Fremtiden skal bygges på biomasse

I et samfund baseret på fossile brændstoffer, og hvor vi i høj grad fortsat agerer ud fra et lineært brug-og-smid-væk princip, er der brug for et paradigmeskift. Der er overtræk på klodens ressourcekonto og mængderne af affald vokser eksplosivt dag for dag – og løsningen? Den findes muligvis på Center for Cirkulær Bioøkonomi i Aarhus.

Center for Cirkulær Bioøkonomi, i daglig tale CBIO, blev etablerer i foråret 2017 af Science and Technology på Aarhus Universitet. Baggrunden for centeret er de store udfordringer samfundet står over for i dag – med stigende befolkningstilvækst, faldende ressourcer og en klode der lider under vores måde at leve på.

CBIO består af i alt syv institutter, som tilsammen dækker alle aspekter i den cirkulære bioøkonomi. Fra dyrkningen på marken og i havet til logistik, håndtering, raffinering, produktudvikling, test og den endelige recirkulation. For det er netop hovedformålet med CBIO: At blive både klogere og skarpere på hvordan man etablerer integrerede cirkulære systemer uden tab af næringsstoffer til det omkringliggende miljø.

Tværfaglighed er en øjenåbner

Og netop denne tværfaglighed er, ifølge seniorforsker og centerleder på CBIO, Uffe Jørgensen, væsentlig:

”Den betyder, at de enkelte faggrupper ikke blot sidder i deres egen verden og aldrig ser den samlede effekt af deres arbejde. Jeg synes at det er utroligt inspirerende at tale med andre fagfolk og udveksle tanker og erfaringer, for på den måde får man nogle åbenbaringer og det kan give chancen for at se nye muligheder!”

Forskning på AU Foulum har vist at der er gode muligheder for at udtrække protein af grønt græs. Foto: AU Foto

Og at der er behov for at se på tingene på en anden måde – og finde nye muligheder – er der ingen tvivl om. For selv om vi i stigende grad har fokuseret på at minimere forbruget og øge udnyttelsesgraden ved hjælp af genbrug og recirkulering, så er det ikke nok. Det er en udfordring, der kræver nye processer og nye teknologier. Og når de fossile råvarer skal udfases, er biomasse det altafgørende omdrejningspunkt, og det betyder, at der må udvikles særlige metoder til at bearbejde og raffinere biomassen, så den udover at levere energi til biogasanlæg også kan omdannes til blandt andet foderprotein til høns og grise, ingredienser i fødevarer, bioolie, kemikalier, byggematerialer, bioplast og farmaceutiske produkter.

Vi skal værne om ressourcerne

Der skal altså et paradigmeskift til. Ressourcerne bør indgå i et kredsløb, der sikrer, at de bevares så godt som overhovedet muligt. Løsningen er cirkulær økonomi – en størrelse, der ifølge mange eksperter rummer et enormt potentiale – ikke mindst for landbruget og fødevareindustrien, fortæller Uffe:

”CBIO er meget bredt funderet, men et af kerneområderne er, at bruge græs og kløver til at fremstille nye produkter. Græs er den mest miljøvenlige afgrøde, fordi det er bedre til at optage og fastholde næringsstofferne end både korn og majs, hvilket betyder, at der ikke sker den samme udvaskning og forurening af vandmiljøet ved dyrkning af netop græs.”

Men i dag dyrker landmændene kun det græs, som køerne kan æde – hvis der skal dyrkes mere er der behov for et nyt marked for græs. Ifølge Uffe kan det tilmed hjælpe med at løse mange af de problemer landbruget står overfor i dag:

”Formålet med udvindingen af protein fra græs er at give landmændene ”license to produce”. De er et truet folkefærd, der er underlagt et hav af restriktioner, og netop muligheden for at være bæredygtig er deres adgangskrav til fremtiden.”

Dansk græs eller sydamerikansk soja?

Søren Krogh Jensen fra Institut for Husdyrvidenskab, Aarhus Universitetet, støtter også op omkring det faktum, at vi står over for store forandringer:

”I takt med at verdens befolkning vokser, får vi behov for at producere mere mad, samtidig med at vi skal sikre, at denne produktion ikke belaster jorden mere end den allerede er. Derfor har vi stort fokus på, hvorledes vi kan anvende biomasse af forskellig art, ligesom vi også kigger på, hvorledes vi kan udnytte andre afgrøder end dem, vi anvender i dag.”

