Biomasse i fremtiden

Dagens ret i den danske energidebat om vedvarende energi (VE) er i stigende grad biomasse.

Senest har regeringens særlige Klimakommission i sin rapport understreget tendensen:

Bioenergi og vind – især havvindmøller – skal erstatte Danmarks forbrug af fossile brændstoffer med vedvarende, grøn energi.

I dag udgør de fossile brændstoffer over 80 procent af energiforbruget.

Længe før alle begyndte at tale om det

Men er der så nok af den biomasse, som skal leverer grundlaget for bioenergien?

Lokalt og globalt?

Er den rentabel?

Skal det være majs, halm, elefantgræs eller noget helt fjerde, der skal satses på?

Og er det overhovedet i orden at bruge mad og foder på den måde? At tilplante frugtbar dansk landbrugsjord med planter, der skal brændes af som bioethanol i fremtidens biler?

Uffe Jørgensen, seniorforsker ved Institut for Jordbrugsproduktion og Miljø, Aarhus Universitet, har i en årrække forsket i bioenergi, der på dansk og globalt plan er den største vedvarende energikilde.

Og dét længe før, alle begyndte at tale om det. Han er en af landets førende eksperter i bioenergi, som han blandt andet underviser i på flere af Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultets uddannelser.

At finde balancen

»Over 65 procent af arealet i Danmark er landbrugsjord.« »Hensynet til miljøbalancen presser stadig mere på.«

»Den globale befolkningstilvækst sætter fokus på behovet for øget fødevareproduktion.«

»Og manglen på fossile brændstoffer om ganske få år med videre gør biomassen endnu mere vigtig i fremtiden.«

»Der er med andre ord bug for rigtig meget mere biomasse, som vel at mærke er produceret bæredygtigt. Til brug for fødevarer, benzin, plastik…you name it…« forklarer Uffe Jørgensen og fortsætter:

»Landbruget har gennemgået en dramatisk udvikling, fra perioder med ny vækst, gennem overproduktion, hvor produktionen ikke kunne afsættes og røg på lager eller blev brændt af – til i dag , hvor ny viden om biomassens anvendelsesmuligheder igen har sat fokus på at optimere vækst og udbytte, i sær set i sammenhængen med den nødvendige miljøbalance.«

Nykolonisering

»Det bliver særdeles svært at få det hele til at nå sammen i fremtiden.«

»Vi har brug for større produktivitet og væsentlig mindre miljøpåvirkning end tidligere,« tilføjer Uffe Jørgensen.

Han fremsætter i den sammenhæng en kraftig kritik af, at landbrugsforskningen i den 3. verden er neddroslet i de senere år:

»Det er helt uforståeligt for mig, at landbrugsforskning og udvikling i den 3. verden er sat på vågeblus, som tilfældet er.«

»Der skal netop produceres mere her, hvis fødevareforsyningen skal nå sammen i fremtiden. Kun Kina har forstået dét og satser i disse år markant på øget forskning i udvikling af landbrugsområder decentralt.«

»Her sker det modsatte af for eksempel Afrika, hvor vi ser hvordan produktionsjord lige nu opkøbes af investorer fra de stærke økonomier, Kina, Japan med flere, til dyrkning af biomasse til nye typer brændstof i den vestlige verdens biler. Kritikken heraf er forståelig, ja, nogen kalder det nykolonisering.«

Biomasseressourcen

Skal vi så ikke lave biomasse om til energi?

Hvad med halm for eksempel; den kan vi jo ikke spise?

Skal den bruges til varme, eller i bilerne?

Er der overhovedet nok af den til at lave nok energi fremover?

