| 1. |
|
|
| 2. |
|
|
| 3. |
|
|
| 4. |
- Englund, Oskar, 1982, et al.
(author)
-
Meeting Sustainability Requirements for SRC Bioenergy: Usefulness of Existing Tools, Responsibilities of Involved Stakeholders, and Recommendations for Further Developments
- 2012
-
In: Bioenergy Research. - : Springer Science and Business Media LLC. - 1939-1234 .- 1939-1242. ; 5:3, s. 606-620
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Short rotation coppice (SRC) is considered an important biomass supply option for meeting the European renewable energy targets. This paper presents an overview of existing and prospective sustainability requirements, Member State reporting obligations and parts of the methodology for calculating GHG emissions savings within the EU Renewable Energy Directive (RED), and shows how these RED-associated sustainability criteria may affect different stakeholders along SRC bioenergy supply chains. Existing and prospective tools are assessed on their usefulness in ensuring that SRC bioenergy is produced with sufficient consideration given to the RED-associated criteria. A sustainability framework is outlined that aims at (1) facilitating the development of SRC production systems that are attractive from the perspectives of all stakeholders, and (2) ensuring that the SRC production is RED eligible. Producer manuals, EIAs, and voluntary certification schemes can all be useful for ensuring RED eligibility. However, they are currently not sufficiently comprehensive, neither individually nor combined, and suggestions for how they can be more complementary are given. Geographical information systems offer opportunities for administrative authorities to provide stakeholders with maps or databases over areas/fields suitable for RED-eligible SRC cultivation. However, proper consideration of all relevant aspects requires that all stakeholders in the SRC supply chain become engaged in the development of SRC production systems and that a landscape perspective is used.
|
|
| 5. |
|
|
| 6. |
- Berndes, Göran, 1966, et al.
(author)
-
Biomass for energy, food and materials in an industrial society of 10 billion people
- 1996
-
In: Renewable Energy. ; 9:1-4, s. 926-929
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- In this paper we analyse the requirements of bioproductive land in a future industrial so-ciety of 10 billion people, with average per capita economic standard comparable to that of the industrialized countries of today. Despite significantly more efficient technology, lowering demand for both energy and material per service delivered, requirement for food and material alone will call for a heavily increased demand for bioproductive land for use in agriculture and silviculture. Large areas of short rotation energy plantations may be biophysically possible, but will clearly compete for available bioproductive land with agriculture and silviculture, as well as with preservation of the world's biodiversity. Therefore, the notion that there exists large areas of surplus or degraded land, which, without coming in conflict with food production and preservation of biodiversity, can be used for large energy plantations has not fully taken into account possible increased de-mand for bioproductive land from global industrialization and raising of the global average economic standard.
|
|
| 7. |
- Jonsdottir, Rakel J., et al.
(author)
-
Effects of nutrient loading and fertilization at planting on growth and nutrient status of Lutz spruce (Picea x lutzii) seedlings during the first growing season in Iceland
- 2013
-
In: Scandinavian Journal of Forest Research. - : Taylor & Francis. - 0282-7581 .- 1651-1891. ; 28:7, s. 631-641
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- The low availability of nitrogen (N) is believed to be one of the major limiting factors of forest regeneration inIceland and frequently under Boreal conditions. Lutz spruce (Picea x lutzii Littl.) seedlings were nutrient loadedusing four fertilization regimes in the end of nursery rotation in autumn 2008 and planted in the following spring,with or without a single dose of fertilizer, on two treeless sites in N-Iceland with contrasting soil fertility.Measurements were made after one growing season. The highest loading level without additional field fertilizationincreased new needle mass by 122% and 152%, for the poor and more fertile site, respectively. The highest loadinglevel with field fertilization increased new needle mass equally, by 188% and 189%, for the poor and more fertilesite, respectively. Retranslocation of N, from old needles to current needles, increased with more loading.However, it was clear that nutrient loading could not replace field fertilization, as the seedlings generally showedan additive response to field fertilization and nutrient loading; doing both always gave the best results in seedlingperformance. As the study only covers field establishment during the first year, the long-term effect of nutrientloading of Lutz spruce cannot be predicted. However, it was concluded that loading might provide an additionalinput for faster plantation establishment during the first growing season after planting.
|
|
| 8. |
|
|
| 9. |
- Dererie, Debebe Yilma, et al.
(author)
-
Improved bio-energy yields via sequential ethanol fermentation and biogas digestion of steam exploded oat straw
- 2011
-
In: Bioresource Technology. - : Elsevier. - 0960-8524 .- 1873-2976. ; 102:6, s. 4449-4455
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Using standard laboratory equipment, thermochemically pretreated oat straw was enzymatically saccharified and fermented to ethanol, and after removal of ethanol the remaining material was subjected to biogas digestion. A detailed mass balance calculation shows that, for steam explosion pretreatment, this combined ethanol fermentation and biogas digestion converts 85-87% of the higher heating value (HHV) of holocellulose (cellulose and hemicellulose) in the oat straw into biofuel energy. The energy (HHV) yield of the produced ethanol and methane was 9.5-9.8 MJ/(kg dry oat straw), which is 28-34% higher than direct biogas digestion that yielded 7.3-7.4 MJ/(kg dry oat straw). The rate of biogas formation from the fermentation residues was also higher than from the corresponding pretreated but unfermented oat straw, indicating that the biogas digestion could be terminated after only 24 days. This suggests that the ethanol process acts as an additional pretreatment for the biogas process.
|
|
| 10. |
|
|
| 11. |
|
|
| 12. |
- Ahlgren, Serina, et al.
