke forventinger og
behov råstoffleverandører, energibrukere og restproduktbrukere har. Helhetlig forståelse av
biogassproduksjon er kritisk for å få til økt realisering av biogassanlegg, anlegg som er
robuste og fleksible for lokal/regional tilpassning.
11. Innovasjon/nyhetsgrad
Innovasjonen i prosjektet er bidraget til helhetlig design av lokale biogassanlegg, noe som er
nødvendig for å gi lønnsomhet for slike anlegg, og dermed realisering av økt lokal
energiproduksjon.
12. Plan for utnyttelse av FoU-resultatene i den enkelte bedrift
Ørland Biogass er et selskap under stiftelse (sus).
Forretningside: Bedriften skal produsere kortreist energi i form av biogass basert på husdyrgjødsel fra det lokale landbruket. Dette krever engasjement fra det lokale landbruket for å sikre
råvaretilgang. Ørland Biogass ønsker å være et fyrtårn for forskning og utvikling innenfor
området biogass i Norge.
Innovasjon/nyhetsgrad: Landbruket i Ørland står - i følge kommunens energi- og miljøplan for 56 % av klimagassutslipp i kommunen. Et biogassanlegg basert på husdyrgjødsel vil medføre sterk reduksjon av klimagassutslippene. Fermenteringsprosessen vil bety kvalitetsforbedring av husdyrgjødsla som gjødsel. Mindre ugras og bakterier, mindre lukt, høyere
andel nyttbart nitrogen i gjødsla og en mer homogen konsistens vil bety agronomiske
fordeler for landbruket i tider med sterkt stigende priser på mineralgjødsel. Dette er også
interessant i utviklingen av et økologisk landbruk.
Utnytting av bioresten til andre formål enn som gjødsel til det lokale landbruket vil også være
interessant i anlegget. (bioskiva, flytende plantenæring osv.).
Bedriftsøkonomisk verdi: Denne type energiproduksjon betyr muligheter for ny næringsutvikling for det lokale landbruket. Samtidig gir foredlingen av husdyrgjødsla nye utviklingsmuligheter og økt inntektspotensialet for det tradisjonelle landbruket.
Plan for realisering: Det settes i gang arbeid for å få stifta Ørland Biogass før jul 2008.
Selskapet skal jobbe videre med logistikk, organisatoriske og tekniske løsninger samt økonomi
og finansieringsplaner fram mot en eventuell investeringsbeslutning sommeren 2009. Oppstart
av anlegget vil - dersom det besluttes å gjennomføre investeringen - tidligst skje i 2010.
Risikoelementer: Det er avgjørende for prosjektet at en oppnår lokalt engasjement og lokal
medvirkning. Uten tilstrekkelig råvaretilgang fra landbruket stopper prosjektet. Prosessen
omkring dannelse av selskapet Ørland Biogass er viktig for å lykkes med å få med det lokale
landbruket. Denne prosessen skal igangsettes nå i høst i regi av Norges Vel og Fosen Næringshage.
Bioskiva as
Forretningside: Bedriften tar i dette prosjektet utgangspunkt i den så kalte " bioresten " og de
muligheter som ligger i økt verdiskapning av den. Flytende gjødsel kundetilpasset ala
mineralgjødsel og fiberprodukter som bærer av tilsatsstoffer som gir beskyttelse av
kulturplantene mot insekter .
Helhetlig BioGass Trøndelag
side 9/11
Innovasjon/nyhetsgrad: Siden få i europeisk målestokk har erfaring med fermentering av
husdyrgjødsel og derved også mangler den innsikt som behøves for å videreutvikle bioresten er
vi pr dato i forkant av utviklingen. Kundetilpasset flytende økologisk gjødsel krever
forskningsinnsats. Med de rette grep ville vi her til lands kunne produsere gjødsel for økologisk
veksthusproduksjon av tomat og agurk for hele Norden. Et mindre forskningsprosjekt er
allerede gjennomført med positivt resultat.Bruk av fiberdelen som utgangspunkt for utvikling
av et økologisk godkjent plantevern er i EU 7 rammeprogram og vil bli startet tidlig neste år.
Bediftsøkonomisk verdi Ved en bevisst satsning vil bruken av bioresten kunne bety svært mye
for den totale økonomien i et biogassanlegg . Muligheten for å bli ledende på området er
absolutt innen rekkevidde .
Fosen Næringshage og Frosta Utvikling as
Forretnings ide: Bedriftene skal bidra til lokal næringsutvikling. I dette ligger å utnytte lokale
ressurser for lokal verdiskapning, hvor Biogass er en mulighet for slik verdiskapning.
Innovasjon/nyhetsgrad: Helhetlig design av biogassanlegg vil øke attraktiviteten for slik lokal
kraftproduksjon. Utnytting av bioresten til andre formål enn som gjødsel til det lokale landbruket vil også være interessant i anlegget.
Bedriftsøkonomisk verdi: Denne type energiproduksjon betyr muligheter for ny næringsutvikling for det lokale landbruket. Samtidig gir foredlingen av husdyrgjødsla nye utviklingsmuligheter og økt inntektspotensialet for det tradisjonelle landbruket.
Plan for realisering: Næringshagen og Utviklingsselskapet skal bidra med lokal forankring for
prosjektet ved eksisterende lokale og regionale nettverk selskapene har. Selskapene skal også
bidra for formidling av resultater og profilering av stedene som kompetansesentra.
Risikoelementer: Det er avgjørende for prosjektet at en oppnår lokalt engasjement og lokal
medvirkning. Uten tilstrekkelig råvaretilgang fra landbruket stopper dette prosjektet.
13. Miljøkonsekvenser
Resultatene fra prosjektet vil direkte bidra til å styrke kunnskap og kompetanse rundt lokale
klima- og miljøutslipp og gi et grunnlag for å kunne redusere disse.
14. Øvrige nytteeffekter
For landbruksnæringen lokalt og regionalt er muligheten for en helhetlig prosessdesign av
biogass et bidrag til å bedre lønnsomheten ved at ellers uutnyttede ressurser brukes. Spesielt
for økologisk landbruk vil et økologisk godkjent gjødselprodukt som er hygienisert være
svært attraktivt.
For Universitetssektoren vil prosjektet bidra til å gjøre biogassanlegget tilgjengelig for
bachelor- og masteroppgaver.
15. Informasjon og resultatspredning
Formidling vil skje gjennom tre kanaler. Ansvarlig for disse aktivitetene er Fosen Næringshage.
- Deltagerne i prosjektet vil bruke styringsgruppen som arena for formidling og diskusjon av
analyser. Deltagerne vil ta med seg informasjon og resultater til eget miljø.
- Prosjektet vil etablere et nettsted som skal fungere som en kunnskapsportal for lokal
biogassproduksjon, med beskrivelse av biogassatsningen i Trøndelag og en beskrivelse av
eksisterende anlegg på Ørland, samt planlagte anlegg på Ørland og Frosta. Nettstedet vil legge
ut notater fra prosjektet, inklusive råd og erfaringer rundt design av biogassanlegg.
- Prosjektet vil lage to forskjellige informasjons/kursopplegg knyttet til anlegget på Ørland. Det
vil lage opplegg rundt god drift slike anlegg (en dag), og et opplegg for studenter på
høyskole/universitetsnivå (en dag)
Helhetlig BioGass Trøndelag
side 10/11
Vedlegg: Referanser
Agstar Handbook, 2. utg. 2007. Internett: http://counties.cce.cornell.edu/Wyoming/agriculture/programs/anaerobic_digestion/files/AgSTAR_Handbook.pdf
Ahring, B.K. 2003. Perspectives for anaerobic digestion. Adv. Biochem. Engineer./Biotechnol. 81:
1-30
Berglund M, Börjesson P (2006): Assessment of energy performance in the life-cycle of
biogas production. Biomass and Bioenergy 30:254-266
Börjesson P, Berglund P (2007): Environmental systems analysis of biogas systems – Part II:
The environmental impact of replacing various reference systems. Biomass and
Bioenergy 31: 326-344
Cederberg C, Stadig M (2003): System expansion and allocation in life cycle assessment of
milk and beef production. Internation Journal of LCA 8(6): 350-356
Edwards R, Larivé J-F, Mahieu V, Rouveirolles P (2007): Well-to-wheels analysis of future
automotive fuels and powertrains in the European context. European Commission
Joint Research Centre, EUCAR and CONCAWE joint report v. 2c. TTW, WTT and
WTW available from: http://ies.jrc.ec.europa.eu/wtw.html
Eriksson O, Finnveden G, Ekvall T, Björklund (2007): Life cycle assessment of fuels for
district heating: a comparison of waste incineration, biomass- and natural gas
combustion. Energy Policy 35: 1346-1362
Jungk NC (Ed.) (2000): Bioenergy for Europe: Which fits best? – A comparative analysis for
the community. IFEU Institute for Energy and Environmental Research Heidelberg,
Heidelberg Germany.
Thyø KA, Wenzel H (2007): Life cycle assessment of biogas from maize silage and from
manure – for transport and for heat and power production under displacement of
natural gas based heat works and marginal electricity in northern Germany. Institute
for Product Development, Technical University of Denmark
Nielsen, B. 2007. European and Danish biogas experience. Adv. Pork Prod. 18: 237-243
Næsje, P. (2004). "Testing technological tableaux: actor coalitions in hydrogen and fuel cell
development." International Journal of Automotive Technology and Management
4(2-3): 276-288.
Næsje, P., H. Sæle, et al. (2005). What prevents organizations from implementing energy
saving measures? Case studies of Norwegian public and commercial companies.
Energy savings: What works & who delivers? Eceee Summer Study, Nice, Eceee.
Morch, A., P. Næsje, et al. (2004). Erfaringer med lokal kraftproduksjon hos sluttbruker.
Trondheim, SINTEF Energiforskning: 86pp.
Uellendahl, H., Mladenovska, Z., Ahring, B.K. og Langvad, N. 2006. Wet oxidation pretreatment – the way to improve economics of energy production from manure? 12th
RAMIRAN International Conference. Technology for recycling of manure and
organic residues in a whole-farm perspective. Århus, Danmark 11-13.9.2006.
Internett: http://www.manure.dk/ramiran/O-12%20Uellendahl.pdf
Zah R, Böni H, Gauch M, Hischier R, Lehmann M & Wäger P (2007): Ökobilanz von
Energieprodukten: Ökologische Bewertung von Biotreibstoffen. Empa, Abteilung
Technologie und Gesellschaft, St. Gallen, Switzerland (www.empa.ch/ts).
Helhetlig BioGass Trøndelag
side 11/11
Appendiks B
Betydningen av etabler ing av biogassfabr ikk på Ør land fr a et forskningsståsted
Prosjektet ”Biogass Trøndelag. Helhetlig og lokalt tilpasset design av Biogassanlegg”
er et tverrfaglig samarbeid mellom SINTEF Teknologi og samfunn, SINTEF
Materialer og kjemi/NTNU og miljøsystemanalyse-selskapet MiSA AS/NTNU.
Prosjektet er finansiert av Forskningsrådets program Fremtidens rene energisystemer
(RENERGI), og er organisert som et brukerstyrt innovasjonsprosjekt ledet av Fosen
Næringshage.
Prosjektet består av tre arbeidspakker (WP’er) som fokuserer på henholdsvis
optimalisering av biogass-produksjonsprosessene (SINTEF Materialer og
kjemi/NTNU), optimalisering av et biogassanlegg fra et helhetlig
miljøsystemperspektiv (MiSA/NTNU), og etablering og organisering av et
biogassanlegg som et næringsutviklingsprosjekt (SINTEF Teknologi og samfunn). I
2009 fokuserer prosjektet på etablering av biogass-anlegg på Ørland, mens fokus i
2010 vil være på hvordan erfaringer fra Ørland kan overføres til Frosta Kommune
som ønsker å se på grunnlaget for etablering av biogassanlegg.
Basert på erfaringer fra forskningsprosjektet er det mange grunner til å realisere
planene om et biogassanlegg på Ørland:
-
Næringsutvikling må i langt større grad evalueres i lys av hvordan den bidrar
til ressurs- og energigevinster i lokalsamfunnet den er en del av enn hva som
har vært tilfellet så langt. Etablering av biogassfabrikk på Ørland vil være en
unik læringsmodell i så måte.
-
Med knappe fire fungerende og små biogassanlegg basert husdyrgjødsel i
Norge i dag, er det langt frem for å nå regjeringens målsetting om at 30
prosent av husdyrgjødsla skal gå til biogassproduksjon innen 2020. Et
pilotanlegg på Ørland med tette og langsiktige koblinger til Norges ledende
kunnskapsmiljø på teknologi og innovasjon i Trondheim vil være nyttig for å
generere overførbar kunnskap om etablering/organisering, drift og
miljø/klimagevinster ved biogassanlegg under norske forhold.
-
Utnytting av biogass basert på husdyrgjødsel er med de rette betingelsene det
mest effektive klimatiltaket i jordbruket. Svært mange av disse betingelsene er
på plass på Ørland.
-
Landbrukets miljø- og klimaprestasjon kan betydelig bedres gjennom
biogassproduksjon. Et biogassanlegg kan redusere landbrukets egne utslipp fra
transport og energibruk, samt utslipp ved bruk av gjødsel og i redusert behov
for produksjon av kunstgjødsel ved effektiv utnyttelse av biorest. Det er i dag
få studier internasjonalt, og ingen i Norge, som sammenfatter disse
tiltakseffektene med utgangspunkt i drift av faktisk biogassproduksjon. Et
biogassanlegg på Ørland vil gi ny kunnskap som er viktig for å bedre samlet
miljøprestasjon for norsk landbruk.
-
Forskning på biogass i Norge skjer i dag i hovedsak i laboratorieskala.
Tilgangen til anlegg i produksjonskala er begrenset, og ingen av anleggene er
optimale med tanke på prøvetaking for mer grunnleggende studier av de
biologiske prosessene slik de foregår i produksjonsanlegg. Ved utvikling av ny
teknologi er det også behov for pilotskala studier (typisk 100-1000 L) som et
mellomtrinn mellom laboratoriet og produksjonsskala. I laboratorieskala er
tilgang til råstoff ikke noe problem, men når man går opp i skala blir dette
raskt et logistisk problem. Muligheten for å plassere pilotanlegg i tilknytning
til et eksisterende produksjonsanlegg vil løse mange praktiske problemer, og
gjøre skranken for å initiere pilotskala studier av lovende teknologier mindre. I
så måte er Ørland godt egnet. Med moderne teknologi kan pilotanlegget
fjernovervåkes, samtidig som gode kommunikasjoner og relativt kort
reiseavstand fra teknologimiljøet ved NTNU/SINTEF i Trondheim muliggjør
både rutinemessig prøvetaking og rask ”kriserespons”. NTNU/SINTEF
besitter en rekke avanserte analyseinstrumenter som gir mulighet for langt mer
dyptpløyende undersøkelser enn det som vil være mulig på et vanlig
produksjonsanlegg.
-
Det er, som påpekt i St.meld.nr. 39 (2008-2009) ”Klimautfordringene –
landbruket en del av løsningen”, et betydelig potensial for å forbedre
biogassprosessen, blant annet gjennom forbedret reaktorteknologi (billigere
og/eller mer effektive reaktorer, bedre og riktigere kontrollutstyr/rutiner), økt
biologisk forståelse av prosessen, kjemisk og/eller fysisk forbehandling av
råstoffet for å øke utbyttet av biogass, optimal blanding av ulike råstoff
(tilpasset lokal råstofftilgang), og oppgradering av biogassen (ca 40 % CO2 og
60 % metan) til ren metan som har et større anvendelsesområde og derved
høyere verdi. I tillegg til biogass produserer biogassanlegg også to andre
produkter som, avhengig av lokalitet, teknisk utforming og hvilke råvarer som
benyttes, kan ha betydelig verdi; en flytende vannfraksjon rik på
nitrogengjødning, og en fast fiberrik fraksjon rik på fosfat. Tekniske endringer
i prosessen må ta hensyn til hvordan disse to produktene skal utnyttes. Dersom
de skal benyttes som gjødsel i landbruket legger dette andre føringer enn
dersom de f eks skal benyttes til gjødsling av skog eller parker. Lokale
tilpassninger er et stikkord.
-
Lokaliteten gir god ressurstilgang og avsetning for biorest (flytende og fast
fraksjon) som gjødning i landbruket og biogass til produksjon av elektrisk
strøm og vannbåren varme.
-
Det er behov for et anlegg som kan forene gode krefter innenfor landbruk,
teknologi og miljø.
Kjell Josefsen, SINTEF Materialer og kjemi - ansvarlig WP1
Johan Petersen, MiSA - ansvarlig WP2
Øivind Hagen, SINTEF Teknologi og samfunn - ansvarlig WP3
Appendiks C
Seminar ”Biogass Trøndelag”
Velkommen – Ketil Kvam og Øivind Hagen
I: 9.30 - 10: Status
Ketil Kvam og Linda Busklein/Ola Aursand: Status biogassatsingen på Ørland og Frosta
Geir Svensen: Status fabrikksprosjektet på Ørland
Julia Olsson: Status logistikkprosjektet
II: 10 - 11.15: Forskningsprosjektet
Øivind Hagen: Biogass Trøndelag - om forskningsprosjektet
Kjell Josefsen: Funn fra WP 1 Prosesskunnskap
Johan Pettersen: Funn WP2 Systemkunnskap
Øivind Hagen: Funn WP 3 Biomobilisering
III: 11.15 - 12.15: Veien videre
Diskusjonsspørsmål:
- Hvor går Ørland videre i sin biogassatsing?
- Hvilken rolle har/bør forskning spille for biogassprosjektet på Ørland?
- Hvordan sikre relasjoner til kunnskapsmiljøene i Trondheim videre?
- Hvordan kan Ørland og Frosta dra gjensidig nytte av hverandre i fortsettelsen?
”Biogass Trøndelag: Helhetlig og lokalt
tilpasset design av biogassanlegg”
Om forskningsprosjektet
Dialogseminar på Ørland 25. februar 2010
Øivind Hagen
SINTEF Teknologi og samfunn
Teknologi og samfunn
Biogass Trøndelag: Helhetlig og lokalt
tilpasset design av biogassanlegg
„ Pål Næsjes prosjektsøknad med støtte fra VRI
„ Finansiert fra RENERGI-programmet og organisert som
en BIP
„ 3 arbeidspakker – prosess, system og biomobilisering
„ To case: Ørland (2009) og Frosta (2010)
„ Aksjonsforskningselement og publiseringsambisjoner
Teknologi og samfunn
Teknologi og samfunn
Deltagere i konsortiet
„
„
„
„
„
„
„
„
„
Fosen Næringshage
Frosta Utvikling
Bioskiva
AgroEnergi
NTNU
SINTEF Teknologi og samfunn
SINTEF Materialer og kjemi
MiSA
Forsvarsbygg
Teknologi og samfunn
Suksesskriterier BIP
„ BIP = brukerstyr innovasjonsprosjekt, ofte organisert som
konsortium
„ BIP skal utløse innovasjon i næringslivet som bidrar til
bærekraftig verdiskapning
„ Brukerorientert
„ Brukerne bidrar både med finansiering og arbeidsinnsats
„ Forskningen skal ha en matnyttig dimensjon ved seg, men
også ha publiseringsambisjoner
Teknologi og samfunn
Suksesskriterier: fra søknad
„ ”… styrke kompetansegrunnlaget for framstilling og bruk
av biogass i Norge..”
„ ”… katalysator for samarbeid mellom kraftbransje,
landbruk og FoU-miljø…”
„ ”.. Skal framskaffe underlag for tre fagfellevurderte
vitenskaplige atikler, hvorav minimum en skal publiseres.”
Teknologi og samfunn
Egne suksesskriterier
„ Bidra konstruktivt i innovasjonsprosessen på Ørland og
Frosta
„ Sikre kunnskapsoverføring mellom de to casene
„ Koble de to casene med kunnskapsmiljøene i Trh
„ Bidra til lokal, nasjonal og internasjonal
kunnskapsproduksjon
„ Bidra i den overordnede diskusjonen om biogass i Norge
Teknologi og samfunn
Presentasjon BIOGASSEMINAR
25.02.2010
Ketil Kvam
Fosen Næringshage AS
Sitat NRK des-08:
- ”Råvaren skal være kumøkk!”
-”En lokal gründer, et lokalpolitisk vedtak, et lokalt kraftselskap og et
utviklingsorientert landbruk har fått det hele til å rulle i gang.”
VISJON:
Biogass Ørland skal:
• Bygge et fullskala biogassanlegg basert på landbruksgjødsel, samt andre
ledige og reine biomasseressurser
• Bygge et nasjonalt pilotanlegg for sentraliserte biogassanlegg i husdyrtette
områder
• Bygge en arena for forskning og utvikling av biogass
• Bidra til ny næringsutvikling
3
Ørland er meget godt egnet til et slikt prosjekt
Historikk 2005:
•
Gründer/ingeniør/bonde Svein Lilleengen introduserer biogass som
meget interessant område, etter besøk i Tyskland
•
Mål: Prosjekt Biogass Ørland
•
•
•
•
•
Produksjon av fornybar energi
Reduksjon av klimautslipp
Muligheter for ny næringsutvikling
Muligheter for kompetanseformidling/undervisning
Etablere et pilotanlegg som kan gi kunnskap om biogassproduksjon til resten
av landet gjennom forskning tilknyttet anlegget
Historikk 2006:
Etablert kontakt med tyske konsulenter innen biogass
• Innsalg til lokale/regionale samarbeidspartnere; Bioforsk, SINTEF,
STFK, Fosenkraft, Bondelag lok./reg.
Arbeidsskisser lagt fram for landbruksdepartementet og for Enova
FNH får prosjektledelsen for Energi- og miljøplan for Ørland kommune.
Historikk 2007:
Studietur Mecklenburg, Tyskland
Arbeid med å organisere bøndene
Energi- og miljøplan ferdigstilt
Ørland tildelt fylkesmannens miljøpris
Historikk 2008:
• Bioskiva AS (Svein Lilleengen) innvilges NOK 20 mill i
forskningsmidler fra EU’s 7. rammeprogram
• Forstudie biogassanlegg gjennomføres med konklusjon om
å jobbe videre med fabrikkmuligheten.
• 4 mill i forskningsmidler innvilget Biogass Trøndelag m. FNH
som adm. ansvarlig. Samarbeid m. Frosta utvikling.
Historikk 2009:
• Biogass Fosen SA etabl. (58 bønder)
• Agro Energi AS etabl. av Fosenkraft
og Fosen Biogass
•
•
BIOGASS09 Nasjonal konf. om
biogass avviklet arr. FNH
Midler til logistikkprosjekt,
Biogass Midt-Norge
innvilget fra SLF
Samarb. prosjekt
med Orkdal/Meldal og Sømna
•Søknad sendt Enova om fin. av
pilotanlegg. Start 11.09, ferdig 05.11?
4.2
4
.2
2
Geografisk
Geografiiskk lokalisering
lokalissering o
ogg ttrasse
rasse
Bioreaktor
- Kart over Ørland
Node ØHF
TINE Ørland
Varmesentral Ørland
Fjernvarme
Ressurser lokalt:
• RENE FRAKSJONER I PROSJEKTET NÅ:
• Husdyrgjødsel:
• Matavfall:
• Gras, surfor
ca 50 000 tonn i selskapet p.t
ca 2 000 tonn
ca 1 000 tonn
TILSVARER EN ENERGIPROD PÅ 10 GWh
• POTENSIALE PÅ SIKT OG ANDRE FRAKSJONER:
•
•
•
•
+ inntil 50 000 tonn gjødsel i Ørland/Bjugn
+ ca 20 000 tonn dødfisk/biomasse Scanbio
+ ca 2 000 tonn slam i Fosen
+++
Helhetlig satsing med solid forankring
- Koordinert av Fosen Næringshage
1.PILOTPROSJEKT
Biogassfabrikk
Fosen
Næringshage
2.Forskning
3. Utvikling
2.1 BIOGASS
TRØNDELAG
2.2 BIOSKIVA:
EU’s 7.rammep
BIOGASS I
MIDT-NORGE
4.Kompetanse
- BIOGASS09
- Fagskole
- utvikl.arena
Fosenkraft – Svein Lilleengen – bønder i Ørland/Bjugn
ENERGI- OG MILJØPLAN Ørland
STYRINGSKORT Ørland
Stmeld 39 – KLIMAUTFORDRINGENE - LANDBRUKET
Nettverksbygging er viktig
Prosjektet har mange samarb.partnere
LR Fosen
forsøksring
Statens
forurensingstilsyn
Bioforsk
UMB
Fosen Tine
Renovasjon
Høgskolen i ST
STFK, VRI
NTNU
MISA
Statens
Landbrforvaltn
Sintef
AGA/
Malmberg
Biokom
Frosta
Meldal
Orkdal
Forsvars
bygg
Sømna
EC-Group
Biogassfabrikk
Ørland
FosenKraft AS
FOSEN NÆRINGSHAGE
AgroEnergi AS Biogass Fosen SA
BgF + FosenKraftAS
Enova Innovasjon
Norge
Bioskiva AS
58 gårdbrukere
NILF
Bellona Naturv.fb.
Fylkesmannen
i Sør-Tr
Energiegewinn
Rostock
Norges
Vel
Gøran Persson og Svein Lilleengen
17
Situasjonen i Norge nå:
1 Stm 39 har ambisiøse målsettinger
1.1. Her kreves det tverrpolitisk vilje og handlekraft:
- Landbruk, miljø og olje- og energi må jobbe sammen.
1.2. Energimarkedet og –prisene i Norge utløser ikke
lønnsom biogassproduksjon i landbruket.
1.3. Andre land har feedin-tariffer, Norge er dårligst i
Europa.
2. Klimakur 2020 viser:
2.1. Biogassprod i landbruket er et billig klimatiltak
2.2. Betaling for klimajobben kan være vegen å gå for å
gjøre biogass i landbruket lønnsomt!
Politisk strategi, forslag:
Oppsummering:
1. Biogass Ørland er en nasjonal pilot i Innovasjon Norge.
2. I Biogass Fosen SA og AgroEnergi AS er det klargjort:
• Forretningsplaner for fabrikk og logistikk
– Rapport med økonomiske kalkyler og behov er ferdig i disse dager.
• Et kommersielt prosjekt
– Bygging betinger lønnsomhet og langsiktighet.
– Det kreves virkemidler jmfr klimakurforslag.
3. Biogass Ørland har:
• sterke og relevante ressurser
• stor husdyrtetthet og kort avstand til store energibrukere
• tydelige og aktive prosjekteiere
• et godt konsept:
• Et knallgodt klimaprosjekt, et godt agronomisk prosjekt og
et interessant energiprosjekt!
4. Om samfunnet vil ta tak i klimagassutslippene fra landbruket, er
Ørland klar for å starte opp!
20
21
Biogass Trøndelag
Prosessforbedring
Kjell D. Josefsen
SINTEF Materialer og kjemi
Materialer og kjemi
1
Biogassprosessen
Organisk materiale (proteiner, stivelse, nukleinsyrer, cellulose, m.m.)
Bakterier
Hydrolyse
Aminosyrer, nukleotider, sukkere, etc.
Bakterier
Syredannelse
Alkoholer og organiske syrer
Acetogene
bakterier
Dannelse av
eddiksyre
Eddiksyre, H2, CO2
Archea
Anna Synnøve Masteroppgave
Metan (CH4)
Materialer og kjemi
2
Hvorfor biogass fra husdyrgjødsel?
„ Lagring og spredning av husdyrgjødsel fører til betydelige utslipp av
metan (CH4) og lystgass (N2O)
„ Både metan og lystgass er viktige drivhusgasser med betydelig
sterkere effekt enn CO2, henholdsvis 21x og 310x GWP for CO2
„ Fermentering av husdyrgjødsel i et biogassanlegg gir fornybar energi
som er (tilnærmet) klimanøytral forutsatt at den produserte CH4
forbrennes til CO2 + H2O.
„ Staten (St. meld. nr 39) har som mål at 30 % av husdyrgjødsla skal
behandles i biogassanlegg innen 2020. I dag behandles <1 %.
„ Ifølge St. meld. nr 39 er behandling av husdyrgjødsel i biogassanlegg
samfunnsøkonomisk lønnsomt
„ Produksjon av biogass er imidlertid med dagens betingelser ikke
bedriftsøkonomisk lønnsomt
Materialer og kjemi
3
Hva kan gjøres for å forbedre økonomien?
„ Mer effektiv prosess med kortere oppholdstid (mindre
anleggsvolum ĺELOOLJHUHDQOHJJ)
„ Ta imot avfall anlegget kan ta seg betalt for å behandle
„ Matavfall fra industri/storhusholdninger, død fisk, slakteavfall, etc.
„ Vanskelig å gjære alene pga lavt C/N-forhold. Derfor gunstig å
blande med husdyrgjødsel.
„ Må ikke føre til restriksjoner mht bruk av vannfraksjon og biorest
som gjødsel i landbruket
„ Bedre betalt for produktene, i første rekke biogassen
(krever statlige reguleringer/subsidier)
„ Kursvirksomhet og lignende, men mange tenker i de
samme baner
Materialer og kjemi
4
Bør biogassen foredles?
„ Den enkleste bruken av biogassen er til kraft og
varmeproduksjon (krever kun svovelfjerning)
„ Fra et miljøsynspunkt er det ofte hevdet at den mest
miljøvennlige bruk av biogass er som erstatning for fossilt
drivstoff til kjøretøy og båter
„ Krever oppgradering av biogassen (fjerning av CO2 m.m)
„ Tradisjonelle teknikker lite egnet for små anlegg. Ny
membranteknologi kan være en løsning.
„ I større byer er det i første rekke bybusser man ser for seg
å la gå på biogass.
„ Har Ørland en tilsvarende lokal forbruker, f eks ferga?
Materialer og kjemi
5
Biogass Trøndelag
Mikrobiell metodikk for design og drift av
lokale biogassanlegg.
Sivilingeniørstudent Anna Synnøve Ødegaard Røstad
Veiledere: Kjetill Østgård, Kjell D. Josefsen, Odd Gunnar Brakstad
Mål for oppgaven
Utvikle og prøve ut biokjemiske og
molekylærbiologiske metoder egnet for
overvåkning av en anaerob
fermenteringsprosess for optimalisert
produksjon av biogass fra husdyrgjødsel
og lokalt våtorganisk avfall.
•
•
•
•
•
•
Reaktoren på
Vestrått
Mesofil (ca 39 rC)
Ikke hygienisert på
forhånd
Røring i 10 sekunder hver
4. time
Batch, 6 m3, 10%
headspace
Reaktoren er ca 2,25m
høy
Oppstart 02.09.09.
Prøveuttak ca annenhver
uke
Metoder
•
Måling av kjemisk oksygenforbruk (COD)
•
Tørrstoff og gløderest
•
pH
•
Ekstraksjon av DNA
•
Testing av egnede primere for PCR
•
Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE)
•
Fluorsecence in situ Hybridiation (FISH)
DGGE
•
•
•
Forskjellige arter har ulike
sekvenser som kan
separeres
Ser etter endringer utover
i tidsserien
Generelle primere for bakterier
(øverst) og archaea (nederst)
FISH
•
Generelle prober
for bakterier og
archaea (EUB
338 og ARC 915)
•
Nettopp fått
prober for
metanogene
archaea på
familie- og
ordensnivå.
Videre arbeid
• Fortsette til reaktoren sier stopp
• COD, TS og gløderest, og pH-målinger
av hver mottatte prøve
• FISH: CLSM til å ta bedre bilder, teste
ut de mer spesifikke probene
• DGGE: Ser etter endringer i
mikrofloraen, evt klippe ut bånd og
sende disse til sekvensering for å
bestemme arten
Tusen takk for
oppmerksomheten!
Spørsmål?
Biogass Trøndelag:
Helhetlig og lokalt tilpasset design av biogassanlegg
Arbeidspakke 2: Miljøsystemkunnskap
Johan Pettersen, MiSA
[email protected]
Miljø sett i system
Miljøsystemkunnskap
Kunnskap om miljøprestasjonen til verdi- og energikjeder som oppstår av et
lokalt biogassanlegg.
• Tilgang til lokale ressurser
• Avsetning av potensielle biprodukter
• Erstatningseffekter som følger av et fleksibelt biogassanlegg
• Energi- og klimaregnskap er naturlige deler av en slik
miljøsystemvurdering, men også andre miljøhensyn kan være av betydning.
Biogass Trøndelag - Brekstad 25 februar 2010
2
Datainnhenting
Christine Hung
Biogass Trøndelag - Brekstad 25 februar 2010
3
(Grov)modellering av anlegg
Biogass Trøndelag - Brekstad 25 februar 2010
4
Systemeffekter
Biogass Trøndelag - Brekstad 25 februar 2010
5
Hva vi forventer
Biogass Trøndelag - Brekstad 25 februar 2010
6
Kloakkrensing
Plantevern
Fibermaterial
…
Utvide systemet
Avfallsbehandling
Transport
Biomasse
(energivekster)
Kloakkslam
Våt-organisk fra
husholdninger
Biogass Trøndelag - Brekstad 25 februar 2010
7
Fortsettelse
• Anlegget er tilstrekkelig modellert
– Hadde vært veldig spennende å måle på et virkelig anlegg
• Erstatningseffekt av lokal energi
– Brekstad (varmeveksler) ift. Frosta (?)
– Overføring til andre områder
• Spredning av husdyrgjødsel
– Gjødningseffekt ift. kunstgjødsel
– Betydningen av riktig gjødselteknikk for tap ved spredning
• Transport og lagring
– Transportbehov
– Tap av biogass
Biogass Trøndelag - Brekstad 25 februar 2010
8
Takk for oppmerksomheten!
Johan Pettersen, PhD
[email protected]
MiSA AS
Richard Birkelandsvei 2B
NO-7491 Trondheim
www.misa.no
Biogass Trøndelag - Brekstad 25 februar 2010
Barrierer og drivkrefter for etablering
av biogassanlegg på Ørland
Sentralisert biogassanlegg som
innovasjonsprosess
Dialogseminar på Ørland 25. februar 2010
Øivind Hagen
SINTEF Teknologi og samfunn
Teknologi og samfunn
9
Hensikt med WP 3:
„ Kartlegge kritiske faktorer for etablering og utvikling av
biogassanlegg – og spille resultat inn til aktørene
„ Bidra til erfarings- og kunnskapsoverføring mellom Ørlandcaset og Frosta-caset
„ Bidra til nasjonal og internasjonal kunnskapsproduksjon –
skape et empirisk grunnlag for vitenskaplig publisering
innenfor temaet
Teknologi og samfunn
Metode og datamaterial
„ Intervju
„ 9 intervju/samtaler, 12 personer
„ Bakgrunnsinformasjon
„ Sentrale dokumenter: Energi og miljøplan for Ørland Kommune 2007-
2010
„ ECgroups analyser
„ St.meld.nr.39: Klimautfordringene – landbruket en del av løsningen
„ Fosen Næringshages egen presentasjon/analyse av prosjektet
„ Deltagende observasjon
„ Løpende kontakt med aktørene
Teknologi og samfunn
Problemstilling
„ Norge skal øke produksjonen av biogass basert på
husdyrgjødsel radikalt – hva kan en lære av arbeidet på
Ørland?
„ Hvordan kan et biogassprosjekt være en del av lokal
næringsutvikling?
„ Hvordan organisere etablering og drifting av et
biogassanlegg?
„ Hvordan mobilisere de ulike aktørene?
„ Hvordan kan et biogassanlegg bidra til en helhetlig
tenkning omkring miljø og ressursbruk i et lokalsamfunn?
„ Hvordan kan kommuner lære av hverandre?
Teknologi og samfunn
(Teoretiske) Perspektiv
„ Bærekraftig næringsutvikling
„ Dagens og morgendagens næringsutvikling må gi ressurs- og
energigevinster – helst radikale forbedringer
„ Industriell økologi
„ Systemsynergier: Lokalsamfunn (industrielle system) kan gjøres langt mer
energi- og ressurseffektive ved at de enkelte delene kobles tettere
sammen og sees som komponenter i større integrerte system
„ Samfunnsvitenskaplig perspektiv
„ Fokus på kultur, organisering, historikk, geografi, politiske forhold,
næringsstruktur, rammevilkår etc
„ Fokus på aktører og relasjoner – ikke bare teknologi
„ Kombinasjon av kvantitative og kvalitative data (i motsetning til WP1 og
WP2)
Teknologi og samfunn
Biogass på Ørland – kritiske faktorer I
„ Er prosjektet en suksess så langt?
„ Svein Lilleengens gründervirksomhet
„ Fosen Næringshages systematikk og nettverk
„ Lokalt eierskap: 58 bønder + Fosenkraft
„ Ekstern pådriver: ECgroup
„ Hvor er den utålmodige kapitalisten?
Teknologi og samfunn
Biogass på Ørland – kritiske faktorer II…
„ Energi og miljøplan
„ Storkundeusikkerhet
„ Medieprofil
„ Profileringsgevinst
„ Forskningens rolle
„ Stemningsbølge
Teknologi og samfunn
Nivåutfordringen
„ Realisering av sentralisert biogassanlegg handler per i
dag om å jobbe samtidig både mot et lokalt, regionalt og
nasjonalt nivå.
„ Dette krever håndtering av svært komplekse nettverk av
aktører
„ Er slike innovasjonsprosesser og komplekse nettverk for
omfattende for lokale aktører?
„ Realisering av den nasjonale målsettingen krever at lokale
aktører hovedsakelig jobber mot lokalt nivå
„ Noen må rydde på nasjonalt og regionalt nivå – evnen og
viljen finnes på lokalt nivå!
„ Det trengs forutsigbarhet og støtteordninger som gjenspeiler
regjeringens ambisiøse målsetting
„ Fare for at lokal entusiasme brenner ut
Teknologi og samfunn
I dag er det for mange spørsmål som
flytter fokus ut fra det lokale nivået
- Virkemiddelpakke for å realiserer målsettingen om radikal
økning i biogassproduksjonen
- Økning i norske strømpriser?
- Blir Ørland hovedflyplass?
- Nasjonal satsing på biodrivstoff?
- Etc…
Teknologi og samfunn
… men pass opp for ytre
årsaksattribuering!
„ Selv om dette er en svært kompleks innovasjonsprosess,
er den ikke umulig
„ ”Om samfunnet er klar for å ta tak i klimagassutslippene i
landbruket, er Ørland klar til å starte opp”
„ Hvem er ”samfunnet”?
„ ”Kraftprisen jobber mot biogassanlegg”
„ ”Vi må få økonomisk støtte for klimagevinsten”
„ Kan Ørland bli kjerringa mot strømmen? Noe å lære av
HÅGs visjon ”Annerledes og bedre”?
Teknologi og samfunn
Bedriftsøkonomi vs samfunnsøkonomi
„ Dobbel argumentasjon
„ ”Bøndene skal tjene penger på dette” vs
„ Pilotstatus beskytter anlegget mot bedriftsøkonomiske krav…
„ Markedstenkingens logikk
„ Hvor hadde norsk oljeproduksjon og vannbasert
elektrisitetsproduksjon vært om en i innledende fase
hadde målt prosjektene opp mot en bedriftsøkonomisk
logikk?
Teknologi og samfunn
Appendiks D
Sentralisert biogassanlegg som
innovasjonsprosess
Et casestudium av Ørland
Presentasjon i Forskningsrådet
28. januar 2010
Øivind Hagen
SINTEF Teknologi og samfunn
Teknologi og samfunn
Om studiet av Ørland
„ Et forsøk på å gå tett på og gi en ”tjukk beskrivelse”:
Hvordan ser slike innovasjonsprosesser ut i praksis?
„ Finansiert fra RENERGI-programmet og organisert som
en BIP
„ 3 arbeidspakker
„ To case: Ørland (2009) og Frosta (2010)
„ Aksjonsforskningselement og publiseringsambisjoner
Teknologi og samfunn
Metode og datamaterial
„ Intervju
„ 9 intervju/samtaler, 12 personer
„ Bakgrunnsinformasjon
„ Sentrale dokumenter: Energi og miljøplan for Ørland Kommune 2007-
2010
„ ECgroups analyser
„ St.meld.nr.39: Klimautfordringene – landbruket en del av løsningen
„ Fosen Næringshages egen presentasjon/analyse av prosjektet
„ Deltagende observasjon
„ Løpende kontakt med aktørene
Teknologi og samfunn
Biogass på Ørland – kritiske faktorer I
„ Er prosjektet en suksess så langt?
„ Svein Lilleengens gründervirksomhet
„ Fosen Næringshages systematikk og nettverk
„ Lokalt eierskap: 58 bønder + Fosenkraft
„ Ekstern pådriver: ECgroup
„ Hvor er den utålmodige kapitalisten?
Teknologi og samfunn
Biogass på Ørland – kritiske faktorer II
„ Energi og miljøplan
„ Storkundeusikkerhet
„ Medieprofil
„ Profileringsgevinst
„ Forskningens rolle
„ Stemningsbølge
Teknologi og samfunn
Realisering av sentralisert biogassanlegg:
En for kompleks innovasjonsprosess?
„ Realisering av sentralisert biogassanlegg handler per i
dag om å jobbe samtidig både mot et lokalt, regionalt og
nasjonalt nivå.
„ Dette krever håndtering av svært komplekse nettverk av
aktører
„ Er slike innovasjonsprosesser og komplekse nettverk for
omfattende for lokale aktører?
„ Noen må rydde på nasjonalt og regionalt nivå – evnen og
viljen finnes på lokalt nivå!
„ Det trengs forutsigbarhet og støtteordninger som gjenspeiler
regjeringens ambisiøse målsetting
„ Fare for at lokal entusiasme brenner ut
Teknologi og samfunn
Appendiks E
Kronikk
Les flere kronikker på
Lørdag 10. april 2010
Kronikk sendes til: [email protected]
Lengden kan være inntil 6000 tegn inkl. ordmellomrom.
Foto av forfatteren vedlegges.
43
Mens politikerne maner til klimadugnad, setter bønder og jordbrukskommuner seg på gjerdet
for å vente på regjeringens virkemiddelpakke for å få fart på biogassproduksjonen.
Biogass på vent
Kronikk
ØIVIND HAGEN
Sintef
Teknologi og samfunn
KJELL
JOSEFSEN
Sintef
Materialer og kjemi
JOHAN
PETTERSEN
Ørland
MiSA miljøsystemanalyse
«Vi er ikke i planfasen – vi er i
gjennomføringsfasen»! Fylkesordfører Tore Sandviks krystallklare melding på vinterens
Trøndelagsmøte står igjen som
gjennomgangstonen hos de
ulike innlederne. Sentrale beslutningstakere i Midt-Norge
møttes på konferansen for å
diskutere hvordan de to trøndelagsfylkenes målsetting om å
redusere klimagassutslippene
med 30 prosent (sammenlignet
med 1991) innen 2020 kan møtes som en mulighet for
næringsutvikling. Ikke nok med
det, i Sandviks kongstanke
– Trøndelagsplanen – skal også
landsdelen bli en foregangsregion på utvikling av klimavennlig teknologi og miljøvennlig levesett. Målene skal nås
gjennom langt sterkere koblinger mellom de teknologitunge kunnskapsmiljøene i
Trondheim, regionalt forankret
i bedrifter som våger å gå i bresjen og tilretteleggere for lokal
næringsutvikling.
Landbruket, som står for 9 prosent av Norges utslipp av klimagasser, er en av næringene som
er blitt utfordret til å redusere
utslippene. I Stortingsmelding
39, Klimautfordringene – landbruket som en del av løsningen,
gis en grundig gjennomgang av
hvordan regjeringen ser for seg
at landbruket skal møte utfordringen. Det meste effektive
klimatiltaket er bruk av husdyrgjødsel kombinert med
annet organisk avfall til produksjon av biogass. Biogass oppstår
under all forråtning av organisk
materiale, og i et biogassanlegg
skjer forråtningen i en lukket og
kontrollert prosess slik at gassen kan brukes til energi. Bare i
foregangslandet Tyskland er det
mer enn 4500 biogassanlegg og
satsingen på fornybar energi
har så langt gitt nærmere
400 000 arbeidsplasser – det
Ut fra norske forhold har
Ørland unike forutsetninger for et sentralisert
biogassanalegg basert
på husdyrgjødsel og
annet organisk avfall.
Men biogassproduksjon
med dagens betingelser
er ikke bedriftsøkonomisk lønnsomt, skriver
kronikkforfatterne.
På bildet gårdbruker
Svein Lilleengen som
brenner for biogass.
Foto: DAN ÅGREN
meste av dette har skjedd siden
1990-tallet.
Bruk av husdyrgjødsel til
biogassproduksjon har mange
fordeler. For det første reduseres utslipp som skjer gjennom
naturlig forråtning av husdyrgjødsel. Spesielt utslippet av
metan og lystgass, som er henholdsvis 21 og 310 ganger så
klimaskadelig som CO2, er viktig å redusere. For det andre gir
