Ur SLU:s kunskapsbank

Energigrödan som svalkar Jorden

Senast ändrad: 26 januari 2017
salixflis1NAd240.jpg

En salixodling kan ta upp så mycket koldioxid från luften att den har en kylande effekt på klimatet. På mullfattiga marker kan matjordens kolförråd öka avsevärt, samtidigt som odlingen levererar ett förnybart biobränsle, som kan ersätta fossil energi.

Biobränslen kan ses som klimatneutrala på lång sikt, i den meningen att den koldioxid som frigörs vid förbränning en gång togs upp från luften, och så småningom kommer att tas upp på nytt av andra växter. Om man vill undersöka vad olika sätt att producera biobränsle innebär för klimatet bör man dock ta hänsyn till vad som händer även på kort sikt. Tidsaspekten är särskilt viktig om man snabbt vill motverka en pågående klimatuppvärmning.

Professor Per-Anders Hansson har tagit fasta på att fleråriga grödor, såsom salix, kan binda betydande mängder kol i matjorden i form av rötter och mullämnen.

När hans forskargrupp utvärderar olika biobränslens klimatpåverkan använder de därför livscykelanalyser som inte bara tar hänsyn till flöden av energi och växthusgaser, utan också till mängden kol i marken. De har utvecklat en metod som överskådligt visar hur kolflöden mellan gröda, mark och atmosfär förändras från år till år och hur detta påverkar Jordens medeltemperatur.

– Våra beräkningar visar att salixodling på åkermark i Sverige har en potential att bygga upp kolförrådet i dessa marker, vilket kan motverka den globala uppvärmningen, säger doktoranden Torun Hammar.

Hög avkastning förstärker denna positiva klimateffekt, eftersom stora skördar också innebär stora mängder rötter och kvarlämnade växtrester. I en högavkastande salixodling kan mängden kol i matjorden fördubblas på 100 år.

– Men den här kylande effekten varar inte för evigt, påpekar professor Hansson. I en mullfattig åkermark kan en kontinuerlig salixodling binda in kol i marken under lång tid, men förr eller senare inträder en jämvikt då kolhalten stabiliseras. Och om marken återgår till att vara åkermark kommer kolförrådet att minska efter hand.

I Sverige förbränns salix vanligen i stora kraftvärmeverk tillsammans med skogsbiobränslen. Man kan också på ett mer småskaligt sätt utvinna el och värme från salix genom att röta den tillsammans med gödsel till biogas, som sedan förbränns i en gasmotor. En hel del växtnäring och kol återförs då till åkermarken i form av rötrester.

Niclas Ericsson, också doktorand, har gjort beräkningar som visar hur direktförbränning och biogasproduktion skiljer sig när det gäller klimatnytta och energieffektivitet. Båda systemen har en kylande inverkan på klimatet, men biogassystemets kylningseffekt är nio gånger större per hektar, tack vare kolet i den rötrest som återförs till marken. Baksidan är att direktförbränning ger nio gånger mer energi.

– I biogassystemet utnyttjas alltså inte energin i salixen full ut, säger Niclas. Vilken energikälla, fossil eller förnybar, man kompenserar detta bortfall med kommer att ha stort inflytande på systemets totala klimatpåverkan.

Det låga energiutbytet i rötningsprocessen innebär tyvärr dålig ekonomi för lantbrukarna, eftersom de inte får något betalt för det kol som återförs som rötrest till marken.

I nästa studie vill forskarna undersöka ett system där olja och gas framställs genom pyrolys (förkolning) av salix, vilket ger mer energi och dessutom en stabil kolrest (biokol), som bryts ned mycket långsamt i marken.

– Det spännande med våra resultat är att vi ser att en ökad salixodling skulle minska energisektorns bidrag till den globala uppvärmningen, oavsett vilken av metoderna vi använder, avslutar professor Hansson. Biogassystemen lär dock kräva någon form av "klimatsubventioner" för att bli lönsamma.

Text: David Stephansson

Relaterade sidor:

Kontaktinformation

Per-Anders Hansson, Prefekt
Institutionen för energi och teknik, SLU
per-anders.hansson@slu.se, 018 -67 18 77, 070-554 5898 

Sidansvarig: Nora.adelskold@slu.se