(author)
-
Biofuels from agricultural biomass – land use change in Swedish perspective : report from a project within the collaborative research program Renewable transportation fuels and systems, October 2017
- 2017
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Riksdagen har röstat igenom ett nytt klimatpolitiskt ramverk, vilket innebär att Sverige senast 2045 inte ska ha några nettoutsläpp av växthusgaser. Transportsektorn domineras fortfarande av fossila bränslen, och det behövs kraftiga insatser för att sänka utsläppen. Sverige har en relativt hög andel biodrivmedel, cirka 20% av energianvändningen inom transportsektorn. Närmare 90% av dessa biodrivmedel importeras dock, eller produceras från importerad biomassa. I denna studie undersöktes om och hur det går att tillgodose transportsektorn år 2030 med den mängd biodrivmedel som behövs (20 TWh), baserad på inhemsk råvara. Omfånget på studien begränsas till biomassa som inte orsakar förändrad markanvändning. Detta eftersom EU har meddelat att biomassa som istället skulle kunna användas för mat eller foder inte kommer att stimuleras som råvara framöver. Anledningen till detta politiska beslut är en rädsla för att ökad produktion av biodrivmedel kan ge direkt eller indirekt förändrad markanvändning (förkortad iLUC, efter engelskans indirect land use change), vilket kan leda till utsläpp av kol och andra växthusgaser från mark. I denna studie visar vi att cirka 4-10 TWh biodrivmedel kan produceras från iLUC-fri jordbruksråvara, det stora spannet beror på antagen omvandlingseffektivitet till biodrivmedel. De studerade råvarorna var (1) restprodukter från jordbruket, (2) vall odlad på nerlagd åkermark, (3) grödor från existerande odling så som mellangrödor (4) vall från intensifiering av pågående odling. Genom litteraturstudier bedömdes den iLUC-fri råvara från andra sektorer (skogsrester, industriella biprodukter och avfall från andra delar av samhället, marina råvaror exkluderade) till 8-11 TWh biodrivmedel. Med andra ord har vi goda möjligheter att nå de 20 TWh biobränslen som krävs år 2030 baserat på inhemskt iLUC-fri råvara. Om vi minskar vår konsumtion av kött och alkohol, samt minskar markanvändning för hästar, kan vi producera ännu mer biodrivmedel. Styrning mot biomassa med lägre iLUC skulle dock kunna innebära högre produktionskostnader jämfört med dagens biodrivmedelsproduktion. Det är därför intressant att studera potentiella tradeoffs mellan växthusgaser och ekonomi. I det här projektet undersökte vi produktion av etanol och biogas baserat på vetekärna och vetehalm. Här representerar vetekärna det nuvarande produktionssystemet, och halm representerar ett iLUC-fritt produktionssystem. Resultaten visar att halmbaserade biodrivmedel visserligen inte konkurrerar med livsmedelsproduktionen och har lägre utsläpp av växthusgaser jämfört med vetekärna, men högre produktionskostnader. De högre produktionskostnaderna beror framförallt på lägre utbyte av drivmedel och dyrare förbehandling av råvaran. För att kunna dra generella slutsatser om trade-offs av iLUC-fri råvara behövs dock fler fallstudier där fler råvaror, biodrivmedel studeras, och andra miljöpåverkanskategorier inkluderas.
|
|
| 13. |
- Ahlgren, Serina, et al.
(author)
-
Det svenska jordbrukets framtida drivmedelsförsörjning
- 2010
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Syftet med detta arbete är att visa på möjligheter för det svenska jordbruket att bli försörjt med drivmedel även i en framtid, när oljan har blivit för dyr eller sällsynt för att kunna användas i tillräcklig omfattning. Detta projekt studerar möjligheterna att ersätta fossil diesel med första och andra generationens förnybara drivmedel, och omfattar drivmedel från råvaror med ursprung i både jord- och skogsbruk. De drivmedel som studeras är etanol, rapsmetylester (RME), biogas, Fischer-Tropsch diesel (FTD), dimetyleter (DME) och metanol. Arealbehov, energibalans och kostnader har beräknats. Studien visar att det finns tillräckligt med arealer i Sverige för att lantbruket ska kunna bli självförsörjande med drivmedel. För de drivmedel som baseras på grödor framförallt första generationens drivmedel) kommer dock mängden mat som är möjlig att producera att minska. Andra generationens drivmedel kan med fördel produceras från biprodukter som halm och matproduktionen behöver då inte minskas
|
|
| 14. |
|
|
| 15. |
|
|
| 16. |
|
|
| 17. |
- Ahlgren, Serina, et al.
(author)
-
Jordbruk utan fossil energi
- 2010
-
In: Jordbruk som håller i längden. - 9789154060436 ; , s. 201-210
-
Book chapter (pop. science, debate, etc.)
|
|
| 18. |
|
|
| 19. |
- Ahlgren, Serina, et al.
(author)
-
Nitrogen fertiliser production based on biogas - Energy input, environmental impact and land use
- 2010
-
In: Bioresource Technology. - : Elsevier BV. - 0960-8524 .- 1873-2976. ; 101, s. 7181-7184
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- The aim of the present paper was to investigate the land use, environmental impact and fossil energy use when using biogas instead of natural gas in the production of nitrogen fertilisers The biogas was assumed to be produced from anaerobic digestion of ley grass and maize. The calculations showed that 1 ha of agricultural land in south-west Sweden can produce 1.7 metric ton of nitrogen in the form of ammonium nitrate per year from ley grass, or 3 6 ton from maize The impact on global warming, from cradle to gate, was calculated to be lower when producing nitrogen fertiliser from biomass compared with natural gas Eutrophication and acidification potential was higher in the biomass scenarios The greatest advantage of the biomass systems however lies in the potential to reduce agriculture's dependency on fossil fuels In the biomass scenarios, only 2-4 MJ of primary fossil energy was required, while 35 MJ/kg N was required when utilising natural gas (C) 2010 Elsevier Ltd All rights reserved
|
|
| 20. |
- Arfvidsson, Helen, 1981, et al.
