Nasjonal konferanse om biogass og miljø Lokalsamfunnets ansvar og muligheter

1. Fordele ved biogas – for jordbruget og for samfundetUdbredelse af biogasanlæg og perspektiverne for øget biogasproduktion i Danmark Nasjonal konferanse om biogass og miljø Lokalsamfunnets ansvar og muligheter Ørland, Norge 11. – 12. mai, 2009 Jens Bo Holm-Nielsen, Aalborg Universitet + Branchef. for Biogas

2. Development in global mean temperature Source: IPCC

3. Ørland 11.05.09 Scenarios for the global mean temperature

4. Changes in the water balance in the 2050’ties

5. Fremtidige samfundsudfordringer • Mindske afhængigheden af fossil energi • Gøre fødevareproduktionen mere bæredygtig • Forbedre næringsstofhusholdningen • Mindske lugtgener • Fastholde beskæftigelse • Bedre ressourceudnyttelse • Energi, næringsstoffer, jord, penge • Udvikle nye vidensbaserede industrier • Mindske udslippet af drivhusgasser • Hidtil fokus på energisektoren • Nu fokus på de tre B’er • Bønder, Biler og Boliger

6. Fremtidige samfundsudfordringer • Mindske afhængigheden af fossil energi • Gøre fødevareproduktionen mere bæredygtig • Forbedre næringsstofhusholdningen • Mindske lugtgener • Fastholde beskæftigelse • Bedre ressourceudnyttelse • Energi, næringsstoffer, jord, penge • Udvikle nye vidensbaserede industrier • Mindske udslippet af drivhusgasser • Hidtil fokus på energisektoren • Nu fokus på de tre B’er • Bønder, Biler og Boliger Løsningen ligger i det 4. B: Biogas

7. Biogas for a sustainable clean environment and renewable energy production LIGHT PHOTOSYNTHESIS O2 CO2 ANIMAL MANURE H2O BIOFERTILISER CHP-GENERATION BIOGAS AS VEHICLE FUEL BIOGAS PLANT ORGANIC WASTE Source: JBHN/TAS

8. Estimated amounts of animal manure in EU-27 (based on Faostat, 2003)

9. Energy potential of pig and cattle manure in EU-27 Methane heat of combustion: 40.3 MJ/m3; 1 Mtoe = 44.8 PJ Assumed methane content in biogas: 65% Actual 2008 production of biogas in EU 27: 7 Mtoe 2012-2015 EU forecast 15 Mtoe Manure potentials 18.5-20 Mtoe Organic waste and byproducts 15-20 Mtoe Crops and crop residuals 20-30 Mtoe Total long term forcast Biogas 60 Mtoe Biogas can cover 1/3 of EU’s total RES 20% demands year 2020 Biogas Production & Forecast:

10. - Manure • - Food waste • Organic by-products • Crops AD Co-digestion - heterogeneous feedstock’s

11. Perspektiver ved biogasudbygning • Miljøbeskyttelse • Billigt klimainstrument • Drikkevand og vandmiljø • Lugtgener i lokalmiljø • Forsyningssikkerhed • Stabil indenlandsk VE • Beskæftigelse og eksport • Eksport af biogasteknologi m.v. • Husdyr- og fødevareproduktion

12. Fællesanlæg og gårdanlæg Fælles- og gårdanlæg Husdyrgødning 1.742.156 Organisk affald 450.708 Ialt 2.192.864 Status for biogas    21biogasfællesanlæg  60 gårdbiogasanlæg

13. Stor landmandsinteresse Nye miljøkrav – næringsstoffer og drivhusgasser • Vandramme-, Habitat- og nitratdirektiv • Vandmiljøplan 4 ff. • Behandling før udspredning? • Metan, lattergas, kulstofpulje Behov • Reduktion i lugtgener • Omfordeling af gylle • Fjernelse af overskud (N/P) • Genanvendelse af P (ressource) • Nyttiggørelse af N (miljø, økonomi) • Holde hus med kulstofpulje                            Fællesanlæg  Gårdanlæg  Projekter 99-08

