Forskning på gang

1. Forskning på gang Biogass09 Brekstad, 12. mai 2009 Roald Sørheim, Bioforsk Mat – Miljø - Muligheter

2. Biogass i Norge • I følge studien som Østfoldforskning og UMB har gjort for Enova samles deponigass tilsvarende ca 300 GWh og det produseres 180 GWh fra 70% av biogassanleggene. • Potensiale fra avfall og biprodukter anslås til 6 TWh • Hvilke utfordringer står vi overfor? Raadahl et al., 2008, Potensialstudie for biogass i Norge. OR21.08

3. Omkring 20 forskere på Ås Inst for kjemi, bioteknologi og mat Inst for plante- og miljøvitenskap Inst matematiske realfag og teknologi Inst for naturforvaltning Bioforsk Jord og miljø Bioforsk Økologisk Bioforsk Midt-Norge Bioforsk Øst Bioforsk Vest Bioforsk Nord

4. Identifiserte forskningsoppgaver • Kvalitet på råvarer • Forbehandling, blandinger som gir optimalt energiutbytte og ressursutnyttelse, unngå kontaminanter • Øke råvarevolumet • Nye råvarekilder, forbehandling • Prosesskunnskap • Kompetansebygging, kontrollere prosesshemming og hindre prosesskollaps, hente ut det teoretiske utbytte • Biorest som gjødselvare • N,P,K - kvalitet, tilgjengelighet av næringsstoffene når de trengs, Jord som ikke-fornybar ressurs, oppkonsentrering

5. SP4 Sustainability assessments WP4.1 LCA WP4.3 Ecosystem management WP4.2 Cost assessment and market analysis FME CenBio Struktur SP 0: CenBio management and co-ordination – Lead: Lars Sørum (SINTEF) SP1 Biomass supply and residue utilization SP2 Conversion processes SP5 Knowledge Transfer and innovation SP3 Conversion technologies and emissions WP2.1 Combustion WP3.1 Small-scale WP5.1 Bioenergy Graduate School WP1.1Feedstock supply WP2.2 Gasification WP3.2 District heat WP5.2 Knowledge transfer and dissemination WP1.2 Logistics WP1.3 Biomass and residue character- istics and quality WP2.3 Pyrolysis WP3.3 Heat and power WP5.3 Innovation management WP2.4 Anaerobic digestion WP3.4 Emissions WP1.4 Residues upgrading and use (includes industrial, forestry and agricultural use)

6. Biogass i landbrukets verdikjede • BIP med Bondelaget, Oslo EGE, Follo Ren, Tine, Biowaz, Institutet för jordbruks- och miljöteknik (JTI Uppsala), Norsk Landbruksrådgivning, UMB, Bioforsk • Å innarbeide biogassproduksjon fra husdyrgjødsel og organisk avfall i landbrukets verdikjede. • Dokumentere og optimalisere gårdsbaserte biogassanlegg. • Bestemme gjødseleffekt av biorest, og sette opp stoffregnskap ved bruk av biorest som gjødsel. • Vurdere nødvendige rammebetingelser for gårdsbaserte biogassanlegg. • Beskrive logistikkløsninger, økonomi- og avtaleforhold som gjør at landbruket kan ta hånd om matavfallsbasert biorest fra produsenter utenfor landbruket.

7. Biorest i landbrukets verdikjede • Flytende biorest egner seg godt som korngjødsel. Ved dosering ut fra mineralsk N, vil en dekke behovet for fosfor og kalium. • Organiske gjødseltyper ser ut til å være bedre beskyttet mot N-utvasking i vekstsesongen enn mineralsk N-gjødsel • Ved å ta utgangspunkt i mengden mineralsk N i biorest og husdyrgjødsel og korrigere for risiko for ammoniakktap, kan en oppnå like store avlinger ved bruk av slik gjødsel som med Fullgjødsel® • Tilgjengelig mengde biorest av matavfall: 100.000 tonn årlig kan gi tillatt mengde gjødsel til 50.000 dekar økologisk areal eller likverdig korngjødsling som Fullgjødsel til drøyt 20.000 dekar kornareal • Erfaring gir bedre biorest

8. Fra biomasse til biogass • KMB med samarbeid mellom CAMBI, SLU, Bioforsk, UMB • Integrert tilnærming til bærekraftig høsting av energi og næringsstoffer fra et bredt spekter av råvarer • Prosjektet tar ibruk de mest moderne metoder innen enzymteknologi for å øke tilgangen på lett nedbrytbare stoffer i råvarene • Prof. Vincent Eijsinks gruppe innen Protein Engineering and Proteomics (PEP) leder prosjektet og er sentral med internasjonalt spisskompetanse på området • Oppstart 1.5.2009

9. Naturens eget system for øket substrattilgjengelighet Picture: NREL • Forskningsgruppen arbeider med å finne, forstå, tilpasse og anvende enzymer for biomasse nedbryting: chitinaser, cellulaser, hemicellulaser, proteaser Se for eksempel S.J. Horn et al., 2006, PNAS 103:18089-18094

10. Viktige oppgaver i prosjektet • Undersøke samspillet mellom forbehandling med varme, og effektivitet av etterfølgende enzymbehandling og biogassproduksjon. Særlig fokus på frigjøring av løste sukkerarter og biogassproduksjon • Etablere ny biogasslab for testing av biogassproduksjonspotensial I ulike råvarer; Laboratoriet skal gi mulighet for multidisiplinær tilnærming til eksperimenter. Avgjørende for at vi skal lykkes med å bygge et sterkt faglig miljø innen biogassforskning.

11. Biogas residue – a safety risk in organic farming? Samarbeid: Univ Stuttgart, UnivHelsinki, UMB, Bioforsk Bakterier? Pesticider? Tungmetaller? Organiske miljøgifter? Pb Ni Zn Hg Cu Cd Cr

12. Byggro • Øke avlingsutbytte av bygg gjennom forbedringer av grønngjødsling innen økologisk drift. ProLocal • Optimaliserelokalressursuntnyttelseved å utviklenyestrøtyper for dyreproduksjon. Særligfokuspådyrevelferd, energi- og næringssirkulering, samtøkonomiske og økologisk

13. H2 produksjon fra mikroalger Bioforsk Indian Institute of Technology, Kharagpur, India Uppsala Universitet UMB H2

15. Økning i biogassproduksjonen krever samarbeid Forskningsmiljøene har behov for informasjon om hva som foregår utenfor laboratoriene og hvilke behov aktørene har Biogassproduksjon er ikke energi alene • Behandle avfall • Produsere energi • Produsere gjødsel • Redusere utslipp av klimagasser • Redusere utarming av ikke-fornybare ressurser • Arbeid