(author)
-
Engaging with and measuring informality in the proposed Urban Sustainable Development Goal
- 2017
-
In: African Geographical Review. - : Informa UK Limited. - 1937-6812 .- 2163-2642. ; 36:1, s. 100-114
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- A unique project by Mistra Urban Futures to test the draft targets and indicators of the proposed Urban Sustainable Development Goal (Goal 11) in five diverse cities in Europe, Africa, and Asia revealed numerous complexities and differences in data availability, potential accessibility, and relevance. Deploying the findings from Kisumu and Cape Town, we highlight the particular challenges posed by widespread urban informality. Similar issues apply across the global South. The targets and indicators rely on official/formal data, which are often of questionable reliability and exclude unregulated activities. The particularly problematic conceptualization of the slum/informal settlements indicator is examined in depth, along with indicators on transport and waste management. © 2016 The Author(s). Published by Informa UK Limited, trading as Taylor & Francis Group.
|
|
| 21. |
- Aronsson, Pär, et al.
(author)
-
Treatment of landfill leachate by irrigation of willow coppice - Plant response and treatment efficiency
- 2010
-
In: Environmental Pollution. - : Elsevier BV. - 0269-7491 .- 1873-6424. ; 158:3, s. 795-804
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Landfill leachates usually need to be treated before discharged. and using soil-plant systems for this has gained substantial interest in Sweden and in the UK A three-year field study was conducted in central Sweden to quantify plant response, treatment efficiency and impact on groundwater quality of landfill leachate irrigation of short-rotation willow coppice (Salix) Two willow varieties were tested and four irrigation regimes in sixteen 400-m(2) plots. The willow plants did not react negatively, despite very high annual loads of nitrogen (<= 2160 kg N/ha), chloride (<= 8600 kg Cl/ha) and other elements. Mean annual growth was 15. 98 and 12.6 tonnes DM/ha during years 1-3 For one of two willow varieties tested. relative leaf length accurately predicted growth rate. Irrigation resulted in elevated groundwater concentrations of all elements applied. Treatment efficiency varied considerably for different elements, but was adequate when moderate loads were applied. (C) 2009 Elsevier Ltd All rights reserved.
|
|
| 22. |
- Bagge, Elisabeth, et al.
(author)
-
Diversity of spore-forming bacteria in cattle manure, slaughterhouse waste and samples from biogas plants
- 2010
-
In: Journal of Applied Microbiology. - : Oxford University Press (OUP). - 1364-5072 .- 1365-2672. ; 109, s. 1549-1565
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Aims:As biowaste intended for biogas production can contain pathogenic micro-organisms, the recommended treatment is pasteurization at 70 degrees C for 60 min. This reduces pathogens such as Salmonella spp., whereas spore-forming bacteria (Bacillus spp. and Clostridium spp.) survive. Most spore-forming bacteria are harmless, but some can cause diseases such as blackleg, botulism and anthrax. In this study, the effect of the biogas process on Bacillus spp. and Clostridium spp. was investigated.Methods and Results:We analysed 97 faecal samples, 20 slaughterhouse waste samples and 60 samples collected at different stages in the biogas process. Bacillus spp. and Clostridium spp. were quantified and subcultured. The isolates were identified by biochemical methods and by 16S rRNA gene sequencing. Phylogenetic trees were constructed from the sequences obtained from isolates from the samples. Clostridium botulinum/Clostridium spp. and Clostridium sordellii were found both before and after pasteurization, but not after digestion (AD). Some of the isolated strains probably represented new members of the genera Clostridium and Bacillus.Conclusion:After digestion, the numbers of clostridia decreased, but none of the pathogenic bacteria did, whereas Bacillus spp. remained constant during the process.Significance and Impact of the Study:Biogas is gaining in importance as an energy source and because the residues are used as fertilizers, we needed to study the prevalence of pathogenic bacteria in such material.
|
|
| 23. |
- Barrios Latorre, Sergio Alejandro, et al.
(author)
-
Exploring the benefits of intermediate crops : Is it possible to offset soil organic carbon losses caused by crop residue removal?
- 2024
-
In: Agricultural Systems. - 0308-521X .- 1873-2267. ; 215
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- CONTEXT: Agriculture plays a central role as a feedstock provider for the bioeconomy. However, utilization competing with food production and associated land use change have previously been a matter of debate. Nonetheless, strengthening the productivity of agroecosystems through sustainable intensification can prevent the depletion of natural resources, enhance food security, and facilitate adaptation to and mitigation of climate change. OBJECTIVE: This study explores the effects of combining crop residue removal for use as biomass feedstock with the establishment of intermediate crops to compensate for organic carbon depletion in arable land in Sweden. METHODS: The analysis relied on Swedish national agricultural statistics at the highest available spatial resolution (yield survey district). Crop residue calculations factored in crop:residue ratios, and harvestable and recoverable potentials. A model was devised to estimate land availability for cultivating intermediate crops based on generalized crop rotation sequences, and a spatial interpolation was employed to determine oilseed radish yields as a model intermediate crop. Estimates of long-term soil carbon inputs hinged on biomass carbon content and humification coefficients dependent on soil clay content. RESULTS AND CONCLUSION: The total annual residual biomass availability in the country stands at approximately 2139 kt per year. The potential harvestable biomass production from intermediate crops was estimated at 383 kt per year. However, spatial differences were evident in total biomass production and effects on soil organic carbon inputs. For the majority of districts, the inclusion of intermediate crops could offset the negative effect of a complete removal of crop residues on soil organic carbon inputs. In other cases, establishing intermediate crops could not compensate for these negative effects, but some differences were observed when comparing the harvesting and the incorporation of the intermediate crops' biomass. Spatial disparities originated from variations in soil texture, intermediate crop yield, and rotation sequences. SIGNIFICANCE: This research is an attempt to address the challenge of maintaining and increasing the soil carbon stocks under the context of a growing biomass demand in a developing biobased economy. It highlights the divergent effects of combining crop residue removal with the inclusion of intermediate crops under distinct agroecological conditions in the Northern European context. By giving estimates on biomass availability and effects on soil organic carbon inputs, we provide information that can support decision making for bioeconomy planning and sustainable resource utilization. This also has long-term implications for preservation of soil fertility, agricultural productivity and climate change mitigation.
|
|
| 24. |
- Beland Lindahl, Karin, et al.
