| 1. |
- Carlsson, Georg, et al.
(författare)
-
Artrika vallar ger hållbar energiråvara och gynnar den biologiska mångfalden
- 2015
-
Ingår i: LTV-fakultetens faktablad.
-
Annan publikation (populärvet., debatt m.m.)abstract
- Detta faktablad utgör slutrapport för projektet "Användning av outnyttjade gräsmarker för biodiversitet och bioenergi - nätverk och fältförsök", som har genomförts under 2011-2014. Projektet har fört samman många aktörer med intresse för jordbruk, naturvård och bioenergi, och visat att nyetablering och extensiv hävd av artrika vallar kan generera värdefulla synergieffekter mellan minskad klimatpåverkan, minskad övergödning och ett rikt odlingslandskap.
|
|
| 2. |
- Gissén, Charlott, et al.
(författare)
-
Comparing energy crops for biogas production Yields, energy input and costs in cultivation using digestate and mineral fertilisation
- 2014
-
Ingår i: Biomass & Bioenergy. - : Elsevier BV. - 1873-2909 .- 0961-9534. ; 64, s. 199-210
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Analyses of six crops grown in southern Sweden for biogas production (hemp, sugar beet, maize, triticale, grass/clover ley, winter wheat) showed varying performance regarding methane yield per hectare and energy input and costs in the production and supply of crops as biogas feedstock. The highest biomass and biogas yield was observed for sugar beet. Crops with lower risk of negative environmental impact in cultivation, such as ley and hemp, produced less than half the methane energy yield per hectare. Triticale, also having less risk of negative environmental impact, gave an energy yield similar to that of winter wheat grain and maize. Replacing most of the mineral fertiliser with biogas digestate did not, with the exception for hemp, influence crop yields per hectare, but energy input in cultivation decreased by on average 34% for the six crops tested. For hemp and sugar beet the biogas feedstock costs for the freshly harvested crop per GJ methane were close to that of the economic reference crop, winter wheat grain. For maize, beet tops and first and second year ley, the feedstock costs were lower, and for triticale much lower. When ensiled crops were used for biogas the feedstock costs increased and only those of triticale silage remained slightly lower than the cost of dried wheat grain. However, all feedstock costs were so high that profitable biogas production based solely on ensiled crops would be difficult to achieve at present Swedish biogas sales prices. (c) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.
|
|
| 3. |
- Johansson, Christina, et al.
(författare)
-
Växtnäring från trekammarbrunnar för hållbar produktion av energigräs : rapportering för åren 2007 och 2008
- 2009
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Det långsiktiga målet för projekt ”Växtnäring från trekammarbrunnar för hållbar produktion av energigräs” är att visa på hållbara metoder för produktion av fleråriga energigräs på energiåkrar som gödslas med trekammarbrunnsslam. Uppnås projektets långsiktiga mål innebär det en mer hållbar odling av energigräs för produktion av fordonsbränsle (biogas och bioetanol) eller fastbränsle. I större skala innebär det en ökad återföring av växtnäring från samhället till jordbruket, via trekammarbrunnsslam från landsbygden. Det innebär en minskad användning av fossil energi genom minskade transporter av trekammarbrunnsslam till reningsverk, minskat behov av konstgödsel vid odling av energigräsen och genom att energigräsen kan ersätta fossil energi. Växtnäringen i trekammarbrunnsslammet uppgraderas via odling och användning av energigräsen som biogassubstrat alt. som fastbränsle när de växtnäringsrika restprodukterna (biogödsel eller aska) blir så rena att de kan användas som gödselmedel vid livsmedels- och foderproduktion. Se rapportens framsida som schematiskt visar hur trekammarbrunnsslam kan ingå i ett kretslopp. Det kortsiktiga målet för projektet är att utvärdera möjligheterna att nyttiggöra trekammarbrunnsslam som en växtnäringsresurs vid odling av fleråriga energigräs såsom rörflen och biogasvall på energiåkrar i jämförelse med ett nytt högavkastande energigräs Szarvasi-1. Detta sker genom odlingsförsök med energigräsen, analyser och värdering av dessa för olika energiändamål, hygieniska studier på trekammarbrunnsslammet samt kemiska analyser av åkermarken och av trekammarbrunnsslammet som används i odlingsförsöken. I denna rapport redovisas resultat från 1)Etablering av energigräsen i odlingsförsök 2)Utvärdering av trekammarbrunnsslammet som en växtnäringsresurs 3)Utvärdering