»Her er jeg selv kommet lidt mere i tvivl i dag. Tidligere var jeg mest stemt for at bruge halmen udelukkende til kraftvarmeproduktion, fordi det var det mest enkle og mest energieffektive. Men nu kan jeg godt se idéen i, at en del af produktionen anvendes til flydende biobrændstoffer: Bioethanol, metanol eller butanol, fortæller Uffe Jørgensen og tilføjer:

»Det skal jo ses i sammenhæng med, at vi fremover næppe får så meget brug for denne type varmekilde. Vi får bedre isolerede boliger, mere strøm fra andre vedvarende kilder og bedre lavenergisystemer med varmepumper breder sig hurtigt lige nu.«

»Det er nok for eenøjet kun at udvikle biomasse til kraftvarmeproduktion alene. Og jeg tror det er vigtigt at bioraffinaderitanken udvikler sig, for på langt sigt bliver det mindst ligeså vigtigt at producere andre kemiske råvarer som for eksempel plastik fra biomassen.«

Forskningsførertrøjen truet

Tidligere var Danmark i front med netop forskning i biomasseproduktion og -konvertering.

Danske forskere er stadig med, men meget har stået stille de sidste 10 år.

Og det kan blive et problem i fremtiden, mener Uffe Jørgensen.

Teknologisk er Danmark i nogen grad stadig med. Vi leverer kraftværker til for eksempel store halmprojekter i England og Spanien.

Men positionen som foregangsland i forskning på biogasområdet er truet.

»Der er brug for en langt større forskningsindsats, også for at undgå vildspor som for eksempel det tyske, hvor man har givet så store tilskud til biogasproduktion, at køerne blev sat ud og spisemajsen blev brugt til biogas; en uvikling (et godt ord her!), der har resulteret i en dårlig drivhusgasbalance,« siger Uffe Jørgensen.

Modsat er den nyere danske forskning i optimering af biogasanlæg, der alene bruger gylle, hvor gyllens metan opsamles til afbrænding, en langt bedre løsning, siger han. Bedre end majs, hvor der er et vist metantab i processen.

Højere produktivitet mulig

Så brændsel til os er vigtigere end mad til Afrika?

»Det løser ikke sulten i Afrika, at vi producerer store mængder korn i Danmark. Det har vi bevist under 1990’ernes overskudsproduktion. Jeg mener, det er OK at inddrage en del af den europæiske jord til biomasse til brændstof. Modsat er det helt afgørende, at fødevareproduktionen i den 3. verden skal støttes i at udvikles sig.«

»Det haster, men det er muligt at gøre det bedre. Produktiviteten er i dag en faktor 10 under, hvad der reelt er muligt. Og hvad os selv angår: Spiser vi bare kød en dag mindre om ugen og bruger de frigjorte marker til bioenergi i stedet, er det måske nok til at dække behovet for mere biomasse.

»Ja og nej: Ikke så meget overskud som tidligere, men der er ingen anden vej.«

»Det bliver givetvis vind og biomasse, der skal trække det store læs fremover i Danmark, suppleret med sol, bølger og geotermi – et bredt spektrum.«

Skift til C4 og længere vækstsæson

Uffe Jørgensen har på det seneste sat sig ind i den internationale viden om produktionsprocesserne i forbindelse med produktion af biomasse.

Hans hypotese er, at primær-produktiviteten i dansk landbrug kan fordobles ved at indføre C4-fotosyntese i stedet for den nuværende C3-fotosyntese samt ved at udnytte den stigende vækstsæson som følger af klimaændringerne.

Majs er den eneste C4-afgrøde indtil nu, og den er ca. 30% mere produktiv end hvede. Men den er kuldefølsom og har derfor en kort vækstsæson. Elefantgræs har et højt indhold af carotenoidet zeaxantin og enzymet PPDK i bladene under kølige forhold, hvilket beskytter fotosynteseprocesserne, og det kan derfor produceres i en langt længere perioder end majs og har en ca. 60% højere produktivitet.

»Med 1,3×1,6 = 2,1 har vi altså fordoblingen af udbyttet i forhold til hvede,« regner Uffe Jørgensen.

Dermed er han i tråd med manden bag de nye studier af C4-fotosyntesens kuldetilpasning, professor Steve Long.

Steve Long også er vicedirektør for det store energiforskningsinstitut Energy Biosciences Institute i USA, som AU er ved at opbygge et samarbejde med.