(author)
-
Future forests: Perceptions and strategies of key actors
- 2012
-
In: Scandinavian Journal of Forest Research. - : Informa UK Limited. - 0282-7581 .- 1651-1891. ; 27, s. 154-163
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Abstract This paper investigates how key actors perceive the future of the forest sector: how they position themselves in relation to climate, energy and demography related trends. Actors’ perceptions of future challenges and opportunities influence their choice of strategy and action. Actors’ relative capacity to realise their visions, in turn, shape future forest use. Frame analysis is used to explore selected actor’s perceptions and strategies and the existence of major divisions, i.e. frame conflicts. Empirically, the study is based on the case of Sweden as a typical boreal forest producing region. Actors’ perceptions of the challenges facing the forest sector diverge widely. Yet, most actors see the future of the forest sector as linked to broader issues of climate mitigation and energy transition. These issues trigger fundamental discussions about social change and the role of forests in future society. A major division separates actors who perceive biomass supply as unlimited, or at least not constraining, and those who stress scarcity and re-distribution of resources. This difference, or frame conflict, is reflected in actors’ forest related strategies and may fuel future forest debates and conflicts
|
|
| 25. |
|
|
| 26. |
- Berlin Kolm, Sofia, et al.
(author)
-
Polymorphism and divergence of two willow species, Salix viminalis L. and Salix schwerinii E. Wolf
- 2011
-
In: G3. - : Oxford University Press (OUP). - 2160-1836. ; 1:5, s. 387-400
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- We investigated species divergence, present and past gene flow, levels of nucleotide polymorphism, and linkage disequilibrium in two willows from the plant genus Salix. Salix belongs together with Populus to the Salicaceae family; however, most population genetic studies of Salicaceae have been performed in Populus, the model genus in forest biology. Here we present a study on two closely related willow species Salix viminalis and S. schwerinii, in which we have resequenced 33 and 32 nuclear gene segments representing parts of 18 nuclear loci in 24 individuals for each species. We used coalescent simulations and estimated the split time to around 600,000 years ago and found that there is currently limited gene flow between the species. Mean intronic nucleotide diversity across gene segments was slightly higher in S. schwerinii (πi = 0.00849) than in S. viminalis (πi = 0.00655). Compared with other angiosperm trees, the two willows harbor intermediate levels of silent polymorphisms. The decay of linkage disequilibrium was slower in S. viminalis compared with S. schwerinii, and we speculate that this is due to different demographic histories as S. viminalis has been partly domesticated in Europe.
|
|
| 27. |
- Berndes, Göran, 1966, et al.
(author)
-
Bioenergy and Land Use Change-State of the Art
- 2015
-
In: Advances in Bioenergy: The Sustainability Challenge. - Oxford, UK : John Wiley & Sons, Ltd. - 9781118957875 - 9781118957844 ; , s. 249-271
-
Book chapter (peer-reviewed)abstract
- The dedicated production of biomass crops and the collection of residues in agriculture and forestry can lead to undesirable negative impacts and it is crucial that practices are found that ensure that these impacts are avoided or mitigated as far as possible. This chapter concerns the use of biomass for energy and the connection between increased bioenergy use and land use change (LUC). Land use and LUC associated with bioenergy can lead to a multitude of environmental and socioeconomic consequences. The chapter focuses on the question whether greenhouse gas (GHG) emissions associated with LUC could undermine the climate change mitigation benefits of bioenergy. There are, however, several options for mitigating these emissions that can be implemented: development of bioenergy feedstock production systems that integrate with existing agriculture and forestry production, enhancement of land use productivity in agriculture and forestry in general, and legal protection of natural ecosystems.
|
|
| 28. |
|
|
| 29. |
|
|
| 30. |
|
|
| 31. |
|
|
| 32. |
|
|
| 33. |
- Bernesson, Sven, et al.
(author)
-
Svensk spannmålsbaserad drank : Alternativa sätt att tillvarata dess ekonomiska, energi- och miljömässiga potential
- 2011
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Spannmålsdrank används huvudsakligen till utfodring. Den kan utfodras antingen i blöt form (8,5-28 % ts), eller i torr form (90 % ts). Vanligen utfodras nötkreatur och grisar med drank, men även andra djurslag inom jordbruket kan utfodras. Dranken kan även användas som biogasråvara, bränsle eller som organiskt gödselmedel. Efter jäsningen återstår spannmålens smältbara protein i dranken (primärdrank) i huvudsakligen oförändrad form, medan nästan all stärkelse gått bort. Dranken blir därför ett proteinfoder. Då även fiberpolysackarider (cellulosa och hemicellulosa) återstår i denna drank, och dessa med annan processteknik kan brytas ner till jäsbara sockerarter och jäsas till etanol, och den drank som då återstår, s.k. sekundärdrank, kan användas i liknande tillämpningar som normal (primär) drank, studeras även detta i det här projektet. En nackdel med denna teknik är att en del av aminosyrorna i drankens protein bryts ner. I de ekonomiska beräkningarna och livscykelanalyserna har det antagits att 50 % av lysinet och 20 % av metioninet brutits ner i denna sekundära drank. Arbetets syfte var att utvärdera hur spannmålsdrank kan användas i olika applikationer, samt att beräkna dess ekonomiska värde och produktionskostnader vid dessa användningar. Vidare att ta fram miljöbelastning såsom bl.a. emissioner av växthusgaser och energibehov för de olika användningarna vid produktion av etanol och drank. Dessutom att analysera betydelsen av att dranken behandlas med ytterligare en process, där en del av spannmålens cellulosa och hemicellulosa omvandlas till etanol, och sekundärdrank erhålles. Idisslare, som nötkreatur och får, kan utfodras med en stor del av proteinet i fodret som vetedrank. Protein från andra källor kan behövas för att den totala mängden protein ska bete sig på önskat sätt vid matsmältningen. Till grisar och fjäderfä kan drygt 10 %, respektive ca 10 %, av fodret bestå av