Biomasse til fremtidens råvareefterspørgsel

Senest opdateret d. 14/5-2012
Teknologisk Institut (AgroTech)
Resultatkontrakt 2013-2015 under temaerne Klima og miljø og Energi
Thorkild Qvist Frandsen
Projektchef

Storskala produktion af behovstilpasset biomasse er fremtidens krav fra samfundet og virksomheder. For at sikre denne produktion, skal der udvikles nye ydelser som medvirker til udvikling af et gennemsigtigt og effektivt marked for biomasse til bioenergi og bioraffinering. Ydelserne skal tilgodese både aftagerens kvalitetskrav, samt samfundets bæredygtighedskrav. Ideen omfatter udvikling af dokumentations-/certificeringssystemer, bæredygtighedsanalyser samt planlægningsværktøjer for biomasseproduktion og -output baseret på en bred vifte af jordbrugets biomasser og produktionsforhold.

Biomasse til fremtidens råvareefterspørgsel
 
Ny viden og serviceydelser
Aktivitetsplanen er en del af AgroTechs strategiske satsning på biomasse og bioeffektivitet. Planen er målrettet udvikling af kompetencer og systemer, der kan sikre produktion af fremtidens biomasse tilpasset markedets behov for kulstofholdige råstoffer.  Et vigtigt element for at opnå dette er at sikre et gennemsigtigt og effektivt marked for biomasse til bioenergi, bioraffinering, fødevare- og foderproduktion, som vel at mærke tilgodeser både kvalitets- og bæredygtighedskrav for såvel produktion som anvendelse af biomasse. Kvalitetssikring af biomassen målrettet udvikling af et professionelt afregningssystem er således en del af fundamentet for en egentlig storskala afsætning af biomasse.
 
Udvikling af produktionssystemer og sensor-IT-baseret værktøj til produktion af specifikke indholdsstoffer vha. forædling og dyrkning, tilpasset hhv. robuste og miljøfølsomme arealer
Med det rette plantemateriale høstet til rette tid kan værdien af biomassen øges.
Der vil blive udviklet et egentligt planlægnings- og overvågningssystem, som bedst muligt matcher biomasse til aftagerens kravspecifikationer. Ud fra dette værktøj sikres, at biomasseproducenterne kan planlægge biomasseproduktionen, monitere og styre de ønskede biomasseoutput. Udvikling af systemet vil omfatte brug af sensorer, der kan monitere og dokumentere afgrødens sundhedstilstand og tilvækst, indholdsstoffer samt miljø- og klimaparametre. Dette vil endvidere skabe rammerne for udviklingen af et beslutningsstøtteværktøj til primærproducenter og disses konsulenter, som skal bruges til at planlægge sædskifte, afgrødevalg og dyrkningsteknik målrettet aftagerens krav.
 
Opbygning af testcenter for biomassehåndtering og -lagring tilpasset forskellige biomasser og lagringsperioder:
Med udviklingen af fremtidens biomassebaserede energisystem og kommende bioraffinaderier stilles helt nye krav til lagring og håndtering af input/output-strømme fra mange forskellige biomassekilder. Det vil blive afgørende at kunne levere de ønskede mængder i den ønskede kvalitet til produktionen til rette tid samt sikre, at den bestilte kvalitet svarer til den leverede kvalitet. Minimale ændringer i mængder, kvalitet eller tid vil på grund af den store volumen betyde store tab eller gevinster. Der vil derfor opbygges kompetencer og systemer til opbygning af et egentligt ”testcenter for lagring”, som udbyder afprøvninger og tests på kommerciel basis i både laboratorie- og pilotskala. Endvidere udvikles kompetencer til kvantificering af en gradueret ”sidste salgsdato for biomasse”, bioeffektivitet og biomassespild.
 
Udvikling af systemer/faciliteter til deklaration/certificering af biomasse i forhold til indhold, dyrkningssystem og bæredygtighed
En af barriererne for at udvikle et solidt forretningskoncept på biomasseområdet er i dag, at der ikke er udviklet metoder til en gradueret afregning efter indhold og energiegenskaber for en række af landbrugets biomasser, eksempelvis græs og afgrøderester til biogas. Et sådan system er dog udviklet til visse anvendelser f.eks. træpiller til brændsel, sukkerroer til sukkerfremstilling m.m. Et andet aspekt, der kan blive en væsentlig parameter for biomasseproduktion til energiformål, er opfyldelse af de såkaldte ’bæredygtighedskriterier’ som pt. indeholder krav til biobrændstoffers livscyklus-drivhusgasfortrængning. Selvom faste brændsler og afgrøder til biogas ikke er omfattet af bæredygtighedskriterier, så har der allerede på nuværende tidspunkt været fremsat ønsker om også at implementere sådanne kriterier også for faste brændsler. Certificeringsordningen på biomasse kan opbygges med såvel deklaration som en egentlig certificering på flere niveauer. Ordningerne opbygges i dialog med markedet (f.eks. som følge af lovkrav eller drevet af forbrugerkrav), således at en deklarations/certificeringsordning modsvarer markedets krav og ønsker, ligesom der bør være overensstemmelse mellem meromkostninger til certificering og evt. merværdi.
 
