Rett monn: Med nye begrensninger på hvor mye fosfor som kan tilføres et areal, blir det viktig at fosfor som tilføres, uansett opphav, har tilstrekkelig plantetilgjengelighet. Illustrasjon: Istock/ Bondevennen

kronikk:

Biogassproduksjon på husdyrgjødsel er i utgangspunktet et klimatiltak. Teknologien for å hente ut fosfor kan likevel også bli en viktig del av kommende biogassanlegg.

Arne Sæbø, Dmitrij Ketsjasov og Anne Falk Øgaard, NIBIO

Produksjon av biogass blir fremmet som en del av løsningen for gjødselhåndteringen i Rogaland. Men, biogassproduksjon basert på husdyrgjødsel er i utgangspunktet et klimatiltak, ikke et tiltak for å redusere overskudd av fosfor i landbruket.

Imidlertid kan teknologi for å hente ut fosfor – som den viktige ressursen den er – fra bioresten, bli en del av biogassanleggene som etableres. Det er også viktig å sikre kvaliteten på produktene. Bønder eller andre som mottar biorest eller produkter av denne, må vite at de får høyverdige og reine produkter.

Etter biogassproduksjon sitter en igjen med det en kaller biorest. Den har med seg samme mengde fosfor og andre mineraler som det som ble puttet inn i produksjonen. Men de næringsstoffene, metallene og eventuell forurensing som ikke brytes ned, vil foreligge i høyere konsentrasjoner, målt på tørrstoffbasis, enn ved starten av produksjonen. Dette skyldes at mengden tørrstoff (organisk karbon) blir redusert på grunn av nedbrytning i den biologiske prosessen. For å sikre avsetning på bioresten, er det svært viktig at en er bevisst på å benytte reine råstoff i biogassanlegga.

Dersom biogassanlegga skal bidra til en bedre håndtering av fosfor i Rogaland, så betyr det at en del av næringsstoffet må tas ut av omløp i jordbruket. Det kan for eksempel skje ved at en lager nye fosforholdige produkter fra bioresten, tiltenkt andre markeder enn jordbruket i Rogaland (og Norge?).

Gårdsbrukene kan da få tilbake en nitrogenrik flytende biorest som har en lavere fosformengde enn husdyrgjødsla som ble levert til biogassanlegget. En sikkerhet for god handtering av bioresten og kvaliteten til denne, bør være en del av kontrakten mellom leverandører av gjødsel og biogassanlegget.

Fosforgjødsel

NIBIO har de senere årene hatt en rekke prosjekt som har fosfor og handtering av husdyrgjødsel som tema. I MAFIGOLD-prosjektet har vi i samarbeid med mange aktører arbeidet med produkt som vi mener er aktuelle, og de kan omtrent umiddelbart settes i produksjon.

Den billigste og mest miljøvennlige håndteringen av bioresten er trolig å tilbakeføre mest mulig til gårdsbrukene som har levert gjødsel, ut fra deres behov for næringsstoffer. Bioresten kan ha en bedre nitrogengjødseleffekt enn ubehandlet husdyrgjødsel, forutsatt tiltak som reduserer ammoniakktap ved spredning.

Imidlertid er det både mulig og ønskelig å hente ut fosfor fra den bioresten som skal tilbakeføres, slik at fosforgjødslingen i Rogaland blir redusert.

I et EU-prosjekt som NIBIO er med i (ECONUTRI), er det blant annet mål om å hente ut fosfor fra husdyrgjødsel. I en reaktor ved NIBIO Særheim, i samarbeid med NTNU og Asplan Viak, foregår det nå forsøk med biorest og husdyrgjødsel for å felle ut fosfor i form av mineralet struvitt som inneholder fosfor, nitrogen og magnesium i et 1:1:1-forhold. Målet er å forenkle prosessen og redusere kostnadene. Næringsstoffsammensetningen i struvitt er imidlertid ubalansert i forhold til plantenes næringsbehov. For å bli aktuell som gjødsel i kornområdene bør utvunnet struvitt brukes som ingrediens i produksjon av komplette gjødselprodukter med en balansert sammensetning av næringsstoffer. En annen bruk av struvitt kan være som tilsetning til vekstmedier laget av næringsfattige fibermaterialer.

Pelletert gjødsel

I MAFIGOLD-prosjektet har vi laget pelletert gjødsel av ulike fraksjoner, med samme teknologi som Norsk Naturgjødsel allerede i mange år har brukt for hønsegjødsel. Pelletert helgjødsel ble i prosjektet laget av storfegjødsel, hønsegjødsel og fiskeslam, i ulike blandingsforhold, som ble anriket med nitrogen og kalium. Imidlertid har noen typer organisk gjødsel, for eksempel fiskeslam, lavere løselighet av fosforet enn mineralgjødsel. Med forventede begrensninger på hvor mye fosfor som kan tilføres et areal, blir det viktig at fosfor som tilføres har tilstrekkelig plantetilgjengelighet.