14. Stor landmandsinteresse Nye miljøkrav – næringsstoffer og drivhusgasser • Vandramme-, Habitat- og nitratdirektiv • Vandmiljøplan 4 ff. • Behandling før udspredning? • Metan, lattergas, kulstofpulje Behov • Reduktion i lugtgener • Omfordeling af gylle • Fjernelse af overskud (N/P) • Genanvendelse af P (ressource) • Nyttiggørelse af N (miljø, økonomi) • Holde hus med kulstofpulje Regeringen 19. januar 2007: Biogasproduktion skal tredobles før 2025 (50 anlæg)                            Fællesanlæg  Gårdanlæg  Projekter 99-08

15. Stor landmandsinteresse Nye miljøkrav – næringsstoffer og drivhusgasser • Vandramme-, Habitat- og nitratdirektiv • Vandmiljøplan 4 ff. • Behandling før udspredning? • Metan, lattergas, kulstofpulje Behov • Reduktion i lugtgener • Omfordeling af gylle • Fjernelse af overskud (N/P) • Genanvendelse af P (ressource) • Nyttiggørelse af N (miljø, økonomi) • Holde hus med kulstofpulje Regeringen 19. januar 2007: Biogasproduktion skal tredobles før 2025 (50 anlæg)                     Forlig om elafregning 21. februar 2008        Fællesanlæg  Gårdanlæg  Projekter 99-08

16. Biogas og biogas med separation Husdyrgødning – fra landbrugets problem til en samfundsressource

17. Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab El og varme 220 pct. reduktion 40 kr. pr. tons CO2-reduktion Transport 167 pct. reduktion 2 - 400 kr. pr. tons Samfundsmæssige fordele ved biogas Drivhusgasreduktion Kilder: FOI og Wells to wheels

18. Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton Genanvendelse af affald billigt alternativ for industri højere gasproduktion nye typer animalske biprodukter energiafgrøder fiberfraktion af gylle slet fra naturområder økologisk jordbrug Samfundsmæssige fordele ved biogas

19. Samfundsmæssige fordele ved biogas • Fællesanlæg og gårdanlæg • Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton • Genanvendelse af affald • billigt alternativ for industri • højere gasproduktion • nye typer • animalske biprodukter • energiafgrøder • fiberfraktion af gylle • slet fra naturområder • økologisk jordbrug

20. Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton Genanvendelse af affald Effektiv omfordeling af gylle fra husdyrbedrifter til planteavlere fra stald til gylletank i mark i lastbiler jævnt over året tilbyder miljøteknologi til alle bedrifter uanset størrelse Samfundsmæssige fordele ved biogas

21. Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton Genanvendelse af affald Effektiv omfordeling af gylle Deklareret gødningsindhold Fri for ukrudt og patogener Samfundsmæssige fordele ved biogas Kg/ton Total N: 5,0 NH4-N: 4,0 P: 0,9 K: 2,8

22. Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton Genanvendelse af affald Effektiv omfordeling af gylle Deklareret gødningsindhold Fri for ukrudt og patogener Mindre lugt ved udbringning Lettere at få afsat gyllen Samfundsmæssige fordele ved biogas

23. Fællesanlæg og gårdanlæg Billigt Kyotoredskab 40 kr/ton Genanvendelse af affald Effektiv omfordeling af gylle Deklareret gødningsindhold Fri for ukrudt og patogener Mindre lugt ved udbringning Lettere at få afsat gyllen Højere kvælstofudnyttelse Lavere udvaskningsrisiko Mulighed for separation Samfundsmæssige fordele ved biogas

24. Økologisk biogas • Udfordringer i økologien • Uafhængighed af konventionel husdyrgødning • Uafhængighed af fossil energi • Mulighed • Afgasning af grøngødning, naturslet m.v. • Flytter næringsstoffer i sædskiftet • Øger gødningsværdien af næringsstofferne

25. Biogas og gylleseparation Afgasset gylle Fiberfraktion Dekanter Væskefraktion God gødning - miljømæssigt og socialt Alle miljø-problemer. 80 pct. af kvælstoffet Næsten kun ammonium Næsten handelsgødning 70 pct. af fosforen 15 pct. af volumen Biobrændsel/gødning?