Udvikling af monitoreringssystem, som sikrer effektivitet og bæredygtighed af jordbrugets decentrale småskalaenergianlæg f.eks. biogasanlæg.
Udvikling af et effektivt system til online-måling og fjernovervågning af småskala energianlæg kan blive helt centralt for at sikre en professionel og effektiv styring af jordbrugets decentrale energianlæg. I første omgang fokuseres på biogasanlæg, men senere kan der opbygges kompetencer målrettet øvrige decentrale anlæg. En effektiv og professionel drift er helt afgørende for disse anlægs bæredygtighed, f.eks. er methan en kraftig klimagas (ca. 20 gange stærkere drivhusgaseffekt end CO2), mens en effektiv omsætning af organisk bundet kvælstof er afgørende for at undgå udledning af lattergas (200 gange stærkere drivhusgas end CO2) ved udbringning af organisk gødning. Der opbygges derfor et moniteringssystem, som er baseret på løbende indsamling, organisering og bearbejdning af relevante driftsdata fra det konkrete biogasanlæg. Dette system suppleres med stikprøver, som sikrer, at biogasanlægget effektivt producerer biogas, organisk gødning samt udleder minimale mængder af klimagasser. Der tilbydes en basispakke bestående af de mest relevante parametre tilpasset de enkelte energianlægs behov, eksisterende registreringssystemer/sensorer og betalingsvillighed. Driftslederen på anlægget vil løbende have adgang til både rådata og bearbejdede data.  
 
Teknologiske serviceydelser som følge af aktiviteterne:

  • Dokumentation og deklaration/certificering af biomasse ud fra indholdsstoffer, dyrkningssystem, holdbarhed, bæredygtighed mm.
  • Testfaciliteter til udvikling af opbevaring/lagring af biomasser tilpasset biomassetype, lagringskrav og anvendelse til identifikation af optimal lagringsteknologi og dokumentation af lagringstab
  • Felttest og deklaration af decentrale bioenergianlæg (biogas mm.) mht. effektivitet og bæredygtighed, herunder monitoringssystem for biogas og andre småskala energianlæg, anlægseffektivitet, klimagaspåvirkning samt recirkulering af samfundets restbiomasser.

Fysiske testfaciliteter og kompetencer opbygges således parallelt.
 
Centrale aktiviteter
Der gennemføres indledningsvist en bottom-up process med inddragelse af de centrale stakeholder’s inden aktiviteterne detailplanlægges. Derefter gennemføres opbygning af ovennævnte teknologiske serviceydelser i samarbejde med såvel producenter, teknologivirksomheder og aftager virksomheder. Der udvikles over perioden mindst to internationale samarbejder på områderne for at sikre videnhjemtagning og dialog med førende international forsknings- og innovationsmiljøer. Et centralt mål er, at der opbygges mindst to standardiserede afregningssystemer for biomasseværdikæder. De centrale aktiviteter i aktivitetsplanen er:

  • Udvikling af produktionssystemer og sensor-IT-baseret værktøj til produktion af specifikke indholdsstoffer vha. forædling og dyrkning tilpasset hhv. robuste og miljøfølsomme arealer.
  • Opbygning af testcenter for biomassehåndtering og -lagring tilpasset forskellige biomasser og lagringsperioder.
  • Udvikling af systemer/faciliteter til deklaration/certificering af biomasse i forhold til indhold, dyrkningssystem og bæredygtighed.
  • Udvikling af monitoreringssystem, som sikrer effektivitet og bæredygtighed af jordbrugets decentrale småskalaenergianlæg f.eks. biogasanlæg.