vetedrank. Smågrisar är känsliga för fodrets smaklighet, och det är därför inte säkert att de alltid kan äta foder som innehåller vetedrank. Till fjäderfä kan man få begränsa inblandningen av drankprodukter i fodret om gödseln skulle bli blöt och kladdig. Till hästar kan ca 10 %, i bästa fall uppåt 20 %, av kraftfodret bestå av vetedrank om man ej drabbas av smaklighetsproblem. Spannmålsdrank kan eldas antingen blöt eller torkad beroende på eldningsutrustningen. Drank med ursprung i spannmål innehåller höga halter alkalimetaller, som ger en aska med låg smältpunkt, vilket gör att den troligen sintrar lätt. Höga halter av svavel och klor kan ge problem med korrosion. Mängden aska är ganska stor, ca 5 % av torrsubstansen. Det höga innehållet av kväve (ca 5 % av ts) gör att kväveoxidemissionerna sannolikt blir höga, och då i nivå med vad som erhållits vid eldning av rapsexpeller med ungefär samma kvävehalt, 2-3,6 gånger jämfört med kvävefattiga bränslen. Utnyttjas även en del av cellulosan och hemicellulosan för produktion av etanol (i en sekundär process), koncentreras de ämnen som ger problem vid eldningen, vilket ökar sannolikheten för problem. Dessutom blir askhalten högre, medan det totala värmevärdet minskar i takt med att cellulosa och hemicellulosa blir till etanol. Som gödselmedel innehåller drankens torrsubstans ca 5,7 % kväve, 0,8-1,5 % fosfor och 0,9- 1,9 % kalium. Beräkningar ger att sekundärdranks torrsubstans bör innehålla ca 7,4 % kväve, 1,0-2,0 % fosfor och 1,2-2,4 % kalium. Det organiskt bundna kvävet mineraliseras (frigörs) troligen långsamt såsom hos t.ex. rapsexpeller. Drank går bra att röta till biogas. Växtnäringen i rötad drank blir sannolikt mer växttillgänglig efter rötningen. Drank är ett kväverikt substrat som kan ge problem med hög halt av ammoniumkväve i biogasreaktorn. Detta gäller i högre utsträckning för sekundärdrank där näringsämnena koncentrerats då en del av cellulosan och hemicellulosan blivit till etanol. Utbytet i processen borde kunna bli 60-70 %, vid goda förhållanden kanske 80 %. Kostnadsberäkningar har gjorts där det ekonomiska värdet hos spannmålsdrank beräknats utifrån de ekonomiska värdena hos korn och sojamjöl (omsättbar energi och råprotein till nötkreatur och hästar eller lysin till grisar och fjäderfä eller metionin till fjäderfä) vid utfodring, skogsflis vid eldning (effektiva värmevärdet), kväve, fosfor och kalium vid användning som gödselmedel, samt försäljning av el och fjärrvärme från en större gårdsanläggning för biogas inklusive värdet av kväve, fosfor och kalium i rötresten vid rötning. Vid rötningen studerades fall med både 60 och 80 %:s utbyte, samt fall exklusive och inklusive rötningskostnaderna. Kostnaderna studerades för åren 2005-2010. Primärdrank fick högst värde vid användning som foder till fjäderfä (metionin) följt av: foder till hästar och nötkreatur, biogas (80 %) exkl. rötningskostnader, biogas (60 %) exkl. rötningskostnader, foder till fjäderfä (lysin) och grisar, gödselmedel, eldning för uppvärmning, biogas (80 %) inkl. rötningskostnader och sämst biogas (60 %) inkl. rötningskostnader. För sekundärdrank ändras ordningsföljden så foder till hästar och nötkreatur får högst värde följt av: foder till fjäderfä (metionin), biogas (80 %) exkl. rötningskostnader, biogas (60 %) exkl. rötningskostnader, gödselmedel, foder till fjäderfä (lysin) och grisar, biogas (80 %) inkl. rötningskostnader, eldning för uppvärmning och sämst biogas (60 %) inkl. rötningskostnader. Värdet för sekundärdrank är högre än för primärdrank vid alla användningar utom vid utfodring av grisar och fjäderfän (baserat på lysin eller metionin). Orsaken till det lägre värdet, som foder till grisar och fjäderfän, är att i sekundärprocessen för att utvinna 13 % mer etanol, bryts 50 % av lysinet och 20 % av metioninet ner. Världsmarknadspriserna på korn och sojamjöl har en stor inverkan på drankens värde, liksom utbyte m.m. från biogasanläggningen. Priserna på skogsflis och gödselmedel hade något mindre inverkan på resultatet då dessa produkter hade ett lägre värde från början. Livscykelanalyser har gjorts av produktionen av etanol med systemutvidgning, där dranken ersätter andra produkter beroende på dess användning. Följande produkter ersätts beroende av drankens användning: sojamjöl och korn vid utfodring (råprotein till nötkreatur och hästar; lysin till grisar och fjäderfä; metionin till fjäderfä); skogsflis vid eldning; konstgödsel NPK vid gödsling; vall till biogas och överskottskonstgödsel vid biogasråvara. För primärdrank blir, för global uppvärmning, ordningsföljden från lägst påverkan: fjäderfä (metionin), hästar och nötkreatur, fjäderfä och grisar (lysin), biogas (80 % och 60 %), gödselmedel och sämst eldning. Ordningsföljderna blir ungefär desamma för försurning och eutrofiering. För energiåtgång blir ordningsföljden från lägsta: biogas (80 % och 60 %), gödselmedel, eldning, fjäderfä (metionin), hästar och nötkreatur och sist fjäderfä (lysin) och grisar. För sekundärdrank blir, för global uppvärmning, ordningsföljden från lägst påverkan: hästar och nötkreatur, fjäderfä (metionin), biogas (80% och 60 %), grisar och fjäderfä (lysin), gödselmedel och sist eldning. För energiåtgång blir ordningsföljden från lägsta: biogas (80% och 60 %), hästar och nötkreatur, fjäderfä (metionin), gödselmedel, eldning, och sist grisar och fjäderfä (lysin). Produktionen av etanol och sekundärdrank ger lägst miljöbelastning då sekundärdranken blir foder till nötkreatur och hästar, samt används som biogasråvara. Vid de andra användningsområdena för dranken, ger produktionen av etanol och primärdrank lägst miljöbelastning. Energiåtgången för produktion av etanol och sekundärdrank blir, för samtliga användningsområden för dranken, högre än vid produktion av etanol och primärdrank. Orsaken till detta är att en energikrävande extra process tillkommer vid produktionen av etanol och sekundärdrank. Låter man istället biogasen, i det ovan beskrivna systemet, ersätta bensin direkt i lätta fordon, blir miljövinsten vad gäller växthusgaser större än i alla andra fall beroende på att ett fossilt bränsle ersätts direkt. Till skillnad från de andra studerade användningsområdena för dranken, blir primärdrank bättre än sekundärdrank då den har mer cellulosa och hemicellulosa kvar som kan bli till biogas. Även energivinsten visar upp ett liknande resultat som växthusgaserna. Energibalanser, som kan beskrivas som kvoten mellan utgående energi hos etanol och