det produksjon av energi basert
på en fornybar kilde og en forråtningsprosess som uansett vil
finne sted. Gassen kan enten
brukes til å produsere varme,
elektrisitet eller oppgraderes til
drivstoff. Dersom denne energien erstatter energiproduksjon
basert på ikke-fornybare kilder,
som for eksempel kull eller olje,
blir klimaregnestykke enda
bedre i biogassens favør. Sist,
men ikke minst, er det avgassede restproduktet fra forråtningsprosessen høyverdig gjødsel som bøndene som har levert
råmaterialer til prosessen kan ta
tilbake eller som kan kommersialiseres mot det øvrige markedet.
Gunstige klimaeffekter kombinert med nye næringsmuligheter for landbruket gjør at
regjeringen i Stortingsmelding
39 har skissert en målsetting
om at 30 prosent av husdyrgjødsla skal gå til biogassproduksjon innen 2020. Med et
l
Utgiver: ADRESSEAVISEN AS
Industriveien 13 - Heimdal.
Postadresse: 7003 Trondheim
Adresseavisens rettigheter: All utgivelse av stoff i Adresseavisens publikasjoner skjer kun i henhold til Adresseavisens generelle vilkår for rettigheter til
stoff. Innsendt stoff honoreres i alminnelighet ikke, med mindre annet er avtalt.
Publiseringsvilkårene gjelder for så vel honorert som ikke honorert stoff.
Adresseavisen betinger seg rett til å arkivere og utgi stoff i elektronisk form fra
Adresseavisens elektroniske redaksjonsarkiv eller andre databaser som Adresseavisen har avtale med. Dette innebærer også publisering på internett og
lignende. Bruk av Adresseavisens stoff og annonser er ikke tillatt med mindre
dette er hjemlet i lov eller særskilt avtale.
sted mellom 2 og 5 mer eller
mindre velfungerende biogassanlegg basert på husdyrgjødsel
i Norge, sier det seg selv at det
langt frem før en slik målsetting
er realisert. Mindre enn 0.1
prosent av husdyrgjødsla blir i
dag utnyttet til biogassproduksjon. Ikke uventet er det store
forventninger til regjeringens
lovte virkemiddelpakke for å
realisere den ambisiøse målsettingen.
Ørland, der primærnæringene utgjør hele 35 prosent av
næringsvirksomheten i kommunen og landbruket står for
mellom 50 og 70 prosent av
klimagassutslippene, har lenge
vært en foregangskommune på
biogass. Først gjennom lokal
bonde og gründer Svein Lilleengens banebrytende eksperimentering med eget gårdsbasert biogassanlegg og utvikling av økologisk plantevernmiddel basert på bioresten
siden tidlig på 90-tallet, senere
med en systematisk satsing på
et større, sentralt lokalisert
felles biogassanlegg igangsatt
av Fosen Næringshage i 2005.
Ut fra norske forhold har
Ørland unike forutsetninger for
et sentralisert biogassanalegg
basert på husdyrgjødsel og
annet organisk avfall. Det er et
tett landbruksmiljø med små
avstander, det er god tilgang på
råstoff som husdyrgjødsel,
biprodukter fra næringsmiddelindustri og matavfall, det er
potensielle avtakere for energien fra anlegget i nærmiljøet,
og det er stor landbruksvirksomhet som trenger bioresten
fra anlegget. Med full utnytting
av det som er av ressurser i
området vil et biogassanlegg på
Ørland kunne utnytte i underkant av 1 prosent av det som
årlig produseres av husdyrgjødsel i Norge.
Etter oppstarten av den kollektive biogassatsingen har en da
også fått på plass mye, og initiativet har skapt stor entusiasme
og medieoppmerksomhet.
Innledningsvis ble biogass som
energikilde koblet til den lokalpolitiske energidiskusjonen
gjennom arbeidet med kommunal Energi og miljøplan. De
involverte aktørene har satset
tungt på lokal kunnskapsoppbygging om biogass, blant annet gjennom å hente erfaringer
fra Tyskland. I 2009 var Ørland
vertskap for den første nasjonale konferansen på biogass i
Norge. Samme år gikk også hele
58 lokale bønder sammen og
etablerte samvirket Biogass
Fosen SA. Sammen med det
lokale kraftselskapet skal
bøndene selv eie en kommende
biogassfabrikk.
Når det likevel ikke allerede
står et ferdig biogassanlegg på
Ørland, handler det om at
biogassproduksjon med dagens
betingelser ikke er bedriftsøkonomisk lønnsomt. For Ørland
Sentralbord: 07200
Åpningstider ekspedisjonen:
Heimdal: Mandag-fredag: 08.00-16.00
Lørdag: 09.00-14.00
Kundeservice: 07200
Abonnement og annonser
Mandag-fredag: 06.30-16.00
Lørdag: 06.30-13.00
E-post:
[email protected]
Telefax: 72 50 11 15
p
sin del er det først og fremst
usikkerhet på kundesiden.
Manglende avklaring på spørsmålet om militær hovedflyplasstatus gjør at flystasjonen ikke
kan gjøre langsiktige avtaler om
kjøp av varme fra biogassanlegget. Lave norske strømpriser
gjør elektrisitet produsert fra
biogass lite konkurransedyktig.
Og planene om biogassdrevne
busser i Trondheim og etter
hvert ferjer og hurtigbåter på
Trondheimsfjorden gir rett nok
spennende muligheter, men
krever mer utredning.
Samtidig er det klart at biogass-
produksjon er samfunnsøkonomisk lønnsomt siden det er den
mest kostnadseffektive måten
jordbruket kan bidra til å realisere samfunnets målsetting om
reduserte klimagassutslipp. For
å få fart på biogassproduksjonen
må myndighetene derfor komme
med en virkemiddelpakke som
bidrar til å stimulere til effektivisering av teknologien anleggene
er basert på, gir investeringsstøtte til anlegg, gir prisgaranti
for varme, elektrisitet og gjødsel,
og/eller gir en gevinst for
reduksjonen i utslipp av klimagasser.
Slike virkemidler kan prøves
ut i forgangskommuner som
Ørland der man er overmodne
for å omsette planer til handling.
Helst før entusiasmen går ut på
dato.
[email protected]
Adresseavisen er redigert på uavhengig grunnlag, i henhold til de
prinsipper som er nedfelt i Redaktørplakaten, og i norske mediers etiske
normer slik de er uttrykt i Vær Varsom-plakaten og Tekstreklameplakaten.
Ansvarlig redaktør står etisk og rettslig ansvarlig for det redigerte innhold,
overfor medienes selvjustis (Pressens Faglige Utvalg) og overfor lov og
domstol.
Dersom noen reagerer på innholdet oppfordres de til å ta kontakt med
ansvarlig redaktør, Arne Blix.
REDAKTØRANSVAR
Pressens faglige utvalg er et klageorgan oppnevnt av Norsk Presseforbund, som behandler klager mot pressen i presseetiske spørsmål.
Adresse: PFU, Rådhusgt. 17, pb 46 Sentrum, 0101 Oslo
Appendiks F
40 DEBATT
Stavanger Aftenblad
Onsdag 26. mai 2010
Mens politikerne maner til klimadugnad, sitter bønder og jordbrukskommuner på gjerdet og venter
på regjeringens virkemiddelpakke for å få fart på biogassproduksjonen.
Biogass på vent
KRONIKK
Øivind Hagen
Sintef Teknologi og samfunn
Kjell Josefsen
Sintef Materialer og kjemi
Johan Pettersen
MiSA – miljøsystemanalyse
LANDBRUKET står for 9 prosent av det
norske utslippet av klimagasser. I
Stortingsmelding 39, Klimautfordringene – landbruket som en del av løsningen, gis en grundig gjennomgang av
hvordan regjeringen ser for seg at
landbruket skal møte utfordringen.
Det meste effektive klimatiltaket –
som også representerer en unik mulighet for næringsutvikling både for
bønder og lokalsamfunn – er bruk
av husdyrgjødsel kombinert med
annet organisk avfall til produksjon
av biogass.
Biogass oppstår under all forråtning av organisk materiale. I et biogassanlegg skjer forråtningen i en
lukket og kontrollert prosess slik at
gassen kan brukes til energi. Bare i
foregangslandet Tyskland er det mer
enn 4500 biogass-anlegg, og satsingen på fornybar energi har så langt
gitt nærmere 400.000 arbeidsplasser
– og det meste av dette har skjedd
siden 1990-tallet.
BRUK AV HUSDYRGJØDSEL til biogassproduksjon reduserer utslippet som
skjer gjennom naturlig forråtning
av avfallet. Spesielt utslippet av metan og lystgass, som er henholdsvis
21 og 310 ganger så klimaskadelig
som CO2, er viktig å redusere. Industriell utnytting av biogassen innebærer også produksjon av energi basert på en fornybar kilde og en forråtningsprosess som uansett vil finne sted. Gassen kan enten brukes til
å produsere varme, elektrisitet eller
oppgraderes til drivstoff.
Dersom denne energien erstatter
energiproduksjon basert på ikke-fornybare kilder, som for eksempel
kull eller olje, blir klimaregnestykket enda bedre i biogassens favør.
Sist, men ikke minst, er det avgassede restproduktet fra forråtningsprosessen høyverdig gjødsel
som bøndene som har levert råmaterialer til prosessen, kan ta tilbake,
eller det kan kommersialiseres mot
det øvrige markedet.
GUNSTIGE KLIMAEFFEKTER kombinert
med nye næringsmuligheter for
landbruket gjør at regjeringen i
Stortingsmelding 39 har skissert en
målsetting om at 30 prosent av
husdyrgjødsla skal gå til biogassproduksjon innen 2020. Med et sted
mellom 2 og 4 mer eller mindre velfungerende biogassanlegg basert på
husdyrgjødsel i Norge i dag, sier det
seg selv at det er langt frem før en
slik målsetning er realisert. Mindre
enn 1 prosent av husdyrgjødsla blir i
dag utnyttet til biogass-produksjon.
Ikke uventet er det store forventninger til regjeringens lovte virkemiddelpakke for å realisere den ambisiøse målsettingen.
ØRLAND I SØR-TRØNDELAG, som lenge
har vært en foregangskommune på
biogass, er nå gjenstand for et tverrfaglig forskningsprosjekt i samarbeid med Sintef og NTNU som fokuserer på etablering av biogass-pro-
«REN» MØKK: Time-bonden Halvard Garpestad kan produsere energi nok til 100 gjennomsnittsboliger med møkk fra grisene og kyrne sine, men ennå er
den svært motiverte Garpestad ikke sikker på om den varslede tiltakspakken fra myndighetene vil gjøre prosjektet lønnsomt. Rent samfunnsøkonomisk
er det ingen tvil om at slik biogass-produksjon er lønnsom – og miljøvennlig, konkluderer de tre forskerne bak denne kronikken. (Foto: Odd Pihlstrøm)
Bare i
foregangslandet
Tyskland
er det mer
enn 4500
biogassanlegg,
og
satsingen
på fornybar
energi har
så langt gitt
nærmere
400.000
arbeidsplasser.
duksjon i Norge. Ørland er på mange måter en typisk jordbrukskommune i norsk sammenheng, med
primærnæringer som utgjør 35 prosent av næringsvirksomheten, og et
landbruk som står for godt over
halvparten av klimagassutslippene i
kommunen.
Interessen for biogass lokalt har
trekk av en klassisk innovasjonsprosess der den ensomme gründeren
jobber motstrøms i årevis før samfunnet rundt lar seg overbevise av
ideen. På Ørland har biogass-satsingen blitt til gjennom lokal bonde og
gründer Svein Lilleengens banebrytende eksperimentering med eget
gårdsbasert biogassanlegg og utvikling av økologisk plantevernmiddel
basert på bioresten siden tidlig på
90-tallet. Senere er den blitt videreutviklet gjennom den lokale næringsforeningens satsing på et større, sentralisert biogassanlegg igangsatt i 2005.
Det utypiske med Ørland ut fra
norske forhold er de unike forutsetningene for et sentralisert biogass-anlegg basert på husdyravfall.
Det er et tett landbruksmiljø med
små avstander, det er god tilgang på
råstoff som husdyravfall, biprodukter fra næringsmiddelindustri og
matavfall, det er potensielle avtake-
re for energien fra anlegget i nærmiljøet, og det er stor landbruksvirksomhet som trenger bioresten
fra anlegget.
Med full utnytting av det som er
av ressurser i området (inklusive
Bjugn), vil et sentralisert biogassanlegg på Ørland kunne utnytte i underkant av 1 prosent av det som er
av husdyrgjødsel i Norge. Det trengs
da grovt regnet 35 anlegg på størrelse med Ørland-satsingen for å realisere regjeringens ambisiøse målsetting.
ETTER OPPSTARTEN av den kollektive
biogass-satsingen på Ørland har en
da også fått på plass mye, og initiativet har skapt stor entusiasme. Innledningsvis ble biogass som energikilde evaluert i lys av andre potensielle energikilder i kommunen og
koblet til den lokalpolitiske energidiskusjonen gjennom arbeidet
med kommunal energi- og miljøplan. De involverte aktørene har satset tungt på lokal kunnskapsoppbygging om biogass, blant annet
gjennom å hente erfaringer fra
Tyskland. I 2009 var Ørland vertskap
for den første nasjonale konferansen på om biogass i Norge. Samme
år gikk også hele 58 lokale bønder
sammen og etablerte samvirket Bio-
gass Fosen SA. Sammen med det lokale kraftselskapet skal bøndene
selv eie en kommende biogassfabrikk.
NÅR DET LIKEVEL IKKE allerede står en
ferdig biogassfabrikk på Ørland,
handler det om at biogass-produksjon med dagens betingelser ikke er
bedriftsøkonomisk lønnsom. Selv
ikke på Ørland.
Samtidig er det klart at biogassproduksjon er samfunnsøkonomisk
lønnsomt siden det er den mest
kostnadseffektive måten landbruket
kan bidra til å realisere samfunnets
målsetning om redusert klimagass-utslipp.
For å få fart på biogass-produksjonen, må myndighetene derfor
komme med en virkemiddelpakke
som bidrar til å stimulere til effektivisering av teknologien anleggene
er basert på, gir investeringsstøtte
til anlegg, gir prisgaranti for varme,
elektrisitet og gjødsel og/eller gir en
gevinst for reduksjonen i utslipp av
klimagasser.
Slike virkemidler kan prøves ut i
foregangskommuner – som for eksempel Ørland – der man er overmodne for å omsette planer til
handling. Helst før entusiasmen går
ut på dato.
DEBATT
Delta i debatten,
skriv til oss!
Appendiks G
Send ditt innlegg til
[email protected].
Innlegg kan også sendes pr. post til
Nationen, Postboks 9390 Grønland, 0135
Oslo. Mer konvolutten «debatt». Innlegg
som sendes elektronisk blir prioritert.
Kronikk: Max 5000 tegn med mellomrom.
Leserinnlegg: Max 2500 tegn med mellomrom. Kun bestilte kronikker honoreres.
Redaksjonen forbeholder seg retten til
å redigere og forkorte innsendt stoff
og til å publisere det elektronisk.
ROVDYR
KRONIKK
Skuffelsen
over Galventispas død
Kutt: Svenske klimautslipp er redusert med over ni prosent siden 1990, mye grunnet biogassanlegg som her i Kristianstad.
FOTO: MARIT HEPSØ:
Biogass står fortsatt på vent
M
ens politikerne
maner til klimadugnad, setter
bønder og jordbrukskommuner seg på gjerdet for å vente på
regjeringens virkemiddelpakke
for å få fart på biogassproduksjonen.
Landbruket står for 9 prosent av
det norske utslippet av klimagasser. I Stortingsmelding 39, Klimautfordringene – landbruket
som en del av løsningen, gis en
grundig gjennomgang av hvordan regjeringen ser for seg at
landbruket skal møte utfordringen. Det meste effektive klimatiltaket – som også representerer en
unik mulighet for næringsutvikling både for bønder og lokalsamfunn – er bruk av husdyrgjødsel
kombinert med annet organisk
avfall til produksjon av biogass.
Biogass oppstår under all forråtning av organisk materiale. I et
biogassanlegg skjer forråtningen
i en kontrollert prosess slik at gassen kan brukes til energi.
også produksjon av energi basert
på en fornybar kilde og en forråtningsprosess som uansett vil finne sted. Gassen kan enten brukes
til å produsere varme, elektrisitet
eller oppgraderes til drivstoff.
Dersom denne energien erstatter energiproduksjon basert på
ikke-fornybare kilder, blir klimaregnestykke enda bedre i biogassens favør. Sist, men ikke minst,
er det avgassede restproduktet
fra forråtningsprosessen høyverdig gjødsel som bøndene kan ta
tilbake eller som kan kommersialiseres mot det øvrige markedet.
Gunstige klimaeffekter kombinert
med nye næringsmuligheter for
landbruket gjør at regjeringen i
Stortingsmelding 39 har skissert
en målsetting om at 30 prosent
av husdyrgjødsla skal gå til biogassproduksjon innen 2020. Med
et sted mellom to og fire biogassanlegg basert på husdyrgjødsel i
Norge i dag, sier det seg selv at det
langt fram før en slik målsetting
er realisert. Mindre enn 1 prosent
av husdyrgjødsla blir i dag utnyttet til biogassproduksjon.
Bruk av husdyrgjødsel til biogass-
produksjon reduserer utslippet
som skjer gjennom naturlig forråtning av avfallet. Spesielt utslippet av metan og lystgass, som
er henholdsvis 21 og 310 ganger
så klimaskadelig som CO2, er
viktig å redusere. Industriell utnytting av biogassen innebærer
ULØNNSOMT
«Biogassproduksjon
er ikke lønnsomt med
dagens betingelser. En
virkemiddelpakke må
på plass før entusiasmen
dør».
28
Ørland i Sør-Trøndelag som lenge
har vært en foregangskommune
på biogass, er nå gjenstand for et
tverrfaglig forskningsprosjekt i
samarbeid med SINTEF og NTNU som fokuserer på etablering
av biogassproduksjon i Norge. Ørland er på mange måter en typisk
jordbrukskommune i norsk sammenheng, med primærnæringer
som utgjør 35 prosent av næringsvirksomheten og et landbruk som
står for godt over halvparten av
klimagassutslippene i kommunen. Interessen for biogass lokalt
har trekk av en klassisk innovasjonsprosess der den ensomme
gründeren jobber motstrøms i
årevis før samfunnet rundt han
lar seg overbevise av ideen. På Ørland har biogassatsingen blitt til
gjennom lokal bonde og gründer
Svein Lilleengens banebrytende eksperimentering med eget
gårdsbasert biogassanlegg og utvikling av økologisk plantevernmiddel basert på bioresten siden
tidlig på 1990-tallet. Senere er
den blitt videreutviklet gjennom
den lokale næringsforeningens
satsing på et større, sentralisert
biogassanlegg igangsatt i 2005.
Det utypiske med Ørland ut fra
norske forhold er de unike forutsetningene for et sentralisert biogassanlegg basert på husdyravfall. Det er et tett landbruksmiljø
med små avstander, det er god tilgang på råstoff som husdyravfall,
biprodukter fra næringsmiddelindustri og matavfall. I tillegg er
det potensielle avtakere for energien fra anlegget i nærmiljøet, og
det er stor landbruksvirksomhet
som trenger bioresten fra anlegget. Med full utnytting av det som
er av ressurser i området (inklusive Bjugn) vil et sentralisert
biogassanlegg på Ørland kunne
utnytte i underkant av 1 prosent
av det som er av husdyrgjødsel i
Norge. Det trengs da grovt regnet
35 anlegg på størrelse med Ørland-satsingen for å realisere regjeringens ambisiøse målsetting.
Etter oppstarten av den kollektive
biogassatsingen på Ørland har en
da også fått på plass mye og initiativet har skapt stor entusiasme.
Innledningsvis ble biogass som
energikilde evaluert i lys av andre
potensielle energikilder i kommunen og koblet til den lokalpolitiske energidiskusjonen gjennom
arbeidet med kommunal Energi
og miljøplan. De involverte ak-
tørene har satset tungt på lokal
kunnskapsoppbygging om biogass, blant annet gjennom å hente
erfaringer fra Tyskland. I 2009
var Ørland vertskap for den første nasjonale konferansen på biogass i Norge. Samme år gikk også
hele 58 lokale bønder sammen og
etablerte samvirket Biogass Fosen SA. Sammen med det lokale
kraftselskapet skal bøndene selv
eie en kommende biogassfabrikk.
Når det likevel ikke allerede står
en ferdig biogassfabrikk på Ørland handler det om at biogassproduksjon med dagens betingelser ikke er bedriftsøkonomisk
lønnsomt. Selv ikke på Ørland.
Samtidig er det klart at biogassproduksjon er samfunnsøkonomisk lønnsomt siden det er den
mest kostnadseffektive måten
landbruket kan bidra til å realisere samfunnets målsetting om
redusert klimagassutslipp. For å
få fart på biogassproduksjonen
må myndighetene derfor komme
med en virkemiddelpakke som
bidrar til å stimulere til effektivisering av teknologien anleggene
er basert på, gir investeringsstøtte til anlegg, gir prisgaranti for
varme, elektrisitet og gjødsel, og/
eller gir en gevinst for reduksjonen i utslipp av klimagasser.
Sitter og leser i Nationen
om fellingen av ulven «Galven-tispa 2».
Jeg har alltid vegret meg
for å blande meg inn i rovdyrdebatten, men nå må
jeg si at det koker skikkelig
i meg. Når endelig denne
jævlige ulven er skutt, kommer en fra Miljøpartiet de
grønne Sondre Båtstrand
og sier han «er veldig skuffet».
En må spørre seg hva i all
verden disse miljøfolka tenker på. Eller om de tenker i
det hele tatt ?
Jeg har fulgt med i denne
debatten i mange år, men
jeg har aldri sett noen fornuft fra den kanten. Jeg
syntes saken er veldig grei:
Det går bare ikke an å ha
rovdyr og husdyr i samme
område. Jeg begriper ikke
at regjeringen er villig til
å bruke så mye penger på
dette når pengebruken
sitter så langt inne ellers.
Hadde det finnes noen med
sunn fornuft i Direktoratet
for naturforvaltning hadde
ikke dette tragiske dyremishandlinga skjedd .
Det er vel latterlig å se
alle de fine forskriftene som
blir laget for hold av dyr når
en ser hva som foregår i den
andre enden.
Jeg vil si til disse folkene som skal være fagfolk:
Skjerp dere. Det går ikke an
å holde på slik. Jeg mister
fullstendig respekten for
deres arbeid.
UFORNUFT
«En kan lure på om
disse miljøfolka
tenker i det hele
tatt?»
Det forundrer meg at
husdyreierne ikke tar skjeen i egne hender og får slutt
på denne dyremishandlinga.
Hilsen en oppgitt bonde
med liten respekt for det
som skjer.
Knut Hvaale
Slike virkemidler kan prøves ut i
foregangskommuner – som for
eksempel Ørland – der man er
overmodne for å omsette planer
til handling. Helst før entusiasmen går ut på dato.
Øivind Hagen
SINTEF Teknologi og samfunn
Kjell Josefsen
SINTEF Materialer og kjemi
Johan Pettersen
MiSA – miljøsystemanalyse
Nationen 7. juni 2010.
NATIONEN · [DAY] [DD]. [MONTH] [YYYY]
Appendiks H
2 FROSTINGEN
TORSDAG 28. OKTOBER 2010
Biogass på Frosta
Frosta er, etter Ørland, kommune nummer to som får oppmerksomhet fra forskningsmiljøet i Trondheim når det tenkes biogass og biogassfabrikk. Forskerne har vært på besøk for å
gjøre seg kjent med forholdene. F.v Kjell Domaas Josefsen (Sintef), Øivind Hagen (Sintef), Linda Busklein (Frosta Utvikling), Mariann Hovin (Frosta landbrukskontor) og Christine Hung
(MiSA eller Miljøsystemanalyse).
På Ørland har ingeniør og bonde Svein
Lilleengen vært opptatt
av biogass siden 90-tallet. Lokalsamfunnet har
etter hvert koblet seg
på tankene og ideene til
Lilleengen, og et samarbeid har vokst fram mellom bøndene på Ørland
og forskermiljøet ved
NTNU og Sintef. Nå er
det Frosta forskerne skal
se nærmere på.
Janne Hopmo
Nødvendig med støtte fra
staten
Regjerningens uttalte mål er at
30 % av gjødsla skal omdannes
til biogass innen 2020. Så langt
blir mindre enn 1 % omdannet.
På Ørland jobbes det med planer
om et biogassanlegg. I 2009 startet 58 lokale bønder samvirket
Biogass Fosen AS. Tanken er å
bygge fabrikk sammen med det
lokale kraftselskapet. Grunnen til
at arbeidet ikke er kommet i gang,
er manglende lønnsomhet. Støtte
fra staten er nødvendig. I artiklene
nevnt i faktaruta, hevder forfatterne at en virkemiddelpakke må
på plass. Det er nødvendig med:
effektivisering av teknologien,
investeringsstøtte til anleggene og
prisgaranti for varme, elektrisitet
og gjødsel (og/eller en gevinst for
reduksjon i utslipp av klimagasser).
De tre forskerne spør:
”Hvor hadde norsk oljeproduksjon og vannbasert elektrisitetsproduksjon vært om en i en innledende fase hadde målt prosjektet opp
mot en bedriftsøkonomisk logikk?”
Både Ørland og Frosta
Øivind Hagen (Sintef, Teknologi og
samfunn) forteller til Frostingen at
Norges Forskningsråd finansierer et
2-årig forskningsprosjekt innenfor
rammen av Brukerstyrt innovasjon.
Fokus ble først rettet mot Ørland og
arbeidet til Svein Lilleengen. Her er
planen å bruke fiskeavfall sammen
med gjødsla. Styreleder i Frosta
Utvikling og tidligere rådmann i
Frosta, Arnt Ivar Kverndal, er ansatt
i Sintef og leder Gode sammen, et
samarbeid mellom Sintef og Ørland
og Bjugn. Kverndal har jobbet for å
få Frosta med som nummer to i det
toårige forskningsprosjektet.
Frosta har et godt utgangspunkt,
sier Hagen. Her finnes det flere
typer gjødsel, avfall fra landbruket,
og en geografisk konsentrasjon i et
lite område. I tillegg har Frosta flere
brukere, altså drivhus, som trenger
både varme, strøm og CO2.
- Svein Lilleengen har holdt på
siden tidlig på 90-tallet. Frosta må
kunne lære av Ørland, det er ikke
nødvendig å gjøre de samme feilene
om igjen.
I fjor var prosjektets fokus rettet mot Ørland, nå er det Frostas
tur. Allerede om to uker møtes
drivhusnæringa, forskermiljøet
og eventuelt andre interesserte til
seminar på Frosta.
Seminar på Frosta
De tre nevnte forskerne vil orientere ut i fra sine arbeidsfelt. Kjell
Josefsen har prosesskunnskaper;
hva skjer når biogass produseres?
Johan Petersen setter opp et miljøregnskap; er biogass på Frosta
miljø- og klimavennlig? Øivind
Hagen ser på organisering og innovasjon. Til Frosta kommer også
Ketil Kvam fra Fosen Næringshage
og Svein Lilleengen som vil fortelle
om egen erfaring. Varaordfører
Ola Aursand og daværende daglig
leder i Frosta Utvikling, Thor-Eirik
Albrektsen, deltok i fjor i Norges
første biogasskonferanse i Ørland.
Linda Busklein, ny daglig leder i
Frosta Utvikling, og Ola Aursand
vil ønske velkommen til seminar
på Frosta.
Man må være tålmodig, men
også offensiv, mener Hagen. Frosta
kan ikke bare sitte og vente. Det
må søkes midler der de finnes, og
man må være opptatt av å knytte til
seg kunnskapsmiljøet i Trondheim.
Oppvarming enklest
Frostingen spurte Kjell Josefsen
(Sintef, Materialer og kjemi)
hvordan biogass kan anvendes på
Frosta.
Det enkleste – og billigste – er
å bruke biogass kun til oppvar-
ming. Men forutsetningen er et
jevnt forbruk hele året. Dette er
utfordringen ved å bruke gassen til
oppvarming i drivhus. Drivhusene
vil også kunne forbruke mindre
mengder CO2.
Ved å forbrenne gassen i en
generator, vil man kunne produsere både strøm og varme; ca. 1/3
strøm og 2/3 varme. Noe av varmen vil gå med til å drive anlegget.
- Disse to mulighetene er de
tradisjonelle løsningene. Det finnes en tredje løsning: produksjon
av biometan.
Metangassen man kan lage,
biometan, har stor verdi og mange anvendelsesmuligheter, men
er svært kostbar å produsere.
Muligens er teknikker og utstyr
under utvikling som kan redusere produksjonskostnadene, sier
Josefsen.
På Frosta vil de to første alternativene kunne være aktuelle.
Beregninger viser at ett drivhus kan
være nok for å ta unna all biogassen
fra et eventuelt anlegg.
Husdyrgjødsel alene gir et dårlig
resultat, forteller Josefsen videre,
derfor kan avfall fra grøntnæringa
være svært aktuelt på Frosta.
- Og sluttproduktet, altså gjødsla, hvordan håndteres den?
- Med tankbiler, på samme
måte som i dag. Bare at den vil
være enklere å håndtere enn vanlig gjødsel.
Fakta:
• Landbruket er ansvarlig for
9 % av norsk utslipp av klimagasser.
• Husdyrgjødsel og annet organisk avfall kan anvendes til å
lage biogass. Dette er kontrollert forråtning.
• Naturlig forråtning gir utslipp
av metan (21 ganger så skadelig som CO2) og lystgass (310
ganger så skadelig som CO2).
•
K L I M A G E V I N S T:
Biogassproduksjon reduserer
utslipp av metan og lystgass.
•
E N E R G I G E V I N S T:
Produksjon av biogass gir
energi. Til varme, elektrisitet
eller oppgradert til drivstoff.
• FORNYBAR: Biogass er en
fornybar energikilde som kan
erstatte ikke-fornybare energikilder.
• LANDBRUKSGEVINST:
Restproduktet er høyverdig
gjødsel.
• ARBEIDSPLASSER: I
Tyskland er ca. 400 000
arbeidsplasser skapt innenfor
biogassnæringa siden 90-tallet.
Kilde:
artikler
i
Adresseavisen og Stavanger
Aftenblad, skrevet av Øivind
Hagen og Kjell Josefsen (begge Sintef) og Johan Pettersen
(MiSA, miljøsystemanalyse).
Appendiks I
Biogass på Frosta – muligheter og begrensninger
Biogass-seminar på Frosta fredag 12. november 2010
Oppsummering av forskningsprosjektet Biogass Trøndelag
Program
10 - 1015: Velkommen Linda Busklein (Frosta Utvikling) og Ola Aursand
(varaordfører Frosta)
Del I: Forutsetninger for biogass på Frosta
1015 – 1030 Om forskningsprosjektet. Øivind Hagen (SINTEF Teknologi og
samfunn) og Ketil Kvam (Fosen Næringshage)
1030 - 1115 Prosesskunnskap: Råvaretilgang, energipotensial og kostnader. Kjell
Josefsen (SINTEF Materialer og kjemi)
1115 - 1200 Miljøregnskap: Er biogass på Frosta miljø- og klimavennlig? Johan
Petersen (MiSA)
1200 – 1330 LUNSJ + gruppediskusjoner om forutsetninger for biogass på Frosta
+ oppsummering diskusjon
Del II: Veien videre for biogass på Frosta
1330 – 1415 Hva kan Frosta lære av Ørland? – Ketil Kvam og Svein Lilleengen
(gründer/ingeniør/ bonde og eier av Bioskiva AS)
1415 - 1500 Biomobilisering: Hvordan organisere en biogassatsing på Frosta?
Øivind Hagen
1500 – 1600 Plenumsdiskusjon: Hva gjør vi videre med biogass på Frosta?
”Biogass Trøndelag: Helhetlig og lokalt
tilpasset design av biogassanlegg”
Om forskningsprosjektet
Innlegg på seminaret ”Biogass på Frosta –
muligheter og begrensninger”
Frosta, 12. november 2010
Øivind Hagen
SINTEF Teknologi og samfunn
Teknologi og samfunn
Biogass Trøndelag: Helhetlig og lokalt
tilpasset design av biogassanlegg
„ Pål Næsjes prosjektsøknad med støtte fra VRI
„ Finansiert fra RENERGI-programmet og organisert som
en BIP
„ 3 arbeidspakker – prosess, system og biomobilisering
„ To case: Ørland (2009) og Frosta (2010)
„ Aksjonsforskningselement og publiseringsambisjoner
Teknologi og samfunn
Teknologi og samfunn
Deltagere i konsortiet
„
„
„
„
„
„
„
„
„
Fosen Næringshage
Frosta Utvikling
Bioskiva
AgroEnergi
NTNU
SINTEF Teknologi og samfunn
SINTEF Materialer og kjemi
MiSA
Forsvarsbygg
Teknologi og samfunn
Suksesskriterier BIP
„ BIP = brukerstyr innovasjonsprosjekt, ofte organisert som
konsortium
„ BIP skal utløse innovasjon i næringslivet som bidrar til
bærekraftig verdiskapning
„ Brukerorientert
„ Brukerne bidrar både med finansiering og arbeidsinnsats
„ Forskningen skal ha en matnyttig dimensjon ved seg, men
også ha publiseringsambisjoner
Teknologi og samfunn
Suksesskriterier: fra søknad
„ ”… styrke kompetansegrunnlaget for framstilling og bruk
av biogass i Norge..”
„ ”… katalysator for samarbeid mellom kraftbransje,
landbruk og FoU-miljø…”
„ ”.. Skal framskaffe underlag for tre fagfellevurderte
vitenskaplige atikler, hvorav minimum en skal publiseres.”
Teknologi og samfunn
Egne suksesskriterier
„ Bidra konstruktivt i innovasjonsprosessen på Ørland og
Frosta
„ Sikre kunnskapsoverføring mellom de to casene
„ Koble de to casene med kunnskapsmiljøene i Trh
„ Bidra til lokal, nasjonal og internasjonal
kunnskapsproduksjon
„ Bidra i den overordnede diskusjonen om biogass i Norge
Teknologi og samfunn
Nov 2010
Ketil Kvam
Fosen Næringshage AS
.
Sitat NRK des-08:
- ”Råvaren skal være kumøkk!”
-”En lokal gründer, et lokalpolitisk vedtak, et lokalt kraftselskap og et
utviklingsorientert landbruk har fått det hele til å rulle i gang.”
.
Biogass Fosen SA skal, evt. sammen med andre, utvikle og bygge:
• fullskala biogassanlegg basert på landbruksgjødsel, samt andre ledige og
reine biomasseressurser
• en lønnsom fabrikk basert på bærekraftige miljøstrategier
• nasjonalt pilotanlegg for sentraliserte biogassanlegg i husdyrtette områder
• kompetansesenter for utvikling og drift av biogassanlegg
• Utnyttelse av biorest til ny næringsutvikling
3
Ørland er meget godt egnet til et slikt prosjekt
2005:
•
Gründer/ingeniør/bonde Svein Lilleengen introduserer biogass som
meget interessant område, etter besøk i Tyskland
•
Mål: Prosjekt Biogass Ørland
•
•
•
•
•
Produksjon av fornybar energi
Reduksjon av klimautslipp
Muligheter for ny næringsutvikling
Muligheter for kompetanseformidling/undervisning
Etablere et pilotanlegg som kan gi kunnskap om biogassproduksjon til resten
av landet gjennom forskning tilknyttet anlegget
2006:
• Etablert kontakt med tyske konsulenter innen biogass
• Innsalg til lokale/regionale samarbeidspartnere; Bioforsk, SINTEF,
STFK, Fosenkraft, Bondelag lok./reg.
• Arbeidsskisser lagt fram for landbruksdepartementet og for Enova
•
• FNH får prosjektledelsen for Energi- og miljøplan for Ørland kommune.
2007:
• Studietur Mecklenburg, Tyskland
• Arbeid med å organisere bøndene
• Energi- og miljøplan ferdigstilt
• Ørland tildelt fylkesmannens miljøpris
2008:
• Bioskiva AS (Svein Lilleengen) innvilges NOK 20 mill i
forskningsmidler fra EU’s 7. rammeprogram
• Forstudie biogassanlegg gjennomføres med konklusjon om
å jobbe videre med fabrikkmuligheten.
• 4 mill i forskningsmidler innvilget Biogass Trøndelag m. FNH
som adm. ansvarlig. Samarbeid m. Frosta utvikling.
2009:
• Biogass Fosen SA etabl. (58 bønder)
• Agro Energi AS etabl. av Fosenkraft
og Biogass Fosen
•
•
BIOGASS09 Nasjonal konf. om
biogass avviklet arr. FNH
Midler til logistikkprosjekt,
Biogass Midt-Norge
innvilget fra SLF
Samarb. prosjekt
med Orkdal/Meldal og Sømna
•Søknad sendt Enova om fin. av
pilotanlegg. Start 11.09, ferdig 05.11?
4.2
Geografisk lokalisering og trasse
Bioreaktor
- Kart over Ørland
Node ØHF
TINE Ørland
Varmesentral Ørland
Fjernvarme
Helhetlig satsing med solid forankring
- Koordinert av Fosen Næringshage
1.PILOTPROSJEKT
Biogassfabrikk
Fosen
Næringshage
2.Renergi/VRI
- BIOGASS
TRØNDELAG
3. EU’s 7.ramme:
- BIOSKIVA
4. BIOGASS I
7. BIOGASS11
MIDT-N
8. Fagskole
5 BONDEKURS 9. Utvikl.arena
6. TRANSNOVA
-biodrivstoff
Fosenkraft – Svein Lilleengen – bønder i Ørland/Bjugn
ENERGI- OG MILJØPLANER Ørland/Bjugn/Rissa
KLIMAKUR
Stmeld 39 – KLIMAUTFORDRINGENE - LANDBRUKET
Gøran Persson og Svein Lilleengen
15
Nettverk/samarb.partnere
Statens
forurensingstilsyn
Statens
Landbrforvaltn
Biokom
Fylkesmannen
i Sør-Tr
Forsvars
Fosen Tine
bygg
Renovasjon
Scanbio
AGA/
BiogassHøgskolen i ST Malmberg
fabrikk
VRI
Ørland
Sømna
Bioforsk
UMB
NTNU
MISA
Sintef
EC-Group
FosenKraft AS
FOSEN NÆRINGSHAGE
AgroEnergi AS Biogass Fosen SA
BgF + FosenKraftAS
58 gårdbrukere
NILF
Bellona Naturv.fb.
Frosta
Meldal
Orkdal
Enova Innovasjon
Norge
Energiegewinn
Rostock
Bioskiva AS
Norsk Landbr
rådgivning
Norges
Vel
Situasjonen i Norge nå:
Stm 39 har ambisiøse målsettinger
1. Her kreves det tverrpolitisk vilje og handlekraft:
- Landbruk, miljø og olje- og energi må jobbe sammen.
2. Energimarkedet og –prisene i Norge utløser ikke
lønnsom biogassproduksjon i landbruket.
- Andre land har feedin-tariffer, Norge er dårligst i
Europa.
3. Biogassprod i landbruket er et billig klimatiltak
- Betaling for klimajobben kan være veggen å gå for å
gjøre biogass i landbruket lønnsomt!
Politisk strategi, forslag:
3.8 Biogass Ørland
- Klimagevinster
Samlet klimagevinst
Ca 8 000 CO2 ekv
(0,15 tonn CO2 / tonn gjødsel)
Husdyrproduksjon:
Ca 3 200 CO2 ekv
Husdyrgjødsel
- 55 000 tonn/år
Erstatte naturgass:
Ca 1 800 CO2 ekv
Biogassproduksjon
- 9 GWh/år
Matavfall og andre
bioressurser
- 2 500 tonn/år
Erstatte kunstgjødsel:
Ca 3 000 CO2 ekv
Biogjødsel
- 10 000 tonn/år
Klimaverdier:
• Det er usikkerhet knyttet til tallverdiene
• Basert på beregninger fra Hå Biopark / Morken/Briseid, UMT
6.1 Økonomi
- Kontantstrømmer
Feed-inn?
Klimakvoter ??
Beh.gebyr annet
Beh.gebyr matavf
Utleie av lager
Salg av biorest
Biogass
Fosen SA
Agro
Energi AS
”Utleie” av gjødsel
Salg av biogass
Energikjøper
Kapital
Adm. og drift
Vedlikehold
Lønnskostnader
Kapital
Adm. og drift
Drivstoff etc
Lønnskostnader
6.2 Økonomi
- Inngangsparameter
6.3 Økonomi
- Resultater
Type
Produksjonsstøtte
relatert til
energiproduksjon
Produksjonsstøtte
relatert til
klimaprestasjon
Nivå
Investeringsstøtte
Ingen (0 %)
Ordinær (50 %)
Pilot (100 %)
40 øre/kWh
NV= -78 MNOK
NV= -57 MNOK
NV= -36 MNOK
40 + 60 øre/kWh
NV= -31 MNOK
NV= -10 MNOK
NV= 12 MNOK
40 + 100 øre/kWh
NV= 0 MNOK
NV= 22 MNOK
NV= 43MNOK
0 kr/tonn CO2
NV= -78 MNOK
NV= -57 MNOK
NV= -36 MNOK
600 kr/tonn CO2
NV= -34 MNOK
NV= -12 MNOK
NV= 9 MNOK
800 kr/tonn CO2
NV= -19 MNOK
NV= 3 MNOK
NV= 24 MNOK
23
6.4 Økonomi
- Følsomhet
Følsomhetsanalyse varierende gasspris
(markedspris+feedin)
Internrente %
25
20
15
10
5
0
-5
-10
113 øre/kWh
90
100
110
120
130
140
Garantert gasspris øre/kWh
Følsomhetsanalyse varierende CO2-kompensasjon
20
Internrente %
15
750
10
5
0
-5
500
600
700
800
900
1000
-10
kr pr tonn CO2 ekv
7.1 Konklusjon landbruksprosjektet
- Nasjonal pilot for sentraliserte biogassanlegg
• Biogass Ørland bør bli en nasjonal pilot for sentraliserte biogassanlegg
• Miljøet på Fosen har arbeidet lenge og er klare til å starte
• Det er knyttet vesentlig risiko til framtidig politikk og mulige virkemidler
Biogass Ørland har:
• sterke og relevante ressurser
• Stor husdyrtetthet og kort avstand til store energibrukere
• Tydelige og aktive prosjekteiere
• Et godt konsept
• Om samfunnet vil ta tak i klimagassutslippene fra landbruket, er Ørland
klar for å starte opp.
25
7.2 Biogassatsingen inn i ny fase:
1.Landbruksprosjektet:
Ingen respons fra LMD – arbeidet legges på is.
2.Søknad til Enova:
Husdyrgjødsel + fiskeavfall kat.2.
Tilsagn på tilskudd 9 mill kr – arbeidet intensiveres
3.Søknader til Transnova:Utredning prod av LBG til drivstoff Trondheim
Drivstoff LNG + LBG
Fosen Næringshage + Bioskiva
3. Landbruksutfordringa:
- Hva gjør Biogass Fosen SA ?
- Hva gjør myndighetene ?
4.Eierskap/Emisjon :
+ Fosen Renovasjon ?
+ Scanbio ?
+ Trønderenergi
+ Biokraft ?
+ Nortura ?
5.Prosjektorganisasjonen må spisses og oppgraderes:
- Utvide eierskapet og aksjekapitalen
- Ny arbeidskapital inn i prosjektorganisasjonen
- Engasjere nødvendige prosjektressurser
26
27
Biogass på Frosta – muligheter og
begrensninger fra et teknisk synspunkt
Kjell Domaas Josefsen
Avdeling Bioteknologi
SINTEF Materialer og kjemi, Trondheim
Frosta 12.11.2010
SINTEF Materialer og kjemi
1
Innhold
• Hva er biogass og hvordan dannes det?
• Produksjon av biogass generelt og mulige anvendelser av
produktene
• Biogass på Frosta
• Råstoffer
• Mulige anvendelser av biogassen
• Økonomi
• Konklusjoner
SINTEF Materialer og kjemi
2
Biogass
• Biogass er betegnelsen på den gassblandingen som dannes når
organisk materiale brytes ned under anaerobe forhold, dvs. i
fravær av molekylært oksygen.
• Består i hovedsak av metan (CH4; 45-70 %) og karbondioksid (CO2;
25-45 %)
• I tillegg mindre mengder vanndamp (H2O; 0-10 %), nitrogen (N2; 0.010.5 %), hydrogensulfid (H2S; 0.1-0.5 %), ammoniakk (NH3; 0.01-2.5
mg/m3) og spor av H2, CO og O2.
• Det er primært metan som har verdi i biogass og kan brennes for
produksjon av energi.
• Metan er en drivhusgass som er ca 21x sterkere enn CO2 per
molekyl.
SINTEF Materialer og kjemi
3
Biogassprosessen
• Biogassen dannes av et konsortium av mikroorganismer hvor den ene
benytter det den andre skiller ut.
• Trinn 1: Hydrolyse: Store molekyler som proteiner og karbohydrater
spaltes til monomere som aminosyrer og sukkere
• Trinn 2: Syredannelse: Monomere gjæres til gjæringsprodukter som