Fiskeslam bør derfor behandles for å øke løseligheten av fosfor, spesielt hvis gjødselblandingen inneholder en betydelig andel fiskeslam. Organisk gjødsel er spesielt interessant i deler av verden hvor det er lite organisk materiale i jorda, siden det bidrar til større vannlagringsevne i jorda, og vil gi grunnlag for økt jordliv. I forsøk med korn fant vi ut at nitrogeneffekten av gjødseltypene vi lagde var litt mindre enn for mineralgjødsel. Årsaken til det er at organisk gjødsel frigir næring over tid, etter at organisk bundet nitrogen blir frigitt til jord og planter gjennom mikrobiell nedbryting. Supplering med mineralsk nitrogen som forsyner plantene med tilstrekkelig nitrogen tidlig i vekstsesongen kan være gunstig. En annen utfordring er å lage pellets av god teknisk kvalitet, det vil si pellets som tåler mekanisk belastning og ikke faller fra hverandre under håndtering og spredning. Samtidig ønsker en at pellets løser seg raskt nok opp i jord. Helheten i gjødselplanleggingen må ivaretas, for å kunne gi plantene det de trenger og til rett tid, for å sikre god agronomi, store avlinger og god økonomi for bøndene. Klimagassutslipp kan reduseres dersom vi erstatter mineralgjødsel med organisk gjødsel.

Det kan også være aktuelt å produsere flytende gjødsel fra biorest, til veksthus og planteskoler, gjerne først og fremst til lokale aktører. Flytende gjødsel basert på biorest ble utprøvd for å dyrke tomater i BIOFRESH-prosjektet, og dette arbeidet skal videreføres i et EU-prosjekt som startet i juni 2024 (HORT2THEFUTURE).

Erstatte torv i vekstmedier

Det er et mål å avslutte uttak av torv fra myrene, som er store karbonlager, har viktig biomangfold og er viktige i naturens evne til å flate ut flomtopper. Torv er et svært godt vekstmedium og det er ikke lett å finne fullgod erstatning. I MAFIGOLD har vi arbeidet med å bruke den tørre fraksjonen etter separering av storfegjødsel som utgangspunkt for nye og helst torvfrie vekstmedier. Resultatene fra prosjektet viser at denne fraksjonen kan erstatte 60 prosent av torv i vekstmedier. Vi fortsetter arbeidet og har gode ideer for å redusere torv-andelen enda mer, helst til helt torvfrie medier. Dette arbeidet tas videre fra MAFIGOLD til HORT2THEFUTURE.

Produksjonen av vekstmedier til et lokalt, nasjonalt og kanskje også et internasjonalt marked, avhengig av mengder råstoff, kan gi et viktig økonomisk bidrag i handteringen av bioresten.

Snublesteiner for kvaliteten?

Husdyrgjødsel, spesielt svinegjødsel, kan inneholde tungmetaller i så høye konsentrasjoner at bruk i gjødselprodukter gir begrensinger i henhold til gjødselvareforskriften. Men stort sett er gjødselen fri for alvorlig kontaminering. En diskuterer også å blande andre fraksjoner i biogassproduksjonen som skal bruke husdyrgjødsel som hovedfraksjon. Imidlertid bør en være kritisk til fraksjoner som har høye konsentrasjoner av tungmetaller, eller uønskede organiske forbindelser som kan skape problemer for videre foredling av biorest til gode produkter. Mottakerne av biorest skal ha gode beskrivelser av hva den inneholder, ikke bare av næringsstoffer, men også metaller, plast o.a. Målet må være at en kan lage reine gjødselprodukter, vekstmedier, eller eventuelt andre produkter i framtiden. Balansen mellom næringsstoffene i gjødsel og god struktur og spredeegenskaper er også viktige kvalitetskriterier.

Økonomi – igjen det avgjørende?

Utfelling av fosfor, gjødselfabrikk og produksjon av vekstmedier vil være et tillegg til energiproduksjon i biogassanlegga. Det vil innebære ekstrakostnader, som må balanseres mot inntektene. Dersom inntektene av gjødsel og vekstmedier dekker de ekstra kostnadene produksjonen innebærer, så er det veldig bra. Men hva om de ikke gjør det? Næringens spørsmål om dette er betimelig. Kan en finne alternative måter til finansiering av slike tiltak? Eller bør vi kanskje se på biogassanlegg som en bio-raffinering, som omformer organisk avfall til flytende og krystallisert gjødsel, vekstmedium, energi og karbondioksid til veksthusnæring? Og om dette siste vil gi en bærekraftig økonomi?

Målet må være at nye metoder for handteringen av husdyrgjødsel skaper vinn – vinn for miljø, jordhelse, resirkulering, samt for klimasaken. Men det vil ikke kunne skje uten økonomisk bærekraft.