Ideen er, at for at udnytte det høje udbytte fuldt ud skal afgrøderne høstes grønne, med blade, og omsættes i et bioraffinaderi.

Det helt store problem

Men den enkelte landmand? Hvad skal motivere ham?

»Her er det et kæmpeproblem, at miljøeffekten ved de forskellige typer biomasse i dag ikke er med i prisstrukturen. Når halm bruges til energi frigøres C02 fra jorden. Danmark har skrevet under på Kyotoaftalens artikel 3.4. der pålægger indregning af ændringer i jordens kulstofindhold i CO2-regnskabet.«

»Vi skal med andre ord betale for det, hver gang vi bruger halm til energi. Omvendt vil dyrkning af flerårige energiafgrøder lagre kulstof i jorden, hvilket vil tælle positivt i Kyoto-regnskabet. Men landmanden betales ikke for den forskel, så han har ikke noget incitament til for eksempel at levere pileflis frem for halm. Jeg tror på sigt, at halmpriserne vil stige, for at afspejle tabet i kulstof fra jorden. Men det er stadig uklart, hvem der skal betale for det,« siger Uffe Jørgensen.

Brug for internationale aftaler

Markedet fungerer ikke optimalt, så det inddrager miljøeffekterne.

Og når for eksempel Tyskland og andre ikke er medunderskrivere på artikel 3.4, vil deres halmpriser ikke stige.

Her er der virkelig brug for fælles, globale aftaler, eller i det mindste EU-aftaler.

Netop dette punkt lykkedes ikke ved klimakonferencen i København, men er stadig mere nødvendigt at få løst.

Ellers risikerer vi blot import af billig halm fra Tyskland, selv om man ved for eksempel piledyrkning belaster miljøet – og CO2-regnskabet – mindre.

Biomassen skal sælges og dyrkes på markedsvilkår under alle omstændigheder, men miljøeffekten skal indregnes i priserne.

Vi er bagud

Længst fremme på bioenergiområdet i dag er uden for diskussion Brasilien, der vedholdende argumenterer for, at der kan plantes endnu flere hektar med sukkerrør uden at rydde regnskov. Sukkerrør er billige og de bedste til bioenergi. Her er oven i købet billige produktionsforhold, så det er svært at konkurrere med.

»Men flerårige energiafgrøder som pil og elefantgræs er brugbare alternativer på vore breddegrader,« siger Uffe Jørgensen. Men der er voldsomt brug for forskning og satsning nu, hvis vi skal være med i opløbet. Der er brug for at investere i noget, der måske ikke betaler sig lige i første omgang, men på længere sigt.

»Vi er handicappede af de sidste mange års stilstand indenfor forskning og udvikling. Andre europæiske lande, som for eksempel England, er i dag langt forud for os. Her fyres kraftvarmeværker med halvt halm og halvt elefantgræs. Den samme satsning sker i USA i stor målestok, hvor BP for eksempel har bevilget ca. 3 milliarder kr. til forskning i blandt andet elefantgræsproduktion og udvikling af biomasseressourcerne.«

»Vi har stadig stor viden i Danmark og en stor samling af genetisk materiale indsamlet, krydset og selekteret over 20 år. Men skal vi med i den nye udvikling, skal det være nu. Vi tror således, at udnyttelsen af grøn biomasse med store udbytter i et bioraffinaderi er mere interessant end den engelske høst af tørre strå med mindre udbytte i et kraftvarmeanlæg,« siger Uffe Jørgensen.

Uffe Jørgensen klarer selv energiforsyningen hjemme i privaten med solvarme, solceller, jordvarme og en brændeovn. Vindmøllen har han solgt igen. (Foto: Aarhus Universitet)

Pil – en kilde til bioenergi? (Foto: Aarhus Universitet)

Skov – en kilde til bioenergi? (Foto: Aarhus Universitet)

Centrifugeret gylle bliver til biogas på DJF’s forsøgsanlæg i Foulum. (Foto: Aarhus Universitet)

1 / 4