Netop nu arbejder man med at finde frem til en biomasse med udgangspunkt i diverse græsser og kløvere, som har så højt et proteinindhold, at det kan anvendes til foder. I første omgang til enmavede dyr som grise og høns, men på sigt også til andre dyr. Et forskningsprojekt, som der er flere gode grunde til at holde et vågent øje med. Dels belaster græs og kløver næringsstofkredsløbet væsentligt mindre end 1-årige afgrøder som f.eks. korn, majs og ærter. Dels kan denne metode være med til at erstatte de store mængder af importeret soja fra Sydamerika.

Et CO2-aftryk af den anden verden

”I dag importerer vi soja til vores svin, køer og høns i en mængde, der svarer til et areal på størrelse med Sjælland. Importen sker primært fra Sydamerika, hvor store områder værdifuld regnskov fældes og markerne sprøjtes flittigt,” fortæller Søren og understreger dermed, at den udenlandske sojaproduktion belaster miljøet og sætter et betydeligt CO2-aftryk i forbindelse med transporten til Danmark og resten af Europa.

Der arbejdes derfor på højtryk hos CBIO med at finde en metode til at trække proteinet ud af græsarterne, så det kan anvendes som foderkilde.

”Hos os sker denne proces ved en såkaldt bioraffineringsproces, hvor proteinet udskilles i en ”græsjuice”, der efterfølgende kan inddampes til et fast pulver, mens resterne – pulpen – der har et højt indhold af blandt andet fordøjelige fibre, enten kan bruges som kvægfoder; eller kan omdannes i vores HTL-anlæg og bruges til produktion af bioolie”, slutter Søren, der mener at, ”selv om der er mange åbenlyse fordele ved dette forskningsprojekt, så er der også stadig en række ubekendte. Blandt andet om det er den enkelte landmand, der skal stå for både dyrkning og raffinering, samt hvilken form proteinet skal serveres for de danske landbrugsdyr i”. Men han forventer at have en spiseklar løsning indenfor de næste 3-5 år.

Kobling mellem systemerne

Et andet område, der arbejdes intenst med, på Center for Cirkulær Bioøkonomi, er forskning indenfor bioenergi og anvendelse af rest- og spildprodukter fra såvel landbruget, industrien og husholdningerne. For eksempel til produktion af biogas eller bioolie – eller til omdannelse af vindmøllestrøm til naturgas.

Her er øvelsen at skabe kobling mellem biomassesystemer og øvrigt tilgængelige energisystemer. Og en af dem der står bag, er Lars Ditlev Mørck Ottosen, Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet.

Vores opgave er, at tage det alvorligt, at udfase de fossile brændstoffer og erstatte dem med mere bæredygtige former. Det vil sige, at al den energi vi producerer, der stammer fra kul, olie eller gas skal erstattes. Og et af de steder vi kan hente energi er i biomasse. Derfor gælder det om at have så meget biomasse til rådighed som muligt – spørgsmålet er blot, hvorledes man bedst udnytter det!”
Lars Ditlev Mørck Ottosen

Fra affald til energi

Det gælder ganske enkelt om at omdanne affald til energi og dermed fortrænge de fossile brændstoffer. En af måderne er omsætning i biogasanlæg, hvoraf CBIO har adgang til et af verdens største anlæg til forskningsformål på AU Foulum. Her undersøges alle tænkelige – og utænkelige – aspekter af processen.

”Her kan vi teste mange forskellige former for materialer op mod hinanden,” fortæller Lars. Han siger videre:

”Det gælder f.eks. gylle, som for blot få år siden var en stort set uudnyttet ressource. I dag er mængden af gylle, der anvendes til energi tredoblet, bl.a. som følge af ændrede rammevilkår samt en teknologisk udvikling, der gør det mere attraktivt og har ført til en stor industri på området.”

Af andre materialer, der testes er halm, som tidligere blev afbrændt i store kraftværker. Disse er i dag gået over til træpiller og har gjort store mængder af halm tilgængelige og dermed skabt et solidt produktionsgrundlag for mange nye biogasanlæg. De letomsættelige stoffer i halmen omdannes til biogas, mens den del af halmens kulstofindhold, der ikke kan omsættes, anvendes som gødning og dermed vender tilbage til jordens kulstofcyklus til glæde for klimaet og med en forbedret jordkvalitet til følge.

Der ligger således uendelige muligheder – samtidig med at der er en række åbenlyse fordele ved den cirkulære bioøkonomi. Og på Center for Cirkulær Bioøkonomi arbejder man målrettet på at skabe et bæredygtigt samfund bygget på biomasse.