av hygienisering av trekammarbrunnsslammet med tillsats av urea 4)Studier av produktion av bioetanol och biogas baserad på energigräs. Trekammarbrunnsslammet har en betydligt sämre kvalitet ur växtnärings- och metallsynpunkt än både nötflytgödsel och klosettvatten från slutna avloppstankar. Koppar- och zinkhalterna i trekammarbrunnsslam kan överskrida gränsvärdena enligt reglerna för spridning av avloppsslam på åkermark. Hygienisering med 0,6 % urea i 3 månader visade sig ge en acceptabel hygienisk kvalitet för användning av trekammarbrunnsslam i energiodling. Halterna av miljöstörande organiska ämnen ligger långt under riktvärdena för avloppsslam. Kombinerad produktion av etanol och biogas från ångbehandlad hampa gav i labskala 20-25% högre bruttoproduktion av drivmedel jämfört med att endast göra biogas från finhackad hampa. Det som återstår att studera är: a)Hygieniseringens effektivitet på indikatororganismerna vid olika doser av urea b)Hygieniska gränsvärden vid spridning av trekammarbrunnsslam i växande energigröda c)Energigräsens potential för produktion av bioetanol och biogas vid olika skördetidpunkter d)Energigräsens potential som stråbränsle vid olika skördetidpunkter e)Gödslingseffektiviteten och energibalansen vid olika användningar av energigräsen f)Eventuell ackumulation av metaller och organiska föroreningar i energiåkern. The long-term objective of the project ‘Plant nutrients from three-chamber septic tanks in sustainable production of energy grass’ is to demonstrate sustainable methods for the production of perennial grass leys on arable land dedicated to energy crops fertilised with sewage sludge from three-chamber septic tanks. Achievement of this long-term objective will allow more sustainable production of energy grass for use as vehicle fuel (biogas and bioethanol) or solid fuel. On a larger scale it will increase recycling of plant nutrients from society to agriculture via three-chamber septic tank sludge from rural homes. That will decrease the use of fossil energy indirectly by decreasing the need for mineral fertilisers and for sludge transport to sewage plants, and directly through biofuel made from the energy grass replacing fossil energy. The plant nutrients in the sludge are upgraded through the cultivation of energy grass and its use as a biogas substrate or solid fuel, since the nutrient-rich residues (biodigestate or ash) are so well-sanitised that they can be used as a fertiliser in food and feed production. The diagram on the front cover shows how three-chamber septic tank sludge can be incorporated into nutrient recycling. The short-term objective of the project was to assess the potential for utilising three-chamber septic tank sludge as a plant nutrient resource in the cultivation of perennial energy grasses such as reed canarygrass and biogas leys on arable land dedicated to energy crops, in comparison with the high-yielding energy grass Szarvasi-1. This was achieved through cropping trials with the energy grasses, analyses and evaluations of these for different energy purposes, hygiene studies on the three-chamber septic tank sludge and chemical analyses of the soil and the sludge used in the cropping trials. This report presents results on: 1)Establishment of energy grass in cropping trials. 2)Evaluation of three-chamber septic tank sludge as a plant fertiiser. 3)Evaluation of sludge sanitation through the addition of urea. 4)Preliminary studies of bioethanol and biogas production based on energy grass The three-chamber septic tank sludge is of much lower quality from a nutrient and metal perspective than cattle manure or blackwater from holding tanks. The copper and zinc concentrations in the sludge can exceed the permissible values for spreading sewage sludge on arable land. Sanitation with 0.6% urea for three months was shown to give acceptable hygiene quality for use of the three-chamber septic tank sludge in energy crops. The concentrations of organic environmental pollutants were well below the permissible values for sewage sludge. The next phase of the project will examine: a)The efficacy of sanitation at different doses of urea. b)Permissible hygiene values for spreading three-chamber septic tank sludge in growing energy grass. c)The potential of energy grasses for production of bioethanol and biogas at different harvesting times. d)The potential of energy grasses as a solid fuel at different harvesting times. e)The fertiliser efficiency and energy balance for energy grass. f)The incidence of metal and organic pollutant accumulation in energy grass fields.