drank som effektivt värmevärde, och energiåtgången i alla steg för hela produktionskedjan, beräknades. Dessa innehåller alla steg från odlingen av höstvetet tills dess att det färdiga etanolbränslet är färdigt att tanka och dranken är transporterad till gården och då är färdig att utfodra. Dess värden har beräknats till 1,96 för etanol och primärdrank från en ordinär etanolprocess och 1,75 för etanol och sekundärdrank från en process som ger 13 % mer etanol från även en del av spannmålens cellulosa och hemicellulosa. Om dranken inte torkas förbättras dessa energibalanser till 2,84 respektive 2,22. Om halva arealen av vete, korn och rågvete (knappt 400 000 ha) används till etanol skulle knappt 600 000 ton primärdrank erhållas. Nuvarande djurbestånd kan konsumera ungefär två tredjedelar av denna, varav mjölkkorna en tredjedel och slaktsvinen knappt en sjättedel. Om även en del av spannmålens cellulosa och hemicellulosa används för etanolproduktion erhålls ca 470 000 ton sekundärdrank, av vilken nuvarande djurbestånd kan konsumera ca tre fjärdedelar, varav mjölkkorna knappt två femtedelar och slaktsvinen knappt en femtedel.
|
|
| 34. |
- Blennow, Kristina
(author)
-
Pervasive Growth Reduction in Norway Spruce Forests following Wind Disturbance
- 2012
-
In: PLoS ONE. - : Public Library of Science (PLoS). - 1932-6203. ; 7
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Background: In recent decades the frequency and severity of natural disturbances by e.g., strong winds and insect outbreaks has increased considerably in many forest ecosystems around the world. Future climate change is expected to further intensify disturbance regimes, which makes addressing disturbances in ecosystem management a top priority. As a prerequisite a broader understanding of disturbance impacts and ecosystem responses is needed. With regard to the effects of strong winds – the most detrimental disturbance agent in Europe – monitoring and management has focused on structural damage, i.e., tree mortality from uprooting and stem breakage. Effects on the functioning of trees surviving the storm (e.g., their productivity and allocation) have been rarely accounted for to date. Methodology/Principal Findings: Here we show that growth reduction was significant and pervasive in a 6.79 million hectare forest landscape in southern Sweden following the storm Gudrun (January 2005). Wind-related growth reduction in Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) forests surviving the storm exceeded 10% in the worst hit regions, and was closely related to maximum gust wind speed (R2 = 0.849) and structural wind damage (R2 = 0.782). At the landscape scale, windrelated growth reduction amounted to 3.0 million m3 in the three years following Gudrun. It thus exceeds secondary damage from bark beetles after Gudrun as well as the long-term average storm damage from uprooting and stem breakage in Sweden. Conclusions/Significance: We conclude that the impact of strong winds on forest ecosystems is not limited to the immediately visible area of structural damage, and call for a broader consideration of disturbance effects on ecosystem structure and functioning in the context of forest management and climate change mitigation
|
|
| 35. |
|
|
| 36. |
|
|
| 37. |
- Bonosi, Lorenzo, et al.
(author)
-
Growth responses of 15 Salix genotypes to temporary water stress are different from the responses to permanent water shortage
- 2010
-
In: Trees - Structure and Function. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0931-1890 .- 1432-2285. ; 24, s. 843-854
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Hybrids of willow (Salix spp.) are today grown as biomass crops for energy in several cool-temperate regions including Sweden. These trees have great growth potential also under warmer climates, but may suffer from drought and heat. Research on tree growth under drought has often focused on the responses to permanent water stress. Less attention has been paid to the effects of temporary water stress on tree growth, although periods of strong water shortage are recurrent in many regions of the world. We performed a greenhouse experiment to assess the impact of five treatments including permanent (PWS; 30 days of water shortage) and temporary (TWS; 4-12 days of water shortage followed by normal watering) water stress on growth and leaf traits of 15 Salix genotypes. Plant biomass and height increment decreased across treatments in the order control (well-watered) > TWS > PWS, but there was also a significant genotype x treatment interaction. The pattern in growth traits was not directly reflected by the leaf traits, for which there was no significant genotype x treatment interaction (except for leaf angle). The significant genotype x treatment interactions for growth traits indicate a potential for breeding. Permanent water shortage does not necessarily represent an appropriate environment for the selection of genotypes for environments characterised by temporary water stress.
|
|
| 38. |
|
|
| 39. |
- Börjesson, Gunnar, et al.
(author)
-
A national landfill methane budget for Sweden based on field measurements, and an evaluation of IPCC models
- 2009
-
In: Tellus, Series B: Chemical and Physical Meteorology. - : Stockholm University Press. - 1600-0889 .- 0280-6509. ; 61:2, s. 424-435
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Seven Swedish landfills were investigated from 2001 to 2003. On each landfill, a measure of the total methane production was calculated from data on: (1) methane emissions (leakage); (2) methane oxidation and (3) from gas recovery. Methane emissions were determined via a tracer gas (N2O) release-based remote sensing method. N2O and CH4 were measured with an Fourier Transform infrared detector at a distance of more than 1 km downwind from the landfills. Methane oxidation in the landfill covers was measured with the stable carbon isotope method. The efficiency in gas recovery systems proved to be highly variable, but on an average, 51% of the produced landfill gas was captured. A first-order decay model, based on four fractions (waste from households and parks, sludges and industrial waste), showed that the use of a degradable organic carbon fraction (DOCf) value of 0.54, in accordance with the default value for DOCf of 0.50 in the latest IPCC model, gave an emission estimate similar to the official national reports.
|
|
| 40. |
|
|
| 41. |
- Carlsson, Anders, et al.