 
Rationale for indsatsen
Udnyttelse af vedvarende energi er et højaktuelt emne Aktivitetsplanen vil tage udgangspunkt i biomassemarkedet for de næste 5-7 år, herunder de rammevilkår, som det netop vedtagne energiforlig giver for biomasseområdet. F.eks. hæves afregningen for biogas væsentligt, hvilket forventes at få sat gang i en række nye biogasanlæg, ligesom der er en række åbninger for anvendelse af biomasse til fjernvarme mm. Biomasse er allerede i dag en af de store VE-kilder, og med energiforliget forventes udnyttelsen at blive stærkt stigende. Et af de store usikkerhedsmomenter i udnyttelse af biomasse til bl.a. energiformål er om udnyttelsen reelt er bæredygtig, ligesom der for mange af de, i energisammenhæng, nye biomasser ikke er udviklet deklarationssystemer, som sikrer, at leverancen lever op til aftagerens krav og dermed et fleksibelt og effektivt marked.
 
En klar forudsætning for et gennemsigtigt marked på biomasse til energiformål er, at kvaliteten er dokumenteret, både for ’frisk’ vare og for lagret vare. Denne aktivitet vil således være særdeles relevant både for producenten, der ønsker at blive afregnet efter mængde og kvalitet, og for aftagerne (pt. energisektoren men på sigt bioraffinaderier), der ønsker biomasse, der problemfrit kan udnyttes i de respektive anlæg.
 
Ideen bygger videre på de tidligere resultatkontrakter på plantebiomasseområdet og BioM-projektet finansieret af Region Midtjylland og Kattegat-Skagerrak-programmet, men har denne gang primært fokus på at udbygge forudsætninger for at skabe basis for et gennemsigtigt og bæredygtigt marked for storskalaudnyttelse af biomasse til højværdikomponenter, fødevarer, foder, energi mm, med særligt fokus på de muligheder, der affødes af den kommende danske satsning på bioraffinaderi.
 
Mulige samarbejdspartnere
Der er en række relevante samarbejdspartnere i forbindelse med udførelsen af denne aktivitetsplan, men der vil i særlig grad blive søgt samarbejde med Force Technology på deklarations- og certificeringsområdet, Aarhus Universitet på lagrings- og biogasområdet samt Københavns Universitet på specificering af råvareinput til fremtidens bioraffineringsanlæg.

19 kommentarer

Herunder er indlæg og kommentarer fra interessenter på aktiviteter og aktivitetsforslag.

Forstmiljø
Tirsdag d. 1/5-12 kl. 16:43

I Forstmiljø,der arbejder med energipoppel, vil vi have gavn af et koordineret forsknings og udviklingsarbejde , inden for de ovennævnte indsatsområder. Særligt behov har vi for udvikling af certificering på biomasseproduktion på landbrugsjord. F.eks. som de skocertificeringsordninger der findes.
Derudover er der et kæmpe behov for udvikling af rationel håndtering, både i etablering, høst og udnyttelse af de producerede produkter. Derudover vil en højere forædlingsgrad give bedre udnyttelse.
Jens Stenhøj

DLG Energi. Britta Mølgaard Laursen
Tirsdag d. 8/5-12 kl. 13:16

Det er vitalt for vores ejere (danske landmænd) at fremtidens biomasse kan opfylde en række faktorer:
- Effektiv og miljørigtig drift
- God økonomi
- Godt sædskifte inkl. recirkulering/genanvendelse af mineraler og sporstoffer. Samt er udbytteforøgende på øvrige afgrøder ved varieret sædskifte
- Drift som ikke kolliderer voldsomt med arbejdsbyrden på øvrige afgrøder

Desuden er miljøprofilen vigtig i forhold til at kunne vise at LCA (Life Cycle Analysis) påvirkningen er minimal og/eller mindre end andre biomasseråvarer, som f.eks. importeres.

Jens Peter Lunden
Tirsdag d. 8/5-12 kl. 13:44

Jeg mener der er et stort behov for at få belyst hvilken biomasser som kan dyrkes på i Dk (afgrøder også evt.fra havet).
samt hvordan vi for mest og nemmest for det omsat til i anlægget.

Med belysning menes:lagering/opbevaring og lager tab, gasudbytte næringstof anlyse før, under og efter. også selvfølgelig miljøprofiler, økonomi og bæredyktighed på disse.

Feks. ager, roer, græs fra engslet, efterafgrøder, halm m.m.

Kathrine Hauge Madsen
Onsdag d. 9/5-12 kl. 13:42

Kære Jens Stenhøj,

Mange tak for din kommentar. Det er godt at høre, at vores projektidé imødekommer et konkret behov for certificering af biomasseproduktion og rationel håndtering, således af det fremtidige behov for bæredygtig biomasse af rette kvalitet vil kunne leveres til en konkurrencedygtig pris.