|
|
| 4. |
- Johansson, Christina, et al.
(författare)
-
Växtnäring från trekammarbrunnar till energigräs
- 2013
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- En slutsats som dragits inom projektet är att själva kretsloppet för växtnäringsinnehållet i trekammarbrunnsslam inte är den viktigaste frågan ur hållbarhetssynpunkt vid odling av energigräs, eftersom återföringen av växtnäring med trekammarbrunnsslam, främst fosfor och kalium, är mycket begränsad. I stället är själva nyttjandet av energigräset som råvara för produktion av förnybara drivmedel mycket viktigare ur hållbarhetssynpunkt. Hållbarheten i systemet ligger i att energigräset kan omvandlas till förnybara drivmedel, såsom biogas och bioetanol, vilka ersätter bensin och diesel, som har en mycket stor klimatpåverkan. Enligt litteraturuppgifter ger en vallgröda på ca 9 ton torrsubstans (ts) per ha och år, en reduktion av växthusgasemissioner med ca 6 ton CO2-ekv. per hektar och år, under förutsättning att fordonsgas i form av metan produceras av vallgrödan och biogödseln, som kvarstår efter rötningen av vallgrödan, ersätter mineralgödsel på produktiv åkermark. Inom projektet har vi uppnått skördar på 5 - 15 ton ts per ha och år beroende på odlingslokal och vilket energigräs som odlats, om gräset varit gödslat eller ogödslat samt om baljväxter ingått i ”biogasvallen”. Skördenivåer i detta intervall tyder på att man kan uppnå ett hållbart system för produktion av biogas baserat på energigräs, enligt EU:s nuvarande hållbarhetskriterier (en CO2-reduktion på minst 35 %) för förnybara drivmedel, oberoende om gräset gödslas med trekammarbrunnsslam eller ej. Särskilt stor klimatnytta uppnås vid användning av biogasvallar som innehåller både gräs och baljväxter, eftersom dessa ger hög biomassaavkastning helt utan kvävegödsling. Biogaspotentialen hos de energigräs och biogasvallar som studerats i projektet ligger normalt i intervallet 250 – 350 l CH4 per kg VS, beroende på skördetidpunkt och förbehandlingsmetod. Att använda energiåkrar för odling av fleråriga energigräs där biomassan används för produktion av biogas, bioetanol eller fastbränsle innebär flera miljövinster, mest påtagligt genom minskad klimatpåverkan, eftersom fossil energi ersätts, men även genom att fleråriga grödor har lägre behov av insatser i form av jordbearbetning och ogräsbekämpning och lagrar in mer kol i rötterna och marken än ettåriga grödor. Ytterligare miljövinster kan erhållas om biomassa skördas på ogödslade energiåkrar nära känsliga vattenmiljöer, eftersom man då kan transportera bort växtnäring till produktiv åkermark, som annars skulle kunna orsaka övergödning. Vid användning av energigräs som biogassubstrat kan biogödseln, som blir kvar efter rötningen, användas som ett värdefullt gödselmedel inom ekologisk eller konventionell odling. Biogödseln innehåller lättillgänglig växtnäring och om den används för gödsling av livsmedelsgrödor på åkermark sker en stor miljövinst genom ersättning av mineralgödsel. För att trekammarbrunnsslam skall kunna användas som ett gödselmedel till energigräs så krävs det en hygienisering genom t.ex. tillsats av minst 0,6 % urea och lagring i minst 3 månader. Hygienisering med urea medför dock att trekammarbrunnsslammet får ett relativt högt kväveinnehåll i jämförelse med andra viktiga växtnäringsämnen, såsom fosfor och kalium. Detta innebär att fosfor och kalium måste tillföras med andra gödselmedel för att energiåkern inte skall lida brist på dessa växtnäringsämnen på längre sikt. Tillförseln av tungmetaller med det hygieniserade trekammarbrunnsslammet till energiåkern bedöms vara något större jämfört med om källsorterat klosettvatten eller nötflytgödsel används som gödselmedel till energigräsen. Halterna av miljöstörande organiska ämnena i trekammarbrunnsslam ligger dock långt under riktvärdena för avloppsslam enligt slamöverenskommelsen. Allt detta visar att hygieniserat trekammarbrunnsslam kan användas som en växtnäringsresurs vid odling av energigräs eller biogasvallar på energiåkrar, men att hygieniserat klosettvatten skulle vara ett väl så bra alternativ.