(author)
-
Replacing fossil oil with fresh oil - with what and for what?
- 2011
-
In: European Journal of Lipid Science and Technology. - : Wiley. - 1438-7697 .- 1438-9312. ; 113, s. 812-831
-
Research review (peer-reviewed)abstract
- Industrial chemicals and materials are currently derived mainly from fossil-based raw materials, which are declining in availability, increasing in price and are a major source of undesirable greenhouse gas emissions. Plant oils have the potential to provide functionally equivalent, renewable and environmentally friendly replacements for these finite fossil-based raw materials, provided that their composition can be matched to end-use requirements, and that they can be produced on sufficient scale to meet current and growing industrial demands. Replacement of 40% of the fossil oil used in the chemical industry with renewable plant oils, whilst ensuring that growing demand for food oils is also met, will require a trebling of global plant oil production from current levels of around 139 MT to over 400 MT annually. Realisation of this potential will rely on application of plant biotechnology to (i) tailor plant oils to have high purity (preferably > 90%) of single desirable fatty acids, (ii) introduce unusual fatty acids that have specialty end-use functionalities and (iii) increase plant oil production capacity by increased oil content in current oil crops, and conversion of other high biomass crops into oil accumulating crops. This review outlines recent progress and future challenges in each of these areas.Practical applications: The research reviewed in this paper aims to develop metabolic engineering technologies to radically increase the yield and alter the fatty acid composition of plant oils and enable the development of new and more productive oil crops that can serve as renewable sources of industrial feedstocks currently provided by non-renewable and polluting fossil-based resources. As a result of recent and anticipated research developments we can expect to see significant enhancements in quality and productivity of oil crops over the coming decades. This should generate the technologies needed to support increasing plant oil production into the future, hopefully of sufficient magnitude to provide a major supply of renewable plant oils for the industrial economy without encroaching on the higher priority demand for food oils. Achievement of this goal will make a significant contribution to moving to a sustainable carbon-neutral industrial society with lower emissions of carbon dioxide to the atmosphere and reduced environmental impact as a result.
|
|
| 42. |
- Carlsson, Georg, et al.
(author)
-
Alternativa skötselmetoder för ängs- och betesmarker och användning av skördat växtmaterial
- 2014
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Ängs- och betesmarker utgör unika livsmiljöer och är mycket värdefulla för den biologiska mångfalden. I dagsläget är utmaningarna stora i Sverige för att kunna hävda ängs- och betesmarkerna med hög kvalitet, till stor del beroende på det minskande antalet betesdjur och minskat behov av fodermarker. Denna rapport sammanställer aktuell kunskap kring möjliga nya skötselmetoder för våra ängs- och betesmarker samt hur skördat material kan användas som en resurs i samhället. Sammanställningen bygger på vetenskaplig och populärvetenskaplig litteratur, författarnas erfarenheter inom området, samt information om pågående teknikutveckling och praktisk tillämpning. Utmaningarna för att utveckla hävden av ängs- och betesmarker består i huvudsak i att hitta rationella system, dels för hantering av betesdjur och dels för effektiv insamling och användning av biomassa. Vi har identifierat följande skötselmetoder och användningsområden som särskilt intressanta för vidare analyser: 1. Flexibel hävd genom till exempel extensivt bete, varierad hävd genom olika skötselmetoder olika år (hävdföljd), kombination av olika metoder genom till exempel maskinell skörd och bränning eller slåtter i kombination med bete. 2. Maskinanpassad hävd av skogsbeten och lövängar – kombinationen av ängsväxter och träd för såväl biologisk mångfald som kolinlagring och produktion av biomassa (både gräs och träd). 3. Småskalig och situationsanpassad teknik – slåtter och borttransport av biomassa från små och hinderrika fält genom en kombination av motormanuella och rationella lösningar. Detta kräver viss metodutveckling och logistik lämpad för avslagning, uppsamling och transport. 4. Samordning och utveckling av avsättning för biomassan för bioenergiändamål. Användning av ängsbiomassa som biogassubstrat har särskilt stor miljönytta och möjliggör effektivt resursutnyttjande genom att man både utvinner energi och en växtnäringsrik rötrest (biogödsel) samtidigt som markerna hävdas. Flera nya studier visar på små eller inga skillnader när slåtter genomförs med skärande eller klippande redskap (lie och knivslåtterbalk) jämfört med roterande redskap (rotorslåttermaskiner med vassa knivar eller röjsnöre). Denna kunskap öppnar upp för maskinell skötsel av slåtterängar som annars hotas av utebliven hävd.
|
|
| 43. |
- Carlsson, Georg, et al.
(author)
-
Artrika vallar ger hållbar energiråvara och gynnar den biologiska mångfalden
- 2015
-
In: LTV-fakultetens faktablad.
-
Other publication (pop. science, debate, etc.)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.
|
|
| 44. |
- Carlsson, Georg, et al.