26. Omfordelings- og behandlings-central for husdyrgødning Gylle, fiberfraktion, andre biomasser Omfordeling og fjernelse af overskud El, varme og transportbrændstof Vandmiljø, klima, lugt Tilbyde sig til at aftage fibre Afgiftsfri fiberforbrænding (afgassede) Handlingsplan for biogas og fiberforbrænding Biogas langsigtet løsning Tidsbegrænset forbrænding af rå fibre Udvidet anvendelse af biogas Lokalt og fjernere fra biogasanlæg Kraftvarme og transport Biogas Biogasfællesanlæg  Anlægsbehov (eks)                     

27. Decentral kraftvarme Direkte transmission Billigst og mest simpel Lokal indpasning? Via naturgasnet? Mulighed for lagring Bedre varmeudnyttelse? Opgradering dyr Nedgradering af naturgas Transportbrændstof Mest effektive biobrændstof Hvor skal biogassen anvendes?

28. Ribe Biogas; 15 years of production, 18.000 m3 / day. Source J. B. Holm-Nielsen, Bioenergy Dept., SDU, Denmark. .

29. Source: T. Al Seadi, Department of Bioenergy, SDU, Denmark

30. Source: T. Al Seadi, Department of Bioenergy, SDU, Denmark

31. Source: T. Al Seadi, Department of Bioenergy, SDU, Denmark

32. Konklusion • Biogas er en effektiv konverteringsteknologi, der omdanner biomasse til højværdi energi til el, varme og transport samt miljøvenlig gødning • Omdanner lavværdige råvarer med høj effektivitet • Fleksibel og stabil forsyning – el, varme, transport • Brobygger i energisektorens behov fra nutid til fremtid • Kraftvarme og transport • Forbrændingsmotorer og brændselsceller • Stationære og mobile anlæg • Samtidig med de løser en række andre vigtige opgaver • Klima, vandmiljø, erhvervsudvikling

33. Scenarium for mere bioenergi fra landbruget (i dag ca. 24 PJ) Areal 1000 ha • 80% af kornhalm 27 PJ • 80% af rapshalm 4 PJ • 75% af husdyrgødn. biogas 20 PJ • Fiberfraktion afbrændes 3 PJ • 100% rapsolie til energi 5 PJ • 50% af brak energiafgrøder 9 PJ • 15% af kornareal energiafg. 43 PJ • 75% af græsareal på lavbund 5 PJ • 40% af §3 arealer 5 PJ • Total 121 PJ 125 57 224 115 138 659 Kilde: Århus Universitet og Fødevareministeriet, jan. 2008

35. The Green Biorefinery From ideas, brainstorms, lab scale, scale up tests to full scale reality takes more than 10 years! Source: P. Kiel & J.B. Holm-Nielsen University of Southern Denmark 1994. Project for the Danish Board of Technology,

36. Konklusionen i dette projekt er at Syddanmark uden problemer kan levere 50% af energibehovet til 1.2 mill. indbyggere via VE fra Vind on- & off-shore og Bioenergi; eksisterende og fra 10% landbrugsareal – hvilket er helt realistisk at gå efter år 2020 – 2025!

37. Danish Biomass Action plan for the Power Plants from the 90.tie’s continues at full speed! The next 10 years by DongEnergy and Vattenfall at all central power plants Example:Strawbarn Unit 2, Avedøre, DongEnergy –150.000 tons of straw per year

38. Scenario for the energy future in Denmark Source; JBHN – Centre for Bioenergy, AAUE/SDU, Esbjerg 2007

39. Biogas and biogas + separation, upgrading facilities Animal manure – from farming problems to society resources!