|
|
| 5. |
- Mattsson, Jan Erik, et al.
(författare)
-
Halmaska i kretslopp
- 2010
-
Ingår i: LTJ-fakultetens faktablad.
-
Annan publikation (populärvet., debatt m.m.)abstract
- Analyser på vetehalm från fyra platser i Skåne samt danska erfarenheter från återföring av halmaska i stor skala visar att halmaska kan användas som gödselmedel på åkermark och klassas som ett kaliumgödselmedel med viss fosfor- och kalkverkan. Med halmbärgning och halmeldning bortförs växtnäringen i halmen från åkermarken, men den finns i halmaskan, förutom kvävet som följer med rökgaserna. Askan innehåller dock även andra ämnen som tagits upp av växten, t. ex. kadmium. Kadmiumhalten var högre i vetehalm från gårdar med högre kadmiumhalt i matjorden. Om endast bottenaskan efter förbränning av halm används som gödselmedel, bör metoder utvecklas för utvinning av kalium ur flygaskan, eftersom den innehåller hälften av halmaskans kalium. Fortsatta studier bör inriktas på växttillgängligheten hos kalium, fosfor och kadmium i halmaska samt utvärdering av ny teknik för spridning av små mängder halmaska per hektar
|
|
| 6. |
- Prade, Thomas, et al.
(författare)
-
Biomass and energy yield of industrial hemp grown for biogas and solid fuel
- 2011
-
Ingår i: Biomass and Bioenergy. - : Elsevier BV. - 0961-9534 .- 1873-2909. ; 35, s. 3040-3049
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- This study examined the energy yield of hemp (Cannabis sativa L.) cultivated for energy purposes under cold climate conditions in Northern Europe. Split-plot field trials were carried out over three consecutive years to investigate different nitrogen fertilisation regimes. Dry matter yield per hectare, moisture content, hydrogen content and heating value were determined at roughly monthly intervals from July until the following spring every season. The energy yield was calculated and adjusted for a fair comparison with those of other energy crops commonly grown in the study region. Two harvest periods for optimal energy yield have been determined; harvest in September to October, when the hemp is used for biogas production, yielded 14.4 Mg ha??1 and 296 GJ ha??1; harvest in February to April, when the hemp is used as a solid fuel, yielded 9.9 Mg ha??1 and 246 GJ ha??1. For biogas production, the adjusted biomass energy yield of hemp was similar to that of maize and sugar beet and 24 and 14% greater than that of lucerne and clover-grass ley, respectively. As a solid fuel, the adjusted biomass energy yield of hemp was 120% higher than that of wheat straw and similar to that of reed canary grass. Annual variations in dry matter yield depending on weather conditions and sowing dates exceeded variations due to nitrogen fertilisation. Hemp is suitable as an energy crop in cold climate regions of Northern Europe, as it has similar or often higher energy yields than other common energy crops grown in these regions
|
|
| 7. |
- Prade, Thomas, et al.
(författare)
-
Effect of harvest date on combustion related fuel properties of industrial hemp (Cannabis sativa L.)