alkoholer og organiske syrer
• Trinn 3: Acetogenese: Acetogene bakterier danner eddiksyre (acetat)
• Trinn 4: Metandannelse: Archea danner metan fra eddiksyre og fra
hydrogen + CO2
• Ved teknisk utnyttelse av prosessen er god balanse mellom de ulike
prosessene viktig. Spesielt er dannelsen av metan følsom for pH og
dersom syredannelsen blir for rask og pH for lav, stopper prosessen
opp
SINTEF Materialer og kjemi
4
Biogass dannes naturlig i mange ulike miljø
Myr og sumper
Tarmen til dyr og mennesker
Gjødselkjellere
Produksjonshastigheten øker med økende temperatur.
Produksjonsteknisk operer man i to temperaturområder:
• Mesofil prosess ved 35-40 °C
• Termofil prosess ved ca 55 °C
• Fra et investeringsmessig synspunkt er en termofil prosess å
foretrekke fordi det gir mindre, og dermed rimeligere anlegg ,
men erfaringen er at mesofile prosesser er mer stabile og derfor
lettere å drifte.
•
•
•
•
•
SINTEF Materialer og kjemi
5
Produksjon av biogass
• I prinsippet enkelt: Legg organisk materiale i en lukket tank og ta
vare på gassen som dannes.
• Små, enkle gårdsanlegg har spesielt i Asia lenge vært benyttet
for å produsere gass til matlaging og lignende.
SINTEF Materialer og kjemi
6
Skjematisk skisse av et moderne biogassanlegg
El. strøm
Varme
400 m3
CHP
Gasstett
dobbeltduk
CO2
4000 m3
Gjæringstank 1
20-30 døgns
oppholdstid
Hygienisering ved
varmebehandling
Fødetank for
gjødsel
Biogass
2500 m3
Gjæringstank 2
10-15 døgns
oppholdstid
Vannfraksjon
8000 m3
Lagertank
Fiberfraksjon
SINTEF Materialer og kjemi
7
SINTEF Materialer og kjemi
8
Foto av biogassanlegg
Råstoff for biogassprosessen
• I prinsippet kan nesten alt organisk avfall benyttes som råstoff for
produksjon av biogass
• Dersom bioresten skal benyttes som gjødsel i jordbruket må
råstoffet ikke inneholde uønskede forbindelser (tungmetaller, etc.)
• Enkelte råstoff så som trevirke og halm er så tungt nedbrytbare at
de i praksis er lite aktuelle uten forbehandling
• Husdyrgjødsel, planteavfall fra landbruket, og matavfall fra storkjøkken og næringsmiddelindustri er de mest aktuelle råstoffene
dersom bioresten skal brukes som gjødsel i jordbruket.
SINTEF Materialer og kjemi
9
Utnyttelse av biogassen
• Forbrenning for produksjon av varme
• Dette er den enkleste og billigste måten å utnytte gassen
• Ulempen er at det er få som har et varmebehov hele året
• Biogass er vanskelig å komprimere (blanding av mange gasser) og
lagringsmulighetene er derfor begrensede
• Forbrenning i kraft/varmegenerator (CHP) eller lignende for produksjon
av elektrisitet og varme
• Bare om lag 1/3 av energien i gassen omformes til elektrisk energi
med dagens teknologi
• Om lag 15 % av energien i biogassen går tapt
• Oppgradering til biometan (>97 % metan) ved at CO2 og andre gasser
fjernes
• Kostbar prosess for små anlegg med dagens teknologi
• Kan benyttes som drivstoff og annet på linje med naturgass
SINTEF Materialer og kjemi
10
Restproduktene (biorest)
• Etter at gjæringen er ferdig sitter man igjen med to restprodukter
• En vannfase (utgjør 80-85 % av volumet) rik på ammonium (NH4+)
som kan benyttes som N-gjødsel
• Om lag 80 % av opprinnelige N i råstoffet følger vannfasen
• Kan benyttes som gjødsel i landbruket på lik linje med husdyrgjødsel, men
enklere å handtere enn husdyrgjødsel
• Lukter mindre enn husdyrgjødsel ved spredning
• Lavt innhold av fosfor (P)
• En fiberfraksjon (utgjør 15-20 % av volumet) bestående av tungt
nedbrytbare organiske forbindelser som lignin, er rik på fosfat og
kan benyttes som gjødsel og/eller til jordforbedring
• Om lag 75 % av fosfor i råstoffet følger fiberfraksjonen
• Kan oppkonsentreres ved sentrifugering eller lignende
SINTEF Materialer og kjemi
11
Biogass på Frosta – to nøkkelspørsmål
• Hvilke mulige råstoff finnes?
• Hvordan kan biogassen utnyttes?
SINTEF Materialer og kjemi
12
Råstoff for biogass på Frosta (1)
• Gjødsel fra gris
• Frosta vil i 2010 levere om lag 26 250 slaktegris
• Frosta har om lag 875 purker/ungpurker til enhver tid
• Et overslag indikerer at dette gir 35-36 tusen tonn grisegjødsel
(våtvekt) per år som ved gjæring kan gi 415-420 tusen Nm3
metan
• Dette tilsvarer en brutto energi på 4.1-4.2 millioner kWh
• Gjødsel fra storfe
• Frosta har om lag 237 melkekyr og rundt 950 okser og ungdyr
• Et overslag indikerer at dette gir 10.5-11 tusen tonn
storfegjødsel (våtvekt) som ved gjæring kan gi ca 170 tusen
Nm3 metan
SINTEF Materialer og kjemi
13
Råstoff for biogass på Frosta (2)
• Gjødsel fra fjærfe
• Frosta leverte i 2009 knapt 600 000 kyllinger
• Et overslag indikerer at dette gir 1.7 tusen tonn fjærfegjødsel
(våtvekt) per år som ved gjæring kan gi 110-120 tusen Nm3
metan
• Planteavfall fra drivhus
• Totalt benyttes om lag 40 dekar på Frosta til produksjon av
tomater, agurker, grønnsaker og urter
• Mengde planteavfall avhenger sterkt av hva som produseres
• Et grovt overslag indikerer en avfallsmengde på 50-100 tonn per
år som ved gjæring kan gi 10-12 tusen Nm3 metan
SINTEF Materialer og kjemi
14
Råstoff for biogass på Frosta (3)
• Avfall fra pakkeri
• Bortsorterte poteter; ca 150 tonn/år
• Avfall purrelinje; ca 100 tonn/år
• Et grovt overslag indikerer at dette kan gi 16 tusen Nm3 metan
• Annet planteavfall
• Teoretisk kan man høste og ensilere potetgras. Frosta
produserer anslagsvis 5-5.5 tusen tonn per år som kan gi 200250 tusen Nm3 metan
SINTEF Materialer og kjemi
15
Råstoff for biogass på Frosta oppsummert
Grisegjødsel: 415-420 tusen Nm3 metan per år
Storfegjødsel: 170 tusen Nm3 per år
Fjørfegjødsel: 110-120 tusen Nm3 per år
Planteavfall fra jordbruk og drivhus + annet: 25-40 tusen Nm3 per år
Samlet potensial: 720-750 tusen Nm3 metan per år
Dersom 70 % av potensialet kan realiseres som anvendbar energi
utenfor biogassanlegget tilsvarer dette 5.0-5.2 mill. kWh
• Dette utgjør om lag 5 % av det totale energiforbruket for Frosta
• Vangberg Gartneri 2005: 12.2 mill. kWh el + 2.9 mill. kWh olje + gass
•
•
•
•
•
•
SINTEF Materialer og kjemi
16
Energibalanse basert på danske tall
• 1 Nm3 metan = 9.97 kWh
• Omforming til elektrisitet og varme i CHP
• Elektrisk energi: 9.97 x 0.37 =3.69 kWh/Nm3 metan
• Varme: 9.97 x 0.48 = 4.79 kWh/Nm3 metan
• Forbruk i anlegg til oppvarming, hygienisering, røring, pumping,
etc.
• Elektrisk energi: 0.15 kWh/Nm3 metan
• Varme: 1.0 kWh/Nm3 metan
• Netto energiproduksjon
• Elektrisk energi: 3.54 kWh/Nm3 metan (35 % av oppr. energi)
• Varme: 3.79 kWh/Nm3 metan (38 % av oppr. energi)
• Bemerk at energi forbundet med transport ikke er inkludert
SINTEF Materialer og kjemi
17
Hva kan biogassen brukes til på Frosta?
• Produksjon av elektrisk energi
• Lett å transportere over lange distanser og har et marked
hele året
• Bare omkring 1/3 av energien i biogass omformes til
elektrisitet
• Ny teknologi som brenselsceller kan øke utbyttet til >40 % og
endog opp mot 50 %
• Varme
• Bør benyttes i rimelig nærhet av biogassanlegget for at
transportkostnadene ikke skal bli for store.
• Behovet varierer i regelen sterkt gjennom året.
• Enkel teknologi som gir lavere investeringskostnad
• Kan drivhus være en avtager?
SINTEF Materialer og kjemi
18
Hva kan biogassen brukes til på Frosta? forts.
• Produksjon av CO2 (+varme, evt. varme + elektrisk energi)
• Drivhus brenner propan for å produsere CO2.
• Forbrenning av biogass (60 % metan og 40 % CO2) gir 40-50 %
mer CO2 per produsert enhet varme enn forbrenning av propan.
• NOx og H2S kan kreve ekstra rensetiltak.
• I 2005 brant Vangberg Gartneri 230 tonn propan for produksjon
av CO2 (og varme). Dette gir 6 mol CO2
• 735 tusen Nm3 metan gir 6 mol CO2 ved forbrenning.
• I tillegg inneholder biogassen 40 % CO2, dvs. 6 mol CO2
• Ved oppgradering av biogass til biometan vil drivhusnæringen
kunne være en avtaker for CO2
SINTEF Materialer og kjemi
19
Transportbehov
• Med 48 tusen tonn husdyrgjødsel/år og transport fra gård til
anlegg 250 dager i året, er transportbehovet 192 tonn/dag
• En tankbil med en kapasitet på 10 tonn må gjøre 19-20 turer hver
arbeidsdag (krever trolig mange tankbiler)
• En tankbil med en kapasitet på 30 tonn må gjøre 6-7 turer hver
arbeidsdag (krever 1-2 tankbiler?)
• I 2009 var det på Frosta 9 melkeprodusenter, 27
purkebesetninger, 42 slaktegrisprodusenter og 8
kyllingprodusenter, dvs. totalt 86 ”gjødselprodusenter” forutsatt
ingen telles to ganger.
• Hver ”gjødselprodusent” får besøk omtrent hver 14 dag
• Pumping er en mulig for gårder nær biogassanlegget
• Direkte levering av bonden selv er også en mulighet
SINTEF Materialer og kjemi
20
Økonomi
• Basert på investeringskostnader for anlegg i litteraturen vil et
anlegg på Frosta hvor biogassen benyttes til produksjon av
elektrisitet og varme kreve en investering på 15-20 millioner kroner.
• Ytterpunkter er henholdsvis 10 og 25 millioner kroner
• Et anlegg hvor det kun produseres varme (og CO2) vil koste 15-20 %
mindre
• Drift av et anlegg på Frosta vil trolig kreve 2-4 årsverk (inklusive
transport av gjødsel til anlegget og restprodukter fra anlegget)
• Inntektene vil primært være salg av energi. Antar vi 0.5 kr/kWh både
for varme og elektrisk strøm, gir dette en inntekt på ca 2.5 mill.
kroner/år.
• Konklusjon: Produksjon av biogass på Frosta med dagens rammebetingelser er ikke bedriftsøkonomisk lønnsomt.
SINTEF Materialer og kjemi
21
Konklusjoner
• Et biogassanlegg på Frosta basert på husdyrgjødsel + mindre
mengder planteavfall kan gi ca 5 millioner kWh/år (45-48 % som
elektrisitet og 52-55 % som varme).
• Dette tilsvarer grovt regnet 5 % av energiforbruket på Frosta, men er
likevel ikke mer energi enn det et middels drivhus forbruker.
• Drivhusnæringen på Frosta har bruk for store mengder CO2 og
biogass kan erstatte propan som CO2 kilde.
• Et biogassanlegg på Frosta vil trolig kreve en investering på 15-20
millioner kroner og er ikke bedriftsøkonomisk lønnsomt med dagens
rammebetingelser.
• Dersom myndighetenes mål om at 30 % av husdyrgjødsla i Norge skal
behandles i et biogassanlegg innen 2020 skal oppfylles, må rammebetingelsene endres – og da kan regnestykket endres!
SINTEF Materialer og kjemi
22
Biogass Trøndelag
Helhetlig og lokalt tilpasset design av biogassanlegg
Arbeidspakke 2: Miljøsystemkunnskap
Johan Pettersen, MiSA
[email protected]
Miljø sett i system
Miljøsystemkunnskap
Kunnskap om miljøprestasjonen til verdi- og energikjeder som oppstår av et
lokalt biogassanlegg.
• Tilgang til lokale ressurser
• Avsetning av potensielle biprodukter
• Erstatningseffekter som følger av et fleksibelt biogassanlegg
• Energi- og klimaregnskap er naturlige deler av en slik
miljøsystemvurdering, men også andre miljøhensyn kan være av betydning.
Biogassmøte på Frosta 12 november 2010
2
Utgangspunkt for miljøsystemvurdering
• Mål
1. Vise bidrag til miljøregnskap for et biogassanlegg
2. Vise miljøbelastning som unngås ved etablering av biogassanlegg
• Vi definerer en utgangssituasjon (baseline) som representere nåværende bruk
av elektrisitet og varme, og dagens gjødselbehandling
– Antar relevant teknologi, for eksempel elektrisitet fra NORDEL
– Varme: Oljekjele (Frosta) eller sjøvarmeveksler (Ørland)
• Denne sammenlignes med et biogassanlegg, med samme forbruk
– Analyse samme mengde av elektrisitet som er produsert på biogassanlegget,
samme mengde av gjødsel, CO2 produsert til drivhusene, osv.
Biogassmøte på Frosta 12 november 2010
3
1 829 t CO2
Biogass scenario Frosta
N-strøm
P-strøm
Alle tall per år
Drivhus
9,33
GWh
biogass
CHP anlegg
2,85 GWt
varmeenergi
2,69 GWt
elektrisitet
Transport
108 t
37 t
Gjødseltilgang (t)
15 800
Storfe
14 900
Fjørfe
900
25 t
Biogassanlegg
Flytende
gjødningsmiddel
N
Gris
2 560 m3
slam, fast
85 t
G
Gjødsellagring
108 t
37 t
28 960 m3
filtrat, flytende
108 t
37 t
N
Biogassmøte på Frosta 12P
november
2010
Gjødseleffekt
Plantejord
Slam næringsinnhold (t)
N
22,6
P
25,3
Flytende
næringsinnhold (t)
N
85,0
P
11,9
3,3 t N2O
41,9 t NH3
18,5 t N (avrenning)
4
Resultater – Frosta
10
9
Forbrenning av propan til
produksjon av CO2
Bruk av kunstgjødsel
Effekter av et biogassanlegg
• Reduserte utslipp fra gjødselhåndtering
Varme
7
• Produktene er ”verdt mer enn innsatsen”
Elektrisitet, NORDEL
6
• Anlegget vurderes som veldig positivt
Utslipp fra rå gjødselspredning
5
for miljøprestasjonen til et drivhus!
Produkter
Drivhuseffekt (Mt CO2-ekv)
8
• Produktene fra et slikt anlegg er:
4
• Elkraft
3
• Varme
2
• CO2
1
• Gjødsel, stabilisert & hygienisert
Utslipp fra rå gjødselslagring
Biogen CO2
Flyktning utslipp
Operation of slurry spreading
machinery
Transport
• (avfallsbehandling)
Infrastruktur
0
Biogass
Baseline
Biogass - Baseline Norsk IPCC Norsk IPCC
Biogass
Brekstad
Baseline
Biogass - Baseline Norsk IPCC Norsk IPCC
Utslipp fra spredning av gjæret slam
Internbruk av elektrisitet
Frosta
Biogassmøte på Frosta 12 november 2010
5
Resultater – Ørland
10
9
7
Drivhuseffekt (Mt CO2-ekv)
CO2 til
drivhus
Produkter
8
6
Forbrenning av propan til
produksjon av CO2
Bruk av kunstgjødsel
Varme
Elektrisitet, NORDEL
Utslipp fra rå gjødselspredning
5
Utslipp fra rå gjødselslagring
4
Biogen CO2
Flyktning utslipp
3
Operation of slurry spreading
machinery
Transport
2
1
Infrastruktur
0
Biogass
Baseline
Biogass - Baseline Norsk IPCC Norsk IPCC
Brekstad
Biogass
Baseline
Biogass - Baseline Norsk IPCC Norsk IPCC
Frosta
Utslipp fra spredning av gjæret slam
Internbruk av elektrisitet
på Frosta 12 novemberpå
2010
N.B. Varmekilde på Brekstad Biogassmøte
er sjøvarmepumpe,
Frosta er det olje
6
Hovedfunn
•
Frosta har mer gasspotensial per volum råvare, på grunn av gris- og hønsegjødsel.
– Storfé: søk å øke gassutbytte ved å blande inn avfallsstoffer med høyere næringsinnhold
– Gris- og hønsegjødsel: godt egnet for biogassproduksjon, pass evt problemer med prosesskontroll.
•
Klimaprestasjonen til gjødselbehandling er ikke gitt av et eventuelt anlegg alene, men
er et resultat av tiltak på gården, gode transportløsninger, og god praksis i et anlegg.
•
Utnyttelse av produktene fra anlegget er bestemmende for prestasjonen.
– Frosta og Ørland har ulike forutsetninger
– På Frosta finnes det avsetning for varme, elkraft og CO2 til drivhus.
– På Ørland finnes effektive varmeløsninger og ikke noe behov for CO2.
•
Resultatene viser at biogassanlegg er et godt miljøtiltak
– Klimaeffekten varierer med forutsetningene som benyttes for avsetning av produktene.
– Det er viktig å plassere anlegget i et lokalt nettverk for sikker og god utnyttelse av
produktene fra et biogassanlegg
– Lokal samhandling er svært viktig for å få en god miljøeffekt av et biogassanlegg.
Biogassmøte på Frosta 12 november 2010
7
Usikkerhet i miljøvurderingen
•
Næringsinnhold og næringstap av gjødsel
– stor variasjonsbredde i verdier
•
Biogassproduksjon og energiinnhold
– Nitrogeninnhold i gjødsel fra Frosta
•
Direkte utslipp fra gjødselbehandling og kunstgjødsel utslipp
– Kald klima i Norge, tidligere tall fra Tyskland og Danmark
•
Fosfortap i gjødsel
– vanskelig å estimere fosfortap pga avhengighet av lokale jordforhold (pH, jordtype)
– Antar fosforeffekt tapes avrenning (total P)
•
Logistikk
– Lengde av leveringsrute, frekvens av henting
•
Størrelse av tankene
– Utbygging av anlegg spiller liten rolle på total drivhuseffekt
Biogassmøte på Frosta 12 november 2010
8
Takk for oppmerksomheten!
Johan Pettersen, PhD
[email protected]
MiSA AS
Beddingen 14
NO-7014 Trondheim
www.misa.no
.n
Biogassmøte på Frosta 12 november 2010
9
Oversikt
• Laget to modeller:
1.
2.
•
•
data fra artikler og generell IPCC faktorer (’Generell IPCC’)
data fra norsk IPCC rapport (’Norsk IPCC’)
Sammenlignet med en ’baseline’ scenario som
representere nåtidens situasjon
Eksaminert to lokaler, Brekstad (Ørland), og Frosta
Biogassmøte på Frosta 12 november 2010
10
Biogass på Frosta:
Hvordan organisere en satsing?
Presentasjon på seminaret
”Biogass på Frosta – muligheter og
begrensninger”
Frosta, 12. november 2010
Øivind Hagen
SINTEF Teknologi og samfunn
Teknologi og samfunn
Struktur
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Bakgrunn
Hva kan Frosta lære av Ørland
Biogass på Frosta
Biogass i lys av særtrekk ved Frosta
Forslag til veien videre
Konklusjon
Teknologi og samfunn
1.Bakgrunn
Teknologi og samfunn
Hensikt WP3 Biomobilisering
„ Kartlegge kritiske faktorer for etablering og utvikling av
biogassanlegg – og spille inn resultatene til aktørene
„ Bidra til erfarings- og kunnskapsoverføring mellom Ørlandcaset og Frosta-caset
„ Bidra til nasjonal og internasjonal kunnskapsproduksjon
Teknologi og samfunn
Ørland vs Frosta
„ Ørland
„ Lang biogass-historikk:
„ se bakover og analysere hva som har fremmet og hemmet
biogassatsingen
„ Beskrive historikk, nøkkelaktører og kritiske hendelser
„ Hvorfor har Ørland fått til så mye på biogass?
„ Frosta
„ Liten biogass-historikk:
„ se på nå-situasjon og framtidsvisjoner for å analysere hvordan en
biogassatsing passer med hvor Frosta-samfunnet ønsker å gå
„ Se biogass i lys av visjoner for Frosta-samfunnet, ønskt identitet
og trekk ved Frosta-samfunnet i dag
„ Stemmer biogass med den/det Frosta er og ønsker å bli?
Teknologi og samfunn
2. Hva kan Frosta
lære av Ørland?
Teknologi og samfunn
Kritiske faktorer på Ørland
„ Er biogassatsingen på Ørland en
suksess?
„ Tålmodig entusiasme: Ildsjelen og
gründeren Svein Lilleengen
„ Institusjonalisering: Fosen
Næringshages systematikk og
nettverk
„ Lokalt eierskap: 58 bønder +
Fosenkraft
„ Fosenkrafts organisatoriske
ressurser
„ Ekstern pådriver: ECGroup
„ Forankret hos lokale myndigheter:
Rotfestet i miljø og energiplan
„ Profileringsgevinst
„ Stemningsbølge: samfunnet ønsker
denne typen gla’historie
„ Autorisering: Forskningens rolle
„ Proaktivitet: Ørland har selv skapt
sitt strategiske handlingsrom
Teknologi og samfunn
Utfordringer på Ørland
„ Behov for mer kapital
„ Hvor hentes den?
„ Bøndenes rolle?
„ Tekniske utfordringer knyttet til fiskeavfall
„ Usikkerhet på kundesida
„ Nivåutfordringen
„ Hvordan finansiere driften av neste fase?
Teknologi og samfunn
3. Biogass på Frosta
Teknologi og samfunn
Metode og datamaterial
„ Intervju
„ Intervju/samtaler med 11 personer
„ Dokumentanalyse
„ Diverse dokument knyttet til ”Frostaprosjektet”
„ ”Forstudie: Grønn klynge på Frosta” 10.02.10. Proneo AS
„ Kommunale dokument:
„ Energi og klimaplan Frosta Kommune 2008-2018
„ Kommuneplanens samfunnsdel 2009 – 2020
„ ”Frostaprosjektet”
„ Artikler fra avisa Frostingen
„ St.meld.nr.39: Klimautfordringene – landbruket en del av løsningen
„ Fire turer til Frosta med befaring
„ Løpende kontakt med aktørene
Teknologi og samfunn
Førsteinntrykk av Frosta
„ Et lokalsamfunn som har visjoner om hvor det skal og
oppfatninger om hvem det er
„ I utgangspunktet gode forutsetninger for biogassanlegg
„ Det er god tilgang på råvarer
„ Høy konsentrasjon: enkel logistikk
„ Det er lokale brukere av sluttproduktet fra en biogassfabrikk
„ Det er overskudd av husdyrgjødsel og lagringsproblemer
„ Ønsker Frosta å satse på biogass?
„ Hvem skal drive innovasjonsprosessen? Og hvordan skal
den drives?
Teknologi og samfunn
Historikk biogass Frosta
„ Tematisert i Klima og energiplan for Frosta – vedtatt
sommeren 2008
„ Frosta ble case i prosjektet Biogass Trøndelag - søknad i
2008
„ Diskutert i regi av Norsvin og Forsøksringen vinteren 2009
som en mulig måte å håndtere husdyrgjødsla mer effektivt
Teknologi og samfunn
3. Biogass i lys av
særtrekk ved
Frosta
Teknologi og samfunn
Forventninger til Frostasamfunnet (I)
– fra storsamfunnet
„ Trøndelagsplanen (des. 2008):
„ Klimagassutslippene i de to fylkene skal reduseres med 30% (sammenlignet med
1991-nivå)
„ Landsdelen skal bli en forgangsregion på utvikling av klimavennlig teknologi og
miljøvennlig levesett
„ Stortingsmelding 39 (2009):
„ Landbruket står for 9 % av det norske klimagassutslippet, og er blitt utfordret til å
redusere dette
„ Stortingsmelding 39 i 2009: ”30% av husdyrgjødsla skal gå til biogassproduksjon
innen 2020” – men hvor er virkemiddelene for å realisere dette?
„ Verdens samlede matproduksjon må øke med 50 prosent innen 2030 og dobles innen
2050 pga sterk befolkningsøkning
„ Landbruket må tilpasse seg klimaendring og nye forutsetninger for produksjon
Teknologi og samfunn
Forventninger til Frostasamfunnet (II) – fra
Frostasamfunnet selv
„ Energi og klimaplan for Frosta (politisk vedtak 17/6-08)
„
Visjon: ”Frosta først og fremst – energieffektiv verdiskapning”
„ Veksthusnæringa står for 50% av Frostas stasjonære energibruk
„ Landbruket står for 60% av Frostas klimagassutslipp
„ Grovanalyse av biogasspotensialet gjennomført
„ ”Frosta er ei landbruksbygd og fremtidig næringsutvikling skal knyttes til
landbruksvirksomhet”
„ Visjon for Frosta: Frosta - først og fremst
„ Kommuneplanens samfunnsdel: ”Befolkingsveksten på Frosta skal være over
gjennomsnittet for regionen frem mot 2010”
„ Frostaprosjektet: ”Frosta skal i 2020 være en av Trøndelags mest attraktive
bostedskommuner, og innen 2020 ha 3.000 innbyggere”
Teknologi og samfunn
Altså….
„ En biogassatsing kan bidra til å gjøre Frosta til en
ledende og attraktiv landbruksbygd
„ En biogassatsing kan være med på å realisere
visjonen for Frosta
„ En biogassatsing kan være med på å virkeliggjøre
ideene om hvem og hva Frosta skal bli
„ … men koblingen mellom biogass og visjonene for
Frosta må synliggjøres, og visjonene må ha kollektiv
oppslutning
Teknologi og samfunn
Om Frosta-samfunnet
„ Sårbart næringsliv
„ Lite samhandling – nettverk kan bli bedre
„ Mange små aktører
„ Ensidig næringsliv
„ Selvstendighetskultur og stor grad av autonomi, men
tradisjon for å ta store investeringer i fellesskap
„ Opptatt av det jordnære og praktiske, men det finnes også
luftige og gode visjoner for Frostasamfunnet
Teknologi og samfunn
Hva kan hemme en biogassatsing?
„ Presset næringsliv
„ Er marginene i landbruket og drivhusnæringen på Frosta så små
at få er i stand til å drive langsiktig og tålmodig utviklingsarbeid?
„ Overopptatthet av det praktiske og jordnære
„ Er en så opptatt av det praktiske og jordnære at det er vaskelig å
få til noe så komplekst som en biogassfabrikk?
„ Selvstendighetskultur og lite samhandling
„ Biogass krever kollektiv satsing – hindres det av
”selvstendighetskultur”?
„ Kollektiv passivitet
„ Skal Frosta sitte stille og vente på at ”staten” lager en
virkemiddelpakke som gjør biogass lønnsomt? Eller skal Frosta
selv søke om utviklingsmidler der de finnes og på den måten
komme i forkant og drive endringen selv?
Teknologi og samfunn
Hva kan fremme en biogassatsing?
„ Biogass bygger oppunder ønskt identitet for Frosta
„ Profilerer Frosta som ei ledende landbruksbygd
„ Biogass kan bli en positiv overskridelse
„ Det som får folk til å heve seg over gamle konflikter
„ For eksempel PPT AS og vassverk
„ Frosta har både praktisk/jordnær kompetanse og
konseptuell/visjonær kompetanse
„ De ulike aktørenes styrke må synliggjøres og kombineres rett
„ En biogassatsing kan styrke båndene til FoU-miljø i
Trondheim
„ Innovasjonskravene til Frostasamfunnet vil kreve FoU-kompetanse
Teknologi og samfunn
4. Forslag til veien
videre
Teknologi og samfunn
Det må skapes en selvgående
prosess
„ Siden Frosta mangler store bedrifter med rom til langsiktig
utvikling og innovasjon, må noen andre drive langsiktige
utviklingsprosesser
„ Kommunen må være en fødselshjelper og pådriver i en
forprosjektfase
„ Det må settes av så-midler som brukes for å få på plass
en prosjektgruppe og for å skape finansiering for det
videre arbeidet
„ Aktivitet genererer aktivitet…!
Teknologi og samfunn
Organisering Biogass Frosta
„ Handlingsorientert arbeidsgruppe
„ Leder med evne til å skape positive overskridelser
„ Representant fra kommunen
„ Representant for næringslivet
„ Bredt sammensatt referansegruppe
„ Sluttproduktbrukere – gartneri?
„ Råvareleverandører – bonde?
„ FOU – SINTEF/MiSA?
„ Interesseorganisasjoner – NGF/Norsvin/Bondelaget?
„ Myndigheter – Frosta Kommune?
„ Referanseprosjekt – AgroEnergi på Ørland
„ Andre – Frosta Utvikling?
Teknologi og samfunn
Nettverk biogass
Frosta
Frosta
kommune
Drivhus
SINTEF
T&S
Fossli
as
MiSA
Drivhus
Bønder
Sluttproduktbrukere
Bønder
PPT as
FoU
SINTEF
M&K
Forsøksringen
Råvareleverandører
Biogass
Frosta
Norsvin
Interesseorganisasjoner
Myndigheter
Fylkesmannen i
NT
Bondelaget
Andre
NGF
Frosta
kommune
NT Fylkeskommune
Frosta
Utvikling
Enova
Referanser
Teknologileverandører
Innovasjon
Norge
Ørland
Hodne
Gartneri AS
Tyskland
Gartner
Hans
Erik
Fugleru
Holland
Teknologi og samfunn
Finansiering av en biogassatsing på
Frosta
„
„
„
„
Frosta Kommune
Bygdeutviklingsmidler (BU-midler) fra Innovasjon Norge
Regionale utviklingsmidler fra fylkeskommunen
Etc….
„ Ørland har mye erfaring her
Teknologi og samfunn
Forskningens rolle videre
„ Prosjektet Biogass Trøndelag avsluttes i år
„ …men
„ Det er opprette kontakter mellom oss som forskere og Ørland og
Frosta – vi kan være døråpnere for videre FoU
„ Analysen av Frosta kan legges frem for Kommunestyret på Frosta
og Komité for Utvikling og Næring
„ Samarbeidet Ørland - Trondheim – Frosta trenger ikke stoppe med
Forskningsprosjektets avslutning….
Teknologi og samfunn
5. Konklusjon
Teknologi og samfunn
Konklusjon
„ Hvis Frosta vil ha biogass må Frosta selv skape
mulighetsrommet for biogass – aktører skaper selv sine
rammevilkår og realiteter
„ Biogass på Frosta kan bidra til å realisere visjonene for
Frosta-samfunnet
„ En virkemiddelpakke vil kanskje komme, men en ytre kraft
alene vil ikke realisere biogass på Frosta.
„ De kommunene som har gjort forarbeidet er først til
mølla…
Teknologi og samfunn
Appendiks J
2 FROSTINGEN
TORSDAG 18. NOVEMBER 2010
Biogasstoget går
Husdyrgjødsla på Frosta
er en drøm for utvikling
av biogass; blanding av
storfe-, gris- og kyllinggjødsel. Frosta som produsent av biogass vil ha
en fordel de færreste har;
et lokalt marked for CO2.
Frosta er bedre egnet for
utbygging av et biogassanlegg enn Ørland, ble
det slått fast under et
seminar på Frosta forrige
uke. Et biogassanlegg på
Frosta vil gi en miljø- og
klimagevinst.
Janne Hopmo
Ola Aursand (Ap, varaordfører) innledet med å peke blant annet på at
Frosta produserer mer gjødsel enn
det er behov for i eget jordbruk.
Han kommenterte også en tendens
til generelt synkende miljøengasjement de siste årene, og beklager at
folk flest vet alt for lite om biogass.
- Men den aller største utfordringa er at uten subsidier fra staten, er det ikke økonomi i biogass.
Ildsjel som pådriver
Ørland har en ildsjel av de sjeldne når det gjelder biogass. Svein
Lilleengen har arbeidet med og
forsket på gjødsel og biogass et par
tiår. Han har klart å skape interesse
både hos jordbrukere og politikere,
samt få eksterne aktører med på
laget. Biogasskraftverk er utredet
på Ørland, men ingen ting er bygd.
På Frosta er det innledet et samarbeid med Ørland og forskningsmiljøene i Trondheim. Tanken bak
samarbeidet er at forskningsmiljøene skal gi matnyttig bistand, koble
de to miljøene til hverandre og produsere teoretiske publiseringer.
Muligheter og begrensninger
Kjell Domaas Josefsen fra Sintef
Materialer og kjemi har vurdert
muligheter for og begrensninger
ved et biogassanlegg på Frosta.
Biogass består hovedsakelig av
metan CH4 (45-70 %) og karbondioksyd CO2 (25-45 %). Metan har
størst verdi og utnyttelsesgrad for
produksjon av energi. Frosta er i en
særstilling fordi CO2 kan utnyttes
av drivhusnæringa.
For å drive et biogassanlegg,
trenger man gasstanker. De er ganske ruvende, men Josefsen minner
om at de kan graves ned. Frosta
har en gunstig blanding av husdyrgjødsel; storfe-, gris- og kyllinggjødsel. Tilgangen på planteavfall
fra landbruket er også et pluss; det
vil kunne gi en fastere blanding.
Foruten å gi elektrisk strøm,
varme og CO2 vil gjødsel, både i
flytende og fast form, være verdifulle sluttprodukt ved et moderne
Dessverre var det liten deltagelse fra landbruksnæringa på Frosta i seminaret om biogass som ble avholdt
forrige fredag. Forhåpentligvis vil lokalpolitikerne skrive en eller flere av forskerne på lista over ”gjesteforelesere” som er ønsket i kommunestyremøtene.
Sittende f.v. Øivind Hagen (Sintef), Kjell Domaas Josefsen (Sintef), Svein Lilleengen (gründer og ildsjel),
Johan Pettersen (Misa).Stående f.v. Arne Myrholdt (Langdalen melk&kjøtt), Ketil Kvam (Fosen Næringshage),
Mariann Hovin(foran Ketil Kvam, Frosta landbrukskontor), Mette Aatlo (Langdalen melk&kjøtt), Anne Hagerup
(Frosta Utvikling), Linda Busklein (Frosta Utvikling), Ola Aursand (Ap, varaordfører Frosta), Eilert Bjerkan (H,
lokalpolitiker og pådriver), Arnt Ivar Kverndal (seniorrådgiver Sintef).
biogassanlegg. Det er fullt mulig å
skille gjødsel med nitratinnhold fra
gjødsel med fosfatinnhold. Svein
Lilleengen understreker at landbruket er helt avhengig av fosfat, og at
dette vil bli mangelvare i framtida.
Han ser for seg et marked med stor
etterspørsel.
Frostas husdyrgjødsel, omdannet til biogass, vil kunne dekke 5
% av kommunens samlede energiforbruk, noe som ikke tilsvarer
mer enn behovet ved et middels
stort gartneri. I praksis vil 70 %
av produsert energi kunne gå til
forbruk, mens 30 % vil gå med til
drift av anlegget.
Med en produksjon av 48 tusen
tonn husdyrgjødsel pr år, vil en
tankbil med en kapasitet på 30 tonn
måtte kjøre 6 -7 turer hver arbeidsdag. Et anlegg stort nok til å ta i
mot Frostas husdyrgjødsel vil ha en
byggekostnad på mellom 15 og 20
millioner. Til drifta, kjøring inkludert, trengs 2 – 4 årsverk. Inntekta
ved salg av energi til en pris på 0,5
kr/kWh vil gi en inntekt på 2,5
millioner årlig. Et biogassanlegg vil
altså ikke være bedriftsøkonomisk
lønnsomt.
For å oppnå lønnsom drift, må
strømmen selges til 1,5 kr/kWh,
sier Svein Lilleengen. Med subsidier (pluss mange krav) fra staten
selges den i Tyskland til 1,7 kr/
kWh, i Frankrike til 1,3 kr/kWh.
I Danmark ligger prisen på 0,74
kr/kWh – for lavt til å bygge ut
biogassanlegg.
Miljøregnskap
Johan Pettersen fra Misa har sett på
tilgangen til lokale ressurser, avsetning av potensielle biprodukter, og
et energi- og klimaregnskap. I et
miljøperspektiv må man spørre hva
et biogassanlegg kan bidra med, og
hva man kan unngå ved å etablere
et. Stabil gjødsel, ved å separere
fast og flytende gjødsel, er ett av
bidragene.
At man på Frosta kan ta i bruk
CO2, er gunstig for klimaregnskapet og et pluss for Frosta. Svein
Lilleengen tror også at flytende
CO2 vil bli en ettertraktet salgsartikkel i framtida.
Pettersen peker på at hvis man
på Frosta klarer å få på plass et biogassanlegg, vil det være et viktig
miljøtiltak og et viktig signal til
omverdenen. For å gjøre det mulig,
trengs det samhandling.
- Frosta har enda bedre forutsetninger enn Ørland, med forskjellige typer gjødsel, rikelig tilgang på
planteavfall og avtagere for CO2.
Frosta og Ørland må videreføre
samarbeidet, det er i begges interesse, ble det sagt fra flere hold.
Framtidas teknologi
Svein Lilleengen tviler ikke på at
bioteknologi er framtidas teknologi.
- Vi må ta i bruk avfallet, både
gjødsel og planteavfall. Det er evigvarende.
Utviklinga har bare så vidt
begynt, men det er nå det må sendes søknader til Innovasjon Norge.
Det må handles raskt, oppfordrer
han.
Øivind Hagen fra Sintef
Teknologi og samfunn er enig
med Lilleengen i at det må handles
nå. Ørland er i gang, takket være
Lilleengen. Frosta bør sette i gang,
ikke vente på myndighetene.
- Frosta har gode forutsetninger for et biogassanlegg, og dette
er i tråd med forventningene
Frostasamfunnet har til seg sjøl
om næringsutvikling knyttet til
landbruket.
I likhet med Pettersen, trekker
Hagen fram samhandling som en
betingelse for å lykkes. Kommunen
må komme på banen, andre enn
landbruksnæringa sjøl. En handlingsorientert arbeidsgruppe og ei
bredt sammensatt referansegruppe
må etableres.
- En virkemiddelpakke vil komme, og da må Frosta være klar –
førstemann til mølla…
Fakta:
-Biogass Trøndelag er et forskningsprosjekt der Sintef, Misa
(Miljøsystemanalyse), Ørland
og Frosta har samarbeidet de
to siste årene. Prosjektet er nå
avsluttet, men alle parter er
enige om at samarbeidet må
fortsette.
- Det er første gang Frosta
deltar i et brukerstyrt innovasjonsprosjekt (BIP).
- Prosjektet er finansiert av
RENERGI som er et forskningsprogram i Norges Forskningsråd
og står for Fremtidens rene energisystem
- Landbruket står for 9 % av
det norske klimagassutslippet.
- Landbruket står for 60 % av
Frostas klimagassutslipp.
- I følge Stortingsmelding 39
i 2009 skal 30 % av all husdyrgjødsel gå til biogassproduksjon
innen 2020.
- Ingen virkemidler er
avsatt til realisering av nevnte
Stortingsmelding.
- I Trøndelagsplanen fra
2008 står det at landsdelen skal
bli en foregangsregion på utvikling av klimavennlig teknologi
og miljøvennlig levesett.
- Biogass er en gassblanding
som dannes når organisk materie brytes ned uten tilførsel av
molekylært oksygen.
- Biogassproduksjon er å ta
vare på gassen som dannes når
organisk avfall lagres i lukkede
rom.
Appendiks K
æÚ -™ª¥ª
‘
3¡ÅÈdB žµ dmÈm—PmÅ Øé¨é
¤„p¤ ¹Ñªgè˜Õ—ª¤ Cï
Sª„CÕÕ èßp¤ ÕßCßÕÕß·ßßp
¬ÓכrÓr òrh 0“§ár ¢r’
§rÓ hrá “››r rÓ ¹›¬§¬’
¢“×› œ¹§§×¬¢á L œA†r
R“¬†A××Á “›ròrœ AÓ
0á¬Óᓧ†rá ׬¢ ¢Lœ Aá
ãû »Ó¬×r§á Aò Aœá ëג
hõÓAòAœœ כAœ †L ᓜ †Aג
×»Ó¬hë›×š¬§Á
dB PÅڒmÈ ÚœdmÅ mœ °Å¡ÈmœÑ Bà
‰ÚÈdãÅBàzB““ ь“ PŒ¡BÈÈ°Å¡dڒȋ
‘¡œa ÈJ àmŒmœ ь“ Åm‘mŌœmœÈ —J“
mÅ “Bœ u ¡ ’¡ÈÑPBÅ u àŒÈmÅ 1Œœ‹
ÑmzÈ z¡ÅȒœŒœµ ‘mœœ¡— J ÈÑڋ
dmÅm PŒ¡BÈÈB’ÑÚm““m Å¡ÈÑB ¡
,œBœda ‰BÅ z¡ÅȒmŜm ’¡œ’“Ú‹
dmÅÑ —md BÑ °Å¡dڒȑ¡œ mÅ “®œœ‹
È¡—Ñ z¡Å —Œ“‘®mÑa —mœ mÑ ÑB°‹
Ȱšȑm’Ñ Œ ’Å¡œmÅ ¡ ®Åmµ
2Ìn¢‚nÌ çŽÌ–nŽeen—
u Œ¡BÈÈ mÅ Œ’’m PmdŌzÑÈ®’¡œ¡‹
—ŒÈ’ “®œœÈ¡—Ñ J °Å¡dÚÈmÅm Œ
#¡Åm Œ dBa ȌmÅ ,ŒàŒœd Bmœ
àmd 1ŒœÑmz È¡— —mœmÅ °¡“ŒÑŒ‹
’mŜm œJ —J z®“m ¡°° Ȍœ B—PŒ‹
Ȍ®Èm —J“ÈmќŒœµ
u m —J “Bm mÑ àŒÅ’m—Œddm“
z¡Å J zJ zBÅÑ °J dmÑÑm ‰mŵ 1¡— Œ
3ãȒ“Bœd ’Bœ ÈÑBÑmœ ÈÚPȌdŒmÅm
ÈÑÅ®—°Å¡dڒȑ¡œmœ °J PŒ¡Bȋ
ÈBœœ“m ¡ Œ P®œdmœm “Bœm
BàÑB“mÅ —md BÅBœÑmÅÑ ÈÑÅ®—°ÅŒÈa
ȓŒ’ BÑ dm ’Bœ Åmœm ÚÑ “®œœÈ¡—‹
‰mÑmœa —mœmÅ Bmœ È¡— °m’mÅ
°J BÑ 3ãȒ“Bœd ‰BÅ |éé PŒ¡Bȋ
ÈBœ“mµ
––n {¨Ì AQŽÐŽ²ÐÚ
u 1J °¡“ŒÑŒ’mŜm mÅ Œ’’m z¡Å B—‹
PŒÈŒ®Èm»
u m ÑÅ¡Å dmÑ mÅ ‰m“Ñ ÅmÑÑ J ÑB
ÑB’ Œ dmÑÑm ¡— àŒ È’B“ ÅmdÚÈmÅm
’“Œ—BÚÑȓŒ°°mœm Œ #¡Åmµ "mœ
dm —J ‘®Åm œ¡m —md àŒÅ’m—Œd‹
“mœm z¡Å J Èь—Ú“mÅm ’¡——Ú‹
œmœmµ .mÅ Œ dB mÅ dmÑ PBÅm ’¡Èы
œBdmÅ z¡Å J ÈmÑÑm Œ Bœa ’¡——Ú‹
œmœm ‰BÅ —mÅ mœœ œ¡’ J PÅڒm
°mœmœm °Ja ȌmÅ Bmœµ
"md PŒ¡BÈÈ°Œ¡œmmÅ 1àmŒœ Œ“‹
“mmœmœ Œ È°ŒÈÈmœa ‰BÅ ,œBœd
P“ŒÑÑ mœ z¡ÅmBœÈ’¡——Úœmµ |r
P®œdmÅ ‰BŠȓJÑÑ Èm ÈB——mœ z¡Å
J Pぁm PŒ¡BÈÈzBPŌ’’a ¡
œ¡àB ‰BÅ ŒÑÑ ž —Œ““Œ¡œmÅ ’Å¡‹
œmŠь“ °Å¡È‘m’Ñmѵ mÑÑm mŠڜœ‹
ÑB’mÑ È¡— Pm’ÅmzÑmÅ Åmm“mœa —m‹
œmÅ Bmœµ
u ,œBœd mÅ “mdmœdm Œ #¡Åm
¡ ‰BÅ °¡ÈŒÈ‘¡œmÅÑ Èm ࡓdÈ¡—Ñ
ªÑՙqÑq¥ qÑ ~ªÑՙqß ¹O 0òr“§ “œœrr§†r§ ÓA 9r×áÓLá “ +ӜA§he áÓr››r× Ór¢ ׬¢ œA§hrá× œrhr§hr ›A»Aדárá »L R“¬†A××e ¬† hrœáAÓ
“ ¬Óכ§“§†×»Ó¬×šr›árÓ “ Ór†“ Aò 4Á 0“§ár’¬ÓכrÓr ›¬§›œëhrÓrÓ §L ¢rh Aá R“¬†A×× ¬Órœ¹»“† rÓ
œ¹§§×¬¢á ¬Ó ¢“œš¹ráe ¢r§ “››r ¹›¬§¬¢“×›Á ¬á¬d ! "</
È¡— ’¡—°mÑBœÈm—Œ“‘®µ 1àmŒœ
Œ““mmœmœ mÅ œmÈÑ¡Å Œ “Bœdmѵ
"mœ dmÑ mÅ Œ’’m ÈJ ÈGœŒ —Bœm
z“mÅm È¡— ‰Bœµ 1ÑBÑmœ —J
’¡——m —md ÈÚPȌdŒmŵ
ڜœBÅ 1ãàmÅÚd Œ BœdPÅڒȋ
dm°BÅÑm—mœÑmÑ ÈŒmÅ dmœ œãm
’ÚœœÈ’B°mœ ¡— ’¡ÈќBdmœma
ÈmÑÑmÅ Åm‘mŌœmœÈ —J“ÈmÑьœ Œ
mÑ œãÑÑ “ãȵ
u 0m‘mŌœmœ ‰BÅ Œ’’m z¡Å‹
’BÈÑmÑ —J“ÈmÑьœmœa —mœ ÈmÅ BÑ
z¡ÅȒœŒœ ¡ ÚÑàŒ’“Œœ àŒ“ àGÅm
ÈmœÑÅB“Ñ z¡Å J PmdÅm “®œœÈ¡—‰m‹
Ñmœ z¡Å PŒ¡BÈÈBœ“mµ mÑ PmÑãÅ
¡ÈJ BÑ ÚÑàŒ’“Œœmœ —¡Ñ Óé °Å¡‹
ÈmœÑ Bà ‰ÚÈdãŁ‘®dȓB Œ ØéØé
Œ’’m àŒ“ àGÅm “ŒœmGÅa ȌmÅ 1ãàmÅÚd
È¡— °m’mÅ °J BÑ dmÑ mÅ Œœœz®ÅÑ Œœ‹
àmÈÑmŌœÈÈÑ®ÑÑm ь“ PŒ¡BÈÈBœ‹
“m ¡àmÅ PŒ¡mœmŁŒ°Å¡ÅB——mÑ
ь“ œœ¡àBȑ¡œ #¡Åmµ Bœ àŒ“
9Ž–ÝŽ‚ K QÏæ–n QŽ·Ï¨eæ–ÝnÏ
Óë›r§ Aò R“»Ó¬hë›árÓ ×¬¢
ûé ¬† †š¹h×rœe Aò†š¹Ó ò¬Ó
¢“œš¹òr§§œ“†r R“¬†A××A§§œr††
rÓÁ
mÑ —mœmÅ ¡‰Bœ .mÑÑmÅÈmœ Œ —Œ“‹
‘®BœB“ãÈmÈm“È’B°mÑ "ŒÈBµ Bœ
‰BÅ z¡ÅȒmÑ °J PŒ¡BÈÈz¡ÅÚÑÈmы
œŒœmÅ °J Å¡ÈÑB ¡ ,œBœd ÈB—‹
—mœ —md 1ŒœÑmza ¡ ÑÅ¡Å PŒ¡BÈÈ
mÅ œ®dàmœdŒ J ÑB Œ PÅڒ z¡Å J
Èmœ’m ÚÑȓŒ°°mœm Œ “BœdPÅڒmѵ
#GŌœmœ ÈÑJÅ Œ dB z¡Å œŒ °Å¡‹
ÈmœÑ Bà “BœdmÑÈ ’“Œ—BÚÑȓŒ°°µ
u Œ¡BÈÈBœ“m mÅ mÑ ¡dÑ ÑŒ“‹
ÑB’ ‰àŒÈ —Bœ ‘®Å œ¡m ȗBÅÑ —md
°Å¡dڒÑmœm È¡— ’¡——mÅ ÚÑa
ȌmÅ .mÑÑmÅÈmœµ :md J °ÚÑÑm Œœœ
‰ÚÈdãÅBàzB““a ¡ ¡ÈJ ȓB’ÑmŌBà‹
zB““ zÅB zŒÈ’ È¡— —Bœ ȒB“ PÅڒm Œ
,œBœda zJÅ —Bœ Œ dmœ BœdÅm mœ‹
dmœ ÚÑ BÈÈ ÑŒ“ àBŗm m““mÅ ÈÑÅ®—a
&Ø ÑŒ“ dŌà‰ÚÈ ¡ z“ãÑmœdm ‘®d‹
Èm“ ь“ “BœdPÅڒµ
u ¡ z“mÅm °Å¡dڒÑmÅ —Bœ ’Bœ
“mm ь“ Bœ“mmÑÈ °¡ÅÑmz®“‘ma ‘¡
PmdÅma ȌmÅ .mÑÑmÅÈmœµ Å¡ÈÑB ‰BÅ
—Bœm dŌà‰ÚÈa ¡ ’Bœ dmŗmd
dÅB œãÑÑm Bà &؋°Å¡dڒȑ¡œmœa
¡ .mÑÑmÅÈmœ ÈmÅ z¡Å Èm BÑ z“ã‹
°“BÈÈmœ °J ,œBœd ’Bœ ’‘®°m
—ãm àBŗmµ
u mÑ mÅ àm“dŒ àŒ’ÑŒ J Ñmœ’m
°J “¡’B“ÈB—zڜœmÑ —Bœ ÈmÑÑmÅ
Bœ“mmÑ Œa dmÑ àBŌmÅmÅ —ãm zÅB
°“BÈÈ ÑŒ“ °“BÈȵ mÑ —md &Ø °J
Å¡ÈÑB mÅ ’‘m—°mÈ°mœœmœdmµ
Œ—Œd“mÅьd Œ’’m “¡àm œ¡mœ “Bœ‹
Ȍ’ÑŒ °ÅŒÈBàÑB“m z¡Å ÈÑÅ®—“màm‹
Ōœµ
9Ž— {¨ÌЖn nÌ
u mÑ PÅڒmÈ dmÑ mœ PmÑãdm“Œ
Bœdm“ —Œd“mŠь“ z¡ÅȒœŒœ z¡Å J
’Úœœm ÅmdÚÈmÅm ’¡ÈќBdmœm m“‹
“mÅ ®’m ŒœœÑm’Ñmœm àmd Bœ“ma
¡ z¡Å J PmdÅm —Œ“‘®’àB“ŒÑmÑmœµ
Å®œœm ÈmÅьzŒ’BÑmÅ ’Bœ P“Œ PÅڒÑ
dmÅ dmÑ “mmÈ ¡°° ь“ ÈÑÅ®—°Å¡‹
dڒȑ¡œµ àmœÑÚm“Ñ BœdÅm àŒÅ’m‹
—Œd“mÅ àŒ“ P“Œ àÚÅdmÅÑ Œ z¡ÅPŒœ‹
dm“Èm —md Åm‘mŌœmœÈ œãm ’“Œ‹
—B—m“dŒœ È¡— mÅ àBÅȓmÑ È’B“
’¡——m BœdÅm ‰B“àdm“ Bà Ø騨a
ȌmÅ 1ãàmÅÚdµ
1 1 " 1. " ïÞ Þ ïÛ
Aàeࢺ‹A‚n¢OAeÌnÐÐnAçŽÐn¢º¢¨
E™ßE
“¬†A××
® A§§r× §LÓ ¬Ó†A§“×› ¢A’
árӓAœr ½†š¹h×rœe ¢AáAòAœœe
¬×ò¾ RÓõár× §rh Aò ¢“›Ó¬¬Ó†A’
§“×¢rÓ “ ¬›×õ†r§ӓáá ¢“œš¹
® A§ Rr§õáár× á“œ »Ó¬hë›×š¬§
Aò ×áÓ¹¢e òAÓ¢r ¬† hӓò×á¬e
†“Ó r§ ÓrœAá“òá Ór§ ¬ÓRÓr§§“§†
® Óë› Aò ë×hõӆš¹h×rœ ᓜ
R“¬†A×× Órhë×rÓrÓ ëáל“»» Aò
×árӛr ›œ“¢A†A××rÓ ×¬¢ ¢r’
áA§ ¬† œõ×á†A×× ÓA ë×hõӒ
†š¹h×rœe ׬¢ rœœrÓ× ò“œœr כšrhh
òrh §AáëӜ“† ¬ÓÓL᧓§†Á
® 9rh ¬ÓRÓr§§“§† hA§§r×
$é ׬¢ Ór†§r× ×¬¢ §¹õáÓAœe
hA hr§ †LÓ “§§ “ hrá §AáëӜ“†r
$钛Óráל¹»ráÁ
® rá Aò†A××rhr Ór×á»Ó¬’
hë›árá ÓA ¬ÓÓL᧓§†×»Ó¬’
×r××r§ rÓ ¹õòrÓh“† ¬Ó†A§“×›
†š¹h×rœÁ
Appendiks L
Med møkk som
utgangspunkt
Når kumøkk ligger og putrer nedi fjøskjellere rundt om på gårdene,
dannes klimafiendtlig metan. I et biogassanlegg kan møkka utnyttes
til energi og bli et pre for distrikts-Norge.
????????
?????????? • ???????????
tekst: ?????? ??????????
kontakt: ?????? ??????, SINTEF ????????????????
tlf: ???????? e-post: [email protected]
D
Foto: ?????????????????????????
et er tidlig morgen på Fosen. Klokka