(author)
-
Perennial species mixtures for multifunctional production of biomass on marginal land
- 2017
-
In: GCB Bioenergy. - : Wiley. - 1757-1693 .- 1757-1707. ; 9:1, s. 191-201
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Multifunctional agriculture provides noncommodity functions and services along with food, feed and bioenergy feedstocks, for example by preserving or promoting biodiversity, improving soil fertility, mitigating climate change and environmental degradation, and contributing to the socio-economic viability of rural areas. Producing biomass for bioenergy from low-input perennial species mixtures on marginal land has the potential to support biodiversity and soil carbon sequestration in synergy with greenhouse gas mitigation. We compared biomass production in species-rich mixtures of perennial grasses, legumes and forbs with pure-stand grasses and relatively species-poor mixtures under different nitrogen fertilization regimes. Field experiments were performed on different types of marginal land, that is agricultural field margins and land with poor soil fertility, at four sites in southernmost and western Sweden. Biomass production was measured for three years in perennial grasses grown as pure stands, in legume-grass mixtures, and legume-grass-forb mixtures across a species richness gradient. In unfertilized species-rich mixtures, average biomass yields per experimental site and year were in the range from 3 to 9 metric ton DM ha−1 yr−1. While the most productive pure-stand grasses fertilized with 60–120 kg N ha−1 yr−1 often produced higher biomass yields than unfertilized mixtures, these differences were generally smaller than the variations between years and sites. Calculations of climate impact using the harvested biomass for conversion to biogas as vehicle fuel showed that the average greenhouse gas emissions per energy unit were about 50% lower in unfertilized systems than in treatments fertilized with 100–120 kg N ha−1 yr−1. Our findings thereby show that unfertilized species-rich perennial plant mixtures on marginal land provide resource-efficient biomass production and contribute to the mitigation of climate change. Perennial species mixtures managed with low inputs thus promote synergies between productivity and biodiversity in the perspective of climate-smart and multifunctional biomass production.
|
|
| 45. |
- Cintas Sanchez, Olivia, 1982, et al.
(author)
-
Geospatial supply-demand modeling of lignocellulosic biomass for electricity and biofuels in the European Union
- 2021
-
In: Biomass and Bioenergy. - : Elsevier BV. - 1873-2909 .- 0961-9534. ; 144
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Bioenergy can contribute to achieving European Union (EU) climate targets while mitigating impacts from current agricultural land use. A GIS-based modeling framework (1000 m resolution) is employed to match biomass supply (forest and agricultural residues, complemented by lignocellulosic energy crops where needed) with biomass demand for either electricity or bio-oil production on sites currently used for coal power in the EU-28, Norway, and Switzerland. The framework matches supply and demand based on minimizing the field-to-gate costs and is used to provide geographically explicit information on (i) plant-gate supply cost; (ii) CO2 savings; and (iii) potential mitigation opportunities for soil erosion, flooding, and eutrophication resulting from the introduction of energy crops on cropland. Converting all suitable coal power plants to biomass and assuming that biomass is sourced within a transport distance of 300 km, would produce an estimated 150 TW h biomass-derived electricity, using 1365 PJ biomass, including biomass from energy crops grown on 6 Mha. Using all existing coal power sites for bio-oil production in 100-MW pyrolysis units could produce 820 PJ of bio-oil, using 1260 PJ biomass, including biomass from energy crops grown on 1.8 Mha. Using biomass to generate electricity would correspond to an emissions reduction of 135 MtCO2, while using biomass to produce bio-oil to substitute for crude oil would correspond to a reduction of 59 MtCO2. In addition, energy crops can have a positive effect on soil organic carbon in most of the analyzed countries. The mitigation opportunities investigated range from marginal to high depending on location.
|
|
| 46. |
|
|
| 47. |
|
|
| 48. |
|
|
| 49. |
- Dalin, Peter, et al.
(author)
-
Global land-use change and the importance of zoophytophagous bugs in biological control: Coppicing willows as a timely example
- 2011
-
In: Biological Control. - : Elsevier BV. - 1049-9644 .- 1090-2112. ; 59, s. 6-12
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Perennial plants, such as willows, miscanthus, and hybrid poplars, are promising bioenergy crops while lowering atmospheric CO(2). Increases in the acreage of perennial bioenergy crops will pose new challenges and opportunities for biological control. In this review, we suggest that zoophytophagous bugs could be expected to become increasingly important in biological control of arthropod pests in perennial bioenergy crops. The main reasons are: (1) perennial bioenergy crops provide suitable habitats for arboreal natural enemies like zoophytophagous bugs; (2) zoophytophagous bugs often increase in response to low disturbance frequencies; and (3) plant-feeding by zoophytophagous bugs will not likely affect plant biomass production in perennial crops. We review aspects of the biology of zoophytophagous bugs expected to be important in biological control of pests in perennial systems. We also present a predator-prey model investigating how alternative harvest methods affect biological control of herbivorous pests by zoophytophagous bugs in willow biomass plantations. Although there is good evidence that zoophytophagous bugs can provide pest control, more research is needed about factors affecting the dispersal and population dynamics of zoophytophagous bugs in agricultural landscapes. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.
|
|
| 50. |
- Dimitriou, Ioannis
(author)
-
A review of the impacts of Short Rotation Coppice cultivation on water issues
- 2009
-
In: Landbauforschung. - 0458-6859. ; 59, s. 197-206
-
Research review (peer-reviewed)abstract
- Cultivation of Short Rotation Coppice (SRC) with poplars (Populus sp.) and willows (Salix sp.) for production of biomass for heat and/or electricity is energy effective and coincides with several environmental objectives. Since an increase of cultivation of poplar and willow SRC has been projected in Europe, the consequent implications on water issues arises. For instance, water use of SRC can be higher compared to annual agricultural crcps or previous set-aside land, but water quality can be improved The paper examines such implications based on a review of the existing scientific literature. Rates of evapotranspiration (V(ET)) of SRC are reported to be fairly higher than arable crops, but reported values vary markedly and are related to site-specific factors such as the local precipitation and conditions (e.g soil type, temperature, groundwater level), the species/sorts and the age of the crop, and their interactions. Despite the predicted local effects on water balances, effects on water balances/hydrology on catchment levels have not been reported or justified This, combined with the reported positive effects of SRC on groundwater quality in terms of nutrient leaching, imoly average positive effects of SRC on water issues, if the identified potentially negative impacts would be considered and minimized. For this, comparisons of V ET between SRC and arable crops, and the relation of V ET with local precipitation and other local factors (root development, groundwater availability) should be better examined and combined with positive effects of SRC on groundwater leaching compared to other crops Upscaling of water issues for SRC is needed to promote future decision-making processes with respect to the envisaged broadening of SRC on productive but also on marginal soils.
|
|