- 2012
-
Ingår i: Fuel. - : Elsevier BV. - 0016-2361 .- 1873-7153. ; 102, s. 592-604
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Energy crops can increase biomass availability for large-scale biomass-fired heat, power and CHP plants, which can contribute greatly to mitigation of greenhouse gas emissions. Industrial fibre hemp (Cannabis sativaL.) is a potential high biomass and energy yielding crop intended for use as solid biofuel, but its fuel properties are insufficiently characterised. Hemp was grown in two independently planned field studies 900km apart, in southern and northern Sweden. The northern field trials comprised two seasons, two locations and four different cultivars of hemp, while the southern field trial included one hemp variety and one season. Mineral elemental composition (C, H, O, N, S, Cl, Al, B, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, Rb, Se, Si, Sn, Sr and Zn), heating value, moisture content and initial ash deformation temperature were determined on samples taken between autumn and spring. Spring harvesting significantly improved relevant combustion fuel properties such as moisture content, alkali and ash content and heating value in comparison with autumn harvest. Major fuel properties were not influenced by choice of cultivar or geographical location. Spring-harvested industrial hemp was found to have high initial ash deformation temperatures and a mineral composition similar to that of willow and coniferous wood, indicating that the ash resulting from its combustion will have a low risk of slagging and fouling. Relevant combustion fuel properties were superior to those of other available agricultural biomass feedstocks, such as cereal straw, miscanthus and reed canary grass (straw fuels). Therefore, hemp is a suitable solid biofuel for large-scale CHP plants and small-scale heating boilers as pellets or briquettes. This study characterised hemp as a solid biofuel, but large-scale combustion tests and an economic analysis are needed to determine the competitiveness of hemp compared with other sources of biomass.
|
|
| 8. |
|
|
| 9. |
- Prade, Thomas, et al.
(författare)
-
EU sustainability criteria for biofuels potentially restrict ley crop production on marginal land for use as biogas substrate
- 2013
-
Ingår i: Grassland Science in Europe. ; 18, s. 528-530
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- Ley crops can be grown to provide a substrate for biogas vehicle-fuel production on a range of soils including marginal land. According to EU regulations, such biofuel currently has to achieve an emission reduction of 35%, but tightened goals of 50 and 60% will come into effect as early as 2017. In two field trials (one on marginal soil, one on productive soil) ley crop mixtures were tested and the biomass DM yield was determined. In a life-cycle assessment approach, the emissions of the production chain for biogas-vehicle-fuel were estimated for a range of biomass DM yields. The results show that the emission intensity per energy unit of fuel produced is an asymptotic function of the DM yield. Currently, marginal lands not competing with food production can provide biofuels fulfilling the emission reduction requirements. However, a tightening of the goals to 50 or 60% is likely to cause a shift in biomass production towards better soils, potentially causing competition with food and feed production. Alternatively, the CO2 emissions from biomass production of marginal soils need to be further reduced, e.g. by increased nitrogen fixation or reduced machinery use.
|
|
| 10. |
- Prade, Thomas, et al.
(författare)
-
Vall och helsäd ger mycket biogas! : hacka fint eller grovt med exakthacken?
- 2015
-
Ingår i: LTV-fakultetens faktablad.
-
Annan publikation (populärvet., debatt m.m.)abstract
- I ett samarbete mellan Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) och Lunds universitet har en forskargrupp undersökt hur snittlängden vid hackning av vall och helsäd, som biogasgrödor, påverkar metanpotentialen, energiavkastning och produktionskostnad. Resultaten visar på ett högt energiutbyte både hos vall och helsäd. Vidare är sambandet mellan snittlängd och metanpotential mer komplext än förväntat. Det verkar inte alltid vara lönt att hacka fint – tvärtom ser det i vissa fall ut till att både leda till minskat energiutbyte och kosta mer. Den viktigaste slutsatsen är att optimera metanpotential hos biogasråvaran först genom att välja rätt skördetidpunkt. Resultaten visar att det är möjligt att spara diesel och arbetstid genom att välja en längre snittlängd.
|
|