Venlig hilsen
Kathrine Hauge Madsen

Kathrine Hauge Madsen
Onsdag d. 9/5-12 kl. 13:43

Kære Britta, Mølgaard Laursen,

Tak for din kommentar, og tak for din gode gennemgang af vigtige faktorer, der skal imødekommes i den fremtidige biomasseproduktion. Dine tanker falder i rigtig god tråd med de tanker vi har gjort os, samtidig er jeg glad for dit forslag om recirkulering og opgørelse af miljøprofil via LCA - disse forslag tager vi med os i den kommende skriveproces. Vi ser frem til fortsat samarbejde på området, så projektideerne bredest muligt imødekommer danske landmænd og tilknyttede virksomheders udfordringer.

Venlig hilsen
Kathrine Hauge Madsen

Kathrine Hauge Madsen
Onsdag d. 9/5-12 kl. 13:45

Kære Jens Peter Lunden,

Tak for kommentaren. Den understøtter vores indtryk af, at der er et behov for mere viden omkring optimal lagring til forskellige anvendelser, samt at biomasserne skal produceres både på en økonomisk rentabel og bæredygtig måde. Også tak for eksemplerne på hvilke afgrøder vi bør fokusere på i det kommende arbejde.

Venlig hilsen
Kathrine Hauge Madsen

Dangrønt Products
Onsdag d. 9/5-12 kl. 15:45

I Dangrønt Products A/S er vi meget interessert i optimal anvendelse af biomasseressourcer, og skabe merværdi for landmanden.
Indsats f.eks. mht. miljøprofiler og deklarering af biomasse i forhold til indhold, dyrkningssystem og bæredygtighed vil give danske landmænd et løft og skærpe konkurrenceevnen overfor importeret biomasse.
Det er særdeles væsentligt at sikre et gennemsigtigt og effektivt marked for biomasse til bioenergi

Ole Grønbæk
Torsdag d. 10/5-12 kl. 15:23

Hos DLF-TRIFOLIUM er vi engagerede i forædling og udvikling af to afgrøder, der har stort potentiale for dyrkning i Danmark: Roer og Græs. Lige nu står vi forhåbentlig overfor en stigende aktivitet indenfor biogas. Her har vi en række tekniske og praktiske udfordringer mht. håndtering og anvendelse af disse to afgrøder. På lidt længere sigt vil det være relevant at se på om der vis planteforædling kan udvikles afgrøder med ændrede egenskaber der passer bedre til anvendelse som råstof til flere formål, f.eks. via bioraffinering.

bandsholm
Mandag d. 14/5-12 kl. 16:22

Som kampagneproducerende virksomhed kommer vi ofte i det problem at vore sidestrømme er svære at bruge, idet de ikke er tilgængelige året rundt eller tilgængelige når der efterspørgsel efter disse. Den nemmeste måde at konservere på er ved tørring, men det er en økonomisk og samfundsmæssig uholdbar løsning. Vi hilser derfor området omkring lagring og håndtering af biomasse velkomment. Det kan forhåbentlig være med til at øge værdien af vore sidestrømme.

Mvh
KMC amba
Ole Bandsholm
Udviklingsdirektør

Thomas Holst
Mandag d. 14/5-12 kl. 16:42

Visionen om et biobaseret samfund, har behov for gennemskuelighed inden for de benyttede biomasser, hvorfor det er vigtigt der arbejdes på at finde systemer, der enkelt og nemt kan "certificerer" biomassen og evt. klassificerer den. Her forventes projektet at kunne bidrage til øget gennemskuelighed.

Ved produktionen af biomasse til fremtiden, skal der ikke kun være fokus på det produkt der skal komme ud af biomassen, så som energi, materialer eller andet. Det er også væsentligt at der under dyrkningen sikres en afgrøde tilpasset lokalområdet hvor det dyrkes og de miljø- og naturmæssige behov det område har. Her er behov for et værktøj til hjælp ved forædling og dyrkning, så valg af afgrød kan tilpasses hhv. robuste og miljøfølsomme arealer.

Samtidigt er det utrolig vigtigt at der komme helt styr på stabilitet af biomasserne ved lagring, så tab, ændring i egenskaber, uheld og forsyningssikkerhed af ensartet kvalitet sikres året rundt.

Thorkild Frandsen
Onsdag d. 16/5-12 kl. 10:02

Kære Ole Grønbæk

Tak for dit indspil om hvilke afgrøder der lige nu har et stort potentiale, og udfordringer der skal løses når plantebiomasse indgår som tørstofsupplement til gyllebaseret biogas. Dette indspil vil vi tage med i vores kommende aktiviteter indenfor bioenergiområdet. Jeg er meget enig i din betragtning om, at der er store muligheder i at forædle planter målrettet bioraffineringsformål.