har så vidt rundt halv åtte når Svein
Lilleengen rusler over gårdstunet og
inn i fjøset der tjue kyr og noen sauer venter på fôr og stell. Kyrne skal
ikke melkes; de er såkalte ”ammekyr”. Og det er
dattera på gården som har hovedansvaret; Lilleengen titulerer seg selv som ”avløser”, og tar
oppgaven fordi han liker den.
Etter fjøsstellet venter en annen jobb. Da
skifter Lilleengen klær og vandrer femti meter
til et annet lite hus på tunet: Biobua. Her lyser
det i en pc, telefonen kimer og det flyter av papirer. På dette kontoret har gründeren og ildsjelen på Fosen kontakt med politikere i Oslo,
bønder på Fosen, forskere i Trondheim og biogasseksperter i utlandet.
Svein Lilleengen ivrer nemlig for biogass.
I mange år har han eksperimentert med sine
12
gemini • nr. 1 • februar 2011
egne gårdsbasert biogassanlegg- tre reaktorer
på henholdsvis 50, 50 og 5 tonn. Ved hjelp av 18
millioner fra EU og i samarbeid med 12 utenlandske firma driver han forskning for å lage et
økologisk plantevern- ei bioskive av fermentert
gjødsel. Anlegget fungerer som en testlab. Det
blir kjørt «batcher» - både for å justere produktet og for å finne fram til reaktorer som er egnet
for små gårdsbruk med 25-30 kyr. I tillegg har
han stått i spissen for å få organisert bønder
på Fosen og ferdigstilt en energi og miljøplan.
(Men mer om det siden).
– Jeg har jo verdens beste bioreaktorer på
bås, ler Lilleengen. Kuvomma fungerer ypperlig- jeg er redd det må mye ingeniørarbeid til
for å nå samme kvalitet. Men nå er vi i startgropa med både det ene og det andre her på Fosen!
Biogassanlegg • Vi har lenge hørt om det:
Norsk landbruk står for 9 prosent av klimagassutslippet i Norge. Spesielt ille er utslippet
av metan og lystgass. I fjor slo derfor Stortingsmeldinga fast at innen 2020 skal 30 prosent av all
husdyrgjødsel i Norge gå til biogassproduksjon.
Det innebærer at husdyrgjødsel – gjerne
gemini • nr. 1 • februar 2011
blandet med annet organisk avfall – må samles
i en lukket og kontrollert prosess i et anlegg.
I et slikt gassanlegg vil det organiske materialet forråtne og danne biogass- som igjen
kan brukes til ulike formål. Rundt om i verden
har man greid å utnytte denne energikilden for
fullt. Bare i Tyskland er det mer enn 4.500 biogassanlegg, og prisgarantier og andre ordninger sørger for en bedriftsmessig utbygging av
anlegg.
I Norge er det imidlertid ikke mer enn
toppen fire biogassanlegg basert på husdyrgjødsel. – Stortingsmeldinga var flott, men hvor
ble det av oppfølgingen? lurer forsker Øyvind
Hagen på SINTEF.
Entusiastiske bønder • Øyvind Hagen
og kollega Kjell Josefsen har brukt de siste to
årene på å undersøke forutsetningene for å
kunne utvikle biogassproduksjon i Norge. I et
prosjekt finansiert av Norges forskningsråd og
med SINTEF/NTNU i spissen, er to case studert:
Ørland og Frosta.
Forskerne har sett på hvordan prosessen
kan optimaliseres, sjekket miljøregnskapet og w
13
“Kuvomma fungerer ypperlig- jeg er redd det må mye
ingeniørarbeid til for å nå samme kvalitet. ”
Tittel Svein Lilleengen
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nunc malesuada vulputate malesuada. Morbi tempor enim eget velit lacinia tempus. Quisque quis tristique nisl.
w hvordan forhold kan legges til rette så biogass
kan føre til innovasjon for et distrikt.
– Ørland på Fosenhalvøya er en jordbrukskommune der gårdene med storfedrift ligger
tett, forteller Hagen. – Landskapet er flatt, avstandene små, og logistikken enkel. Det er god
tilgang på råstoff – både møkk og matavfall,
og det finnes arvtakere for energi. Det meste
skulle ligge til rette her.
Foregangskommune • En entusiastiske
tropp på Ørland har skapt sitt eget handlingsrom – gjennom gode ideer og medieoppslag.
De har greid å få tak i kommunale og offentlige midler. Biogass ble tidlig koblet opp til den
lokalpolitiske energidiskusjonen, og de lokale
aktørene har satset på å bygge opp kunnskap
på emnet.
– Blant annet har de hentet erfaringer fra
– og etablert kontakt med tyske konsulenter
innenfor biogass, og de har lagt fram arbeids-
14
skisser for Enova og for Landbruksdepartementet, forteller Øivind Hagen. -Det siste er
at de har koblet inn forskningsmiljøet her på
NTNU/SINTEF inn for å skape faglig tyngde.
– Ja, det stemmer. Vi er 58 bønder som har
etablert samvirket Biogass Fosen SA, forteller
en blid Svein Lilleengen som nettopp har kommet hjem fra Zero-konferanse i Oslo og har
truffet på sin gode venn Gøran Persson. –Han
var jo foredragsholder hos oss i fjor da Ørland
kommune var vertskap for den første nasjonale konferansen om biogass i Norge - Vi tror det
skal gå an å få til et sentralisert biogassanlegg
på Fosen som kan utnytte opp mot èn prosent
av all norsk husdyrgjødsel. Det betyr at Norge
vil trenge 35 lignende anlegg for å klare regjeringens målsetting.
Jo flere produkter, dess bedre… • Utfordringene for Ørland, Frosta og andre små
foretak ute i distriktene er å skape bedriftsøko-
gemini • nr. 1 • februar 2011
nomisk lønnsomhet. Med norske rammevilkår
skal det svært mye avfall til for å få biogassanlegg til å gå med overskudd, og kostnadene
med å oppgradere biogassen er store.
Innovasjonsbedriften MISA på NTNU har
blitt koblet inn i arbeidet med å kartlegge både
miljø og lønnsomhet for et biogassanlegg. På
telefon understreker Johan Pettersen at man
med tanke på miljø først og fremst snakker om
hvordan jordbruket kan redusere klimagassutslippet sitt.
– Da kan et biogassanlegg være den mest
kostnadseffektive måten. Anlegget bruker jo
en råvare som ville fått en annen bruk om det
ikke var brukt her, og i anlegget gir husdyrgjødslet et bedre klimaregnskap.
– Og når det gjelder produkter da?
– Her er el/strøm, varme og Co2 de vanligste
tre produktene. El kan selges på nettet. Varme
kan benyttes flere steder. På Fosen forhandles
det blant annet med den store flystasjonen på
Ørland.
Også CO2 kan bli nyttig • Men det finnes
flere interessante opplysninger. Som produktet CO2 – som også kommer fra et biogassanlegg. Et utskjelt produkt av mange, men hos
forskerne vekker det interesse.
For grønnsakdyrkere på Frosta kan dette
gi uttelling. Et veksthus har nemlig behov for
varme, strøm – og C02. I dag brennes det propangass for å øke C02-innholdet inne i veksthusene slik at plantene vokser raskere. Med et
biogassanlegg vil man få denne varen gratis,
sier Pettersen i MISA.
Han trekker også fram restproduktet fra et
biogassanlegg: Etter å ha tatt ut biogassen, kan
gjødslet spres på enger for gressproduksjon
som før – eller man kan hygienisere produktet
og benytte det som gjødsel til kornproduksjon.
Så alt i alt kan man realisere fire produkter ut av biogassanlegget, sier Johan Pettersen, - og vi har funnet ut at CO2 og gjødsel er
vel så viktig som varme og el.
En tredje mulighet • Ikke nok med det.
Den lille, suksessrike bedriften MemfoAct i
Trondheim, ser også med interesse på CO2gassen og mener å ha funnet en tredje vei for
økonomisk utkomme for små og middelstore
biogassanlegg. De vil oppgradere gassen til
drivstoff.
Forskningsgruppen har sitt utspring fra Institutt for kjemisk prosessteknologi ved NTNU,
og har utviklet en ny karbonmembran med
gode separasjonsegenskaper for å oppgradere
biogass til metangass - blant annet for bruk
innen transportsektoren.
– Det finnes flere teknologier som gjør dette
i dag, men de er fryktelig dyre og blir ikke økonomisk interessant under små, lokale forhold
som i Norge, i følge leder Gøril Forbord.
– Vår membranteknologi gjør at vi kan tilby
en svært lønnsom metode for småskala pro-
SLIK VIRKER ET BIOGASSANLEGG:
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nunc malesuada vulputate malesuada.
Morbi tempor enim eget velit lacinia tempus.
Dehydreringssystem
Gård
Varmveksler
Varmedistribusjon
Avkulling
Strømnett
Motor
Fjernvarme
Innmatingssystem
Reaktoroppvarming
Reaktor I
Forlager
Kontrollsytem
Reaktor II
Etterlager
gemini • nr. 1 • februar 2011
duksjon av drivstoff.
– På hvilken måte?
– Membraner pakkes i dag i moduler – som
f.eks kan romme 10 kubikks mengde.(??) Trenger man å rense 30 kubikk, trenges det tre moduler – og kostnadene blir tredoblet. Men med
vår energieffektive rensemetode trenges det
færre av disse.
For ett år siden startet bedriften opp et samarbeid med tre pilotkunder i avfallsbransjen –
noe som utløste fem millioner i støtte fra Innovasjon Norge.
Pilot • Det er flott at mulighetene blir styrkes
for å utnytte mer av biogassen, sier Øyvind Hagen. Han mener at om samfunnet vil ta tak i klimagassutslippene fra landbruket, bør Biogass
Ørland bli en nasjonal pilot for sentraliserte
biogassanlegg.
– Rent samfunnsøkonomisk er det ikke tvil
om at en slik produksjon er miljøvennlig og
lønnsom. Men bøndene venter på en virkemiddelpakke. En pakke som kan stimulere til å få
effektivisert teknologien som anleggene er basert på- og gi en prisgaranti for varme, elektrisitet og gjødsel. n
15
Appendiks M
3
31
Appendikss M. Samm
mendrag fra Annaa Synnøve Ødegaaard Røstaads Masteroppgaave våren 2009
32
33
Appendiks N
Vedlegg N1
Metoderapport for arbeidspakke 2: miljøsystemvurdering
Biogass Trøndelag
Helhetlig og lokalt tilpasset design av
biogassanlegg
Metoderapport for arbeidspakke 2: miljøsystemkunnskap
Christine Hung & Johan Pettersen
MiSA – Miljøsystemanalyse
[email protected]
Miljø sett i system
Nøkkeltall for prosessanlegg
Transport & logistikk
Råvaretilgang
Egenskaper for kunstgjødsel
FORUTSETNINGER FOR
VURDERINGEN
Metoderapport Miljøsystemvurdering
2
Generelt om arbeidet
•
•
Underveis i prosjektet ble det funnet store variasjoner i tilgjengelig kildedata, i hovedsak for råvaretilgang av
husdyrgjødsel ut fra en gitt besetning og for gassutbytte fra et anlegg gitt en bestemt råvaretilgang
Det ble derfor gjort beregninger i to omganger
1.
Med utgangspunkt i tall fra en detaljert tilnærming og globale tall
•
•
•
2.
Tall fra ulike kilder
Stor detaljering i forventet næringsutbytte og utslipp fra prosesser i verdikjeden til husdyrgjødsel
Utfordringer i fortolkning av resultater og sammenligning siden tallene ikke er laget for å være internt konsistente
Ut fra en overordnet målsetning om konsistens og sammenligning (kalt Norsk IPCC)
•
•
•
•
Tall fra få, helst felles kilder
Mindre detaljering, fokus på totalbildet
Resultater egnet for sammenligning av ulike anlegg, peker mot områder der en eventuelt kan øke detaljgrad etter hvert
Tallene er i stor grad basert på den norske rapporteringen til FNs klimapanel (IPCC), og er derfor kalt norsk IPCC i
figurene som følger.
Dette gjør at vi har to generelle modeller som er laget i løpet av prosjektet:
•
1.
2.
Med data basert på artikler og generell IPCC faktorer (’Generell IPCC’)
Med data basert på norsk rapportering til IPCC (’Norsk IPCC’)
Kun resultater baser på Norsk IPCC-tilnærming er vist i sluttrapporten
Metoderapport Miljøsystemvurdering
3
Biogassanlegg modell
Metoderapport Miljøsystemvurdering
4
Nøkkeltall
• Forråtnelse parameter
c1
– 35°C
– 20 døgn oppbevaringstid
55% v/v CH4 i biogass (45% CO2)
50 MJ/kg (nedre varmeverdigrense CH4)
40% el. virkningsgrad, 48% varmevirkningsgrad
115% ’terskelbredde’ i infrastruktur materialer
Sterilisering av gjæret slam til 70°C for ett time
Anlegg levetid 25 år; CHP-anlegg levetid 22 år (fra
Ecoinvent)
• 10 km/passasje fraktavstands
• Utslippfaktorer og næringsinnhold fra Norsk rapport IPCC
•
•
•
•
•
•
Metoderapport Miljøsystemvurdering
Lysbilde 5
c1
digestion!
christine; 07.10.2010
5
Notatater om modell
• Vi antar ingen utslipp fra lagring av rågjødsel før utråtning
(altså kort lagringstid og høy hentefrekvens)
• Utslipp fra lagring av gjæret slam er inkludert i utslipp fra
spredning
• Sterilisert gjæret slam brukes til å forvarme ’buffer tank’ til
25°C, og er derfor ikke inkludert i energibehov for anlegget
– gjennomsnitt utetemperatur 4°C
• Varmetap fra tankene ikke inkludert i beregning
• Digestate er levert til bønder hver 3 måneder
– Trenger mindre lagringkapasitet
• Alle utslipp allokerte til produksjon av elektrisitet
Metoderapport Miljøsystemvurdering
6
Brekstad - Oversikt
Klakken
n
Bjugnfjorde
Skavd
10 km
rute
Innstrand
E
Osplikammen
Opphaug
Uthaug
Kjeungskjær
Karlsenget
Vestrått
Ballsnes
Øya
Skiftkrokan
Austrått
Ørland hovedflystasjon
Hårberg
Grandvika
Ørland
Brekstad
Hovde
Ørlandet
Flatneset
Grande
2,4 km
Beian
Metoderapport Miljøsystemvurdering
7
Logistikk – avhenting av gjødsel
• På Brekstad, er det ca. 84 000 t/år gjødsel;
på Frosta, 32 500 t/år
• (Kjell 43 ktonn Frosta)
– Med en lastebil som kan ta 10 t, trenger vi minste 23/9
leveranser hver dag
• Med en gjennomsnittsdistans av 10 km, det betyr at ca
230/90 km er kjørte hver dag
Metoderapport Miljøsystemvurdering
8
Nøkkelmodelltall
Mengde dyr,
Brekstad
Mengde
dyr, Frosta
Gjødsel produksjon
(t/dyr/år)
VS innhold
(%)
Metan
(m3 CH4/t VS)
Nitrogen innhold
(kg N/dyr/år)
Melkeku
1 787
269
16,43
9.2 %
180,00
82
Annet storfe (okse, < 1 år)
4 647
954
10,95
9.0 %
210,00
29
Slaktegris
1 322
6 641
1,64
9.5 %
210,00
4,4
306
1 484
3,29
9.5 %
210,00
18,3
18 958
28 300
0,03
19.4 %
250,00
0,053
Avlsgris
Kylling (Slaktekylling)
Metoderapport Miljøsystemvurdering
9
Miljøeffekt av kunstgjødsel - nitrogen
Prosess
Database
GWP
HTP
kg CO2‐eq kg 1,4‐DB eq
PM
FD
kg PM‐10 eq
kg oil eq
Ammonium nitrate, as N, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
8,55
0,9451
0,0085
1,32
Ammonium sulphate, as N, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
2,69
0,6476
0,0031
0,996
Calcium ammonium nitrate, as N, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
8,65
1,0539
0,0089
1,35
Calcium nitrate, as N, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
3,84
0,8879
0,0056
1,43
Diammonium phosphate, as N, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
2,79
0,7043
0,0047
1,29
Monoammonium phosphate, as N, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
2,82
0,7783
0,0057
1,28
Potassium nitrate, as N, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
15,97
1,4200
0,0128
2,02
Urea ammonium nitrate, as N, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
5,84
0,8368
0,0063
1,35
Urea, as N, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
3,30
0,5870
0,0049
1,49
Urea, as N, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
3,30
0,5870
0,0049
1,49
Fertilizer N (as N) DTO 5001 m1h
IVAM LCA Data 4.07
14,85
0,0732
0,0045
1,96
Fertiliser can in N
IVAM LCA Data 4.07
5,59
0,0308
0,0021
1,03
Fertiliser (N)
LCA Food DK
9,18
0,0009
0,0073
1,17
6,72
0,6579
0,0061
1,3978
Gjennomsnitt
Plante næringsavtrekk mellom 1 - 53%
Metoderapport Miljøsystemvurdering
10
Effekt av kunstgjødsel - fosfor
Prosess
Database
GWP
HTP
PM
FD
kg CO2‐eq
kg 1,4‐DB eq
kg PM‐10 eq
kg oil eq
Ammonium nitrate phosphate, as P2O5, at regional storehouse/RER U Ecoinvent
1,26
0,371
0,0048
0,442
Diammonium phosphate, as P2O5, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
1,57
0,640
0,0105
0,451
Monoammonium phosphate, as P2O5, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
1,60
0,662
0,0105
0,462
Single superphosphate, as P2O5, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
2,58
1,06
0,0139
0,826
Thomas meal, as P2O5, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
0,727
0,197
0,0016
0,255
Triple superphosphate, as P2O5, at regional storehouse/RER U
Ecoinvent
2,01
0,758
0,0104
0,613
Fertilizer P (as P2O5) DTO 5003 m1h
IVAM LCA Data 4.07
0,96
1,12
0,0079
0,317
Fertiliser (P205)
LCA Food DK
1,18
0,004
0,0043
0,389
1,49
0,6
0,01
0,47
Gjennomsnitt
Plante næringsavtrekk mellom 1-17%
Metoderapport Miljøsystemvurdering
11
Erstatte av kunstgjødsel
• Mengde grunnlag for sammenligning av kunstgjødsel i
baseline scenario
– Gjødseleffekt av N og P til gjæret slam som ekvivalent
mengde av kunstgjødsel
– Rå gjødsel betraktes som avfallsprodukt fra
husdyrproduksjon
Metoderapport Miljøsystemvurdering
12
Baseline scenarioer
• Rå gjødsel er lagret hos bøndene
– 7 måneder over vinteren, og 5 måneder over sommeren
• I våren og høsten er gjødsel spred
• Bøndene legge kunstgjødsel til avlingene
– Antagelse samme gjødseleffekt som med gjæret slam
– Alle nitrogen som NH3-N
Metoderapport Miljøsystemvurdering
13
Biogassanlegget
• Rå gjødsel er lagret i midlertidig hos bøndene
• Gjødsel er hentet og gjæret på anlegget
– Tre produkter fra biogassanlegg:
1. Biogass, som er brent i CHP-anlegg i produksjon av el. og
varme
2. Flytende gjødsel, som er spred på jord istedenfor
kunstgjødsel.
3. Gjæret slam, som kan brukes som plantejord eller gresstorv
•
To metoder for å estimere utslipp:
–
–
”Generell IPCC,” som brukes IPCC faktorer fra den generell
IPCC rapport
”Norsk IPCC,” som brukes en rapport fra Norges statistikk med
utslipp faktorer spesifikk til Norge
Metoderapport Miljøsystemvurdering
14
Erstatningsprodukter fra anlegget
• I begge kommuner er el. fra NORDEL, kunstgjødselsbruk og rå
gjødselspredning ble erstattet av biogassanlegg
• I tillegg, på Ørland, varme fra sjøvarmepumpe er erstattet
• På Frosta, propan er brent for å produsere CO2, og varme for
drivhusene fra olje. Begge produkter kan ble erstattet med
produkter fra anlegget
– Resultater antar at alle CO2 produserte i biogassanlegget kan erstatte CO2
fra forbrenning av propan på drivhusene
Metoderapport Miljøsystemvurdering
15
Nøkkeltall – Resultater
Her ser vi kun på ”norsk IPCC”-scenarioet
Parameter
Brekstad
Frosta
Gjødselvolum (m3 år‐1)
84 000
31 500
Biogassproduksjon (Mm3 år‐1)
2,69
1,11
Netto elektrisitet produsert (GWh)
4,06
1,67
Netto varme produsert (GWh)
2,46
1,17
Internt elektrisitetsbehov (GWh)
1,62
0,66
Internt varmebehov (GWh)
4,35
1,63
Drivhusgasser fra biogassanlegget (tonn CO2‐ekv)
4 070
1 660
Erstatningseffekt fra produkter (tonn CO2‐ekv)
3 580
2 625
Metoderapport Miljøsystemvurdering
16
Næringsutnyttelse: N & P
Klimaregnskap
Miljøregnskap: miljøeffekter utenom klimagassutslipp
RESULTATER
Metoderapport Miljøsystemvurdering
17
Baseline scenario ‐ Ørland
82,7 t
CH4
1,2 t N2O
23,4 t
NH3
84 000 t
G
84.000 t
Flytende
gjødningsmidd
el
84.000 t
Gjødsellagring
191 t N
57 t P
14,5 t N2O
121,5 t NH3
87,1 t N (avrenning)
1.1 t P (avrenning)
Gjødseleffekt
Metoderapport Miljøsystemvurdering
G
Gjødsellagring
294 t
61 t
Transport
294 t
61 t
Feed Composition
(t)
Gris
3 177
Storfe
80 236
Kylling
588
ØHF energibehov (GWt)
Biogassanl
egg
Flytende
gjødningsmidd
el
N‐strøm
P‐strøm
N
P
Ørland
hovedflypla
ss
Elektrisitet
2,0
Varme
3,6
6 540m3
slam, fast
77 460 m3
filtrat, flytende
294 t
61 t
4,35 GWt
varmeenergi
1,62 GWt
elektrisitet
Alle tall per år
CHP anlegg
13,8 GWt
biogass
2
2,46 GWt
varmeenergi
4,06 GWt
elektrisitet
Gjødseleffekt
Metoderapport Miljøsystemvurdering
41,4 t
Plantejord
Slam næringsinnhold (t)
232 t
Biogass scenario Ørland
N,P balanse
4 100 t CO
18
N
61,7
P
41,4
Flytende
næringsinnhold (t)
N
232,0
P
19,5
10,0 t N2O
127 t NH3
19
56,2 t N (avrenning)
Baseline scenario ‐ Frosta
33,5 t CH4
720 kg N2O
8,6 t NH3
G
31 500 t
31 500 t
Flytende
gjødningsmidde
l
31 500 t
Gjødsellagring
70 t N
35 t P
4,9 t N2O
39,8 t NH3
18,0 t N
(avrenning)
0,7 t P
(avrenning)
Gjødselseffekt
Metoderapport Miljøsystemvurdering
20
1 145 t CO2
Biogass scenario Frosta
N‐strøm
P‐strøm
Alle tall per år
CHP anlegg
Transport
108 t
37 t
Gjødseltilgang (t)
15 800
Storfe
14 900
Fjørfe
900
25 t
Biogassanlegg
Flytende
gjødningsmiddel
N
Gris
2 560 m3
slam, fast
85 t
Gjødsellagring
108 t
37 t
28 960 m3
filtrat, flytende
G
Drivhus
5,7 GWh
biogass
1,63 GWt
varme
0,66 GWt
elektrisitet
108 t
37 t
1,17 GWt
varmeenergi
1,67 GWt
elektrisitet
Slam næringsinnhold (t)
P
Metoderapport Miljøsystemvurdering
Gjødseleffekt
N
22,6
P
25,3
Flytende
næringsinnhold (t)
N
P
N
Plantejord
85,0
11,9
3,3 t N2O
41,9 t NH3
18,5 t N (avrenning)
21
Utslipp fra gjødselhåndtering
Biogass eller konvensjonell
Figurene over viser direkteutslipp fra gjødselhåndtering for konvensjonell og biogassanlegg, for scenario ”Norsk IPCC”
Kilde: Pettersen (2010): Direkteutslipp fra landbruket i LCA: Beregning av de direkte utslippene fra gårdsdrift og biogassanlegg, til
bruk i livsløpsvurdering (LCA) av norsk landbruk. MiSA-rapport 10/2010. MiSA, Trondheim, Norge
Metoderapport Miljøsystemvurdering
22
Kommentar om direkteutslippene
•
Vi ser at de direkte utslippe er relativt like for norsk IPCC og baseline, dvs med og
uten biogassanlegg, for de fleste besetningene
– Det vil si at klimanytte fra gjødselhåndtering ved biogassproduksjon må komme fra
erstattede systemer (el., varme, gjødsel, forbrenning av propan)
•
Det er ikke vist her, men det er stor forskjell i utslippene slik de beregnes i ”Generell
IPCC” og ”Norsk IPCC”
– Dette påvirker i stor grad sammenligning mellom biogass og konvensjonell behandling
– Mye av tidligere ”norske” studier har antatt at forholdene er ganske like med tyske og danske
forhold
– Når vi bruker norske forutsetninger, slik de inngår i det norske nasjonale klimaregnskapet,
blir klimagassreduksjonene for et biogassanlegg redusert. De norske tallene som brukes her
regnet med samme tilnærming som brukes i den norske rapporteringen for nasjonalt
klimaregnskap til FNs klimapanel (IPCC), og hovedf
Metoderapport Miljøsystemvurdering
23
Modell vurderinger
• Noe parameter har stor effekt (> 10%)
– Disse kan (bør) ble optimert
• Transport
– lav temperatur i Norge gir lav utslipp i lagring; transport kan
bli optimert med planlegging
• Bruk av prosesselektrisitet
c2
– Kjøre anlegget så effektivt som mulig
– Råtnerest spredning
Metoderapport Miljøsystemvurdering
Lysbilde 24
c2
pickup schedule
christine; 07.10.2010
24
Ressurser
•
•
Kilderapporten for nasjonale utslipp til IPCC : ”Trond Sandmo (ed.), 2009: The Norwegian
emission inventory 2009. Documentation of methodologies for estimating emissions of greenhouse gases and longrange transboundary air pollutants. Statistics Norway, Oslo, Norway.”
Internasjonale retningslinjene for klimarapportering til FN
–
–
–
Chapter 10: Emissions from livestock and manure management
Chapter 11: N2O emissions from managed soils, and CO2 emissions from lime and urea application
Hele dokumentet referes som “IPCC 2006, 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Prepared by the
National Greenhouse Gas Inventories Programme, Eggleston H.S., Buendia L., Miwa K., Ngara T. and Tanabe K. (eds).
Published: IGES, Japan” Hele rapporten kan lastes ned her: http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/
•
Hjorth, M., K. V. Christensen, M. L. Christensen, and S. G. Sommer. “Solid–liquid
separation of animal slurry in theory and practice. A review.” Agronomy for Sustainable Development
30, no. 1 (June 2009): 153-180. http://www.agronomy-journal.org/10.1051/agro/2009010.
•
Møller, H B, I Lund, and S G Sommer. “Solid–liquid separation of livestock slurry: efficiency and
cost.” Bioresource Technology 74, no. 3 (September 2000): 223-229.
http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S096085240000016X.
Wellinger, Arthur. Process design of agricultural digesters. Ettenhausen, 1999. Ettenhausen.
Borjesson, P, and Maria Berglund. “Environmental systems analysis of biogas systems—Part II: The
environmental impact of replacing various reference systems.” Biomass and Bioenergy 31, no. 5 (May 2007):
326-344. http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0961953407000232.
•
•
Metoderapport Miljøsystemvurdering
25
Enteriske utslipp
Separasjonseffektivitet for biorest og rågjødsel
Utslipp ved øagring av gjødsel og biorest
TILLEGGSLITTERATUR
Metoderapport Miljøsystemvurdering
26
27
Gassproduksjon
• Møller et al 2004 (DK) (merk skrivefeil i paperet!)
Kyr:
0.148 +/- 0.041 m3 CH4/kg substr VS
– 0,9 kg VS per kg TS
– 0.133 m3 CH4/kg substr TS
Griser
0.356 +/- 0.028 m3 CH4/kg substr VS
– 0,8 kg VS per kg TS
– 0.285 m3 CH4/kg substr TS
Til sammenligning oppgir IPCC høyere verdier, 0.24 for kyr og 0.45
for svin per kg VS.
Vi bruker IPCC-tallene, men med noe forsiktighet.
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
28
Lagringstap Amon et
al 2002 rapport
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
29
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
30
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
31
Tap av N til N2O ved gjødsling: husdyrgjødsel
Husdyrgjødsel
Vi kan anta at 20% av N som gjødsles tapes ved fordamping før nedmolding. Dette er
ihht IPCC retningslinjer (kap 11, tabell 11.1). Dette tilsvarer nedmolding innen 2
timer (Fakta agredrlfr.no). Imidlertid er det rapportert at ”Tre fjerdedeler av
spredd gjødsel på åpen åker ble moldet ned innen 12 timer”, SSB 2010:
http://www.ssb.no/jordarbeid/ , no som gir et tap innenfor 28-52%.
Videre estimeres utslippsfaktor for N2O-N på 0.01, mellom 0.003-0.03, også tabell
11.1 (IPCC 2007), dvs at 1 % av N opptatt i jord mineraliseres til N2O.
Altså:
0.8 * 0.01 = 0.008 kg N2O-N per kg N i husdyrgjødsel
 0.013 kg N2O per kg N i husdyrgjødsel
Kunstgjødsel
IPCC antar lavere fordampningstap for kunstgjødsel, kun 10% (tabell 11.3). Ellers er
tallene de samme.
Altså:
0.9*0.01 = 0.009 kg N2O-N per kg N i kunstgjødsel
 0.014 kg N2O per kg N i kunstgjødsel
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
32
Tap av N til N2O under lagring, og direkte
N2O-utslipp: husdyrgjødsel
Lagring av husdyrgjødsel er normal praksis i Norge, med spredning en eller noen få
ganger i året. Vi antar utslippsfaktorer som IPCC (tabell 10.21), som også benyttes
av Carlsson-Kanayama & Gonzales (2007)
Gjødsel som lagres i slurry tanker eller hauger (solid storage), taper 0.005 kg N2O-N
per kg N i fersk møkk.
 0.0079 kg N2O per kg N i husdyrgjødsel
Gjødsel som lagres i grop eller sjakt under bygningen (pit storage) har utslippsfaktor
0.002 kg N2O-N per kg N i fersk møkk.
 0.0031kg N2O per kg N i husdyrgjødsel
For begge gjelder at det skal være liten tilførsel av vann utenom det som kommer med
møkka. Om gjødsel lagres i våt tank uten skorpedannelse er utslippsfaktoren mye
mindre, mot 0.
Usikkerheten er for begge en faktor 2. Det bør også merkes at Amon et al (2002) fant
at det er stor forskjell i utslipp av N2O mellom vinter og sommer, og at utslipp av
N2O skalerer proporsjonalt med lagringstid.
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
33
Fordamningstap av N til under lagring, og
indirekte N2O-utslipp: husdyrgjødsel
Lagring av husdyrgjødsel vil også gi næringstap over tid gjennom avdamping av
NH3 og NOx. Vi antar utslippsfaktorer som IPCC (tabell 10.22)
• Lagring i pit gir N-tap på 25-48% for gris og storfe
• Lagring i slurry/liquid gir tap på 40-48%
• Vi antar den nedre ende av skalaen, og sier 20%
• Av dette tapet går en andel, antatt 0.01 (dvs 1%), til N2O.
Det bør også merkes at Amon et al (2002) fant at det er stor forskjell i utslipp av
N2O mellom vinter og sommer, og at utslipp av N2O skalerer proporsjonalt
med lagringstid. Videre rapporterer Amon et al 2006 tall innnenfor 10-20%
ved lagring av møkk i Østerrike, ved snitttemp ca 10 oC.
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
34
Tap av N under lagring og spredning
• Tall fra, IPCC tabell 11.3.
• Vi kan estimere 20 % tap av N ved lagring, som et
gjennomsnitt over ett år
• I tillegg kommer det tap ved avrenning 30 % og 20%
avdamping etter spredning av gjødsel.
• Netto gir dette en gjødseleffekt på 40% ved spredning
av husdyrgjødsel, som stemmer ganske bra med 3438% estimert ut fra tabeller fra jordbruksdept.
• Av dette så er det en andel til N2O, som er 1% ved
avdamping og 0.75% ved avrenning.
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
35
Metanutslipp ved lagring: husdyrgjødsel
Gjennomsnitt av årene 1961-1990
(gjeldende standard normal
periode) i °C. Kilde:
Meteorologisk institutt. Mer
informasjon: http://www.met.no/
• Beregning for utslipp av CH4 ved lagring og behandling
modelleres avhengig av temperatur (årsgjennomsnitt)
• Vi har kort undersøkt gjennomsnittstemperaturer i
Norge (www.yr.no), og kan slå fast at Norge tilhører
MCF i Norge er (IPCC
den kaldeste regionen i metoden til IPCC
; dvs
T10.17)
< 10
2006,
tabell
Solid storage 2%
oC
Liquid slurry
-With natural crust 10%
-Without crust 17%
Pit storage below
animals
-Less than 1 month 3%
-More than 1 month 17%
Anaerobic digester 0100%
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
36
Metanutslipp fra kyr: enterisk
• Vi kan bruke utslippsfaktorene fra IPCC (2007) direkte, dvs
utslipp per hode
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
37
Gjødslingseffekt av husdyrgjødsel
• Gjødslingshåndboka: http://bit.ly/9u607s
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
38
Gjødslingseffekt av husdyrgjødsel
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
39
Separering TS og filtrat
Konklusjon, antatt TS ca 8% (dvs standard norsk blautgjødsel):
• Fiberfraksjonen tar ca 20% av totalvolum
• Fiberfraksjonen tar ca 70 % av TS
• Fiberfraksjonen tar ca 30 % av total N
• Fiberfraksjonen tar ca 20 % av NH4-N
• Fiberfraksjonen tar ca 70 % av total P, dvs proporsjonalt med TS?
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
40
Effekt av P og K ved utråtning
Konklusjon
• Utråtning reduserer TS (DM i tabellen), men samtidig øker P og K – gjelder slurry
• Dette tolkes som at nedbrytning av organisk materiale gjør mer av P og K
tilgjengelig
• Samme effekt sees også ved utblanding av fast husdyrgjødsel (FYM) med vann til
slurry, at utvanningen trekker mineraler ut fra organiske komplekser
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
41
Effekt av N ved utråtning
Resultatene indikerer at:
• N-verdien er størst ved vårgjødsling
• N-verdien er større for gris enn storfe
• N-verdien øker ved utråtning
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
42
Fordeling av NPK ved separering
K
20.8
Resultatene indikerer :
• liten eller ingen forskjell i fordeling mellom
utråtnet og fersk møkk
• vi antar at K fordeler seg som N, dvs mest
i flytende fraksjon (Hjort et al 2010)
• vi bruker sentrifuge, siden meningen med
separasjonen er å ta ut P og denne er
vesentlig mer effektiv til dette enn skruen er
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
43
Lagring,
behandling og bruk
Metoderapport
Miljøsystemvurdering
Vedlegg N2
Direkteutslipp fra norsk landbruk (MiSA‐rapport 10/20102)
Improving products and organizations through systems understanding
MiSA AS
Beddingen 14
NO-7014 Trondheim
NORWAY
PHONE
(+47) 938 09 682
ORG. NO.
NO 991 893 512 MVA
www.misa.no
TYPE
Utkast v3
CLASSFICATION
Til internt bruk
MiSA REPORT NO.
10/2010
TITLE
Direkteutslipp fra landbruket i LCA
SUB-TITLE
Beregning av de direkte utslippene fra gårdsdrift og biogassanlegg, til bruk i
livsløpsvurdering (LCA) av norsk landbruk
AUTHOR(S)
Johan Pettersen
CUSTOMER
---
CUSTOMER REFERENCE
---
PROJECT NUMBER/ REFERENCE
---
PAGES
19 (uten vedlegg)
PROJECT MANAGER
Johan Pettersen
APPENDICES
Antall vedlegg: 1
Date
16-11-2010
SUMMARY
Dette dokumentet beskriver hvordan vi har implementert direkteutslipp fra landbruket i våre livsløpsvurderinger for
landbruksprosesser. Faktorene som nevnes her er benyttet i to av våre prosjekter i 2009-2010.
1.
Prosjekt for Norsk institutt for landbruksøkonomisk forskning, NILF, på livsløpsvurdering av organisk og
konvensjonell landbruk, basert på tall i referansebruksberegningene: Socio-economic and environmental impacts of
organic farming.
2.
Prosjekt for Fosen Næringshage, et BIM-prosjekt med støtte fra Norges forskningsråd: Biogass Trøndelag:
Helhetlig og lokalt tilpasset design av Biogassanlegg. Oppdraget er en livsløpsvurdering av biogassproduksjon ved
et tenkt anlegg på Ørland og på Frosta.
NØKKELORD
KEYWORD(S)
Side | 2
DIREKTEUTSLIPP FRA LANDBRUKET I LCA
Beregning av de direkte utslippene fra gårdsdrift og biogassanlegg, til bruk i
livsløpsvurdering (LCA) av norsk landbruk
Johan Pettersen, [email protected]
Versjon 3: 2010-11-16
Innhold
1
2
Om rapporten.....................................................................................................................3
1.1
Versjonshistorikk........................................................................................................................ 3
1.2
Målsetning ................................................................................................................................... 3
1.3
Valg av kildedata med hensyn på anvendelse......................................................................... 3
1.4
Rapportstruktur og rapportering.............................................................................................. 4
1.5
Tabeller i vedlegg........................................................................................................................ 7
Beregning av utslipp .......................................................................................................... 8
2.1
Enteriske utslipp – metan fra storfé ........................................................................................ 8
2.2
2.2.1
Metanutslipp fra gjødselbehandling ................................................................................ 8
2.2.2
Ammoniakkutslipp fra gjødselbehandling .................................................................... 10
2.2.3
Lystgasstap fra gjødselbehandling ................................................................................. 11
2.3
Forskjell mellom rå husdyrgjødsel og biorest fra biogassproduksjon ...................... 12
2.3.2
Nitrogenavrenning fra gjødsling .................................................................................... 13
2.3.3
Fosfatavrenning fra gjødsling ......................................................................................... 13
2.3.4
Luftutslipp fra gjødsling .................................................................................................. 14
Utslipp fra gjødsling – kunstgjødsel ...................................................................................... 15
2.4.1
Nitrogenavrenning fra gjødsling .................................................................................... 15
2.4.2
Fosfatavrenning fra gjødsling ......................................................................................... 15
2.4.3
Luftutslipp fra gjødsling .................................................................................................. 15
2.5
Flyktige utslipp fra et biogassanlegg ...................................................................................... 16
Noen resultater ................................................................................................................ 17
3.1
Betydningen av enteriske utslipp ........................................................................................... 17
3.2
4
Utslipp fra gjødsling – husdyrgjødsel .................................................................................... 12
2.3.1
2.4
3
Utslipp fra behandling av husdyrgjødsel – konvensjonell og biogassanlegg ..................... 8
Effektvurdering for biogassanlegg ......................................................................................... 18
Vedlegg ............................................................................................................................ 19
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 3
1 Om rapporten
1.1 Versjonshistorikk
Denne versjonen, v3 inneholder
- utslippsfaktorer for P fra husdyrgjødsel til overflatevann, estimert fra P-innhold
- utslippsfaktorer for avrenning av N fra kunstgjødsel til overflatevann.
Det er i tillegg gjort en del om på struktur i rapporten, for å gjøre den enklere å finne frem i.
1.2 Målsetning
Dette dokumentet beskriver hvordan vi har implementert direkteutslipp fra landbruket i våre
livsløpsvurderinger for landbruksprosesser. Faktorene som nevnes her er benyttet i to av våre
prosjekter i 2009-2010.
1. Prosjekt for Norsk institutt for landbruksøkonomisk forskning, NILF, på
livsløpsvurdering av organisk og konvensjonell landbruk, basert på tall i
referansebruksberegningene: Socio-economic and environmental impacts of organic farming.
2. Prosjekt for Fosen Næringshage, et BIM-prosjekt med støtte fra Norges forskningsråd:
Biogass Trøndelag: Helhetlig og lokalt tilpasset design av Biogassanlegg. Oppdraget er en
livsløpsvurdering av biogassproduksjon ved et tenkt anlegg på Ørland og på Frosta.
Målsetningen er at faktorene skal kunne brukes til livsløpsvurdering av gårdsdrift for
konvensjonell gjødselbehandling for husdyrgjødsla, og for tilsvarende drift men der
husdyrgjødsel behandles i et biogassanlegg.
Faktorene dekker de direkte utslippene fra besetning (enteriske utslipp), behandling og gjødsling
med husdyrgjødsel, og for gjødsling med kunstgjødsel.
1.3 Valg av kildedata med hensyn på anvendelse
For NILF-prosjektet er bruk av innsatsfaktorer i landbruksproduksjonen modellert på
informasjonen i referansebruksberegningene. Det vil si at de er ment å representere norsk
gjennomsnittsproduksjon, gjennom et utvalg av referansegårder. Vår tilnærming for de direkte
utslippene fra landbruket søker å gjøre det samme, gjennom kobling mot de nasjonale
beregningene for klimagasser slik de er gitt i nasjonale klimagassregnskap til IPCC. Beregningene
her tar utgangspunkt i rapporteringen gjort i 2009. Det er gjort en oppdatering av samlede norske
utslippstall for 2010, men da med bruk av de samme metodene og grunnlagstall.
Referansebruksberegningene, gjelder for 2007-2009. Tallene for bestandene på Ørland og Frosta
er fra forskjellige perioder.
For biogass-prosjektet er det relevant å knytte seg til IPCC-rammeverket siden det er dette som
offisielt sett brukes for å beregne nasjonale tiltakseffekter. Vi forventer at biogassanlegget skal
være et tiltak for å få ned utslipp i det lokale landbruket, og det er derfor interessant å beregne
nytten slik det vil bli gjort på nasjonalt nivå.
Beregningene er gitt med to mulige utgangspunkt:
i)
Per dyr, det vil si gitt en bestand av storfé, gris eller annet. Dette antas å være mest
hensiktmessig for senere bruk i beregninger for gårder generelt, gårdsanlegg tilknyttet
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 4
ii)
et biogassanlegg, eller som grunnlag for klimaregnskap for kommuner. Tallene vil da
ta hensyn til at en del av storfégjødsel tapes ved fribeite, og hvilke utslipp som dette
medfører.
Per volum husdyrgjødsel sendt til behandling, i et biogassanlegg eller gjennom
konvensjonell behandling (som er lagring og bruk som gjødsel).
Kilderapporten for nasjonale utslipp, omtalt som metoderapporten senere, er ”Trond Sandmo (ed.),
2009: The Norwegian emission inventory 2009. Documentation of methodologies for estimating emissions of
greenhouse gases and long-range transboundary air pollutants. Statistics Norway, Oslo, Norway.”
De internasjonale retningslinjene for klimarapportering til FN er en alternativ kilde til tilsvarende
tall. Disse er oppgitt som retningsgivende dokumenter for klimagassutslipp fra gjødselhåndtering
(Chapter 10: Emissions from livestock and manure management) og gjødsling (Chapter 11: N2O emissions
from managed soils, and CO2 emissions from lime and urea application). Hele dokumentet referes som
“IPCC 2006, 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Prepared by the National
Greenhouse Gas Inventories Programme, Eggleston H.S., Buendia L., Miwa K., Ngara T. and
Tanabe K. (eds). Published: IGES, Japan”1.
Med direkte utslipp menes her utslipp fra dyr og behandling av gjødsel, inklusive lystgass (N2O),
ammoniakk (NH3), og N-avrennning, metan (CH4), og fosfat (P).
1.4 Rapportstruktur og rapportering
Kildedata og beregninger er gjengitt i nummererte tabeller i vedlegg til denne rapporten. En kort
forklaring til beregningsgrunnlag og henvisninger til hvor faktorer kan finnes i tabeller er gitt i de
følgende avsnitt. En samlet oversikt over tabeller i vedledd finnes i slutten av dette kapittelet.
Før vi begynner med enkeltdelene viser vi oversiktfigurer til struktur i tallgrunnlaget og
presentasjon i vedlegg for ulike anvendelser. Figur 1 viser hvordan utslippene er beregnet for
konvensjonell gårdsdrift, med nasjonal gjennomsnitt for behandling av husdyrgjødsel.
Tabellreferanser viser til tabeller i vedlegg.
Figuren viser tallverdier for storfé, men tabellene gjengir tilsvarende parametere også for andre
besetninger. Buskap modellert i rapporten er:
Melk- og storfé-produksjon
Melkeku
Kvige < 1 år
Kvige > 1 år
Okse < 1 år
Okse > 1 år
Svineproduksjon
Avlsgris
Slaktegris
Fjærkre
Høne
Avlskylling
Slaktekylling
Det er også gjort beregninger spesielt for behandling av husdyrgjødsel i biogassanlegg. Det er
nødvendig å skille mellom samlede utslipp for gårdsbruk og utslipp fra gjødsel som inngår i
gjødselbehandling for det er en betydelig andel av samlet storfégjødsel som ikke går til
behandling som følge av fribeite i deler av året. Oversiktfiguren for gjødselbehandling ved
biogassanlegg er vist i figur 2, med henvisninger til tabeller i vedlegg.
1
Hele rapporten kan lastes ned her: http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 5
Figur 1: Modelloppsett og tabellreferanser for utslippsberegninger for direkte utslipp fra
gårdsdrift, gitt konvensjonell behandling av husdyrgjødsel.
Figur 2: Modelloppsett og tabellreferanser for utslippsberegninger for direkte utslipp fra
husdyrgjødselbehandling, gitt behandling i et biogassanlegg.
For å få et fullstendig estimat for direkteutslipp fra et gårdsbruk er det også nødvendig å telle
med utslipp fra bruk av kunstgjødsel. Dette er gjort med utgangspunkt i samme metoderapport,
og med tilsvarende tilnærming som ellers for landbruket. Oversiktfigur er gitt under i figur 3,
med henvisninger til tabeller i vedlegg.
Det er to områder der vi må gjøre vurderinger utenfor det som dekkes av metoderapporten fra
SSB, og dette er fosfatavrenning fra gjødsling og størrelsen på tiltakseffekt av biogassanlegg.
Disse diskuteres med egne avsnitt senere i rapporten.
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 6
Figur 3: Modelloppsett og tabellreferanser for utslippsberegninger for bruk av kunstgjødsel.
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 7
1.5 Tabeller i vedlegg
SAMLETABELLER
Tabell A1: Inventar for landbruket - utslipp per dyr
Tabell A2: Inventar for landbruket ved tradisjonell husdyrgjødselbehandling - utslipp ved ulike
prosesstrinn per m3 gjødsel produsert, alle angitt per VFD (volum fra dyr)
Tabell B1: Inventar for landbruket ved tradisjonell husdyrgjødselbehandling - utslipp ved ulike
prosesstrinn per m3 gjødsel levert, alle angitt per VTB (volum til behandling)
Tabell B2: Inventar for landbruket ved biogassanlegg - utslipp ved ulike prosesstrinn per m3 gjødsel
levert, alle angitt per VTB (volum til behandling)
ENTERISKE UTSLIPP
Tabell 1: Enteriske utslipp - CH4
GJØDSELBEHANDLING, LAGER OG FJØS
Tabell 2: Metanutslipp fra gjødselbehandling - CH4
Tabell 3: Ammmoniakkutslipp fra gjødselbehandling - NH3 utslippsfaktorer
Tabell 4: Ammmoniakkutslipp fra gjødselbehandling - NH3
Tabell 5: Lystgassutslipp fra gjødselbehandling - direkte N2O fra N i gjødsel
Tabell 6: Lystgassutslipp fra gjødselbehandling - indirekte N2O via NH3-avdamping
SPREDNING AV HUSDYRGJØDSEL
Tabell 7: Nitrogenavrenning – N
Tabell 8: Lystgass fra nitrogenavrenning - N2O
Tabell 9: Ammoniakkutslipp fra husdyrgjødsling - NH3
Tabell 10: Lystgassutslipp fra husdyrgjødsling - indirekte N2O via NH3-avdamping
Tabell 11: Lystgassutslipp fra husdyrgjødsling - direkte N2O fra N i gjødsla
Tabell 12: Nitrogenavrenning fra kunstgjødselbruk – N
SPREDNING AV KUNSTGJØDSEL
Tabell 13: Lystgassutslipp fra avrenning - N2O
Tabell 14: Ammoniakkutslipp fra gjødsling med kunstgjødsel - NH3
Tabell 15: Lystgassutslipp fra kunstgjødsling - indirekte N2O via NH3-avdamping
Tabell 16: Lystgassutslipp fra kunstgjødsling - direkte N2O fra N
Tabell 17: Samlede direkteutslipp for gjødsling med kunstgjødsel
UTSLIPP FOR BEHANDLING I BIOGASSANLEGG
Tabell 18: Metanutslipp fra lagring og behandling, ved forkortet lagringstid
Tabell 19: Ammoniakkutslipp fra lagring og behandling - NH3 per VTB
Tabell 20: Lystgassutslipp fra lagring og behandling - N2O per VTB
Tabell 21: Lystgassutslipp fra ammoniakkavdamping - N2O per VTB
Tabell 22: Ammoniakkavdamping fra spredning av råtnerest - NH3 per VTB
Tabell 23: Lystgassutslipp fra spredning av råtnerest - N2O per VTB
Tabell 24: Lystgassutslipp fra ammoniakkavdamping ved spredning av råtnerest - N2O per VTB
Tabell 25: Nitrogenavrenning ved spredning av råtnerest - N per VTB
Tabell 26: Lystgassutslipp fra nitrogenavrenning ved spredning av råtnerest - N2O per VTB
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 8
2 Beregning av utslipp
2.1 Enteriske utslipp – metan fra storfé
Modellen for beregning av nasjonale utslipp av metan fra enterisk fermentering i kyr beskrives i
metoderapportens vedlegg H, i en egen artikkel fra Volden og Nes. De har utviklet en modell
som beregner metandannelsen som en funksjon av brutto energiinntak og
metanomdannelseseffektiviteten.
Vi fokuserer her på resultatene fra modellen fremfor selve metodikken. Resultatene fra Volden
og Nes er gjengitt under i tabell H4 sakset fra metoderapporten, med tall normalisert per dyr per
år. Verdiene er gjennomsnitt for Norge, gitt en sammensetning av fórprogram og regioner. I
forhold til nomenklaturen til IPCC er tallene beregnet med Tier 3 presisjon, det vil si med stor
grad av tilpasning til nasjonale forhold.
Vi leser altså at årlige utslipp fra melkekyr er 143 kg metan per dyr år, og noe lavere, 122 kg per
år, for kyr som inngår i kalveproduksjon. Tallene skiller altså mellom disse siden fórprogram og
næringstap ved produksjon av kjøttvekt og/eller melk er forskjellig. Videre er det også egne tall
for kviger (heifers) og okser, som er vesentlig lavere. Valgte faktorer for enteriske utslipp er vist i
tabell 1 i vedleggene til denne rapporten.
2.2 Utslipp fra behandling av husdyrgjødsel – konvensjonell og biogassanlegg
2.2.1 Metanutslipp fra gjødselbehandling
Metanutslipp skjer også fra gjødselbehandlingen, styrt av hvordan dette lagres, spres og ellers
behandles. Metoderapporten beskriver en gjennomsnittelig norsk situasjon, som er en
kombinasjon av lagring i gjødselkjeller, i lukkede tanker, og med en vesentlig andel rett fra ku til
beite. Inndeling mellom de ulike alternativene er vist under, i tabell 6.5 sakset fra
metoderapporten.
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 9
Det er gitt at melkekyr og okser over ett år har en gjødselproduksjon på henholdsvis 45 og 35 kg
per dyr per dag, med et VS-innhold på 9.2 %. Dette er summert i tabell 6.3 i metoderapporten,
gjengitt med en kopi under. Gassdannelsen beregnes fra innhold av VS (VS = volatile solids, dvs
degraderbart organisk materiale), i henhold til metodikken i IPCC-metoderapporten. Den
beregnes som vesentlig lavere for norske forhold her enn det som ellers er gitt i retningslinjene
for andre land. Hovedårsaken til dette er lav gjennomsnittstemperatur i Norge.
Resulterende faktorer for utslipp fra behandling av gjødselmengder fra forskjellige besetninger er
gitt under, per dyr per år, sakset fra tabell 6.6. i metoderapporten. Faktorene er gjort i henhold til
hovedretningslinjene til IPCC, med noe tilpasning etter norske forhold, det vil si med samlet
presisjonsgrad gitt som Tier 2.
Vi ser at metanutslippene er 14 kg per dyr per år2, for melkekyr. Omregnet i CO2-ekvivalenter
(CO2e) blir det 317 kg CO2e per dyr per (med en faktor 22 kg CO2 per kg biogenisk CH4). Til
sammenligning estimerer Carlsson-Kanayama og González (20073) at metanutslippet fra
melkekyr i Sverige tilsvarer 1375 kg CO2e per dyr per år, som er vesentlig høyere. Vi antar dette
Den observante leser ser at tallene i tabellen er oppgitt per dyr per dag. En rask sjekk av utregningen viser at det
skal være samlet per år. EF = VS *Bo*0.67 kg CH4/m3 *MCF:
 EF = 9.2% VS * 45kgmøkk/dyr/dag *0.18 m3 CH4/kgVS *0.67 kgCH4/m3CH4 * 0.08
 EF = 0.0399 kg CH4/dag, det vil si 14.6 kg CH4/år
3 A Carlsson-Kanayama, AD González, 2007: Non-CO2 greenhouse gas emissiosn associated with food production:
methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). KTH, Kungliga Tekniske Högskolan, Stockholm, Sverige.
2
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 10
er fordi de norske tallene til forskjell fra den svenske studien regner med lokal temperatur, små
dyrevekter, samt forskjeller i innsats av kraftfór.
Metanutslipp fra norsk gårdsdrift slik de er modellert her er gjengitt i tabell 2 for konvensjonell
gjødselbehandling, og tabell 18 for biogassdrift. Kort summert regner vi ingen utslipp av metan
fra gjødselbehandling i biogassanlegg, på grunn av at et slikt anlegg som oftest på det nærmeste
vil fjerne lagringstiden i fjøs og fjøslager fullstendig, i hvert fall vil den bli betraktelig forkortet. Vi
regner derfor metandannelsen fra dette som null. Det er aktuelt å påregne utslipp av metan fra
lagring og utråtning av husdyrgjødsel og forbrenning av biogass, men denne må antas avhengig
av teknologi og driftsprosedyrer for et anlegg.
2.2.2 Ammoniakkutslipp fra gjødselbehandling
Utslipp av nitrogen i form av ammoniakk (NH3-N) beregnes i metoderapporten som en
funksjon av totalnitrogen i gjødsla og en utslippsfaktor, der utslippsfaktoren er avhengig av
bestand (storfé, gris, lam osv) og lagringsløsning for gjødsla. Utslipp fra fjøs- og lagerrom er stort
sett 7 % av total-N for de fleste storfé-systemene, med noe større verdier for løsninger med
avløpsløsning (dvs drenering til tank). For dreneringsoppsett er samlet utslippsfaktor innenfor
20-23 % av total-N. Tabellen for storfé er limt inn under, sakset fra tabell 6.8 i metoderapporten.
De fleste storfé-fjøs har gjødselkjeller, som gir et N-tap i fjøs på 5 % og i kjeller på 2 %.
Nasjonale tall for ulike regioner i Norge, satt sammen basert på andel av ulike løsninger, gir tall
innenfor 7.7-10.1 % N-tap under lagring og oppbevaring av gjødsla. Vi velger å bruke 8.3 % som
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 11
et gjennomsnitt for storfé, ut fra tallene som er gitt i metoderapporten på beregnede
utslippsfaktorer for ulike bestander i forskjellige landsdeler. Alle verdiene for ammoniakk-tap er
vist under, klippet fra tabell 6.9 i metoderaporten.
Det er gitt i metoderapporten et samlet innhold av N i storfégjødsel, vist under. Dette er 82 kg
per pr per dyr for melkekyr. For okser, kviger og ungdyr (engelsk: heifers and bulls) er det 24-35
kg per dyr per år.
Beregnede utslipp av ammoniakk fra lagring og behandling av gjødsel i fjøs og lager er gitt i
vedlegg i tabell 19 for biogassdrift, og tabell 4 for konvensjonell behandling.
2.2.3 Lystgasstap fra gjødselbehandling
En andel av lystgassavdampingen skjer direkte, men det tapes også via ammoniakk til lystgass
(såkalt indirekte, slik det klassifiseres i metoderapporten). Lystgass (N2O) er en svært potent
klimagass, med potensial på 298 kg CO2 per kg N2O.
Tap av lystgass fra behandling av gjødsel antas som en andel av nitrogenavdampingen.
Metoderapporten beskriver ulike verdier for dette avhengig av behandlingssystem. Alternativene
er listet under, i tabell 6.7. klippet fra metoderapporten.
Indirekte utslipp av lystgass fra lagring og behandling, det vil si via ammoniakk til lystgass, er
regnet som 0.01 kg N2O-N per kg NH3-N avdamping, som er en standardverdi fra IPCC.
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 12
Vi har tidligere vist at metoderapporten beskriver fordeling mellom bruk av ulike løsninger for
gjødselbehandling. Stort sett går gjødsel fra storfé til lagring i flytende form i gjødselbinge, gjelder
for 69 % av gjødsla, mens det resterende går direkte til beite (26 %). En liten andel lagres i fast
form. Basert på dette kan vi beregne en gjennomsnittsverdi for N-tapet til lystgass for storfe i
melkeproduksjon:
Andel N-tap til lystgass = Andel lagret i kjeller * 0.001 + Andel på beite og/eller fast form * 0.02
 Andel N-tap til lystgass = 0.69 * 0.001 + 0.31 * 0.02 = 0.00689 kg NO2 N per kg N i
rågjødsel
Beregninger for lystgassutslipp for alle buskap, er gitt i vedlegg i tabell 5 (konvensjonell
gjødselbehandling) og tabell 20 (biogassanlegg) for direkte utslipp, og for indirekte utslipp via
ammoniakk i tabell 6 (konvensjonell) og 21 (biogass).
2.3 Utslipp fra gjødsling – husdyrgjødsel
2.3.1 Forskjell mellom rå husdyrgjødsel og biorest fra biogassproduksjon
Det finnes relativt gode indikasjoner på at utråtningen gjør nitrogeninnholdet i gjødsla mer
tilgjengelig for planter, og at bioresten dermed har bedre gjødselegenskaper enn råmøkk fra
husdyr. Dette er blant annet rapportert av Møller, for danske forhold4. Han summerer flere
studier, som indikerer at N blir mer tilgjengelig ved utråtning. Likevel, denne effekten er ikke
nyttig unntatt hvis slik biorest spres i vekstfase, det vil si at utnyttelse av økt N-tilgjengelighet
krever vårspredning. I motsatt tilfelle kan tapene av N være større enn for rågjødsel.
Vi velger i våre beregninger å betrakte alle utslippsfaktorene ved gjødsling som like for biorest og
for rå husdyrgjødsel. Det er to årsaker til dette. Først er ønsket om konsistent metode, det vil si
vi ønsker i størst mulig grad å legge til rette for god tolkning av resultatene. Om vi legger til
grunn forskjellige effektfaktorer og utslippsfaktorer for rågjødsel og råtnerest så vil dette gjøre
det tyngre å sammenligne resultatene fra et biogassanlegg med konvensjonell gjødselbehandling.
Den andre grunne er usikkerhet i tallmaterialet som i så fall skal brukes til å si noe om
effektforskjellen mellom rågjødsel og råtnerest. Vi anser tallene til å være for usikre til at vi
ønsker å telle med denne effekten i livsløpsvurderingene i denne omgang.
Selv om utslippsfaktorene anses like trenger ikke utslippene være det. Et eksempel er
ammoniakkavdamping fra spredning av biorest og husdyrgjødsel. Utslippene er total-N
multiplisert med en utslippsfaktor. Faktoren er lik for biorest og rågjødsel, men siden
ammoniakktapet er mindre for bioresten under biogassproduksjon sammenlignet med
ammoniakktap fra konvensjonell gjødselbehandling, vil bioresten inneha en større mengde N og
dermed gi et større tap av ammoniakk under spredning.
Møller, HB (2003): Methane productivity and nutrient recovery from manure. PhD Thesis, BioCentrum-DTU, København,
Danmark
4
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 13
2.3.2
Nitrogenavrenning fra gjødsling
2.3.2.1 Nitrogenavrenning
En andel av nitrogen tilsatt jorda tapes ved avrenning og erosjon. Standardverdiene fra IPCC er
innenfor 10-80 % av tilsatt N. Våre egne beregninger med utgangspunkt i verdier i
Gjødslingshåndbok5 fra Bioforsk estimerer at 30 % av tilsatt nitrogen tapes ved avrenning og
erosjon. Metoderapporten angir et samlet tap på 18 % av tilsatt N. Denne verdien brukes her for
både husdyrgjødsel og kunstgjødsel.
Dette gir altså at 18 % av tilsatt N i kunstgjødsel tapes som nitrogen til vann.
Før husdyrgjødsla blir spredt må det regnes hvordan tap fordeler seg mellom prosesser i fjøs,
lager og behandling. Summerte beregninger for avrenning, gitt opprinnelig N-innhold og tap av
N i fjøs og lagring av gjødsla, er gitt i vedlegget i tabell 7 for konvensjonell behandling og tabell
25 for gjødsel som inngår som substrat i et biogassanlegg.
Vi antar for beregningene at tettheten til alle klasser av husdyrgjøsdel er 1 tonn/m3. Volum her
er brukt mest med tanke på at størrelser skal være hensiktsmessige å tolke. For å beholde
materialbalansen gjennom alle tabellene antar vi at volum er uforandret gjennom prosessene, og
alle volumberegninger er dermed gitt per opprinelig volum, gitt som 1 m3 per tonn gjødsel.
2.3.2.2 Lystgass i nitrogenavrenning
Metoderapporten beregner en andel av nitrogenavrenningen som lystgass, satt til en andel på
0.025 kg N2O-N per kg avrenning. Beregnede verdier er gitt i tabell 26 for biogass og tabell 8 for
konvensjonell behandling av gjødsla.
2.3.3 Fosfatavrenning fra gjødsling
Utslipp av fosfat er ikke dekket i metoderapporten fra SSB siden fosfat ikke er forbundet med
klimaeffekter. Vi regner ikke med særlig tap av fosfat under lagring og behandling av
husdyrgjødsel eller kunstgjødsel. Det vil være en del tap av fosfat som avrenning og erosjon fra
jorder etter spredning.
En enkel vurdering ut fra det som er gitt om gjødseleffekten av fosfor i husdyrgjødsel antyder at
ca 4% av P tapes ved avrenning, som et gjennomsnitt for gjødsling gjennom året. Dette er regnet
ut fra tallene gitt i Gjødslingshåndboka (se fotnote 1). Vi bruker dette som utslippsfaktor for P
fra husdyrgjødsel, dvs at 4% av total P i husdyrgjødsel går som utslipp til overflatevann.
Modelleringen for P som gjøres her må antas som svært forenklet, og resultatene for
overgjødsling må derfor tolkes i lys av dette.
Det er gitt følgende sammensetning for husdyrgjødsel i Norge (kilde: se fotnote 1).
Blautgjødsel, storfe
Blautgjødsel, gris
Blautgjødsel, kylling
5
Tonn
per år
13 731
20 576
1 259
Egenskaper
TS
P
(%) (kg/tonn)
8
0,67
8
1,5
15
4
K
(kg/tonn)
3,3
2,5
5
Nitrogen
Uorganisk
Organisk
(kg/tonn)
(kg/tonn)
2,3
1,6
4,2
1,8
5
4
Gjødslingshåndbok (webside publisert av Bioforsk). Se her: http://tinyurl.com/39ntj3r
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 14
2.3.4
Luftutslipp fra gjødsling
2.3.4.1 Ammoniakkutslipp
Metoderapporten beskriver gjennomsnittelige ammoniakktap for landsdeler delt opp etter
sommer-, høst- og vårspredning. Beregningene tar høyde for forskjeller i spredetid, innblanding
av vann (som øker nitrogenopptaket), spredeteknologi, bruksområde og tid til innmolding. Tapet
kan være så lavt som 10 % ved spredning av tørr gjødsel eller injeksjonsteknikk. Samlede
landsdelsresultater er vist under, i tabell 6.15 sakset fra metoderapporten.
Generelt er det fordamping av ammoniakk ved spredning på grasjorder omkring 30 % i sørnorge utenom vestlandet, innenfor 21-35 %. Ved spredning på beite er det et større tap, generelt
innenfor 34-48 % - igjen utenom vestlandet.
Metoderapporten oppgir dessverre ikke et tall for landsgjennomsnittet. Vi tar derfor utgangpunkt
i det som er gitt for Trøndelag. Et gjennomsnitt for landsdelen er da et N-tap ved fordamping av
ammoniakk på mellom 28-46 % av tilsatt nitrogen. Vi mangler tall for fordelingen mellom bruk
på dyrkamark og beite. Det er gjort analyser av bruk av husdyrgjødsel, men det deles ikke mellom
disse to bruksområdene6. Vi antar som et utgangspunkt at rundt regnet en tredel av
husdyrgjødsel spres på beite, mens to tredjedeler spres på dyrket eng. Dette gir en utslippsfaktor
på 33.5 % av N i gjødsla ved spredning.
Vi antar samme utslippsfaktor for spredning av råtnerest, altså at 33.5 % av N i bioresten etter
utråtning tapes til ammoniakkavdamping. Siden vi for de tidligere trinnene i prosessen har lavere
N-tap for biogassløsningen i forhold til konvensjonell, gir dette at direkteutslipp far spredning av
biorest er større enn direkteutslipp fra spredning av lagret husdyrgjødsel.
Resulterende beregninger for ammoniakkavdamping fra spredning er gitt i vedlegg i tabell 9 for
konvensjonell behandling og tabell 22 for gjødsel behandlet i et biogassanlegg.
2.3.4.2 Lystgassutslipp
Rapporteringssystemet til IPCC skiller mellom direkteutslipp og indirekte utslipp fra gjødsling.
Metoderapporten for norske utslipp, slik vi bruker den her, skiller også mellom disse, for
beregning av lystgassutslipp.
Metoderapporten gir et direkte utslipp av N2O-N på 0.0125 per kg N i gjødsla. Denne
utslippsfaktoren er oppgitt som en generell verdi i metoderapporten, side 126. Videre er det er
indirekte utslipp via ammoniakkavdamping, med en verdi på 0.01 kg N2O-N/kg NH3-N
avdamping, altså tilsvarende som verdien for indirekte fra avdamping under lagring.
I tillegg oppgir metoderapporten et indirekte lystgassutslipp via nitrogenavrenning, det vil si at en
andel av N som tapes ved avrenning gir et lystgassutslipp. Denne andelen er i metoderapporten
gitt som 0.025 kg N2O-N per kg N i avrenning, se metoderapporten side 126.
Resultatene er gitt i vedlegg i tabells form:
6
Gundersen og Rognstad, 2001: Lagring og bruk av husdyrgjødsel. Rapport 2001/39. SSB, Oslo, Norge
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 15
‐
‐
‐
Tabell 11 (konvensjonell gjødselbehandling) og 23 (gjødsel til biogassanlegg) for
direkteutslipp av lystgass fra spredning
Tabell 10 (konvensjonell gjødselbehandling) og 24 (gjødsel til biogassanlegg) for indirekte
utslipp via ammoniakkavdamping
Tabell 8 og (konvensjonell gjødselbehandling) og 26 (gjødsel til biogassanlegg) for
indirekte utslipp via nitrogenavrenning.
2.4 Utslipp fra gjødsling – kunstgjødsel
Alle utslipp fra gjødsling med kunstgjødsel er gitt i vedleggstabeller 12-17.
2.4.1
Nitrogenavrenning fra gjødsling
2.4.1.1 Nitrogenavrenning
Vi regner 18 % avrenning av all N som spres på jorder eller beite, slik det oppgis som forventet
gjennomsnittsverdi for norske forhold i metoderappporten. Metoderapporten diskuterer ellers
hvordan de generelle verdiene fra IPCC er 30 % av tilsatt N, men bruker heller den norske
verdien på 18 % som er basert på målinger gjort av Jordforsk.
2.4.1.2 Lystgass i nitrogenavrenning
Utslippsfaktoren for indirekte utslipp av lystgass fra nitrogenavrenning er gitt som 0.025 kg
N2O-N per kg N. Dette er samme faktor som er brukt for tilsvarende utslipp far gjødsling med
husdyrgjødsel.
2.4.2 Fosfatavrenning fra gjødsling
Som for husdyrgjødsel er ikke avrenning av fosfat fra kunstgjødsel dekket i metoderapporten.
Vi baserer oss på en svært forenkelt beregning for avrenning av fosfor, der den antas som
halvparten av det som estimeres for husdyrgjødsel. Det vil si at der vi for husdyrgjødsel setter
avrenningen som 4 % av tilført P, er den for kunstgjødsel satt som 2 % av tilført P.
2.4.3
Luftutslipp fra gjødsling
2.4.3.1 Ammoniakkutslipp
Utslipp av ammoniakk ved fordamping, fra gjødsling med kunstgjødsel, er i metoderapporten
beregnet som et gjennomsnitt av type gjødsel og med ulike fordampingsgrad. Tabellen for dette
er gjengitt under, sakset fra tabell 6.13 i metoderapporten.
Som en ser fra tabellen så er det meste av nitrogengjødsel spredt som CAN (calcium ammonium
nitrate) og NPK (nitrogen, kalsium, fosfat-gjødsel), begge med en estimert fordamping til
ammoniakk på 1 %. Vi bruker denne verdien som et gjennomsnitt for all kunstgjødsel.
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 16
Utslippstallet blir da 0.01 kg NH3-N per kg n i kunstgjødsel, omregnet blir det
0.0121 kg NH3 per kg N i kunstgjødsel.
2.4.3.2 Lystgassutslipp
De direkte lystgassutslippene fra bruk av kunstgjødsel er satt som 0.0125 kg N2O-N per kg N i
kunstgjødsel i metoderapporten. Vi bruker denne verdien også her, og ser at dette er samme
direkteutslippsfaktor som regnes for nitrogen i husdyrgjødsel.
Indirekte lystgassutslipp fra kunstgjødsel regnes på samme måte som for husdyrgjødsel, altså på
to måter: via ammoniakkavdamping, og via nitrogenavrenning. Faktorene for disse er lik som det
som ble beskrevet for husdyrgjødsel, det vi vil 0.01 kg N2O-N/kg NH3-N avdamping, og 0.025
N2O-N/kg N-avrenning.
Til sammen gir dette et utslipp av lystgass på
0.0125 kg N2O-N (direkte)
+ 0.01 N2O-N/kgNH3-N* 0.01 kg NH3-N/kg N
+ 0.025 kg N2O-N/kg N-avr.* 0.18 kg N-avrenning/kg N
N-avr = nitrogenavrenning, som er satt til 18 % for all type gjødsel
Dette gir et samlet utslipp av lystgass på 0.0171 kg N2O-N per kg N i kunstgjødsel, tilsvarende
0.0269 kg N2O per kg N i kunstgjødsel.
Beregningene for lystgassutslipp fra kunstgjødselbruk er vist i vedlegg i tabellene 13 (direkte) og
15-16 (indirekte).
2.5 Flyktige utslipp fra et biogassanlegg
Gass er generelt vanskelig å behandle og noe gasstap må påventes fra et hvert biogassanlegg,
enten fra mating av tanker, lagring, pumping, eller råtnetanker. God kontroll vil redusere
utslippene, og oppsamling og avbrenning av biogass vil ytterligere redusere klimaeffekten av
flyktige utslipp. Flyktige utslipp vil i all hovedsak gjelde metan; det er i liten grad tap av lystgass
under produksjonen.
De generelle retningslinjene fra IPCC indikerer at flyktige utslipp kan ventes innenfor 0-10 % av
gassproduksjonen7. Ved manglende beskrivelse av anlegg og egenskaper for dette anbefales å
bruke 5 % av samlet produksjon som estimat for flyktige utslipp.
Ellers i litteraturen indikeres det flyktige gasstap innenfor 5-15 % for biogassanlegg8.
Presentasjonen til Desjardin (fotnote 7) gjengir observasjoner for et anlegg i Canada, der flyktige
utslipp fra anlegget ble målt mye lavere enn litteraturdata, innenfor 2-3 % av samlet
gassproduksjon. Mye av dette kom under innmating av gjødsel til anlegget, som ble gjort med
dumper inn til forbehandlingstrinn.
Vi har i beregningene for Ørland og Frosta antatt flyktige utslipp som 5 % av gassutbytte, der
gassutbytte er estimert som teoretisk utbytte. Denne vurderingen er ikke basert på en spesiell
forventet prestasjon eller uttrykk for teknologi på stedet. Likevel, det er viktig å vise at flyktige
IPCC 2006, kapittel 4: Biological treatment of solid waste. (Fra 2006 IPCC: Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories
Volume 5 Waste)
8 R. Desjardins et al, 2010: Overcoming Measurement/Evaluation Barriers: Quantifying Fugitive Methane
Emissions from Biodigesters. Proceedings of the Methane to Markets Partnership Expo, New Delhi, India, 2-5
March 2010. http://www.methanetomarkets.org/expo/proceedings.htm
7
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 17
utslipp kan ha stor betydning, særlig på steder der biogass foreslås som et klimatiltak. En må
merke seg at utslippene fra konvensjonell gjødselhåndtering antas som 8 % av teoretisk
gassutbytte, og dette er gjort her i denne rapporten og også antatt for det norske nasjonale
klimaregnskapet.
3 Noen resultater
3.1 Betydningen av enteriske utslipp
Vi har nå beskrevet utslippsberegning for alle direkte utslipp fra besetning, gjødselbehandling og
gjødsling. Et fullstendig miljøregnskap for landbruket må også dekke indirekte utslipp som
forårsakes i produksjon av de innsatsmidler som brukes i landbruket, som kraftfor, kunstgjødsel,
drivstoff og elektrisitet. Dette gjøres i livsløpsvurdering (LCA).
Vi kan likevel trekke noen generelle slutninger for den relative betydningen av besetning og
gjødselbehandling, ut fra det som er oppgitt i denne rapporten. Det er hensiktmessig å skille
mellom enteriske utslipp, som er aktuelle for storfé (og til en viss grad sau), og gjødselhåndtering.
Resultater for konvensjonell gjødselhåndtering er vist i Figur 4 under, med enteriske utslipp for
noen dyr for sammenligning. Tallene er gitt som kg CO2-ekvivalenter per dyr i besetning per år.
Kolonnene til venstre viser kun gjødselhåndtering, mens de grå til høyre indikerer størrelsen på
de enteriske utslippene fra en melkeku og annet storfé.
Resultatene viser den store betydningen for enteriske utslipp. Vi ser også at gjødsling er vel så
viktig som gjødselhåndtering for de fleste besetningene, men at den relative betydningen varierer
mellom besetningene. Om en ser bort fra de enteriske utslippene så er det lystgassutslipp som
dominerer klimaregnskapet for husdyrgjødsel.
3 500
kg CO2e per dyr i buskap
3 000
2 500
Gjødsling, N2O‐utslipp
Gjødselbehandling, N2O‐utslipp
Gjødselbehandling, CH4‐utslipp
2 000
1 500
1 000
500
0
Figur 4: Klimagassutslipp fra besetningen, delt mellom gjødselhåndtering og enteriske ustlipp.
Tallene gjelder per dyr i besetning (bås) per år for storfé og gris, mens for fjørkre er tallene per
100 kre i besetning per år.
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 18
3.2 Effektvurdering for biogassanlegg
I tillegg til konvensjonell gjødselbehandling så har vi i denne rapporten også beskrevet
utslippsberegninger for gjødselhåndtering med biogassproduksjon. Hovedforskjellene for
modelleringen ved biogassproduksjon er følgende:
‐ Lagringstap av metan er satt til null (konvensjonell: 8 % av teoretisk gassutbytte)
‐ Flyktig tap av biogass fra biogassanlegg på 5 % av teoretisk gassutbytte
‐ Ammoniakkavdamping fra lagring i fjøskjeller (og indirekte lystgass fra dette) sette til null
250
Gjødsling, N2O‐utslipp
200
Gjødselbehandling, N2O‐utslipp
150
Gjødselbehandling, CH4‐utslipp
100
50
Melkeku Kvige < 1 år Kvige > 1 år Okse < 1 år Okse > 1 år
Avlsgris
Slaktegris
Høns
Konvensjonell
Biogass
Konvensjonell
Biogass
Konvensjonell
Biogass
Konvensjonell
Biogass
Konvensjonell
Biogass
Konvensjonell
Biogass
Konvensjonell
Biogass
Konvensjonell
Biogass
Konvensjonell
Biogass
Konvensjonell
0
Biogass
kg CO2e per m3 husdyrgjødsel til behandling
Resultatene er vist under i Figur 5, og viser at for storfé så kan biogassproduksjon redusere de
direkte utslippene fra gjødselbehandlingen med 10-15 %, for grisebesetninger er reduksjonen 1622 %, mens for fjærkre er reduksjonen 38 %. Vi ser dermed størst reduksjon for
hønsebesetningene. I tillegg er utslippene per m3 størst for hønsegjødsel.
Avlskylling Slaktekylling
Figur 5: Klimagassutslipp fra gjødselbehandling for ulike besetninger ved konvensjonell
tilnærming (mørke farger) og biogassproduksjon (lysere farger). Alle tall er kg CO2-ekvivalenter
per m3 husdyrgjødsel til behandling.
3.3 Videre bruk av tallene
Denne rapporten er ment som en underlagsrapport til jordbruksrelaterte LCA-prosjekter ved
MiSA, på økologisk og konvensjonell gårdsdrift, og biogass fra husdyrgjødsel. Med utgangspunkt
i det som er gitt her har vi et godt grunnlag for å si noe om betydningen av besetning i forhold til
andre innsatsmidler på en gård. Vi har vist at vi kan estimere effekten et biogassanlegg har på
direkteutslippene fra gjødselhåndteringen. Et endelig miljøregnskap må ikke bare se på direkte
utslipp men også de indirekte utslippene, slik en gjør med livsløpsvurdering (LCA).
For mer om dette henviser vi til rapportene fra de spesifikke prosjektene.
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Side | 19
4 Vedlegg
SAMLETABELLER
Tabell A1: Inventar for landbruket - utslipp per dyr
Tabell A2: Inventar for landbruket ved tradisjonell husdyrgjødselbehandling - utslipp ved ulike
prosesstrinn per m3 gjødsel produsert, alle angitt per VFD (volum fra dyr)
Tabell B1: Inventar for landbruket ved tradisjonell husdyrgjødselbehandling - utslipp ved ulike
prosesstrinn per m3 gjødsel levert, alle angitt per VTB (volum til behandling)
Tabell B2: Inventar for landbruket ved biogassanlegg - utslipp ved ulike prosesstrinn per m3 gjødsel
levert, alle angitt per VTB (volum til behandling)
ENTERISKE UTSLIPP
Tabell 1: Enteriske utslipp - CH4
GJØDSELBEHANDLING, LAGER OG FJØS
Tabell 2: Metanutslipp fra gjødselbehandling - CH4
Tabell 3: Ammmoniakkutslipp fra gjødselbehandling - NH3 utslippsfaktorer
Tabell 4: Ammmoniakkutslipp fra gjødselbehandling - NH3
Tabell 5: Lystgassutslipp fra gjødselbehandling - direkte N2O fra N i gjødsel
Tabell 6: Lystgassutslipp fra gjødselbehandling - indirekte N2O via NH3-avdamping
SPREDNING AV HUSDYRGJØDSEL
Tabell 7: Nitrogenavrenning – N
Tabell 8: Lystgass fra nitrogenavrenning - N2O
Tabell 9: Ammoniakkutslipp fra husdyrgjødsling - NH3
Tabell 10: Lystgassutslipp fra husdyrgjødsling - indirekte N2O via NH3-avdamping
Tabell 11: Lystgassutslipp fra husdyrgjødsling - direkte N2O fra N i gjødsla
Tabell 12: Nitrogenavrenning fra kunstgjødselbruk – N
SPREDNING AV KUNSTGJØDSEL
Tabell 13: Lystgassutslipp fra avrenning - N2O
Tabell 14: Ammoniakkutslipp fra gjødsling med kunstgjødsel - NH3
Tabell 15: Lystgassutslipp fra kunstgjødsling - indirekte N2O via NH3-avdamping
Tabell 16: Lystgassutslipp fra kunstgjødsling - direkte N2O fra N
Tabell 17: Samlede direkteutslipp for gjødsling med kunstgjødsel
UTSLIPP FOR BEHANDLING I BIOGASSANLEGG
Tabell 18: Metanutslipp fra lagring og behandling, ved forkortet lagringstid
Tabell 19: Ammoniakkutslipp fra lagring og behandling - NH3 per VTB
Tabell 20: Lystgassutslipp fra lagring og behandling - N2O per VTB
Tabell 21: Lystgassutslipp fra ammoniakkavdamping - N2O per VTB
Tabell 22: Ammoniakkavdamping fra spredning av råtnerest - NH3 per VTB
Tabell 23: Lystgassutslipp fra spredning av råtnerest - N2O per VTB
Tabell 24: Lystgassutslipp fra ammoniakkavdamping ved spredning av råtnerest - N2O per VTB
Tabell 25: Nitrogenavrenning ved spredning av råtnerest - N per VTB
Tabell 26: Lystgassutslipp fra nitrogenavrenning ved spredning av råtnerest - N2O per VTB
MiSA AS, Beddingen 14, NO-7014 Trondheim
www.misa.no
Column1
Column2
Column3
Tabell A1: Inventar for landbruket ‐ utslipp per dyr
Enterisk
Gjødselbehandling
kg CH4/dyr/år
kg CH4/dyr/år
Melkeku
143
14,41
63
5,60
Kvige < 1 år
67
11,20
Kvige > 1 år
67
5,60
Okse < 1 år
76
13,07
Okse > 1 år
0
3,47
Avlsgris
Slaktegris
0
1,74
Høns
0
0,12
0
0,08
Avlskylling
0
0,08
Slaktekylling
Column4
Column5
Column6
Column7
Column8
Column9
kg NH3/dyr/år
8,068
2,839
3,426
2,349
3,426
4,816
1,158
0,361
0,076
0,027
kg N2O/dyr/år
0,992
0,388
0,476
0,358
0,446
0,099
0,024
0,017
0,003
0,001
Spredning av husdyrgjødsel
kg N til vann/dyr/år
13,852
4,921
5,939
4,072
5,939
2,580
0,620
0,073
0,015
0,005
kg NH3 til luft/dyr/år
24,573
8,282
9,995
6,854
9,995
5,831
1,402
0,164
0,034
0,012
kg N2O til luft/dyr/år
2,374
0,837
1,011
0,693
1,011
0,458
0,110
0,013
0,003
0,001
kg P til vann/dyr/år
0,4402
0,1467
0,2935
0,1467
0,3424
0,1971
0,0986
0,0093
0,0050
0,0050
Column8
Column9
kg N2O/m3 gjødsel
0,145
0,153
0,092
0,127
0,079
0,140
0,067
0,221
0,087
0,031
kg P til vann/m3 gjødsel
0,0268
0,0268
0,0268
0,0268
0,0268
0,06
0,06
0,16
0,16
0,16
Column1
Column2
Column3
Column4
Column5
Column6
Column7
Tabell A2: Inventar for landbruket ved tradisjonell husdyrgjødselbehandling ‐ utslipp ved ulike prosesstrinn per m3 gjødsel produsert, alle angitt per VFD (volum fra dyr
Gjødselbehandling
Spredning av husdyrgjødsel
kg CH4/m3 gjødsel
kg NH3/m3 gjødsel
kg N2O/m3 gjødsel
kg N/m3 gjødsel
kg NH3/m3 gjødsel
0,88
0,491
0,060
0,843
1,496
Melkeku
1,02
0,519
0,072
0,899
1,513
Kvige < 1 år
1,02
0,313
0,043
0,542
0,913
Kvige > 1 år
1,02
0,429
0,060
0,744
1,252
Okse < 1 år
1,02
0,268
0,037
0,465
0,782
Okse > 1 år
1,06
1,466
0,048
0,785
1,775
Avlsgris
Slaktegris
1,06
0,705
0,023
0,378
0,854
Høns
2,05
6,177
0,360
1,242
2,807
2,58
2,442
0,142
0,491
1,109
Avlskylling
2,58
0,880
0,051
0,177
0,400
Slaktekylling
Tabell A3: Inventar for landbruket ‐ utslipp ved gjødsling med kunstgjødsel, alle angitt per kg N‐gjødsel (eller P‐gjødsel)
Kunstgjødsel
Spredning av kunstgjødsel
kg N til vann/kg N‐gjødsel
kg NH3 til luft/kg N‐gjødsekg N2O til luft/kg N‐gjødsekg P til vann/kg P‐gjødsel
0,180
0,012
0,027
0,02
Column10
Column11
Column12
Gjødseleffekt ‐ avregning mot kunstgjødsel
kg N gjødseleffekt/dyr/år, frigangsbeite holdt utenom
Column10
Column11
Column12
Column1
Column2
Column3
Column4
Column5
Column6
Column7
Column8
Tabell B1: Inventar for landbruket ved tradisjonell husdyrgjødselbehandling ‐ utslipp ved ulike prosesstrinn per m3 gjødsel levert, alle angitt per VTB (volum til behandling
Gjødselbehandling
Gjødselbehandling
kg CH4/m3 gjødsel
kg NH3/m3 gjødsel fjøs
kg NH3/m3 gjødsel lager
kg N2O/m3 gjødsel direktekg N2O/m3 gjødsel NH3
0,877
0,1440
0,3600
0,0107
0,0065
Melkeku
1,023
0,1528
0,3820
0,0118
0,0069
Kvige < 1 år
1,023
0,0922
0,2305
0,0071
0,0042
Kvige > 1 år
1,023
0,1264
0,3161
0,0098
0,0057
Okse < 1 år
1,023
0,0790
0,1976
0,0061
0,0036
Okse > 1 år
1,056
1,0472
0,4189
0,0287
0,0190
Avlsgris
Slaktegris
1,059
0,5035
0,2014
0,0138
0,0091
Høns
2,055
3,0884
3,0884
0,2801
0,0799
2,579
1,2208
1,2208
0,1107
0,0316
Avlskylling
2,579
0,4402
0,4402
0,0399
0,0114
Slaktekylling
Kommentarer og faktorer
MCF; se tabell 18
8
kg N2O‐N/kg N (mix dry lot&pasture/liquid)
kg N2O‐N/kg NH3‐N
Utlekking av N, 18 pst av tilsatt
Avdamping av ammoniakk, 33.5 pst av tilsatt N
Column10
Spredning av husdyrgjødsel
Nitrogentap kg N/m3
kg NH3/m3 gjødsel
0,8239
1,8620
0,8742
1,9755
0,5275
1,1921
0,7234
1,6349
0,4521
1,0218
0,7854
1,7750
0,3777
0,8536
1,2419
2,8066
0,4909
1,1094
0,1770
0,4000
Column11
Column12
kg N2O/m3 gjødsel
0,1464
0,1553
0,0937
0,1285
0,0803
0,1395
0,0671
0,2206
0,0872
0,0314
0.0069
0.01
0.18
0.335
Column1
Column2
Column3
Column4
Column5
Column6
Tabell B2: Inventar for landbruket ved biogassanlegg ‐ utslipp ved ulike prosesstrinn per m3 gjødsel levert, alle angitt per VTB (volum til behandling)
Gjødselbehandling
Biogassanlegg ‐ flyktige
Gjødselbehandling
kg CH4/m3 gjødsel
kg CH4/m3 gjødsel
kg NH3/m3 gjødsel fjøs
kg NH3/m3 gjødsel lager
0
0
0,1440
0,0000
Melkeku
0
0
0,1528
0,0000
Kvige < 1 år
0
0
0,0922
0,0000
Kvige > 1 år
0
0
0,1264
0,0000
Okse < 1 år
0
0
0,0790
0,0000
Okse > 1 år
0
0
1,0472
0,0000
Avlsgris
Slaktegris
0
0
0,5035
0,0000
Høns
0
0
3,0884
0,0000
0
0
1,2208
0,0000
Avlskylling
0
0
0,4402
0,0000
Slaktekylling
Kommentarer og faktorer
MCF; se tabell 18
0
kg N2O‐N/kg N (antar kun liquid&slurry
kg N2O‐N/kg NH3‐N
Utlekking av N, 18 pst av tilsatt
Avdamping av ammoniakk, 33.5 pst av tilsatt N
Column9
Column7
Column8
kg N2O/m3 gjødsel direktekg N2O/m3 gjødsel NH3
0,0078
0,0019
0,0083
0,0020
0,0050
0,0012
0,0069
0,0016
0,0043
0,0010
0,0088
0,0136
0,0042
0,0065
0,0188
0,0400
0,0074
0,0158
0,0027
0,0057
Column9
Column10
Spredning av råtnerest, uten separasjon
Nitrogentap kg N/m3
kg NH3/m3 gjødsel
0,8773
1,9826
0,9308
2,1035
0,5617
1,2693
0,7703
1,7408
0,4814
1,0880
0,8475
1,9153
0,4075
0,9210
1,6997
3,8412
0,6719
1,5184
0,2422
0,5475
5
0.001
0.01
0.18
0.335
Column11
kg N2O/m3 gjødsel
0,1559
0,1654
0,0998
0,1369
0,0855
0,1506
0,0724
0,3020
0,1194
0,0430
Column12
Column1
Column2
Prosess 1: Enteriske utslipp
Column3
Column4
Column5
Column6
Column7
Column8
Column9
Column10
Column11
Column12
Column4
Column5
Column6
Column7
Column8
Column9
Column10
Column11
Column12
Column11
Column12
Tabell 1: Enteriske utslipp ‐ CH4
kg CH4/dyr/år
Melkeku
143
122
Ammeku
49
Kvige, ungdyr
63
Kvige < 1 år
67
Kvige > 1 år
67
Oke < 1 år
76
Okse > 1 år
Dyr = stallplass, dvs det regnes etter bestanden til enhver tid
Prosess 2: Gjødselbehandling, lagring og fjøs
Column1
Column2
Column3
Tabell 2: Metanutslipp fra gjødselbehandling ‐ CH4
kg CH4/dyr/år
kg CH4/m3 gjødsel
14,41
0,877
Melkeku
5,6
1,023
Kvige < 1 år
11,2
1,023
Kvige > 1 år
5,6
1,023
Okse < 1 år
13,07
1,023
Okse > 1 år
3,47
1,056
Avlsgris
Slaktegris
1,74
1,059
Høns
0,12
2,055
0,08
2,579
Avlskylling
0,08
2,579
Slaktekylling
Dyr = stallplass, dvs det regnes etter bestanden til enhver tid
Column10
Column1
Column2
Column3
Tabell 3: Ammmoniakkutslipp fra gjødselbehandling ‐ NH3 utslippsfaktorer
Utslippsfaktorer
Sør‐østlandet
Hedmark/Oppland
Rogaland
Storfe
10,1
8,4
8
Gris
26,2
22,1
19,8
Sau/lam
22,5
21,8
18,6
Fjørkre
47
46,4
38,7
Annet
25,7
24,7
17,1
Column4
Column5
Column6
Column7
Column8
Column9
Vestlandet
8
20,3
20,9
37,3
19,1
Trøndelag
7,7
21
21,4
41,7
23,5
Nordnorge
7,9
21,2
21,1
44,5
21,6
Snitt
8,314122295
21,67213304
21,0135331
42,43803665
21,72852243
max
10,1
26,2
22,5
47
25,7
min
7,7
19,8
18,6
37,3
17,1
Column4
Column5
Column6
Column7
Column8
Column9
Column10
Tapsfaktor behandling [%]
8,3
8,3
8,3
8,3
8,3
21,7
21,7
42,4
42,4
42,4
Tapsfaktor fribeite [%]
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
kg NH3‐N/dyr/år
6,644
2,338
2,822
1,935
2,822
3,966
0,954
0,297
0,062
0,022
kg NH3/dyr/år
8,068
2,839
3,426
2,349
3,426
4,816
1,158
0,361
0,076
0,027
kg NH3/m3 gjødsel beh**
0,504
0,535
0,323
0,443
0,277
1,466
0,705
6,177
2,442
0,880
kg NH3/m3 møkk VFD
0,491
0,519
0,313
0,429
0,268
1,466
0,705
6,177
2,442
0,880
Konklusjon: vi bruker geometrisk gjennomsnittsverdi som en indikasjon
Column1
Column2
Column3
Tabell 4: Ammmoniakkutslipp fra gjødselbehandling ‐ NH3
Melkeku
Kvige < 1 år
Kvige > 1 år
Okse < 1 år
Okse > 1 år
Avlsgris
Slaktegris
Høns
Avlskylling
Slaktekylling
kg N i møkk/dyr/år
82
29
35
24
35
18,3
4,4
0,7
0,147
0,053
Andel tapt på beite *
0,26
0,31
0,31
0,31
0,31
0
0
0
0
0
* Andel tapt på beite er gitt i metoderapportens tabell 6.5
* Frigangsbeite ikke inkludert, kun husdyrgjødsel som innngår i behandlingssystem telles me
Skilt mellom utslippsprosesser
kg NH3‐N/dyr/år fra fjøs kg NH3‐N/dyr/år fra lager
1,898
4,746
0,668
1,670
0,806
2,015
0,553
1,382
0,806
2,015
2,833
1,133
0,681
0,272
0,149
0,180
0,031
0,038
0,011
0,014
Column1
Column2
Column3
Column4
Tabell 5: Lystgassutslipp fra gjødselbehandling ‐ direkte N2O fra N i gjødsel
kg N i møkk/dyr/år
Andel anaerobic/liquid
kg N2O‐N / kg NH3‐N
82
0,69
0,00689
Melkeku
29
0,64
0,00784
Kvige < 1 år
35
0,64
0,00784
Kvige > 1 år
24
0,64
0,00784
Okse < 1 år
35
0,64
0,00784
Okse > 1 år
18,3
0,88
0,00328
Avlsgris
Slaktegris
4,4
0,88
0,00328
Høns
0,7
0,27
0,01487
0,147
0,27
0,01487
Avlskylling
0,053
0,27
0,01487
Slaktekylling
Column5
Column6
Column7
Column8
Column9
Column10
kg N2O‐N/dyr/år beh*
0,00136
0,00142
0,00142
0,00142
0,00142
0,00328
0,00328
0,01487
0,01487
0,01487
kg N2O‐N/dyr/år
0,56498
0,22736
0,27440
0,18816
0,27440
0,06002
0,01443
0,01041
0,00219
0,00079
kg N2O‐N/m3 gjødsel VFD
0,03440
0,04153
0,02506
0,03437
0,02148
0,01827
0,00879
0,17824
0,07046
0,02540
kg N2O/dyr/år
0,88783
0,35728
0,43120
0,29568
0,43120
0,09432
0,02268
0,01636
0,00343
0,00124
kg N2O/m3 gjødsel beh*
0,01067
0,01180
0,00712
0,00976
0,00610
0,02871
0,01381
0,28009
0,11072
0,03992
kg N2O/m3 gjødsel VFD
0,05405
0,06526
0,03938
0,05401
0,03375
0,02871
0,01381
0,28009
0,11072
0,03992
Column9
Column10
Kommentar: utslipp via to ruter, direkte fra N og indirekte via NH3.
Direkte utslippsfaktoren er 0.001 kg N2O‐N/kg N for anaerobic lagoon & liquid system, mens den er 0.02 for solid storage, dry lot & pasture rang
indirekte utslippsfaktor er 0.01 kg N2O‐N/kg NH3‐N
* Frigangsbeite ikke inkludert, kun husdyrgjødsel som behandles telles med, dvs 69/5 melkekyr, 64/5 ellers storfe, og som for VFD for andre bestande
Column1
Column2
Column3
Column4
Tabell 6: Lystgassutslipp fra gjødselbehandling ‐ indirekte N2O via NH3‐avdamping
kg NH3‐N/dyr/år
kg NH3‐N/m3 gjødsel VFD kg N2O‐N/dyr/år
6,6440
0,4045
0,0664
Melkeku
2,3379
0,4270
0,0234
Kvige < 1 år
2,8216
0,2577
0,0282
Kvige > 1 år
1,9348
0,3534
0,0193
Okse < 1 år
2,8216
0,2209
0,0282
Okse > 1 år
3,9660
1,2073
0,0397
Avlsgris
Slaktegris
0,9536
0,5806
0,0095
Høns
0,2971
5,0868
0,0030
0,0624
2,0108
0,0006
Avlskylling
0,0225
0,7250
0,0002
Slaktekylling
Column5
Column6
Column7
Column8
kg N2O‐N/m3 gjødsel VFD
0,0040
0,0043
0,0026
0,0035
0,0022
0,0121
0,0058
0,0509
0,0201
0,0072
kg N2O/dyr/år
0,1044
0,0367
0,0443
0,0304
0,0443
0,0623
0,0150
0,0047
0,0010
0,0004
kg N2O/m3 gjødsel beh
0,0065
0,0069
0,0042
0,0057
0,0036
0,0190
0,0091
0,0799
0,0316
0,0114
kg N2O/m3 gjødsel VFD
0,0064
0,0067
0,0040
0,0056
0,0035
0,0190
0,0091
0,0799
0,0316
0,0114
* Frigangsbeite ikke inkludert, kun husdyrgjødsel som behandles telles med, dvs 69/5 mellom liquid/solid&pasture for melkekyr, 64/5 ellers storfe, og som for VFD for andre bestand
Prosess 3: Spredning av husdyrgjødsel
Column1
Column2
Tabell 7: Nitrogenavrenning ‐ N
kg N i møkk/dyr*/år
Melkeku
82
29
Kvige < 1 år
35
Kvige > 1 år
24
Okse < 1 år
35
Okse > 1 år
18,3
Avlsgris
Slaktegris
4,4
Høns
0,7
0,147
Avlskylling
0,053
Slaktekylling
Column3
Column4
Column5
Column6
Column7
Column8
Column9
Column10
Column11
Column12
kg gjødsel/dyr/dag
45
15
30
15
35
9
4,5
0,16
0,085
0,085
kg gjødsel/dyr/år
16 425
5 475
10 950
5 475
12 775
3 285
1 643
58
31
31
kg N/m3 rå gjødsel
4,992
5,297
3,196
4,384
2,740
5,571
2,679
11,986
4,738
1,708
kg N/m3 lagret gjødsel**
4,577
4,856
2,931
4,019
2,512
4,363
2,098
6,900
2,727
0,983
Andel tapt på beite
0,26
0,31
0,31
0,31
0,31
0
0
0
0
0
kg N spredt/dyr/år**
76,955
27,336
32,992
22,623
32,992
14,334
3,446
0,403
0,085
0,031
kg N avrenning /dyr/år
13,852
4,921
5,939
4,072
5,939
2,580
0,620
0,073
0,015
0,005
kg N avrenning/m3 gjødsel kg N avrenning/m3 gjødsel VFD
0,824
0,843
0,874
0,899
0,528
0,542
0,723
0,744
0,452
0,465
0,785
0,785
0,378
0,378
1,242
1,242
0,491
0,491
0,177
0,177
Column9
Column10
Column11
Column12
Column9
Column10
Column11
Column12
* Dyr = stallplass, dvs det regnes etter bestanden til enhver tid
** 8‐42 % av N tapes fra møkk som lagres i fjøs, avhengig av behandlingssystem og kild
*** 26% av storfegjødsel spres direkte ved frigang sommer, 31% av ellers storfe, mens 0% tapes til frigang for gris og kyllin
Vi regner 18 % avrenning av all N som spres på jorder eller beite
Column1
Column2
Tabell 8: Lystgass fra nitrogenavrenning ‐ N2O
kg N avrenning /dyr/år
13,85190
Melkeku
4,92054
Kvige < 1 år
5,93859
Kvige > 1 år
4,07217
Okse < 1 år
5,93859
Okse > 1 år
2,58012
Avlsgris
Slaktegris
0,62036
Høns
0,07253
0,01523
Avlskylling
0,00549
Slaktekylling
Column3
Column4
Column5
Column6
Column7
Column8
kg N avrenning/m3 gjødsel
0,82392
0,87416
0,52751
0,72344
0,45215
0,78542
0,37769
1,24192
0,49092
0,17700
kg N2O‐N/dyr/år
0,34630
0,12301
0,14846
0,10180
0,14846
0,06450
0,01551
0,00181
0,00038
0,00014
kg N2O‐N/m3 gjødsel
0,02060
0,02185
0,01319
0,01809
0,01130
0,01964
0,00944
0,03105
0,01227
0,00442
kg N2O/dyr/år
0,54418
0,19331
0,23330
0,15998
0,23330
0,10136
0,02437
0,00285
0,00060
0,00022
kg N2O/m3 gjødsel beh
0,03237
0,03434
0,02072
0,02842
0,01776
0,03086
0,01484
0,04879
0,01929
0,00695
kg N2O/m3 gjødsel VFD
0,03313
0,03531
0,02131
0,02922
0,01826
0,03086
0,01484
0,04879
0,01929
0,00695
Column1
Column2
Column3
Column4
Column5
Tabell 9: Ammoniakkutslipp fra husdyrgjødsling ‐ NH3
kg N i møkk/dyr*/år
kg N i lagret møkk/dyr/år**kg N i frigangsmøkk/dyr/år*kg NH3‐N**/dyr/år VFD
82
55,63499
21,32000
20,23672
Melkeku
29
18,34634
8,99000
6,82028
Kvige < 1 år
35
22,14214
10,85000
8,23137
Kvige > 1 år
24
15,18318
7,44000
5,64437
Okse < 1 år
35
22,14214
10,85000
8,23137
Okse > 1 år
18,3
14,33400
0,00000
4,80189
Avlsgris
Slaktegris
4,4
3,44643
0,00000
1,15455
Høns
0,7
0,40293
0,00000
0,13498
0,147
0,08462
0,00000
0,02835
Avlskylling
0,053
0,03051
0,00000
0,01022
Slaktekylling
Column6
Column7
Column8
kg NH3/dyr/år
24,57316
8,28176
9,99523
6,85387
9,99523
5,83087
1,40196
0,16391
0,03442
0,01241
kg NH3/m3 gjødsel beh
1,86199
1,97552
1,19213
1,63492
1,02182
1,77500
0,85355
2,80664
1,10945
0,40000
kg NH3/m3 gjødsel VFD
1,49608
1,51265
0,91281
1,25185
0,78241
1,77500
0,85355
2,80664
1,10945
0,40000
* Dyr = stallplass, dvs det regnes etter bestanden til enhver tid
0,335
** Utslippsfaktoren er antatt som 0.335 for spredning, basert på forventet fordeling mellom beite/dyrkamark og landsde
0,075
** Utslippsfaktor er antatt som 0.075 for frigang, som gitt side 127 i tabell 6.16 i metoderapporten
*** Gjelder for andel møkk som går til behandling, frigang holdt utenfo
Column1
Column2
Column3
Column4
Tabell 10: Lystgassutslipp fra husdyrgjødsling ‐ indirekte N2O via NH3‐avdamping
kg NH3‐N/dyr/år
kg NH3‐N/m3 gjødsel
kg N2O‐N/dyr/år
20,2367
1,53340
0,20237
Melkeku
6,8203
1,62690
0,06820
Kvige < 1 år
8,2314
0,98175
0,08231
Kvige > 1 år
5,6444
1,34640
0,05644
Okse < 1 år
8,2314
0,84150
0,08231
Okse > 1 år
4,8019
1,46176
0,04802
Avlsgris
Slaktegris
1,1546
0,70292
0,01155
Høns
0,1350
2,31135
0,00135
0,0283
0,91366
0,00028
Avlskylling
0,0102
0,32942
0,00010
Slaktekylling
Column5
Column6
Column7
Column8
kg N2O‐N/m3 gjødsel
0,01533
0,01627
0,00982
0,01346
0,00842
0,01462
0,00703
0,02311
0,00914
0,00329
kg N2O/dyr/år
0,31801
0,10718
0,12935
0,08870
0,12935
0,07546
0,01814
0,00212
0,00045
0,00016
kg N2O/m3 gjødsel beh
0,02410
0,02557
0,01543
0,02116
0,01322
0,02297
0,01105
0,03632
0,01436
0,00518
kg N2O/m3 gjødsel VFD
0,01936
0,01958
0,01181
0,01620
0,01013
0,02297
0,01105
0,03632
0,01436
0,00518
Column5
Column6
Column7
Column8
kg N2O/m3 gjødsel beh
0,08991
0,09539
0,05757
0,07895
0,04934
0,08571
0,04122
0,13553
0,05357
0,01932
kg N2O/m3 gjødsel VFD
0,09203
0,09808
0,05918
0,08117
0,05073
0,08571
0,04122
0,13553
0,05357
0,01932
Column7
Column8
Column9
Column10
Column11
Column12
Column9
Column10
Column11
Column12
Column9
Column10
Column11
Column12
* Indirekte utslippsfaktor er 0.01 kg N2O‐N/kg NH3‐N
Column1
Column2
Column3
Column4
Tabell 11: Lystgassutslipp fra husdyrgjødsling ‐ direkte N2O fra N i gjødsla
kg N spredt/dyr/år
kg N2O‐N*/dyr/år
kg N/m3 lagret gjødsel**
76,9550
0,96194
4,57732
Melkeku
27,3363
0,34170
4,85642
Kvige < 1 år
32,9921
0,41240
2,93060
Kvige > 1 år
22,6232
0,28279
4,01911
Okse < 1 år
32,9921
0,41240
2,51194
Okse > 1 år
14,3340
0,17917
4,36347
Avlsgris
Slaktegris
3,4464
0,04308
2,09828
Høns
0,4029
0,00504
6,89955
0,0846
0,00106
2,72735
Avlskylling
0,0305
0,00038
0,98333
Slaktekylling
kg N2O‐N/m3 lagret gjødse kg N2O/dyr/år
0,05722
1,51162
0,06071
0,53696
0,03663
0,64806
0,05024
0,44438
0,03140
0,64806
0,05454
0,28156
0,02623
0,06770
0,08624
0,00791
0,03409
0,00166
0,01229
0,00060
* Standard utslippsfaktor for direkteutslip av N2O er 0.0125 kg N2O‐N/kg N (metoderapport side 126, kap 6.4.4).
Column1
Column2
Column3
Tabell 11B: Fosfatavrennning fra husdyrgjødsling ‐ P til overflatevann
kg P/tonn gjødsel VFD
kg P/dyr/år
Melkeku
0,6700
11,005
0,6700
3,668
Kvige < 1 år
0,6700
7,337
Kvige > 1 år
0,6700
3,668
Okse < 1 år
0,6700
8,559
Okse > 1 år
1,5000
4,928
Avlsgris
Slaktegris
1,5000
2,464
Høns
4,0000
0,234
4,0000
0,124
Avlskylling
4,0000
0,124
Slaktekylling
Column4
kg P avrenning/dyr/år
0,4402
0,1467
0,2935
0,1467
0,3424
0,1971
0,0986
0,0093
0,0050
0,0050
Column5
Column6
kg P avrenning/m3 VFD
0,0268
0,0268
0,0268
0,0268
0,0268
0,06
0,06
0,16
0,16
0,16
* Vi antar en utslippsfaktor for fosfatavrennning på 0.04 kg P per kg P‐totalt, basert på gjennomsnittelig P‐effekt slik den er oppgitt i Gjødslingshåndbok
Prosess 4: Spredning av kunstgjødsel
Column1
Column2
Column3
Tabell 12: Nitrogenavrenning fra kunstgjødselbruk ‐ N
Vi regner 18 % avrenning av all N som spres på jorder eller beite
kg N avrenning/kg N gjødsel
Kunstgjødsel
0,18
Column4
Column5
Column6
Column1
Column2
Column3
Tabell 13: Lystgassutslipp fra avrenning ‐ N2O
Utslippsfaktoren er gitt som 0.025 kg N2O‐N per kg N.
kg N2O‐N/kg N gjødsel
kg N2O/kg N gjødsel
Kunstgjødsel
0,0045
0,00707
Column4
Column5
Column6
Column1
Column2
Column3
Column4
Column5
Tabell 14: Ammoniakkutslipp fra gjødsling med kunstgjødsel ‐ NH3
Det meste av kunstgjødsel som brukes i Norge er CAN eller NPK, begge antatt med en NH3‐N fordamping på 1 % av total
kg NH3‐N/kg N gjødsel
kgNH3/kg N gjødsel
Kunstgjødsel
0,01
0,01214
Column6
Column1
Column2
Column3
Column4
Tabell 15: Lystgassutslipp fra kunstgjødsling ‐ indirekte N2O via NH3‐avdamping
Utslippsfaktor for indirekte utslipp via ammoniakk er 0.01 kg N2O‐N/kg NH3‐N
kg NH3‐N/kg N gjødsel
kg N2O‐N/kg N gjødsel
kg N2O/kg N gjødsel
Kunstgjødsel
0,01
0,0001
0,0001571
Column5
Column6
Column1
Column2
Column3
Column4
Column5
Tabell 16: Lystgassutslipp fra kunstgjødsling ‐ direkte N2O fra N
Standard utslippsfaktor for direkteutslip av N2O er 0.0125 kg N2O‐N/kg N (metoderapport side 126, kap 6.4.4).
kg N2O‐N/kg N gjødsel
kg N2O/kg N gjødsel
Kunstgjødsel
0,0125
0,01964
Column6
Column1
Column2
Column3
Tabell 17: Samlede direkteutslipp for gjødsling med kunstgjødsel
1 kg N, kunstgjødsel
kg
N, avrenning til vann0,18
N2O, til luft
0,02687
kg
NH3, til luft
0,01214
kg
Column6
Column4
Column5
Prosess 5: Biogassanlegg
Column1
Column2
Column3
Column4
Column5
Column6
Column7
Tabell 18: Metanutslipp fra lagring og behandling, ved forkortet lagringstid
Dette tapet er svært prosessavhengig og krever derfor mer rom for diskusjon enn det som er tilgjengelig her. Vi antar effektiv lagring der utslippene anses som små og antas som nu
Det vil være aktuelt å regne et tap av metan fra biogassanlegget, det vil si ukontrollert tap fra lagring, biogassproduksjon og forbrenningsprosess
Melkeku
Kvige < 1 år
Kvige > 1 år
Okse < 1 år
Okse > 1 år
Avlsgris
Slaktegris
Høns
Avlskylling
Slaktekylling
Column8
Column9
Column10
Column11
Column12
Column1
Column2
Column3
Tabell 19: Ammoniakkutslipp fra lagring og behandling ‐ NH3 per VTB
kg NH3/m3 gjødsel orig
Andel tapt fjøs*
Melkeku
0,5040
0,2857
0,5348
0,2857
Kvige < 1 år
0,3227
0,2857
Kvige > 1 år
0,4426
0,2857
Okse < 1 år
0,2766
0,2857
Okse > 1 år
1,4660
0,7143
Avlsgris
Slaktegris
0,7050
0,7143
Høns
6,1768
0,5000
2,4416
0,5000
Avlskylling
0,8803
0,5000
Slaktekylling
Column7
Column8
Column9
Column10
Column11
Column12
Column4
Column5
kg NH3/m3 gjødsel biogass
0,1440
0,1528
0,0922
0,1264
0,0790
1,0472
0,5035
3,0884
1,2208
0,4402
Column6
kg N/m3 tapt lagring biogass
0,1186
0,1258
0,0759
0,1041
0,0651
0,8624
0,4147
2,5434
1,0054
0,3625
* Resterende er tap fra lager, som kan unngås ved biogassanlegg
Column1
Column2
Column3
Tabell 20: Lystgassutslipp fra lagring og behandling ‐ N2O per VTB
kg N/m3 gjødsel orig
N2O‐N/m3 VTB *
4,99239
0,00499
Melkeku
5,29680
0,00530
Kvige < 1 år
3,19635
0,00320
Kvige > 1 år
4,38356
0,00438
Okse < 1 år
2,73973
0,00274
Okse > 1 år
5,57078
0,00557
Avlsgris
Slaktegris
2,67884
0,00268
Høns
11,98630
0,01199
4,73811
0,00474
Avlskylling
1,70830
0,00171
Slaktekylling
Column4
Column5
Column6
Column7
Column8
Column9
Column10
Column11
Column12
Column5
Column6
Column7
Column8
Column9
Column10
Column11
Column12
kg N2O/m3 gjødsel VTB
0,00785
0,00832
0,00502
0,00689
0,00431
0,00875
0,00421
0,01884
0,00745
0,00268
* Setter utslippet likt den laveste standardverdien i IPCC, se tabell 6.7 side 121 i metoderapporte
Column1
Column2
Column3
Tabell 21: Lystgassutslipp fra ammoniakkavdamping ‐ N2O per VTB
kg NH3/m3 gjødsel biogass N2O‐N/m3 VTB *
0,14401
0,00119
Melkeku
0,15279
0,00126
Kvige < 1 år
0,09220
0,00076
Kvige > 1 år
0,12644
0,00104
Okse < 1 år
0,07903
0,00065
Okse > 1 år
1,04715
0,00862
Avlsgris
Slaktegris
0,50355
0,00415
Høns
3,08838
0,02543
1,22082
0,01005
Avlskylling
0,44016
0,00362
Slaktekylling
* Det dannes 0.01 kg N2O‐N/kg NH3‐N
Column4
kg N2O/m3 gjødsel VTB
0,00186
0,00198
0,00119
0,00164
0,00102
0,01355
0,00652
0,03997
0,01580
0,00570
Column1
Column2
Column3
Column4
Tabell 22: Ammoniakkavdamping fra spredning av råtnerest ‐ NH3 per VTB
kg N/m3 gjødsel original kg N/m3 etter bioreaktor kg NH3‐N/kg N spredt*
Melkeku
4,9924
4,8738
0,3350
5,2968
5,1710
0,3350
Kvige < 1 år
3,1963
3,1204
0,3350
Kvige > 1 år
4,3836
4,2794
0,3350
Okse < 1 år
2,7397
2,6746
0,3350
Okse > 1 år
5,5708
4,7084
0,3350
Avlsgris
Slaktegris
2,6788
2,2642
0,3350
Høns
11,9863
9,4429
0,3350
4,7381
3,7327
0,3350
Avlskylling
1,7083
1,3458
0,3350
Slaktekylling
Column5
Column6
Column7
kg NH3‐N/m3 gjødsel biogakg NH3/m3 gjødsel biogass
1,6327
1,9826
1,7323
2,1035
1,0453
1,2693
1,4336
1,7408
0,8960
1,0880
1,5773
1,9153
0,7585
0,9210
3,1634
3,8412
1,2505
1,5184
0,4508
0,5475
Column8
Column9
kg NH3/m3 gjødsel orig
1,862
1,976
1,192
1,635
1,022
1,775
0,854
2,807
1,109
0,400
økning for biogass
6,48 %
6,48 %
6,48 %
6,48 %
6,48 %
7,91 %
7,91 %
36,86 %
36,86 %
36,86 %
Column8
Column9
kg N2O/m3 gjødsel orig
0,090
0,095
0,058
0,079
0,049
0,086
0,041
0,136
0,054
0,019
økning for biogass
6,48 %
6,48 %
6,48 %
6,48 %
6,48 %
7,91 %
7,91 %
36,86 %
36,86 %
36,86 %
Column10
Column11
Column12
Column10
Column11
Column12
* V antar samme faktor for NH3‐N/kg N‐tot som for konvensjonell, dvs 33.5 % avdamping til NH3. Dette gir et større tall siden N‐innholdet er størr
Column1
Column2
Column3
Tabell 23: Lystgassutslipp fra spredning av råtnerest ‐ N2O per VTB
kg N/m3 etter bioreaktor kg N2O‐N/m3 VTB
Melkeku
4,87
0,06092
5,17
0,06464
Kvige < 1 år
3,12
0,03901
Kvige > 1 år
4,28
0,05349
Okse < 1 år
2,67
0,03343
Okse > 1 år
4,71
0,05886
Avlsgris
Slaktegris
2,26
0,02830
Høns
9,44
0,11804
3,73
0,04666
Avlskylling
1,35
0,01682
Slaktekylling
Column4
Column5
Column6
Column7
kg N2O/m3 VTB
0,09574
0,10157
0,06129
0,08406
0,05254
0,09249
0,04447
0,18549
0,07332
0,02644
* Standard utslippsfaktor for direkteutslip av N2O er 0.0125 kg N2O‐N/kg N (metoderapport side 126, kap 6.4.4).
Column1
Column2
Column3
Column4
Tabell 24: Lystgassutslipp fra ammoniakkavdamping ved spredning av råtnerest ‐ N2O per VTB
kg NH3‐N/m3 gjødsel biogakg N2O‐N/m3 VTB
kg N2O/m3 VTB
1,63
0,01633
0,02566
Melkeku
1,73
0,01732
0,02722
Kvige < 1 år
1,05
0,01045
0,01643
Kvige > 1 år
1,43
0,01434
0,02253
Okse < 1 år
0,90
0,00896
0,01408
Okse > 1 år
1,58
0,01577
0,02479
Avlsgris
Slaktegris
0,76
0,00758
0,01192
Høns
3,16
0,03163
0,04971
1,25
0,01250
0,01965
Avlskylling
0,45
0,00451
0,00708
Slaktekylling
Column5
Column6
Column7
Column8
Column9
Column10
Column11
Column12
Column6
Column7
Column8
Column9
Column10
Column11
Column12
* Standard utslippsfaktor for indirekteutslipp av N2O er 0.01 kg N2O‐N/kg NH3‐N (metoderapport side 126).
Column1
Column2
Column3
Tabell 25: Nitrogenavrenning ved spredning av råtnerest ‐ N per VTB
kg N/m3 etter bioreaktor kg N avrenng/N spredt *
Melkeku
4,87
0,18000
5,17
0,18000
Kvige < 1 år
3,12
0,18000
Kvige > 1 år
4,28
0,18000
Okse < 1 år
2,67
0,18000
Okse > 1 år
4,71
0,18000
Avlsgris
Slaktegris
2,26
0,18000
Høns
9,44
0,18000
3,73
0,18000
Avlskylling
1,35
0,18000
Slaktekylling
Column4
Column5
kg N avrenning/m3 VTB
0,87728
0,93078
0,56168
0,77030
0,48144
0,84751
0,40755
1,69973
0,67189
0,24225
* Standard avrenning på 18 pst, samme som for husdyrgjødsel ellers. Dette gir et større absolutt‐tall siden innholdet av N er større he
Column1
Column2
Column3
Column4
Tabell 26: Lystgassutslipp fra nitrogenavrenning ved spredning av råtnerest ‐ N2O per VTB
kg N avrenning/m3 VTB
kg N2O‐N/kg N avrenning kg N2O/m3 VTB
0,88
0,02193
0,03446
Melkeku
0,93
0,02327
0,03657
Kvige < 1 år
0,56
0,01404
0,02207
Kvige > 1 år
0,77
0,01926
0,03026
Okse < 1 år
0,48
0,01204
0,01891
Okse > 1 år
0,85
0,02119
0,03330
Avlsgris
Slaktegris
0,41
0,01019
0,01601
Høns
1,70
0,04249
0,06677
0,67
0,01680
0,02640
Avlskylling
0,24
0,00606
0,00952
Slaktekylling
Column5
* Standard utslippsfaktor for direkteutslip av N2O er 0.0125 kg N2O‐N/kg N (metoderapport side 126, kap 6.4.4).
Column6
Column7
Column8
Column9
Column10
Column11
Column12
Vedlegg N3
Livsløpsinventar for biogassanleggene på Brekstad/Ørland og Frosta
Multipliers/
Compartment
Quantity (in)
Quantity (out)
Units
Comments
References
Notes: text in grey is for clarification purposes; these values are not included in the SimaPro process. Text in bold turquoise are pre‐defined Ecoinvent 2.1 processes.
All inventory values are based on 1‐year operational period.
Manure management, by biogas facility Brekstad/N
Functional Unit
Manure management, at Brekstad
84 001 m3
Requirements
Electricity to grid, at biogas plant, Brekstad
Digestate spreading, at Brekstad
14 605 406
MJe
77 459
m3
Electricity to grid, at biogas plant, Brekstad
Functional Unit
Electricity to grid, at biogas plant, Brekstad
20 425 391 MJe
(Net electricity produced; analyze this quantity)
14 605 406
Equivalent Gwhe is 4.06 GWhw = 14 605 Gje
Byproducts
Heat to grid, at biogas plant, Brekstad
24 510 469 MJh
(Net heat produced)
8 861 103
Requirements
Biogas, from anaerobic digestion of manure, at Brekstad plant
2 771 423
m3
Cogen unit 160kWe, common components for heat+electricity/RER/I U
0,05165
p
Cogen unit 160 kWe, components for electricity only/RER/I S
0,05165
p
Cogen unit 160kWe, components for heat only/RER/I S
0,05165
p
Emissions
Carbon dioxide
4 072 312 kg
Nitrogen oxides
505 kg
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
1 614 kg
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
32 kg
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
NMVOC
2,80 kg
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Dinitrogen monoxide
3,50 kg
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
29 kg
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
0 kg
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Carbon monoxide
Methane
Sulfur dioxide
Platinum
Biogas, from anaerobic digestion of manure, at Brekstad plant
Functional Unit
Biogas, from anaerobic digestion of manure, at Brekstad plant
2 771 423 m3
Requirements
Biogas, from pre‐digestion storage, with biogas collection, at Brekstad plant
83 143
m3
Digestate liquids, at Brekstad biogas plant
77 459
m3
Anaerobic biogas reactor, at Brekstad plant
84 001
m3
Transport of manure, to Brekstad biogas plant, 10 km single trip
84 001
m3
Emissions
Methane
10 316 kg
Carbon dioxide
23 211 kg
Set up with a biogenic carbon 'switch'; neglected as biogenic emissions when the switch is equal to 1. Calculated using stoichiometry
Multipliers/
Compartment
Quantity (in)
Quantity (out)
Units
Comments
References
Biogas, from pre‐digestion storage, with biogas collection, at Brekstad plant
Functional Unit
Biogas, from pre‐digestion storage, with biogas collection, at Brekstad plant
83 143 m3
Requirements
Electricity to grid, at biogas plant, Brekstad
98 001
MJe
Mixing energy
m3
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
4,98
t
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
88,37
t
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
0,09
t
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
0,112
t
Not included in SimaPro inventory due to lack of appropriate Ecoinvent process
Concrete, normal, at plant/CH U
49,76
Reinforcing steel, at plant/RER U
Gravel, round, at mine/CH U
Steel, low‐alloyed, at plant/RER U
Polyester (or other)
Digestate liquids, at Brekstad biogas plant
Functional Unit
Digestate liquids, at Brekstad biogas plant
77 459 m3
Byproducts
Digestate solids, at Brekstad biogas plant
6 541 t
According to separation factor; assumes density of water for both solids and liquids (1000 kg /t)
Requirements
Electricity to grid, at biogas plant, Brekstad
51 334
MJe
Separation energy
Electricity to grid, at biogas plant, Brekstad
5 616 983
MJe
Upgrading energy
12 247 330
MJh
Sanitization duty
Heat to grid, at biogas plant, Brekstad
Concrete, normal, at plant/CH U
74,89
m3
Combined infrastructure for sanitization and digestate storage tanks; construction materials divided by plant lifetime, construction activities neglected
Reinforcing steel, at plant/RER U
7,49
t
Combined infrastructure for sanitization and digestate storage tanks; construction materials divided by plant lifetime, construction activities neglected
132,71
t
Combined infrastructure for sanitization and digestate storage tanks; construction materials divided by plant lifetime, construction activities neglected
Steel, low‐alloyed, at plant/RER U
0,09
t
Combined infrastructure for sanitization and digestate storage tanks; construction materials divided by plant lifetime, construction activities neglected
Polyester (or other)
0,169
t
Not included in SimaPro inventory due to lack of appropriate Ecoinvent process
Gravel, round, at mine/CH U
Anaerobic biogas reactor, at Brekstad plant
Functional Unit
Anaerobic biogas reactor, at Brekstad plant
84 001 m3 capacity
Requirements
Electricity to grid, at biogas plant, Brekstad
Heat to grid, at biogas plant, Brekstad
53 667
MJe
3 402 036
MJh
Mixing energy
Concrete, normal, at plant/CH U
22,87
m3
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Reinforcing steel, at plant/RER U
2,29
t
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
33,88
t
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
0,04307
t
Not included in SimaPro inventory due to lack of appropriate Ecoinvent process
Gravel, round, at mine/CH U
Polyester (or other)
Hjorth et al
Multipliers/
Compartment
Quantity (in)
Quantity (out)
Units
Comments
Digestate spreading, at Brekstad
Functional Unit
Digestate spreading, at Brekstad
77 459 m3
Requirements
Slurry spreading, by vacuum tanker/CH U
77 459
m3
Emissions
Methane
Air
0 kg
Includes emissions from digestate storage
Dinitrogen monoxide
Air
12 643 kg
Includes emissions from digestate storage
Ammonia
Air
151 019 kg
Includes emissions from digestate storage
Total N
Freshwater
66 825 kg
Includes emissions from digestate storage
Transport of manure, to Brekstad biogas plant, 10 km single trip
Functional Unit
Transport of manure, to Brekstad biogas plant, 10 km single trip
84 001 m3
Requirements
Transport, lorry 3.5‐7.5t, EURO4/RER U
2
Raw manure
1 680 018
tkm
84 001
t
Manure management, no biogas facility
Functional Unit
Manure management, at Brekstad
84 001
Requirements
Raw manure storage, at Brekstad
84 001
m3
Raw manure spreading, at Brekstad
84 001
m3
Electricity, medium voltage, production NORDEL, at grid/NORDEL U
14 605 406
MJ
Same as net electricity produced in biogas facility
Heat, OTEC heat exchanger, at brine‐water heat pump 10 kW/RER U
8 861 103
MJ
Same as net heat produced in biogas facility; modified Ecoinvent process to reflect NORDEL electricity source
248 242
kg
Mineral fertilizer use, at Brekstad
Raw manure storage, at Brekstad
Functional Unit
Raw manure storage, at Brekstad
84 001 m3
Requirements
Raw manure
84 001
m3
Emissions
Methane
Air
Dinitrogen monoxide
Air
82 676 kg
1 421 kg
Ammonia
Air
40 807 kg
Total N
Freshwater
‐
kg
References
Multipliers/
Compartment
Quantity (in)
Quantity (out)
Units
Comments
Raw manure spreading, at Brekstad
Functional Unit
Raw manure spreading, at Brekstad
84 001 m3
Requirements
Slurry spreading, by vacuum tanker/CH U
84 001
m3
Emissions
Methane
Air
Dinitrogen monoxide
Air
‐
11 139 kg
Ammonia
Air
141 721 kg
Total N
Freshwater
29 578 kg
Heat, OTEC heat exchanger, at brine‐water heat pump 10 kW/RER U
Functional Unit
Heat, OTEC heat exchanger, at brine‐water heat pump 10 kW/RER U
1 MJ
Requirements
Energy, geothermal, converted
0,744
Electricity, low voltage, production NORDEL, at grid/NORDEL U
0,0712
MJ
kWh
Refrigerant R134a, at plant/RER U
2,50E‐06
kg
Borehole heat exchanger 150 m/CH/I U
2,78E‐07
p
Heat pump, brine‐water, 10kW/CH/I U
6,40E‐07
p
Emissions
Heat, waste
1 MJ
Ethane, 1,1,1,2‐tetrafluoro‐, HFC‐134a
2,50E‐06 kg
Mineral fertilizer use, at Brekstad
Functional Unit
Mineral fertilizer use, at Brekstad
248 242 kg
Requirements
Ammonium nitrate phosphate, as N, at regional storehouse/RER U
Ammonium nitrate phosphate, as P2O5, at regional storehouse/RER U
190 917
kg
Calculated to match nutrient efficiency (gjødseleffekt) of digestate
57 325
kg
Calculated to match nutrient efficiency (gjødseleffekt) of digestate
Emissions
Dinitrogen monoxide
Air
Ammonia
Air
5 130 kg
Nitrogen, total
Freshwater
34 365 kg
Phosphorus, total
Freshwater
1 146 kg
2 318 kg
References
Multipliers/
Compartment
Quantity (in)
Quantity (out)
Units
Comments
References
Notes: text in grey is for clarification purposes; these values are not included in the SimaPro process. Text in bold turquoise are pre‐defined Ecoinvent 2.1 processes.
All inventory values are based on 1‐year operational period.
Manure management, by biogas facility Brekstad/N
Functional Unit
Manure management, at Brekstad
Requirements
Electricity to grid, at biogas plant, Brekstad
Digestate spreading, at Brekstad
31 525 m3
6 025 343
28 962
MJe
m3
Electricity to grid, at biogas plant, Frosta
Functional Unit
Electricity to grid, at biogas plant, Frosta
(Net electricity produced)
8 415 902 MJe
6 025 343
Byproducts
Heat to grid, at biogas plant, Frosta
(Net heat produced)
Requirements
Biogas, from anaerobic digestion of manure, at Frosta plant
Cogen unit 160kWe, common components for heat+electricity/RER/I U
Cogen unit 160 kWe, components for electricity only/RER/I S
Cogen unit 160kWe, components for heat only/RER/I S
10 099 083 MJh
4 225 898
1 130 494
0,05165
0,05165
0,05165
Emissions
Carbon dioxide
Nitrogen oxides
Carbon monoxide
Methane
NMVOC
Dinitrogen monoxide
Sulfur dioxide
Platinum
p
p
p
1 661 141
206
659
13
1,14
1,43
12
0
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
Biogas, from anaerobic digestion of manure, at Frosta plant
Functional Unit
Biogas, from anaerobic digestion of manure, at Frosta plant
Requirements
Biogas, from pre‐digestion storage, with biogas collection, at Frosta plant
Digestate liquids, at Frosta biogas plant
Anaerobic biogas reactor, at Frosta plant
Transport of manure, to Frosta biogas plant, 10 km single trip
Emissions
Methane
Carbon dioxide
loss to internal use is the difference: 2 390 559;
1 130 494 m3
33 915
28 962
31 525
31 525
m3
m3
m3
m3
4 208 kg
9 468 kg
Set up with a biogenic carbon 'switch'; neglected as biogenic emissions when the switch is equal to 1. Calculated using stoichiometry
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Multipliers/
Compartment
Quantity (in)
Quantity (out)
Units
Comments
References
Biogas, from pre‐digestion storage, with biogas collection, at Frosta plant
Functional Unit
Biogas, from pre‐digestion storage, with biogas collection, at Frosta plant
Requirements
Electricity to grid, at biogas plant, Frosta
Concrete, normal, at plant/CH U
Reinforcing steel, at plant/RER U
Gravel, round, at mine/CH U
Steel, low‐alloyed, at plant/RER U
Polyester (or other)
33 915 m3
36 780
22,49
2,25
33,17
0,08528
0,042162867
MJe
m3
t
t
t
t
Mixing energy
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Not included in SimaPro inventory due to lack of appropriate Ecoinvent process
Digestate liquids, at Frosta biogas plant
Functional Unit
Digestate liquids, at Frosta biogas plant
28 962 t
Byproducts
Digestate solids, at Frosta biogas plant
Requirements
Electricity to grid, at biogas plant, Frosta
Electricity to grid, at biogas plant, Frosta
Heat to grid, at biogas plant, Frosta
Concrete, normal, at plant/CH U
Reinforcing steel, at plant/RER U
Gravel, round, at mine/CH U
Steel, low‐alloyed, at plant/RER U
Polyester (or other)
2 564 t
19 266
2 314 373
4 596 406
33,87
3,39
49,81
0,09
0,0633
According to separation factor; assumes density of water for both solids and liquids (1000 kg /t)
MJe
MJe
MJh
Separation energy
Upgrading energy
Sanitization duty
t
t
t
t
t
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Not included in SimaPro inventory due to lack of appropriate Ecoinvent process
Hjorth et al
Anaerobic biogas reactor, at Frosta plant
Functional Unit
Anaerobic biogas reactor, at Frosta plant
Requirements
Electricity to grid, at biogas plant, Frosta
Heat to grid, at biogas plant, Frosta
Concrete, normal, at plant/CH U
Reinforcing steel, at plant/RER U
Gravel, round, at mine/CH U
Polyester (or other)
31 525 m3 yearly capacity
20 141
1 276 779
10,94
1,09
12,71
0,02
MJe
MJh
Mixing energy
m3
t
t
t
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Infrastructure construction materials divided by plant lifetime; construction activities neglected
Ecoinvent
Ecoinvent
Ecoinvent
Multipliers/
Compartment
Quantity (in)
Quantity (out)
Units
Comments
Digestate spreading, at Frosta
Functional Unit
Digestate spreading, at Frosta
28 962 m3
Requirements
Slurry spreading, by vacuum tanker/CH U
Emissions
Methane
Dinitrogen monoxide
Ammonia
Total N
28 962
Air
Air
Air
Freshwater
m3
‐
kg
4 045 kg
46 809 kg
20 713 kg
Transport of manure, to Frosta biogas plant, 10 km single trip
Functional Unit
Transport of manure, to Frosta biogas plant, 10 km single trip
31 525 m3
Requirements
Transport, lorry 3.5‐7.5t, EURO4/RER U
Raw manure
2
630 508
31 525
tkm
t
Manure management, no biogas facility, at Frosta
Functional Unit
Manure management, no biogas facility, at Frosta
31 525 m3
Requirements
Raw manure storage, at Frosta
Raw manure spreading, at Frosta
Electricity, medium voltage, production NORDEL, at grid/NORDEL U
Heat, light fuel oil, at industrial furnace 1MW/RER U
Mineral fertilizer use, at Frosta
Carbon dioxide production, from propane combustion, at Frosta
31 525
31 525
6 025 343
4 225 898
104 920
1 145 615
m3
m3
MJ
MJh
kg
kg
Raw manure storage, at Frosta
Functional Unit
Raw manure storage, at Frosta
31 525 m3
Requirements
Raw manure
Emissions
Methane
Dinitrogen monoxide
Ammonia
Total N
31 525
Air
Air
Air
Freshwater
m3
‐
33 530 kg
766 kg
22 454 kg
kg
Same as net electricity produced in biogas facility
Same as net heat produced in biogas facility
References
Multipliers/
Compartment
Quantity (in)
Quantity (out)
Units
Comments
References
Raw manure spreading, at Frosta
Functional Unit
Raw manure spreading, at Frosta
31 525 m3
Requirements
Slurry spreading, by vacuum tanker/CH U
31 525
Emissions
Methane
Dinitrogen monoxide
Ammonia
Air
Air
Air
Total N
Freshwater
m3
‐
3 429 kg
43 621 kg
12 500 kg
Mineral fertilizer use, at Frosta
Functional Unit
Mineral fertilizer use, at Frosta
104 920 kg
Requirements
Ammonium nitrate phosphate, as N, at regional storehouse/RER U
Ammonium nitrate phosphate, as P2O5, at regional storehouse/RER U
69 941
34 979
kg
kg
Emissions
Dinitrogen monoxide
Ammonia
Nitrogen, total
Air
Air
Freshwater
1 879 kg
849 kg
12 589 kg
Phosphorus, total
Freshwater
700 kg
Calculated to match nutrient efficiency (gjødseleffekt) of digestate
Calculated to match nutrient efficiency (gjødseleffekt) of digestate
Carbon dioxide production, from propane combustion, at Frosta
Functional Unit
Carbon dioxide production, from propane combustion, at Frosta
1 145 615 kg
Requirements
Industrial furnace, natural gas/RER/I U
Propane/ butane, at refinery/RER U
Emissions
Carbon dioxide
Nitrogen oxides
Carbon monoxide
Methane
NMVOC
Dinitrogen monoxide
Sulfur dioxide
Platinum
0,053
381 872
Air
Air
Air
Air
Air
Air
Air
Air
p
kg
1 145 615
309
659
13
1,1
1,4
12
0
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
Calculated using stoichiometry
EPA states emissions from propane/butane combustion are the same as that of natural gas, with the exception of N2O emissionEPA, Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Ecoinvent
Ecoinvent
Calculated using a ratio relative to CO2 produced. Based on emissions in combustion of natural gas in Ecoinvent process.
Appendiks O
Vedlegg O
Sammendrag fra Christine Hung fordypningsemne høsten 2009
















             

                


               
            
             


             
            
             

               

       



             
         
            
             


           
          
          


          
              

           
         
             



Appendiks P
Vedlegg P
Prosjektrapport for sommerprosjekt 2009
Christine Hung, for MiSA AS
Manure‐Derived Biogas Byproducts Literature Search
Manure‐Derived Biogas Byproducts Literature Search
for MiSA
Christine Hung
Trondheim, 2009
Source name
Functional Unit
Byproducts
(Monreal,
Barclay, &
Rousselle, 2004)
(Berglund &
Börjesson, 2006)
No LCA information
(call for LCA study
proposals)
Not an LCA (mass
balance calculation)
Bioproducts/land
spreading of manure
(Börjesson &
Berglund, 2006)
Not an LCA (literature
review)
1 MJ heat
1 MJ heat & power
1 MJ kinetic energy
1 MJ useful energy
(combined heat and
power produced)
Spreadable
biofertilizer
(Calzoni et al.,
2000)
Accounting of byproducts
N/A
Energy and drying
requirements of raw
materials allocated using
mass balances
Comparative study
(emissions due to manure
spreading disregarded)
Spreadable swine ma System expansion (swine
nure
manure considered in
both reference and target
cases)1
(Carlsson‐
No LCA data
N/A
Emissions were calculated
kanyama, 2007)
from database and
statistical information
(Casey & Holden, 1 kg energy corrected meat
No allocation
2005)
milk over the time of
Mass allocation
one year
Economic allocation
(Cederberg &
1 kg energy corrected Meat, calf (milk
 No allocation
Stadig, 2003)
milk leaving farm‐
system)
 Economic
1
Target
product
N/A
Follow‐up
Literature?
N/A
N/A
N/A
Biogas
N/A
Bioenergy
from crops,
manure
N/A
N/A
milk
Milk, meat2
Carlsson
Kanyama Linden
2001
Cederberg
Dalerius 2001
Cederberg
Mattson 2000
Liquid swine manure, products of livestock keeping are not included in analyzed system. Reference system is fossil‐fuel derived oil.
Article was a study on allocation in meat and dairy industries; it was determined that due to the interrelated nature of these two industries, that system
expansion was the best method to deal with emissions.
2
2
Source name
Functional Unit
Byproducts
Accounting of byproducts
gate or
1 kg energy corrected
bone‐free meat
leaving farm‐gate


(Chadwick,
Sneath, Phillips,
& Pain, 1999)
(Cherubini,
Bargigli, &
Ulgiati, 2008)
No LCA data – study
entailed compilation
of N2O emissions
Waste produced in a
year in Rome, Italy
(Chevalier &
Meunier, 2005)
1 MJ electricity, 1.6
MJ heat
(Contreras, Rosa, 216 t/d sugar
Pérez, & Van
production
N/A
Target
product
allocation
Cause‐effect
physical
(‘biological’)
allocation
System
expansion (consid
ered best method
of allocation)
N/A
N/A
Compostable matter
Heavy wastes
(landfill)
Electricity
Exergy content of
output (ie, biogas,
compostable matter)
fertilizer
System expansion/Product Heat,
substitution3
electricity (co‐
and trigen
power plants)
System expansion/Product Cane sugar
substitution
production
‐wastewater,
filtercake, ashes
Follow‐up
Literature?
Municipal
waste
management
N/A
N/A
N/A
Cederberg,Mads
on
3
Crop residues are renewable resources. All the CO2 emitted by the biogas CHP unit must be cancelled since it can be considered as previously taken away
from the atmosphere.
• From text: “Crop residues are renewable resources. All the CO2 emitted by the biogas CHP unit must be cancelled since it can be considered as previously
taken away from the atmosphere . Moreover,CH4 emissions occur … Those methane emissions are avoided by biogas co‐generation. As a consequence, for
each volume of biogas (e.g. 1 N m3) produced by AD, we deduce 5% of CH4 emissions (35.7 g) and add 5% of CO2 emissions (98.2 g). This results in a negative
global warming impact since the GWP of methane is 21times that of carbon dioxide.
3
Source name
Langenhove,
2009)
(Cuéllar &
Webber, 2008)
(Dalemo,
Bjorklund, &
Sonesson, n.d.)
Functional Unit
Byproducts
Accounting of byproducts
Target
product
Follow‐up
Literature?
‐alcohol, biogas4
Manure
No LCA/allocation
data; study uses mass
balance equations
and statistical data
1000 lbs animal
weight
Nutrients :
No allocation data
170 tonnes N, 111
tonnes P
(Demirbas, 2006) No LCA/allocation
data
(2008)
No LCA/allocation
data
(Ag Environment No LCA/allocation
Solutions, 2002) data
(Engström,
No LCA data per se;
Wadeskog, &
IOA
Finnveden,
2007)
(Eriksson,
42 PJ of heat
System expansion?
(emissions from manure
spreading scenario
subtracted from reference
scenario with coal
combustion)
System expansion?
(various scenarios
examined)
biogas
Artificial
fertilizer
(versus
compost/aero
bic digestion
residue)
N/A
N/A
Dalemo 1998
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Inventories referred
contained allocation data
for individual industries
N/A
N/A
Emissions data taken from
N/A
N/A
Heat, power (biofuel
N/A
Finnveden et al
4
Comparative LCA analysis with four alternatives; the first/reference scenario represents conventional sugar production with the use of synthetic fertilizers,
pesticides, bagasse combustion, with the use of molasses and agricultural wastes as animal feed. Alternatives II, III and IV consider the use of wastewater,
filter cake and ashes for the substitution of synthetic fertilizers. In Alternative III filter cake and wastewater are used for biogas production while Alternative IV
includes alcohol and biogas production into sugar production.
4
Source name
Finnveden,
Ekvall, &
Bjorklund, 2007)
(Garnett, 2009)
Functional Unit
Byproducts
produced
powered CHP)
other studies
Per kg of agricultural
product (meat, milk,
etc)
Leather, manure,
wool, etc.
Not directly addressed
(not an LCA study per se)
(Gibbons,
Ramsden, &
Blake, 2006)
(Hartmann,
2006)
No LCA data
1 TJ electricity fed
into public grid
Biogas slurry
Thermal energy
(Holm‐Nielsen,
2008)
No LCA data or
allocation
information
1 ton dry solids
biofertilizer
(Hong, Hong,
Otaki, & Jolliet,
2009)
Accounting of byproducts
N/A
N/A
Ecological effects of
byproducts (eg biogas
slurry) not taken into
account
Substitution by actual
processes
N/A
Biogas (anaerobic
digestion)
Composted
sludge/soil
conditioner(compost
Not addressed directly; it
is implied that emissions
credits were determined
from literature
Target
product
Livestock
Farm level
agriculture
Follow‐up
Literature?
2000
Cederberg,
Stadig 2003
Garnett 2008
Lovett 2006
Mila` i Canals,
2007, 2002
Berlin 2004
...
N/A
biogas
N/A
N/A
N/A
Wastewater
treatment
plant sludge
Houillon, Jolliet
2005
Hospido et al
2005
5
Source name
(Ishikawa,
Hoshiba, Hinata,
& Hishinuma,
2006)
(Johnson, Jane,
Franzluebbers,
Weyers, &
Reicosky, 2007)
(Kirkeby &
Christensen,
2005)
Functional Unit
Byproducts
Accounting of byproducts
ing)
Fly ash (incineration)
Recyclable slag and
metals (melting)
Per biogas plant, built No LCA allocation
in 2001
info
No LCA information;
data collected was
through physico‐
chemical
measurements
Amount of
household waste
generated in one of
three area types
(Kramer, Moll, &
Nonhebel, 1999)
1 kg agricultural crop
production in
Netherlands
(Lagu\\"e,
Landry, &
Roberge, 2005)
No LCA information,
but states
importance of
considering
substitution of
synthetic fertilizers
N/A
varies
N/A
6
Follow‐up
Literature?
N/A
N/A
Hinata,
Hara,2003
Hishinuma, 2002
N/A
N/A
Chadwick 2000
Transfer coefficients
developed through
material balance
(chemical composition of
waste)
Economic value based on
straw and cereal prices
(does not consider crop
rotation, only use of
fertilizers and pesticides)
N/A
Agricultural co‐
products (straw)
Target
product
Solid waste
management
N2O fertilizer
(Calcium
ammonium
nitrate)
N/A
N/A
N/A
Source name
(Lantz, n.d.)
(Leng, Wang,
Zhang, Dai, & Pu,
2008)
Functional Unit
No LCA allocation
data
100,000 ton EtOH
Byproducts
N/A
Denatured
EtOH
Manure/slurry
kg (litre) milk sold
(Loyon, Guiziou,
Beline, & Peu,
2007)
(Pehnt, 2006)
No LCA data
Ammonia
Manure/slurry
1 kWh electricity or
heat
No LCA data
Doesn’t say
No LCA data
1 year of manure for
N/A
Target
product
N/A
CO2
System expansion
Dried Distillers’ Grain Economic/market value
with Soluble (DDGS)
Manure
Dirty water
Modeling
Silage effluent
Urine
Manure/slurry
(Lovett, Shalloo,
& Dillon, 2003)
(Petersson,
2007)
(Ravindranath,
Balachandra,
Dasappa, & Usha
Rao, 2006)
(Row & Neabel,
Accounting of byproducts
Measured , simulation
Dairy
Follow‐up
Literature?
N/A
N/A
Chadwick,2000
Kaltschmitt,1997
Lovett,2003
Phillips, 1997
Reinhardt,1993
Yamulki, 1998
Yan, 2000
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Substitution
Manure (to
Chantigny,
Accounting of byproducts
Target
product
produce
electricity,
heat,
biofertilizer)
Follow‐up
Literature?
Rochette, et al
2003
Peterson, 1999
Sommer, 2002
Livestock
solid waste
N/A
manure
N/A
Electricity, heat,
7
Source name
Functional Unit
Byproducts
2005)
1000 head beef cattle marketable nitrogen
(1200 kg dry weight
(biofertilizer), cow
manure)
disposal, recovered
water
(manure supplemented
with synthetic fertilizer;
electricity generation)5
(Sandars et al.,
2003)
1000 kg pork dead
weight
System expansion
(Sneath, Beline,
Hilhorst, & Peu,
2006)
(Thomassen,
Dalgaard,
Heijungs, & de
Boer, 2008)
No LCA data;
experimental results
Production of
bioenergy, increased
crop yields, reduced
fertilizer demand6
N/A
1 kg of fat and
protein‐corrected
milk leaving farm
gate
Animals, exported
crops (conventional
milk)
Animals, exported
crops and manure
(organic milk)
Economic allocation
Milk
N/A
1 kg of fat and
protein‐corrected
milk leaving farm
gate
Milk, animals
Mass, economic allocation
System expansion
Dairy
N/A
(Thomassen,
Calker, &
Iepema, 2008)
N/A
5
Biofertilizer is assumed to be applied from IMUS (biogas production) system, while manure is applied to land in a Current Practice scenario. The manure is
supplemented with synthetic fertilizer is the latter scenario to deliver the same quantity of nitrogen to the land as the biofertilizer. Other nutrients (phosphate,
etc) are not considered. Electricity generation sources in Alberta were assumed to be, in decreasing order, coal, natural gas, wind, biomass and other.
Processes in current practice considered include manure storage and spreading, synthetic fertilizer production and spreading, handling of deadstock, and
electricity generation in Alberta.
6
Displaced energy and emissions from application of manure to land
8
Source name
Functional Unit
(Thyø & Wenzel,
2007)
98,851 km transport
82.2 GJ power
85.0 GJ heat
No LCA data; study
related to
experimental results
kg milk
Degassed biomass
Manure
Calculated using animal
feed data
Dairy
N/A
No LCA data
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
(Uemura et al.,
2008)
(Vergé, Dyer,
Desjardins, &
Worth, 2007)
(Wei, Chen, Qu,
Lin, & Chen,
2009)
(Weidema &
Meeusen, 2000)
Not an LCA study;
discusses only
sources of data for
agricultural LCAs.
“Allocation is up to
the LCA practicioner”
(Weiss, Eveborn, Wastewater
& Gustafsson,
treatment from one
2008)
person‐equivalent
per year
(Yiridoe, Gordon, $/farm, with several
& Brown, 2009)
size categories
(Zah, Gauch,
Hischier, &
Not English
Byproducts
Accounting of byproducts
Consequential LCA
N/A
N/A
No
allocation/byproduct
data
Waste solids (bio‐
based fertilizer,
fibre)
Waste liquids
(reusable water)
N/A
Target
product
Biogas
N/A
Follow‐up
Literature?
N/A
N/A
Economic allocation
Biogas
N/A
N/A
N/A
N/A
9
Source name
Functional Unit
Byproducts
Accounting of byproducts
Lehmann, 2007)
10
Target
product
Follow‐up
Literature?
(2008). Current Bioenergy Application and Conversion Technologies in the Nordic Countries. Components.
Ag Environment Solutions,, L. (2002). Tinesdale Farms Anaerobic Digestion: A Biomass Energy Project.
Berglund, M., & Börjesson, P. (2006). Assessment of energy performance in the life‐cycle of biogas production. Biomass and Bioenergy, 30 (3),
254–266. Elsevier.
Börjesson, P., & Berglund, M. (2006). Environmental systems analysis of biogas systems—Part I: Fuel‐cycle emissions. Biomass and Bioenergy, 30
(5), 469–485. Elsevier.
Calzoni, J., Caspersen, N., Dercas, N., Gaillard, G., Gosse, G., Hanegraaf, M., et al. (2000). Bioenergy for Europe: Which ones fit best. A
comparative analysis for the Community. Contract CT.
Carlsson‐kanyama, A. (2007). Non‐CO2 greenhouse gas emissions associated with food production: methane (CH4) and nitrous oxide (N2O).
Group. Stockholm.
Casey, J., & Holden, N. (2005). Analysis of greenhouse gas emissions from the average Irish milk production system. Agricultural systems, 86 (1),
97–114. Elsevier.
Cederberg, C., & Stadig, M. (2003). System expansion and allocation in life cycle assessment of milk and beef production. The International
Journal of Life Cycle Assessment, 8 (6), 350–356. Springer.
Chadwick, D., Sneath, R., Phillips, V., & Pain, B. (1999). A UK inventory of nitrous oxide emissions from farmed livestock. Atmospheric
Environment, 33 (20), 3345–3354. Elsevier.
Cherubini, F., Bargigli, S., & Ulgiati, S. (2008). Life cycle assessment of urban waste management: Energy performances and environmental
impacts. The case of Rome, Italy. Waste Management, 28, 2552‐2564.
Chevalier, C., & Meunier, F. (2005). Environmental assessment of biogas co‐or tri‐generation units by life cycle analysis methodology. Applied
thermal engineering, 25 (17‐18), 3025–3041. Elsevier.
Contreras, A., Rosa, E., Pérez, M., & Van Langenhove, H. (2009). Comparative Life Cycle Assessment of four alternatives for using by‐products of
cane sugar. Journal of Cleaner Production, 17, 772‐779.
11
Cuéllar, A., & Webber, M. (2008). Cow power: the energy and emissions benefits of converting manure to biogas. Environmental Research
Letters, 3 (3), 034002. Institute of Physics Publishing.
Dalemo, M., Bjorklund, A. E., & Sonesson, U. G. (n.d.). Environmental impact of NPK‐fertiliser versus anaerobic digestion residue or compost ‐ A
systems analysis. In 8th International Conference on Management Strategies for Organic Waste use in Agriculture (pp. 139‐147).
Brittany, France.
Demirbas, A. (2006). Biogas potential of manure and straw mixtures. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 28
(1), 71–78. Taylor \& Francis.
Engström, R., Wadeskog, A., & Finnveden, G. (2007). Environmental assessment of Swedish agriculture. Ecological Economics, 60 (3), 550–563.
Elsevier.
Eriksson, O., Finnveden, G., Ekvall, T., & Bjorklund, A. (2007). Life cycle assessment of fuels for district heating: A comparison of waste
incineration, biomass‐ and natural gas combustion. Energy Policy, 35 (2), 1346‐1362.
Garnett, T. (2009). Livestock‐related Greenhouse Gas Emissions: Impacts and Options for Policy Makers. Envt. Sci. Policy, 12, 491–503.
Gibbons, J., Ramsden, S., & Blake, A. (2006). Modelling uncertainty in greenhouse gas emissions from UK agriculture at the farm level.
Agriculture, Ecosystems and Environment, 112 (4), 347–355. Elsevier.
Hartmann, J. K. (2006). Life‐cycle‐assessment of industrial scale biogas plants.
Holm‐Nielsen, J. B. (2008). Digestate utilisation and management Biofertilizer optimal recycling! Fertilizer quality – Post‐treatment and
application. Energy.
Hong, J., Hong, J., Otaki, M., & Jolliet, O. (2009). Environmental and economic life cycle assessment for sewage sludge treatment
processes in Japan. Waste Management, 29 (2), 696‐703.
Ishikawa, S., Hoshiba, S., Hinata, T., & Hishinuma, T. (2006). Evaluation of a biogas plant from life cycle assessment (LCA). International Congress
Series, 1293, 230 ‐ 233.
12
Johnson, Jane, M., Franzluebbers, A. J., Weyers, S. L., & Reicosky, D. C. (2007). Agricultural opportunities to mitigate greenhouse gas emissions.
Environmental Pollution, 150.
Kirkeby, J., & Christensen, T. (2005). Modelling of life cycle assessment of solid waste management systems and technologies. er.dtu.dk.
Kramer, K., Moll, H., & Nonhebel, S. (1999). Total greenhouse gas emissions related to the Dutch crop production system. Agriculture,
Ecosystems and Environment, 72 (1), 9–16. Elsevier.
Lagu\\"e, C., Landry, H., & Roberge, M. (2005). Engineering for land application systems for livestock manure: A Review. Canadian Biosystems
Engineering, 47, 6–17.
Lantz, M. (n.d.). Heat and power from biogas.
Leng, R., Wang, C., Zhang, C., Dai, D., & Pu, G. (2008). Life cycle inventory and energy analysis of cassava‐based Fuel ethanol in China. Journal of
Cleaner Production, 16 (3), 374–384. Elsevier.
Lovett, D. K., Shalloo, L., & Dillon, P. (2003). A systems approach to quantify greenhouse gas fluxes from pastoral dairy production as affected by
management regime. Agricultural Systems, 88 (2‐3), 156‐179.
Loyon, L., Guiziou, F., Beline, F., & Peu, P. (2007). Gaseous Emissions (NH3,N2O,CH4 and CO2) from the aerobic treatment of piggery slurry ‐
Comparison with a conventional storage system. Biosystems Engineering, 97, 472 ‐ 480.
Monreal, C. M., Barclay, J., & Rousselle, G. (2004). Energy Cogeneration from Agricultural and Municipal Wastes (ECoAMu) National Program.
Ottawa.
Pehnt, M. (2006). Dynamic life cycle assessment (LCA) of renewable energy technologies. Renewable energy, 31 (1), 55–71. Elsevier.
Petersson, A. (2007). Biogas from an international perspective.
Ravindranath, N., Balachandra, P., Dasappa, S., & Usha Rao, K. (2006). Bioenergy technologies for carbon abatement. Biomass and Bioenergy, 30
(10), 826–837. Elsevier.
Row, J., & Neabel, D. (2005). Integrated Manure Utilization System Life‐Cycle Value Assessment. October. Pembina Institute.
13
Sandars, D. L., Audsley, E., Canete, T. R., Cumby, T. R., Scotford, I. M., Williams, A. G., et al. (2003). Environmental Benefits of Livestock Manure
Management Practices and Technology by Life Cycle Assessment. Process Engineering, 84 (3), 267‐281.
Sneath, R., Beline, F., Hilhorst, M., & Peu, P. (2006). Monitoring GHG from manure stores on organic and conventional dairy farms. Agriculture,
Ecosystems and Environment, 112 (2‐3), 122–128. Elsevier.
Thomassen, M. A., Calker, K. J., & Iepema, G. L. (2008). Life cycle assessment of conventional and organic milk production in the Netherlands.
Agricultural Systems, 96, 95‐107.
Thomassen, M., Dalgaard, R., Heijungs, R., & de Boer, I. (2008). Attributional and consequential LCA of milk production. The International Journal
of Life Cycle Assessment, 13 (4), 339–349. Springer.
Thyø, K., & Wenzel, H. (2007). Life Cycle Assessment of Biogas from Maize silage and from Manure. biogasmax.info. Aalborg.
Uemura, S., Ohashi, A., Harada, H., Hoaki, T., Tomozawa, T., Ohara, T., et al. (2008). Production of biologically safe digested manure for land
application by a full‐scale biogas plant with heat‐inactivation. Waste Management & Research, 26 (3), 256‐260.
Vergé, X., Dyer, J., Desjardins, R., & Worth, D. (2007). Greenhouse gas emissions from the Canadian dairy industry in 2001. Agricultural Systems,
94 (3), 683–693. Elsevier.
Wei, X. M., Chen, B., Qu, Y. H., Lin, C., & Chen, G. Q. (2009). Emergy analysis for ‘Four in One’ peach production system in Beijing.
Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 14, 946‐958.
Weidema, B., & Meeusen, M. (2000). Agricultural data for life cycle assessments. Assessment of Food Products. The Hague: Agricultural, 1
(February).
Weiss, P., Eveborn, D., & Gustafsson, J. P. (2008). Environmental systems analysis of four on‐sitewastewater treatment options. Resources,
Conservation and Recycling, 52 (10), 1153‐1161.
Yiridoe, E., Gordon, R., & Brown, B. (2009). Nonmarket cobenefits and economic feasibility of on‐farm biogas energy production. Energy Policy,
37 (3), 1170–1179. Elsevier.
Zah, R., Gauch, M., Hischier, R., & Lehmann, M. (2007). Ökobilanz von Energieprodukten.
14
Appendiks Q
1
Vedllegg Q: Prosesskkunnskap: Biogass fra husdyyrgjødsell og andree
landbruk
ksbasertee avfallsprrodukter på Frostaa – potenssial og
økonomii
INNH
HOLDSF
FORTEGN
NELSE
1
P
POTENSIA
ALET FOR
R PRODUK
KSJON AV BIOGASS
S PÅ FROSSTA .............................. 2
1.1 Mengdee gjødsel peer dyr per årr............................................................................................. 2
1.2 Total tillgjengelig mengde
m
husddyrgjødsel på
p Frosta ........................................................... 2
1.3 Metanuutbytter fra ulike
u
typer ggjødsel .................................................................................. 3
1.4 Planteavvfall som rååstoff for bi ogassprodu
uksjon ................................................................. 4
1.4.1
Poteter og
g andre grønnnsaker ................................................................................. 5
1.4.2
Veksthus ................................................................................................................ 7
Planteavffall – samlett konklusjon
1.4.3
n ........................................................................ 7
F
................................................................ 7
1.5 Samlet estimat for biogasspoteensialet på Frosta
2
N
NOEN ØKO
ONOMISK
KE VURDE
ERINGER ...................
.
........................................................ 8
22.1 Totale investerings
i
skostnader ................................................................................................ 8
22.2 Fordelinng av investteringskostnnader på de ulike delen
ne ................................................... 12
1
22.3 Driftskoostnader ................................................................................................................... 13
1
22.4 Inntekteer ............................................................................................................................. 13
1
3
L
LITTERAT
TUR .......................................................................................................................... 14
1
2
1 PO
OTENSIA
ALET FO
OR PROD
DUKSJON
N AV BIO
OGASS PÅ
Å FROST
TA
1.1 M
Mengde gjød
dsel per dyrr per år
Mengden husdyrggjødsel som
m er tilgjenggelig for opp
psamling og
g utnyttelse som substrrat for biogaasss
type husdyr,
h
aldeer, kjønn, driftsmåte,
d
e
etc.
produkksjon avhennger av en lang rekkee faktorer som
Tabelll 1 gir omtrrentlig årsp
produksjon aav gjødsel for ulike hu
usdyr baserrt på litteratturdata. Dett er
tatt heensyn til beiite ute, bruk
k av strø, ogg at det er flere
f
dyr som
m skiftes peer år, særlig
g for slakteggris
og slaaktekylling. Det er til deels store forrskjeller meellom de ulik
ke kildene.
Tabelll 1 Noen litteraturdata mengde gjøddsel som er tilgjengelig
t
for
f biogassprroduksjon peer dyr per år..
Briseid et
10
al., 201
Sandm
mo,
20099A
Lilleeengen,
2009
Liinne et al.,
2008B
Gjenn
nomsnitt
± st. avvik
Gjødsel per dyr peer år (kg TS)
Husdyr
Amm
mekyr
Melkeekyr
1170
950
141 7
12
200
12
200
1736
1279 ± 269
2 (21 %)
Annett storfe
Okserr > 1 år
Kvigeer > 1 år
Kalveer < 1 år
Andree kyr
950
-
11002
9444
4722
-
600
6
-
519
447
913
733 ± 260
2 (35 %)
Sau og geit
Lam
230
-
899
444
-
125
50
108 ± 76
7 (70 %)
Avlssvin/purker
Slakteesvin
430C
290C
3900
1955
-
644
157
488 ± 137
1 (28 %)
214 ± 69
6 (32 %)
20
20
20
-
122
8
-
9D
6D
-
11
5
3
11 ± 7 (57 %)
Verpeehøner
Livkyyllinger
Slakteekylling
Unghøøns
A
Sanddmo gir flyktigg tørrstoff (VS
S = volatile soolids) per dyr per
p år. Dette er
e omregnet till totalt tørrstoff (TS) ved å
anta aat VS utgjør 80
8 % av TS forr storfe, svin oog sau, og 76 % av TS for fjærfe.
f
Sandm
mo tar ikke hen
nsyn til at dyreene
beiterr ute en del avv tiden. Dette er
e korrigert veed å anta at 75
5 % av årsprod
duksjonen er ttilgjengelig fo
or biogassproduuksjon fra storrfe og 50 % err tilgjengelig ffra sau og geitt.
B
Linnéé et al. tar ikkke hensyn til at stor- og smååfe beiter ute deler
d
av året. Korrigert
K
på saamme måte so
om for Sandm
mo.
C
Briseeid et al. har i motsetning till de øvrige killder høyere gjødselproduksjjon for slaktessvin (430 kg) enn avlssvin
(290 kkg). Det er anntatt at tallene er byttet om, og dette er ko
orrigert i tabellen.
D
Regnnet om til tørrsstoff ved å anta 25 % TS
1.2 Tootal tilgjenggelig mengde husdyrggjødsel på Frosta
F
For å kunne bereegne total mengde
m
gjøddsel (våtvek
kt) må man
n kjenne tørrrstoffinnho
oldet i gjødssla.
ôr, men litteraturdata foor tørrstoff synes
s
likeveel å
Dette vil avhengee av faktoreer som driftssmåte og fô
variere mindre ennn tallene for
f mengde gjødsel perr dyr. Tørrstoffinnholddene i Tabelll 2 er valgtt ut
fra enn gjennomgang av litteeraturen. Foor en grund
dig diskusjo
on av tørrstooffinnholdeet i gjødsel fra
ulike ddyr og driftsmåter henv
vises til Linnné et al. (20
008).
Bereggningene visser at på Fro
osta er griseegjødsel kvaantitativt vik
ktigst og uttgjør om lag
g 75 % av tootal
gjødseelmengde, mens
m
gjødseel fra storfe utgjør om lag
l 22 %.
3
Tabelll 2 Estimerrt tilgjengeligg mengde gjøødsel for bioogassproduksj
sjon på Frostta.
Tabelleen tar utgangsspunkt i antalll husdyr i kom
mmunen i 2009
9 som gitt nota
at fra ”Bondeekafe 11.2.201
10. For slakteggris
og kylllinger er antaall dyr produssert i løpet avv et år vesentllig høyere enn
n antall dyr ssom til en hveer tid produseerer
møkk, eettersom dyrenne bare lever noen uker til m
måneder. Dettte er forsøkt korrigert
k
vha kkorreksjonsfaktoren.
Husdyr
Antall
dyr
Korr.
faktorB
Melkeekyr
Okserr og ungdyr
Purkeer
Slaktee- og smågriss
Sau
Kyllinng
237
7
954A
886
6
26 635
5
290A
598 810
0
1
1
1
3
1
17
Sum
Antall
dyreplasser
237
954
886
8 878
290
35 224
Estimert
gjødsel
g
(kg
TS/dyr
T
· år)
1200
750
450
200
100
11
Totalt per årr
Andel av
Tørrstoff Tøørrstoff Våtv
vekt våtveekt
(%)
(ttonn)
(ton
nn)
(%))
8
10
6
6
27
25
284
716
399
1 776
29
387
3 555
7 155
6 645
29 594
107
1 550
3 591
48 607
77.3
144.7
133.7
600.9
0
0.2
3
3.2
A
I manngel av nyere tall er opplysn
ningene fra Ennergi og klima
aplan Frosta kommune
k
20008-2018, som gir bestanden per
31.7.22007 benyttet.
B
Antalll dyr produsert i 2009 er deelt på denne faaktoren for å få
f et estimat fo
or antall dyrepplasser på årsb
basis.
1.3 M
Metanutbyttter fra ulikee typer gjø dsel
Biogaass består i hovedsak
h
av
v metan og CO2. Metan
n er den eneergirike kom
mponenten,, og det er derd
for praaktisk å fokkusere på deenne når utbbytter skal beregnes.
b
Man
M bør imiddlertid væree oppmerksom
på at i enkelte kiilder er det utbyttet av biogass som
m oppgis, og
o dette måå da kombin
neres med innnholdett av metan dersom
d
utby
yttet av mettan skal besstemmes. Viidere er det viktig å kjeenne innholldet
av orgganisk mateeriale i subsstratet fordii det er dettte som kan omsettes tiil biogass. Totalt
T
tørrsttoff
(total solids = TS
S) i en prøv
ve bestemm
mes ved at prøven
p
tørkees i ca 24 tiimer ved 10
05 °C. Flykktig
S), som er eet mål for orrganisk matteriale i prøv
øven, bestem
mmes så vedd at
tørrstooff (volatilee solids =VS
den tøørre prøven glødes ved
d 550 °C i nnoen timer. Det som fo
orsvinner uunder glødin
ngen er flykktig
tørrstooff. I praksis er ofte forholdet
f
m
mellom totallt tørrstoff og
o flyktig ttørrstoff i et
e gitt substtrat
relativvt konstant slik at det i overslagssaammenheng
g holder å kjenne
k
totaltt tørrstoff. Totalt
T
tørrsttoff
kan im
midlertid vaariere av driftsmåte
d
oog arbeidsru
utiner. Det er derfor vvanskelig å sammenliggne
ulike rrapporterte metanutbyttter fra f ekss grisegjødssel når tørrsttoffinnholdeet i gjødsla ikke er gitt.
Utbytttet av biogaass og metaan fra kompplekse substtrat som gjø
ødsel og orgganisk avfall avhengerr av
hvor llenge gjæriingen pågårr. I en sats vis produksjon er pro
oduksjonshaastigheten høy
h den førrste
tiden oog avtar så til substratet er ”utgjæ
æret” (Figurr 1). Det ak
kkumulerte uutbytte av metan
m
på deette
tidspuunktet er peer definisjo
on potensiaalet til subsstratet. Fulllstendig utggjæring av substratet tar
imidleertid svært lang tid og
g krever føllgelig, for en
e gitt fødeehastighet aav gjødsel, en meget stor
s
gjærinngstank. Deet er derfor lite lønnsom
mt å tyne de
d siste literne metanggass ut av substratet. Ved
V
estimeering av utbbyttet av meetangass fraa gjødsel er det derfor mer
m realistissk å opereree med det man
m
kan kaalle ”praktissk utbytte”, som er et kkompromisss mellom gjæringstid ogg metanutbytte.
Industtrielle proseesser er sjellden basert på satsvis gjæring.
g
Deet har både praktiske og
o økonomisske
årsakeer. Ved satssvis gjæring
g vil man m
måtte lagre gjødsla i lang tid før den behan
ndles, noe som
kreverr ekstra lagrringsplass. I tillegg vil det i løpet av lagringsp
perioden daannes biogass som lett går
tapt. V
Videre vil arbeidsbyrde
a
en ved slikee anlegg væ
ære preget av intensive topper og andre
a
perioder
med liite aktivitett, noe som gir
g dårlig uttnyttelse av
v arbeidskraften. Ved hhver gjæring
g vil man oggså
måtte bygge opp mikrofloraeen i gjæringgskaret på nytt.
n
Utbytteet av metanggass fra et gitt
g substrat vil
4
imidleertid også i en kontinu
uerlig prosesss øke med
d økende gjeennomsnittllig opphold
dstid, og som
mi
en sattsvis prosesss vil oppho
oldstiden væ
ære et kom
mpromiss mellom høyeest mulig uttbytte og sttørrelsenn av gjæringgskarene (sto
ore kar kostter mer og det
d blir mer krevende å oppnå god
d blanding).
Figurr 1 Akkumuulert utbytte av metan vedd anaerob gjjæring av gjøødsel fra sekks melkekyr som
s ble forett på
ulike tyyper fôr. Etteer 10 døgnss gjæring varr utbyttet 10
0-14 Nm3/tonnn gjødsel våtvekt,
v
etterr 20
3
døgns gjæring
g
var utbyttet
u
14-119 Nm /tonn, etter 30 døg
gn 19-26 Nm
m3/tonn og ettter 50 døgn 2128 Nm3/tonn. Figuren er fra Kryyvoruchko ett al. (s.a.).
u
dyr vaarierer betyddelig mello
om ulike kilder
De rappporterte uttbyttene av metan fra ggjødsel fra ulike
når m
man beregnerr utbyttet på tørrstoffbbasis (Tabell 3). Verdieene i litteratturen varierrer noe mindre
dersom
m man isteeden beregn
ner mengdee biogass per
p dyr elleer dyreplasss. Det ble derfor valggt å
benyttte disse tallene (Tabelll 4) som utggangspunkt for beregniingen av tottalt metanpotesial (Tabbell
5). Deet ble valgt å fokusere nordisk tal lmateriale, og om nødv
vendig (Linnné et al., 2008;
2
Sandm
mo,
2009) ble det koorrigert for at
a dyrene ggår ute deleer av året (3
3 måneder ffor storfe, 6 måneder for
småfee).
Det saamlede poteensialet for produksjonn av biogasss fra husdyrrgjødsel på Frosta er estimert
e
til 684
6
3
tusen Nm metann, som tilsv
varer en ennergimengd
de på 6.8 millioner
m
kW
Wh per år. Grisemøkkk er
viktigst og står for
fo vel 70 % av energippotensialet. Det er elleers verd å m
merke seg at
a kylling, som
utgjørr 3.2 % av rååstoffpotenssialet, utgjøør 7.7 % av energipoten
nsialet.
1.4 Pllanteavfall som råstofff for bioga ssproduksjjon
Frostaa hadde i 20009 totalt 26
645 dekar ggrønnsaker på
p friland, og
o vel 4000 dekar poteter. I tilleggg er
veksthhusnæringenn stor på Frosta
F
og uttgjorde i 20
009 samlet vel 70 dekkar. I hvilk
ken grad diisse
aktivittetene prodduserer avfaall som kan nyttes, og som det er ønskelig å benytte, so
om råstoff i et
biogasssanlegg er viktig å karrtlegge. Sam
mmenlignett med blautg
gjødsel (6-110 % tørrsto
off) har plannteavfall oftest høyeere tørrstofffinnhold (155-25 %) og gir i tillegg
g høyere utbbytter per veektenhet tørrrstoff, oofte rundt 300
3 Nm3 metan
m
per toonn tørrstoff
ff. Dette gjø
ør det mer iinteressant å transporttere
slikt aavfall over lengre distan
nser og motttak av avfaall fra andre kommunerr enn Frostaa kan vurderres.
I dennne omgang holder
h
vi osss likevel innnefor komm
munegrensen.
5
Tabelll 3 Noen litteraturdata for utbyttet aav biogass målt
m som metan fra gjødseel av ulike hu
usdyr.
Kildee
Lilleenngen, 2009
Europ.. Biomass Asss., 2009
Naturvvernforb. Hordaland, 200
05
Linke, 2009H
Sandm
mo, 2009I
Storfee
Småfe
Gris
Fjærfe
3
N
Nm metan/tonn totalt tørrrstoff
168C
238B
104D
E
F
214
303
192G
149
396
185
231
195
195
279
153/1779
152
168
190
150
120
150/200
150
120
170 ± 114
96
-
205
213 ± 13
228
190 ± 500
Møllerr et al., 20044
152
-
216/280
-
Amon et al., 2007
160-21 0
100-1440
140-1990
100-21 4
96-396
168-303
104-2799
Linné et al. 2008
A
Briseidd et al., 20100
Carlsoon og Uldal, 2009
2
Kryvoruchko et al.., s.a.
Variasj
sjonsområde
Ko
ommentarer
Skiller mellom melkekkyr og
annet storrfe
Skiller mellom fastgjøddselJ
og blautgjjødselK fra griis
Skiller mellom avlsgriss og
slaktegriss
Avhengig
g av rase, fôr, etc.
Etter 20 døgns
d
gjæringg
Etter 30 døgns
d
gjæringg
A
Ikke ooppgitt. Beregneet ved å kombin
nere opplysningger i tabell 4c og tabell 16 i refferansen
Lilleenngen gir 22 m3 biogass med 65
5 % metan per ttonn våtvekt grrisemøkk. Med 6 % TS gir dettte tallene i tabellen.
C
Lilleenngen gir 280 m3 biogass per to
onn TS. Innholddet av metan er ikke gitt, men 60 % metan i bbiogassen gir talllene i tabellen.
D
Lilleenngen gir 40 m3 biogass med 65
5 % metan per ttonn våtvekt. Med
M antatt 25 % TS gir dette taallene i tabellen
n.
E
Europeean Biomass Ass. gir 25 m3 biogass med 60 % metan per ton
nn våtvekt. Med
d 7 % TS gir deette tallene i tab
bellen.
F
Europeean Biomass Asss. gir 28 m3 biogass med 65 % metan per ton
nn våtvekt. Med
d 6 % TS gir deette tallene i tab
bellen.
G
Europeean Biomass Ass.
A gir 80 m3 biiogass med 60 % metan per ton
nn våtvekt. Med 25 % TS gir ddette tallene i taabellen.
H
Antar 60 % metan i biogass
b
fra storffe og 65 % metaan i biogass fraa gris og fjærfe.
I
Sandm
mo gir metanutbyttet per tonn VS.
V Omregnet ttil totalt TS ved
d å anta at VS utgjør
u
80 % av TS for storfe, småfe
s
og gris, samt
s
76 % av TS for fjærffe.
J
Fastgjøødsel kan stablees over 1 meter og TS > 20 %
K
Blautggjødsel er pumppbar og TS < 12
2%
B
1.4.1 Poteter og
o andre grønnsaker
e
Liinné et al. (2008) et utbytte
u
på 280
2
For pllanteavfall i forbindelsse med pottethøsting estimerer
3
Nm m
metan per toonn tørrstofff. Produksj onen estimeres til 270 kg tørrstofff per dekar (dvs. 1800 kg
våtvekkt/dekar1), men
m man antar et tap på om lag 25 % ved ensilering
e
oog handterin
ng. For Froosta
(4000 dekar potetland) skullle dette gi ett potensial på
p ca 800 to
onn tørrstofff, som teoretisk kan gii ca
3
227 0000 Nm meetan per år. Dette er oom lag 29 % av poten
nsialet ved gjæring av
v husdyrmøøkk.
Imidleertid er oppsamling og ensilering av planteav
vfall i forbin
ndelse med potethøstin
ng lite aktueelt i
dag, oog planteavffall fra potetthøstingen eer ikke antaatt å være et aktuelt råsttoff i våre estimater.
e
I hvilkken grad dyrking
d
av grønnsakerr på friland
d gir planteavfall som det er hen
nsiktsmessigg å
benyttte til biogasssproduksjo
on er uklartt. Men derssom man an
ntar en avfaallsproduksjjon på 100 kg
tørrstooff per dekaar og et meetanutbytte som for po
otetplanteavfall, er poteensialet på Frosta om lag
265 toonn tørrstoff
ff som skullee kunne gi cca 70 000 Nm
N 3 metan per år. Dettte tilsvarer om
o lag 9 % av
potenssialet ved gjæring
g
av husdyrmøkk
h
k. I likhet med
m planteaavfall fra pootethøsting er heller ikkke
dette ttatt med i beregning av
v potensialeet på kort sik
kt, men illustrerer at deet kan finnees organisk avfall soom på sikt kan
k gi signifikante bidrrag til produ
uksjonen deersom det bblir økonom
misk interesssant
å samlle det inn ogg behandle det i et bioggassanlegg.
1
Carlsoon & Undal (22009) angir att ”potatisblast”” har 15 % tørrrstoff
6
Tabelll 4 Noen litteraturdata for potensiaalet for produuksjon av bioogass fra gjøødsel fra ulikee husdyr, sam
mt
r
dier for bereegning av tottalt potensiall på Frosta.
valgte referanseverd
Briseid et Sandmo, L
Lilleengen, Linne et Gurigard, Gjennomal., 2010 2009A
2009
al., 2008A
2010
snitt ± st.
avvik
Metanpotensial (Nm
m3 CH4/dyr eller dyreplass og år)
Valgt
referanseverdi
Amm
mekyr
Melkeekyr
140
114
204
202
202
260
-
187 ± 52
180
Annett storfe
Okserr > 1 år
Kvigeer > 1 år
Kalveer < 1 år
114
-
185
159
79
101
-
137
78
67
133
-
117 ± 40
110
Sau og geit
Lam
22
-
14
7
-
15
6
35
-
16 ± 11
16
Avlssvin/purker
88
66
-
109
-
87 ± 28
90
Slakteesvin
59
33
57
31
-
45 ± 15
45
Slakteekylling
4.6
1.5
0.6
0.8
-
1.9 ± 1.8
1.5
Verpeehøner
Unghøøns
Livkyyllinger
4.5
4.5
2.3
-
-
1.7
0.5
-
-
2.3 ± 2.0
2
A
Korriigert for at stoor- og småfe går
g ute deler avv året.
Tabelll 5 Estimerrt potensialett for produkssjon av biogaass på Frostaa fra husdyrggjødsel.
Husdyr
Antall
dyreplasser
Melkeekyr
237
Okserr og ungdyr
954
Purkeer
886
Slaktee- og smågriss 8 878
Sau
290
Kyllinng
35 224
Sum
Totalt
T
metan-Metanpo tensial
potensial
Andel avv totalt
(Nm3/år · dyyreplass) (1
1000 Nm3/årr) potensiaal (%)
1800
1100
900
45
166
1.55
42.7
104.9
79.7
399.5
4.6
52.8
684.3
6.2
15.3
11.7
58.4
0.7
7.7
Eneergipotensiall
(MWh/år)
(
4255
1 0466
7955
3 9833
466
5277
6 8233
I hvilkken grad dyyrking av grrønnsaker påå friland girr planteavfaall det er heensiktsmessiig å benyttee til
biogasssproduksjoon er uklart. Men dersoom man anttar en avfallsproduksjoon på 100 kg
k tørrstoff per
p
dekar og et metannutbytte som
m for potetpplanteavfalll, er potensiialet på Froosta om lag 265 tonn tøørrstoff ssom skulle kunne
k
gi caa 70 000 Nm
m3 metan per
p år. Dettee tilsvarer oom lag 9 % av potensiaalet
ved gjjæring av huusdyrmøkk. I likhet meed planteavfall fra poteethøsting err heller ikkee dette tatt med
m
i bereggning av pootensialet påå kort sikt, m
men illustreerer at det kan finnes orrganisk avfa
fall som på sikt
s
kan gii signifikante bidrag till produksjoonen dersom
m det blir øk
konomisk innteressant å samle det inn
og behhandle det i et biogassaanlegg.
nnsakpakkerriet på Frossta. Pakkeriet bortsorteerer
En killde til råstooff på kort sikt er avfaall fra grøn
anslaggsvis 150 toonn poteter per
p år. Baseert på Linnéé et al. (200
08) kan dettee gi om lag 12 tusen Nm
N 3
metann per år ved gjæring i et biogassannlegg. I tillegg har pakk
keriet et bettydelig kvan
ntum avfall fra
7
purélinnjen, ca 1000 tonn per år. Antar vvi 25 % tørrrstoff og metanutbytte
m
e som for planteavfall
p
fra
3
gg.
potetpplanter (se over), gir dette
d
ca 7 ttusen Nm metan per år ved gjæ
æring i et biogassanle
b
Samleet har avfall fra pakkeriiet et potenssial på 2.4 % av potenssialet til hussdyrgjødsel.
1.4.2 Veksthuss
Også veksthusnæ
æringen pro
oduseres plaanteavfall. I motsetnin
ng til frilanndsdyrking skjer produuksjonenn her hele årret, og nedp
pløying av pplanterester er ikke et alternativ.
a
N
Næringen haar derfor avffall
de måå bli kvitt, og
o levering til
t et biogasssanlegg kan
n være en god
g løsning.. Bemerk im
midlertid at det
kun err planteavfaall som er aktuelt
a
i et bbiogassanlegg. Eventueell steinull oog annet uo
organisk avffall
må avvhendes på annen
a
måte. Hvor myee planteavfaall som prod
duseres i forrbindelse med
m veksthuss er
ikke kkjent. Avfalllsmengden vil avhengee av type prroduksjon. Den er beggrenset ved produksjonn av
blomsster, og veseentlig størree ved produkksjon av tom
mater og ag
gurk. Totalt benyttes om
m lag 40 dekar
drivhuusareal til produksjon
p
av tomateer, agurker,, grønnsakeer og urterr på Frosta. Antar vi en
avfallssmengde påå 1000 kg plantetørrsto
p
off per dekaar og år gir dette
d
40 tonnn tørrstoff per år. Medd et
3
biogasssutbytte soom for potettplanter gir dette om laag 11 tusen Nm metann per år, tilsv
varende 1.44 %
av pottensialet veed gjæring av
a husdyrm
møkk. Avfalll fra veksth
husnæringeen er såledees ikke kvanntitativt vviktig, menn et biogassaanlegg vil vvære en god avtaker av avfallet på ordnet måtee.
1.4.3 Planteavffall – samleet konklusjjon
På korrt sikt har Frosta
F
planteeavfall som
m kan gi om lag 30 tuseen Nm3 mettan per år veed gjæring i et
biogasssanlegg. Dette
D
tilsvareer 4 % av ppotensialet tiil husdyrgjø
ødsel. Det eer sannsynliig at det finnnes
ytterliigere kilderr til planteaavfall i kom
mmunen som
m kan nyttiggjøres deen dagen ett anlegg er på
plass, men på korrt til mellom
mlang sikt vvil planteavfall neppe utgjøre
u
mer en 5-10 % av potensiaalet
til hussdyrgjødsel..
1.5 Saamlet estim
mat for biog
gasspotensiaalet på Fro
osta
Det tootale biogassspotensialeet på Frostaa basert på dagens
d
råstofftilgang kkan anslås til
t om lag 714
7
3
tusen Nm metann per år. Dette tilsvareer om lag 7.1
7 millioneer kWh perr år. Noe av energien vil
imidleertid forbrukkes i prosesssen, samtiddig som det ikke er reallistisk at helle potensiallet i praksis lar
seg reealisere. Derrsom vi noee konservativvt antar at 70
7 % av pottensialet larr seg realiserre som nyttbbar
energii ut av bioggassanleggett, tilsvarer ddette om lag 5 millioner kWh perr år. Knapt halvparten,, ca
2.4 m
millioner kW
Wh, vil væree i form av elkraft, ressten i form av varme. T
Til sammen
nligning er det
totale energiforbrruket (elkraaft, olje, gasss, biobrenssel) på Frostta i dag om
mkring 100 millioner
m
kW
Wh
per år (Frosta kom
mmune, 200
08).
8
2 NOEN ØK
KONOMIS
SKE VUR
RDERING
GER
En groov vurderinng av prosesssøkonomieen kan gjørees ved å anslå totale innvesteringerr, totale drifftskostnaader og totaale inntekterr
2.1 Tootale investteringskosttnader
Investteringskostnnadene for et biogassaanlegg vil avhenge
a
av faktorer soom tomteprris, nødvenndig
opparbbeiding av tomt, beho
ov for lagrringskapasittet av råsto
off før behhandling, og
g ferdiggjæ
æret
produkkt etter behhandling, hv
vorvidt ferddiggjæret prrodukt skal separeres i en vannfasse og en fibberfraksjoon, og hvoordan biog
gassen utnyyttes; brenn
ning for produksjon av varme krever miinst
investteringer, meens oppgrad
dering til bioometan krev
ver relativt omfattendee investering
ger. Kun veed å
innhennte tilbud frra leverandø
ører av slikee anlegg kaan man få ett noenlundee klart kostn
nadsbilde, men
m
dette eer ikke aktuuelt på nåvæ
ærende stadiium. Vi måå derfor forssøke å anslåå investeringene basertt på
oppgittte data i litteraturen. En
E gjennomggang av litteraturdata viser
v
imidleertid at dettee er lettere sagt
s
enn gjjort. For å si
s det diplom
matisk; mannge oppgittee investering
gsdata i litteeraturen er ikke til å sttole
på. Gjjennomganggen av litterraturen er opppsummert i Tabell 7, mens noen ytterligere detaljer er gitt
g
i tekstten under.
Ifølgee European Biomass
B
Asssosiation ( 2009) kosteer et 500 kW
Wel biogassaanlegg på en
e gård runddt 2
milliooner Euro (innkludert varrmekraftgennerator, men
n uten kostn
nader for diistribusjon av
a varmen).. Et
biogasssanlegg påå Frosta kreever en kappasitet på caa 300 kWel (antar 330 produksjon
nsdøgn og 2.4
milliooner kWt peer år) noe som skulle tilsi en investering på
p 11.2 milllioner kron
ner2,3. Weilaand
(2008) gir kurveer som for Tyskland inndikerer en
n investering på ca 40000 Euro peer kWel forr et
biogasssanlegg med
m en kapaasitet på 3000 kWel, no
oe tilsvarerr 9.6 milliooner kronerr. Imidlertidd, i
Europpa er biogassanlegg offtest basertt på en blaanding av husdyrgjøds
h
sel og energivekster som
maisennsilasje, ruggensilasje og
o grasensillasje. Ifølgee Weiland (2008)
(
benyytter mer en
n 90 % av nye
n
biogasssanlegg maisensilasje
m
e, og to av tre anleg
gg blander inn mer en 50 % energivekstter.
Blautggjødsel gir typisk
t
rund
dt 20 m3 CH
H4 per tonn, mens maissensilasje giir ca 105 m3, rugensilaasje
ca 93 m3, og grassensilasje caa 85 m3 CH
H4 per tonn. Det krevess således ikkke så stor in
nnblanding før
C 4 2-3 gannger i et gittt anlegg. I motsatt
m
retnning trekkerr det faktum
m at
man øøker produkksjonen av CH
prosessser som fødes
fø
med en stor anndel energiv
vekster oftee opereres med 2-3 ganger lenngre
opphooldstid enn prosesser
p
baasert på hussdyrgjødsel.. Tørrstoffin
nnholdet i eenergiveksteer er imidlerrtid
vesenttlig høyere enn i husd
dyrgjødsel, slik at volu
umet på gjæringstankeen ikke økeer tilsvarennde.
Antar vi et anleggg som operreres med 550 % maisen
nsilasje (32
2 % TS) og 50 % husd
dyrgjødsel (55-8
% TS) på vektbaasis, og sam
mmenligner med et anllegg som baaserer seg kkun på husd
dyrgjødsel, vil
metrisk prodduktivitet i kombinasjo
k
onsanlegget være grovt regnet 1.5--2x høyere enn i anleggget
volum
som bbaserer seg på husdyrgj
gjødsel alenee. Dette inn
nebærer at investerings
i
skostnadenee for et anleegg
som i hovedsak baserer seeg på husdy
dyrgjødsel vil
v være minst 1.5-2xx høyere peer kWel ennn i
Europpeiske anleggg, dvs. 14-2
22 mill. NO
OK for et anlegg på Frosta.
Linke (2009) anggir for Tysk
kland en gj ennomsnittlig investerringskostnadd på 3100 Euro
E
per kW
Wel
installlert. Dette gir
g for et an
nlegg på Frrosta (300 kWel) omkrring 7.4 miillioner NO
OK. Imidlerttid,
som ddiskutert oveer er gassproduksjonenn per volumenhet reakto
or i Europeiiske anlegg vesentlig
2
Antarr 1 Euro = 8 NOK
N
Ved eestimering av pris
p på anlegg
g benyttes oftee sammenheng
gen P2 = P1 x (C2/C1)n hvorr P1 er pris på anlegget medd
kapasittet C1 og P2 err pris på anleg
gget med kapaasitet C2, og n er en skalerin
ngseksponent ssom typisk lig
gger i områdett
0.6-0.8. Her er n sattt lik 0.7.
3
9
Tabell 6 Noen litteratuurdata for totale innvesteringer i bioggassanlegg og skaalering til et anleggg av aktuell størrrelse for Frosta.
K
Kilde
Europeaan Biomass
Associattion (2009)
Weilandd (2008)
Linke (22009)
Svenssoon (2007)
Lilleenggen (2009)
Lantz (22004)
E
Estimert invest.
ffor anlegg på
Frosta (mill
NOK)
S
Størrelse på
utggangsanlegg
Investering
A
Antatt størrelse
på Frosta
anlegg
500 kWel
11
1.2 mill. Euro
300 kWel
17-22
250 kWel
992 tonn/dg
5000 000 Nm3/år
887 tonn/dg
4500 Euro/kWel
3100 Euro/kWel
300 kWel
300 kWel
104 tonn/dg
5000 000 Nm3/år
104 tonn/dg
22900-3400 m3
rreaktorvolum
104 tonn/dg
14-19
11-15
550 tonn/dg
11
1.6 mill. SEK
33.4 DKK
3600 SEK/m3
reeaktorvolum
7.8 mill. SEK
Basis
B
er et estimat for
f et anlegg for prrimært husdyrgjød
dsel ved et meieri i Sverige
38
Basis
B
er data for Bllåhøjanlegget i Dan
nmark
10-12
11
88 mill. NOK
22900-3400 m3
rreaktorvolum
20-25
300 m3/dg
40
0.7 mill. DKK
104 m3/dg
21-23
1000 m3
reeaktorvolum
0.9
92 mill. Euro
22900-3400 m3
rreaktorvolum
16-17
Gurigardd (2010)
9 m3/dg
3..0 mill. NOK
104 m3/dg
19
Sørby ett al. (2007)
24 m3/dg
12
2.6 mill NOK
104 m3/dg
35
Måge (22010)
16-17 m3/dg
2.2
25 mill NOK
104 m3/dg
9
Gasförenningen,
Sverige (s.a.)
1300 m3
reeaktorvolum
46
6.3 mill. SEK
22900-3400 m3
rreaktorvolum
ca 34?
Nielsen & HjortGregersen (2002)
Dürr (20008)
Det
D er ved estimerin
ng tatt hensyn til at
a Europeiske anleg
gg benytter energiv
vekster
sammen med gjødsel og at gassprodu
uksjonen per volum
m reaktor derfor er 1.5-2x
høyere
h
enn i anlegg
g hvor husdyrgjødssel er det primære råstoffet.
r
10
12 000 m3
reeaktorvolum
Grøntveedt et al.
(2010)
Kom
mmentarer
Basis
B
er svenske ko
ostnadsestimater
Basis
B
er et estimat for
f investering i gåårdsanlegg i Sverig
ge
Basis
B
er et sentralt anlegg
a
for behandlling av død fisk fraa oppdrett. Anlegg
get
omfatter
o
noen proseesstrinn som ikke er
e aktuelt for et anllegg på Frosta. Deet er
uklart
u
hvor mye dettte vil redusere de totale investeringeene.
Basis
B
er et sentralt biogassanlegg
b
i Daanmark basert på husdyrgjødsel
h
og organisk
avfall fra næringsm
middelindustri
Basis
B
er et gitt anlegg i Tyskland.
Basis
B
er et forprosjeektert sentralt biog
gassanlegg basert på
p husdyrgjødsel i
Fjærland
F
Basert
B
på et tilbud på
p et gårdsanlegg for
f Holm gård på Re.
R
Basis
B
er Biowas AS
S gårdsanlegg, og et
e anlegg på Frostaa vil trolig kreve ek
kstra
in
nvesteringer.
Basert
B
på et anlegg i Boden hvor biog
gassen delvis oppgraderes til biometaan som
benyttes
b
til drivstofff for kjøretøy. Usiikkert hvor stor dell av total investerin
ng som
er relevant for et an
nlegg på Frosta.
10
høyeree enn den vil
v være for et anlegg påå Frosta. Ko
orrigerer vi som over m
med en faktor på 1.5-2 gir
dette een investeringskostnad
d på 11-15 m
millioner NO
OK.
Svenssson (2007)) utførte en
n økonomiskk analyse av
a et mulig
g biogassannlegg med produksjon
p
av
elkraft
ft og varme på Wapnö i Sverige. A
Anlegget blle designet for 30 000 tonn blautg
gjødsel fra kyr
k
per årr samt minddre mengdeer grovfôr ((300 tonn/åår) og melkeerester (70 tonn/år). Totalt
T
utbyttte i
3
form aav biogass ble
b estimertt til knapt 5500 000 Nm
m metan/årr, dvs. samm
me produksjjon som forr et
mulig biogassanllegg på Fro
osta. For dettte anleggett fant Svensson en totaal investeringskostnad på
11.6 m
millioner SE
EK, eller ca 9.5 milliooner NOK4. Tar vi istteden utganngspunkt i føderaten
f
(1104
tonn/ddg) og skaleerer med skaaleringsekspponent n = 0.7,
0 blir inv
vesteringen 10.4 mill. NOK.
N
Lilleenngen (20099) oppgir fo
or Blåhøjannlegget i Danmark,
D
so
om baserer seg på 70 tonn per dag
d
husdyyrgjødsel (foormodentlig
g primært gr
gris) og 17 tonn
t
per dag annen bioomasse, en årsproduksjjon
3
på 1 4400 000 Nm
m metan. Byggekostnaadene for deette anlegget er oppgittt til 33.4 millioner kronner,
inkluddert fjernlagger. Skalereer vi dette anlegget need til 500 000 Nm3 m
metan per år
å gir dette en
investteringskostnnad på 16.2 mill NOK.. Imidlertid, dersom vi i stedet, ogg trolig merr realistisk, tar
utganggspunkt i føøderaten, 87
7 tonn per ddag, og skalerer (skaleringseksponnent n = 0.7
7) til 104 toonn
per daag, blir investeringen 37
7.8 millioneer NOK for et anlegg på
p Frosta.
Lilleenngen (20099) gir også, basert på svenske talll, en invessteringskosttnad på ca 3600 SEK//m3
reaktoorvolum, elller ca 3000
0 NOK/m3 reaktorvolu
um. Med en
n oppholdsttid på 25-3
30 døgn og en
3
3
gjødseelmengde på
p 104 m per
p døgn, giir dette et reaktorvolum
r
m på 2600--3120 m , som
s
ned 100 %
3
ekstraa volum gir 2860-2432 m . Dette ggir en invesstering på 8.6-10.3 millllioner NOK
K for et anleegg
på Froosta. Det svvenske anleegget syness imidlertid
d ikke å ink
kludere en vvarmekraftg
generator, noe
n
som vvil øke inveesteringen med rundt 15 % (se under), og gir en totaalinvesterin
ng på 9.9-11.8
milliooner NOK.
Lantz (2004) esttimerte inveesteringskosstnader for gårdsbaserrte biogassaanlegg med
d utnyttelse av
biogasssen via vaarmekraftgeenerator. M
Mengde blau
utgjødsel varierte fra 3 til 50 to
onn per døøgn.
Investteringskostnnadene for biogassannlegget uteen lager fo
or ferdiggj æret produ
ukt (antatt at
eksisteerende lageer kan beny
yttes) ble esstimert til 1 til 6.6 mill. SEK. I tiillegg komm
mer en varm
mekraftggenerator meed en kapassitet på 100 kWel for deet største an
nlegget som
m inkludert installasjon
i
og
momss var satt till ca 1.2 milllioner SEK
K. Samlet in
nvestering for
f et anleggg som handterte 50 toonn
gjødseel per døgnn ble da 7.8 millionerr SEK eller 6.4 millio
oner NOK.. For et an
nlegg som kan
k
handteere 104 tonnn i hovedssak blautgjøødsel per dø
øgn gir dette (skalerinngseksponen
nt n = 0.7) en
investtering på ca 10.7 millio
oner NOK.
Grøntvvedt et al. (2010)
(
har estimert
e
inv esteringsko
ostnadene fo
or et biogasssanlegg som
m kan handttere
50 000 tonn kateegori 2 biprodukt fra laakseoppdrettt per år. To
otalsummenn, inkludert separasjonn av
olje føør biogasspprosessen og
g aerob rennsing av avlløpet etter biogasspros
b
sessen, ble estimert til 88
milliooner NOK, hvorav inn
nkjøp av pprosessutstyrr utgjorde 47 millionner NOK. Selve
S
biogaass3
anleggget er dimennsjonert forr ca 2050 m vannforty
ynnet fiskem
masse per daag og metan
nproduksjonnen
3
estimeert til 16.3 tonn/dag
t
(ca 8 mill. Nm
m /år). Opp
pholdstiden i biogassreeaktoren er imidlertid kun
k
3
3
6 døgnn, slik at reaaktorvolumet blir vel 112 000 m . På
P Frosta err en føderatee på ca 104 m per dagg og
25-30 døgns opppholdstid mer realisttisk, og dette gir ett reaktorvoolum på 29
900-3400 m3.
4
Antarr 1 SEK = 0.822 NOK
11
Nedskkalering (n = 0.7) giir en invesstering på 33-36 milllioner NOK
K. Trekkerr vi ifra olljeseparaasjonen og det
d aerobe renseanlegg
r
get, kan en total
t
investeering på 200-25 million
ner NOK forr et
anleggg på Frosta være et forn
nuftig estim
mat.
Nielseen & Hjort-Gregersen (2002)
(
gir een investerin
ngskostnadeene per m3 bbiomasse behandlet forr et
sentraalt biogassaanlegg som
m samler iinn gjødsell fra flere gårder, saamt organiisk avfall fra
næringgsmiddelinddustri og om
mdanner deette til biogaass som så benyttes foor produksjo
on av elektrrisk
strøm og varme. På Frosta er nødvenddig behandllingskapasittet i størrelssesorden 10
04 m3 per dag
d
dersom
m man antaar 330 driftsdøgn i året.. Nedskalering (n = 0.7
7) fra anleggget for behaandling av 300
3
m3 peer dag gir en
e investering på 19.4 millioner DKK
D
eller 21.3 milliooner NOK5. Imidlertidd er
skalerringseksponnenten mello
om anleggett som behan
ndler 800 m3 per dag ogg anlegget som
s behanddler
3
550 m per dag n = 0.54, og
g skalering seksponenteen mellom anlegget soom behandller 300 m3 per
p
dag og anlegget som behan
ndler 550 m3 per dag er n = 0.64
4. Benytter vi sistnevn
nte skalerinngseksponnent mellom
m 300 m3 per
p dag og 104 m3 perr dag gir deette en inveestering på 22.7 millioner
NOK. I tillegg må
m vi ta henssyn til at arttikkelen ble skrevet forr snart 10 årr siden og at
a det trolig har
vært pprisstigning i mellomtid
den.
nlegg i Tyskkland hvor biogassreak
ktoren er enn ståltank på
p 1000 m3 og
Dürr ((2008) beskkriver et an
biogasssen omform
mes til elek
ktrisk strøm og varme i en gassmotor. Investeeringen for dette anleggget
er 9200 000 Euro eller 7.4 millioner
m
NO
OK. Et anlegg på Frosta vil som
m tidligere nevnt
n
kreve en
biogasssreaktor som
s
er ca 3 ganger større. Beenytter vi dette som utgangspu
unkt og anntar
skalerringseksponnent n = 0.7,, gir dette enn investerin
ng på 15.6-1
17.4 millionner NOK
Den svenske gasssforeningen
n har gitt ut et faktablad om biogaassanlegget i Boden (G
Gasföreningeen,,
Sverigge, s.a.). Deette anleggeet behandleer slam fra 11 kloakkrenseanlegg og ca 1200 septiktannker
samm
men med killdesortert matavfall
m
fraa husholdniinger, restauranter og forretningeer. Matavfallet
kuttess opp og blaandes med slammet.
s
Deeretter pasteeuriseres blandingen veed 70 °C i en
e time før det
pumpees inn i bioogassreaktorren som oppereres term
mofilt (55 °C
C) og har een retensjon
nstid på 14--16
dager.. Biogassenn benyttes delvis
d
til opppvarming av
v anlegget og til fjernvvarme i Bod
den, mens noe
n
av bioogassen opppgraderes gjennom ((vannvaskprrosess) til drivstoff fo
for busser i lokaltrafikk.
3
Gjærinngstankens volum er gitt
g til 13000 m og tottal investeriing til 46.3 millioner SEK (38 mill.
m
3
NOK)). Skalerer vi
v opp (n = 0.7) til en gjæringstan
nk på 3000 m blir inveesteringen 68
6 mill. NO
OK.
Det err imidlertid vanskelig å si hvor myye av investteringene so
om er knytteet til oppgraadering av biob
gassenn til drivstooff og andree investeringger som ikk
ke er relevante for et an
anlegg på Frrosta. Antarr vi
at så m
mye som 500 % av inveesteringene ikke har relevans for Frosta,
F
gir ddette en inv
vestering på 34
milliooner NOK. Biogasspro
B
b
duksjonen eer rapporterrt til totalt 5.5 millionner kWh perr år, dvs. bare
75-80 % av muligg produksjo
on i et anleggg på Frostaa.
Gurigard (2010) beregnet nødvendig innvestering for et sentrralt biogassaanlegg i Fjærland i Soogn
basertt på anslagssvis 3000 m3 gjødsel pper år, som
m tilsvarer 9.1 m3 per ddag med 33
30 driftsdøggn i
året. A
Anlegget, eksklusive gassmotor
g
ffor produksjjon av varm
me og elekttrisk strøm, ble anslåttt til
3.0 m
millioner krooner. Skaleerer vi dettte anlegget til 104 m3 per døgnn (n = 0.7)) gir dette en
investtering på caa 16.5 millio
oner NOK ffor et anleg
gg på Frostaa. Inkluderees en varmeekraftgeneraator
blir innvesteringenn trolig ca 19 millioner NOK.
5
Antarr 1 DKK = 1.11 NOK
12
Sørbyy et al. (20007) undersø
økte mulighheten for et gårdsbasertt biogassannlegg på Ho
olm gård i Re.
R
3
Deres største alteernativ var et anlegg m
med kapasitet til å behaandle vel 8 000 m perr år, hvoravv ca
3
3
5000 m grisegjøødsel og ca 2000
2
m maatavfall. Med
M 330 drifftsdøgn i åreet gir dette en føderatee på
3
ca 24 m per døggn. Biogasseen utnyttes ttil produksjjon av elekttrisk kraft oog varme i gassmotor.
g
D
Det
ble innnhentet et tilbud på anlegget
a
fraa BioMill AB
A i Sverig
ge som var på 12.6 millioner
m
NO
OK.
Oppskkalert til 1044 m3 per dø
øgn (n = 0.7)) gir dette 35.2
3 million
ner NOK.
Måge (2010) harr presentert noen kalkyyler for biog
gassanlegg fra Biowass AS. Det sttørste og mest
m
lønnsoomme gårddsanlegget som presentteres er berregnet på 50
000 m3 ku og/eller griisemøkk pluuss
10-20 % annet avfall.
a
Biog
gassen brukkes til produ
uksjon av elektrisk
e
strrøm og varrme vha kraaftvarmeegenerator. Total invesstering er bberegnet til 2.55 millio
oner NOK. Med 330 driftsdøgn
d
b
blir
3
3
innmaatingen 16-17 m per døgn. Skallering til 104 m per døgn gir een investeriing på 9.1-9.5
milliooner NOK (n = 0.7). Bemerk iimidlertid at
a et slikt gårdsanleggg trolig ik
kke inkludeerer
hygiennisering (vvarmebehand
dling) av rråstoff inn eller avlø
øp ut (ikkee nødvendig
g når gjøddsla
produseres og brrukes på egen gård), og at lagring av møk
kk før gjæ
æring skjer i eksisterennde
gjødseelkjeller. Viidere er det noe uklart oom investerringen er fraatrukket noee støtte fra ENOVA.
E
F
som ttar hånd om
m det mestee av
Samleet indikerer tallene oveer at et sentrralt biogassanlegg på Frosta
husdyyrgjødsla soom produseeres på Froosta samt mindre
m
mengder plannteavfall fraa jordbruk og
drivhuus, krever en
e totalinveestering i oområdet 15--20 million
ner kroner, med 10 millioner og 25
milliooner som hennholdsvis laavt og høyt estimat. Deette inkludeerer lager foor ferdiggjæ
æret produktt og
en gasssmotor forr produksjon
n av elektrissk kraft (caa. 2.5 millio
oner kWh/årr). Tilgjengelig varme for
utnyttelse utenforr anlegget kan
k estimerees til ca 2.5
5 millioner kWh
k
per årr. Dersom varmev
og elller
biogasss må transsporteres ov
ver lengre ddistanser f eks for å kunne
k
nyttess i drivhus,, vil dette øke
ø
investteringskostnnadene. Dett foreliggerr imidlertid
d enkeltrapp
porter som antyder at investeringgen
kan bbli vesentligg høyere en
nn estimert her, i versste fall rundt 35 milliioner NOK. Den eksaakte
investteringen kann kun avklarres gjennom
m kontakt med
m leverand
dører som ggir et tilbud..
2.2 Foordeling avv investerin
ngskostnadeer på de uliike delene
Grøntvvedt et al. (2010)
(
gir ingen
i
fordelling av inveesteringene på de ulikee delene, men
m opplyserr at
innkjøøp av prosesssutstyr utgjjør omlag 553 % av totaale investeriinger. Det øøvrige er tro
olig i hovedssak
anlegggskostnaderr.
ordeling som
m følger: R
Reaktor med
d gasslager på
Lilleenngen (20099) gir, baserrt på svenskke tall en fo
toppenn: 35 % avv investerin
ngen, pumpper, omrører, innmatin
ngsutstyr ogg gassutstyrr uten elkraaftprodukksjon; 29 %,
% biorestlaager inkludeert membran
ntak, 14 %, opparbeiddelse av tom
mten, 17 % og
andre kostnader 4 %.
Lantz (2004) gir for gårdsbaaserte anleggg tall som indikerer att varmekrafftgeneratoreen utgjør ca 15
% av totale inveesteringskosstnader, menns selve gjæringstankeen inkluderrt isolering og montering
utgjørr omkring 68
6 %. Bemeerk at Lantzz antar at laager for ferd
diggjæret prrodukt allerrede finnes, og
ettersoom strøm ogg varme i alll hovedsakk benyttes påå gården er utgiftene till overføring
g minimale.
Svenssson (2007)) gir følgen
nde fordelinng av invessteringskosttnadene: Gjjæringstank
k, 34 %; gaassmotorr, 21 %; takk på lagring
gstank for fferdiggjærett produkt, 16 %; pumppestasjon, 8 %, elektrisske
installlasjoner, 8 %,
% og andree kostnader 13 %.
13
2.3 Drriftskostnader
De tottale driftskoostnadene stiger ifølgee Nielsen & Hjort-Greg
gersen (20002) tilnærmeet lineært med
m
mengdde behandleet per dag (sse Tabell 7)) og kan esttimeres til 4 millioner N
NOK per år
å for et anleegg
som bbehandler 1004 m3 per daag.
Tabelll 7 Investerrings- og drif
iftskostnaderr for noen bio
ogassanlegg (Nielsen & H
Hjort-Gregeersen, 2002).
Inveesteringskoostnad
Behaandlingskappasitet
(DKK/m3
pper dag (m3)
beehandlet perr år)
300
405
550
325
800
272
Total
vestering
inv
(D
DKK)
40
0 702 500
59
9 881 250
72
2 896 000
Driftskosstnader
(DKK/
K/m3
behandlet per år)
69
57
53
Totale drifttskostnaderr
(DKK)
6 934 500
10 502 250
14 204 000
0
2.4 In
nntekter
Den vviktigste innntekten fra et biogassaanlegg vil være
v
salg av
v energi. D
Dersom vi noe optimisttisk
antar 0.5 kroner per kWh både
b
for varrme og elkrraft, vil dettte gi ca 2.55 millioner kroner per år.
Andree inntekter som
s
betaling for å ta i mot enkeltee typer avfaall, salg av ggjødselprod
dukter, etc., vil
neppee utgjøre meer enn en brrøkdel av innntektene frra salg av en
nergi, i bestte fall et parr hundre tussen
per år.
14
3 LIITTERAT
TUR
Amon, T., Amon, B., Kryvoruchko, V., Zollitsch, W
W., Mayer, K. og Gruber, L. 2007. Biogas pproduction from
m maize and dairy
d
cattlle manure,. Inflluence of biomaass compositionn on the methan
ne yield. Agric. Ecosyst. Enviro
ron. 118: 173-18
82
Briseid, T., Morken, J.
J og Grønlund, A. 2010. Klim
matiltak i jordbruket. Behandlling av husdyrgj
gjødsel og våtorganisk avfall med
merr i biogassanleggg. 1. utgave. Biioforsk rapport nr. 2-2010
ubstrathandbok för biogasprod
duktion. Rappo
ort SGC 200. SSvenskt Gastek
kniskt Center. TilCatlson,, M. og Uldal, M. 2009. Su
gjenngelig på: http:///biogasportalen
n.se/sv-SE/BliP
ProducentAvBio
ogas/MerLitteraatur/Rapporter.aaspx
Dürr, S.C. 2008. Bioggas plant Karl--Heinz Engert. Biogas Region
ns Shining Exaample. WFG SSchwäbisch Halll. Tilgjengeligg på:
mples/Germany--Hessen-Engertt.pdf
(nedlaastet
http://www.fedarenne.org/publicatiions/Projects/BIIOGAS/Catalogue-Best_exam
oktoober 2010)
Europeaan Biomass Association.
A
200
09. A biogas road map forr Europe. Tilg
gjengelig på: hhttp://www.aeb
biom.org/IMG/ppdf/Brocchure_BiogasR
Roadmap_WEB.pdf (nedlastet oktober 2010)
Frosta kkommune. 20008. Energi- og klimaplan Froosta kommune 2008-2018. Tilgjengelig på: http://klimako
ommune.enova..no/file.axd?fileDataID
D=eb547cb6-0d
d94-4edb-84d2- 71c53ff92e5c (nedlastet
(
juni 2010)
2
Grøntveedt, H., Wollan, H., Nestaas, E.
E og Langvik, M. 2010. Bioeenergi fra bipro
odukt av laks. R
RUBIN rapport 4519. Tilgjenggelig
på: hhttp://www.rubbin.no/files/docu
uments/4519-1994_biogass_forrprosjekt_til_weeb.pdf (nedlasteet oktober 2010
0)
Gasföreeningen, Sverige. s.a. The biog
gas plant in Booden. Tilgjengellig på: http://ww
ww.gasforeninggen.se/upload/ffiles/publikationner/rappporter/case%20studies/the%20
0biogas%20plannt%20in%20bo
oden.pdf (nedlasstet oktober 20110)
Gurigard, Kjell. 20100. Forprosjekt Fjærland bioogass (stor- og
g småfegass). Rapport tilgjeengelig på htttp://biogass.net//wpconttent/uploads/Sluuttrapp_biogasss_Fj.pdf (nedlaastet oktober 2010)
Kryvoruuchko V., Amonn T., Amon B., Gruber L.,Schr
hreiner M., Zolittsch W. s.a. Inffluence of nutrieent composition
n on methane
prodduction from annimal manures and
a co-digestioon with maize an
nd glycerine. In
nternet:
http://www.nas.bokku.ac.at/fileadm
min/_/H93/H93 1/AmonPublikaationen/Influence_of_nutrient__composition_o
on_methane_prrodu
ctionn_from.pdf
Lantz, M
M. 2004. Gårrdsbaserad pro
oduktion av bioogas för kraftvvärme – ekono
omi och teknikk. Examensarb
bete, augusti 20004,
Instiitutionen för teknik och samhälle, Avdelingen för
f
miljö- och
o
energisysstem, Lund. Tilgjengelig på:
http://www.miljo.ltth.se/svenska/in
nternt/publikatiioner_internt/pd
df-filer/Gårdsbaaserad%20produ
duktion%20av%
%20biogas%
%20för%20krafftvärme.pdf (needlastet oktoberr 2010)
Lilleenggen, S. 2009. Biiogass. Miljøvennlig. Sikker. L
Lønnsom. Tapir Forlag.
Linke, B
B. 2009. Biogass plants in Germ
many – experiennces in implemeentation and prrocessing. Preseentasjon på: Bio
ogas Produktionn im
Lanndwirtschaftssekktor, 9.10.2009
9, Posnan. Tillgjengelig på: http://www.czzystaenergia.pl//pdf/farma2009
9_04.pdf (nedlaastet
oktoober 2010)
Linné, M
M., Ekstrandh, A., Englesson,, R., Persson, E
E., Björnsson, L.
L Og Lantz, M.
M 2008. Den svvenska biogasp
potentialen frånn inhem
mska restproduukter. Rapport tilgjengelig ppå: http://www
w.energigas.se/sv-SE/Publikattioner/~/media/F
Files/www_eneergigas__se/Publikationner/Rapporter/biiogaspotential__slutlig0809.ash
hx
Møller, H.B., Sommer,, S.G. og Ahrin
ng, B.K. 2004. M
Methane produ
uctivity of manu
ure, straw and ssolid fractions of
o manure. Biom
mass
&B
Bioenergy, 26: 485-495
4
Måge, JJens. 2010. Om Biowaz og bio
ogass gårdsanleggg – teknikk og
g lønnsomhet. Presentasjon
P
på konferansen Utnytting
U
av biogass
på ggarden, Vindafj
fjordhallen 24.3
3.2010, Haugalland Landbrukssrådgiving. Tilgjengelig på: hhttp://haugaland
d.lr.no/media/riing/12222/Annlaug/2010/Bioenergi/Jen
ns%20Måge%220-%20Biowaz%20biogass-firrma.pdf (nedlasstet oktober 201
10)
Naturveernforbundet Hordaland. 2005
5. Biogass i Hoordaland. Tilgjjengelig på: http://vassdragsvvern.no/data/f/1
1/18/92/3_2401_0/Rapppor_Biogass_H
Hordaland_.pdff
Nielsen,, L.H. og Hjort-Gregersen
H
n, K. 2002. SSocio-economicc analysis off centralised biogas plant. Tilgjengelig på:
http://orgprints.orgg/10820/1/10820
0.pdf (nedlastett oktober 2010))
Sandmoo, T. (ed.), 20009: The Norweg
gian emission iinventory 2009
9. Documentatio
on of methodollogies for estim
mating emissionns of
greeenhouse gases and
a long-range transboundaryy air pollutants.. Statistics Norw
way, Oslo, Norw
rway.
Svenssoon, J. 2007. Biogas
B
till krafftvärme på Wa
Wapnö – En prrojectanalys uttifrån ett förettagsekonomisktt perspektiv. SLU,
S
Instiitutionen för ekonomi, Företagsekonom
F
mi. Examensaarbete 471, Uppsala,
U
20077. Tilgjengeliig på: http:///exepsiilon.slu.se:80800/archive/00001
1660/01/biogasw
wapno.pdf (ned
dlastet oktober 2010)
2
Sørby, II., Briseid, T., Nesheim,
N
L., Vallumrød,
V
V. oog Lønnum, R. 2007. Biogassp
produksjon av oorganisk restprrodukt i landbruuket.
Holm
m gård i Re – Teknolog
givalg og kosstnadsberegnin
nger. Rapport 30.3.2007 R
Re Kommune. Tilgjengelig på:
http://www.norgesvvel.no/FLIB/19
914-Biogass%220på%20Holm%
%20Gård%20i%
%20Re%20-%220Teknologivalgg%20og%20kosstnadsberegning
ger.pdf (nedlasttet oktober 2010)
Weilandd, P. 2008. Im
mpact of compeetition claims ffor food and energy on German biogas pproduction. Preesentasjon på IEA
Bioeenergy Seminarr, Ludlow, 17.4
4.2008.
Appendiks R
WP1 Pr osesskunnskap
Appendiks R: Metodedokumentasjon for WP3: Biomobilisering
WP2 Miljøsystemkunnskap
Disse vil bli vedlagt for denne delen av leveransen (J ohan):
-
-
Powerpoint (2010): Livsløpsvurdering av biogass: metode og resultater for
Frosta og Ørland (Christine Hung og Johan Pettersen, MiSA)
Christine Hung Studentoppgave/fordypningsemne for MSc (2009): Life cycle
impact of biogas from manure. Deloppgave for MSC Industrial Ecology,
NTNU. Veiledet av Johan Pettersen (MiSA) og Edgar Hertwich (NTNU)
Christine Hung (2009): Manure-derived biogas byproducts literature search.
Sommerprosjekt for MiSA
Johan Pettersen (2010): Direkteutslipp fra landbruket i LCA: Beregning av de
direkte utslippene fra gårdsdrift og biogassanlegg, til bruk i livsløpsvurdering
(LCA) av norsk landbruk. MiSA-rapport 10/2010
WP3 Biomobiliser ing
I det følgende beskriver jeg metode og datamateriale analysen av Ørland og Frosta er
basert på.
Ørland
Analysen av Ørland er basert på flere datakilder. Hovedkilden er kvalitative
dybdeintervju og samtaler med til sammen 13 utvalgte personer som ble vurdert å
inneha kritiske roller i forhold til realiseringen av biogassprosjektet (strategisk
utvalg). Utvalget består av representanter for råvareleverandører til biogassanlegget
(lokale bønder), eiere av anlegget (Fosenkraft AS og bondesamvirket Biogass Fosen
SA), lokal næringsforening (Fosen Næringshage), lokale myndigheter (Ørland
Kommune) og regionale myndigheter (Sør-Trøndelag Fylkeskommune,
Fylkesmannen i Sør-Trøndelag og Innovasjon Norge).
I tillegg til intervjuene består datamaterialet av bakgrunnsdokumenter (Energi og
miljøplan for
Ørland Kommune 2007-2010, konsulentselskapet ECgroups analyse av
biogassprosjektet, Fosen
Næringshages egenanalyse/presentasjon av biogassprosjektet og St.melding 39:
Klimautfordringen – landbruket en del av løsningen), løpende kontakt med involverte
aktører gjennom forskningsprosjektet, og observasjoner under synfaringer og besøk
på Ørland.
Frosta
Analysen av Frosta er basert på samme type datakilder. På Frosta er 11 personer
intervjuet. Disse ble valgt på bakgrunn av at de ble vurdert å kunne ha relevant
informasjon om muligheter for biogass på Frosta. Utvalget består av representanter
for det politiske nivået i kommunen, representanter fra landbruksnæringen,
gartnerivirksomheter og annen næring, og representanter fra kommunale myndigheter.
Også i analysen av Frosta har diverse kommunale dokument og andre dokument vært
sentrale. Følgende dokument er blitt brukt:
-
Diverse dokument knyttet til ”Frostaprosjektet”
(http://www.frosta.kommune.no/frostaprosjektet.4502715-109923.html)
Proneo AS: Forstudie: ” Grønn klynge på Frosta” . Utkast per 10.02.10.
Energi og klimaplan Frosta Kommune 2008-2018
Kommuneplanens samfunnsdel 2009 – 2020
Artikkel i avisa Frostingen 12.02.09 ”Husdyrgjødsel – energikilde”
(http://frostingen.no/nyhet.cfm?nyhetid=917)
St.meld.nr.39(2008/2009): Klimautfordringene – landbruket en del av
løsningen. Landbruks- og matdepartementet.
I tillegg har jeg vært fire ganger på Frosta for intervjuing, prosjektmøter og befaring.
Dette i tillegg til løpende kontakt med nøkkelpersoner på Frosta utgjør også en viktig
del av datamaterialet.
I løpet av prosjektet er analyser spilt inn flere ganger til aktører i de to casekommunene, i styringsgruppemøter og tilbakemeldingsseminar. Dette har fungert som
nyttige arenaer for å kvalitetssikre analysene med de som utgjør enhetene for
analysen.