Venlig hilsen
Thorkild Q. Frandsen

Thorkild Frandsen
Onsdag d. 16/5-12 kl. 10:04

Kære Dangrønt Products

Det lyder, som om vores projektidé har ramt plet i forhold til de udfordringer, som I ser på biomassemarkedet, hvor dansk produktion konkurrerer med importeret biomasse. Mange tak for kommentaren.

Venlig hilsen
Thorkild Q. Frandsen

Thorkild Frandsen
Onsdag d. 16/5-12 kl. 10:06

Kære Ole Bandsholm

Tak for kommentaren, og godt at høre, at vores projektidé vil imødekomme nogle af jeres udfordringer på udnyttelse og dermed værdiforøgelse af sidestrømme i produktionen. Også tak for konklusionen om, at for jeres virksomhed er tørring ikke en bæredygtig vej. Din kommentar viser os, at der også inden for sidestrømme er behov for en øget indsats på udvikling af egnede lagrings- og håndteringsmetoder.

Venlig hilsen
Thorkild Q. Frandsen

Thorkild Frandsen
Onsdag d. 16/5-12 kl. 10:07

Kære Thomas Holst

Tak for dit indspil til projektidéen og din betragtning om gennemskuelighed. Jeg er meget enig i at biomasseproduktionen skal tilpasses det pågældende lokalområdet, så dette vil vi lade os inspirere af.

Venlig hilsen
Thorkild Q. Frandsen

Bruno Sander Nielsen
Onsdag d. 23/5-12 kl. 15:03

Fremtidens fossiluafhængige samfund er afhængigt af, at der kan skabes den nødvendige produktivitet og økonomi samtidig med der tages hensyn til miljø og natur. Det er her særdeles vigtigt at der fokuseres på, hvordan landskabet, dyrkningssystemet, sædskifter og afgrøder kan give flest mulige synergier og ydelser - herunder biomassetilvækst, værditilvækst i hele kæden fra mark til mad/materiale m.v. Effetive høst og logistikmetoder samt bedre viden om omsættelighed - for eksempel biogasudbytter er vigtige med hensyn til at optimere systemerne.

Henning Høgh Jensen
Mandag d. 4/6-12 kl. 09:54

Vi står over for store udfordringer vedr. biomasse. I takt med at affald som afgrøderester og husdyraffald bliver ressourcer til energiproduktion, så skal der kontinuerligt evalueres hvad den pågældende biomassefraktion bedst kan anvendes til.
Og den anvendelse skal ske bæredygtigt og effektivt. Dette kræver evalueringsværktøjer der kan tage hensyn til lokale forhold, for det er sandsynligt at der ikke kommer ét klart svar men at der skal vælges mellem forskellige scenarier. Sådanne scenarier er nødvendige for at afdække de ofte modsatrettede interesser (fx. energi eller jordfrugtbarhed)som skal evalueres fra interesser der ikke altid er forenlige (miljø vs.produktion) over en længere tidshorisont (frisk vs. lager) under hensyn til investeringsbehov.
Dette er en meget generel rammesætning om den store udfordring som visionen om et biobaseret samfund rummer. Der er ikke meget andet at sige end - 'naturligvis' er dette forslag relevant og vigtigt.

Henning Høgh Jensen
Tirsdag d. 5/6-12 kl. 13:42

Der kan være grund til fremhæve de internationale aspekter om biomasse yderligere. Vi kender eksempler som import af væsentlige mængder kvælstof til dansk landbrug via soya til foder og flis til afbrænding for varme/strøm fra Baltikum.
Det nye energiforlig betyder at biomasse skal afløse kul i de kommende år. Det betyder en øget Dansk efterspørgsel men lignende udviklinger sker internationalt. I takt med at biomassen bliver yderligere efterspurgt så kan der ske en endnu større internationalisering. Vi se allerede masser af majs til tysk biogas i Sønderjylland, og flere lign. eksempler kan tænkes.
Dette er faktisk i fin tråd med Forsk2020 (første udkast til forskningskatalog) hvor det europæiske samarbejdsperspektiv er nævnt.

Thorkild Frandsen
Fredag d. 8/6-12 kl. 08:38

Kære Bruno Sander Nielsen

Tak for din kommentar og pointen om at tænke en økonomisk bæredygtig biomasseproduktion sammen med hensynet til natur og miljø. Jeg er enig i at vi skal fokusere på hele værdikæder og at vi skal stræbe efter at optimere synergieffekterne.

Med venlig hilsen
Thorkild Q Frandsen

Thorkild Frandsen
Fredag d. 8/6-12 kl. 08:40

Kære Henning Høgh Jensen

Tak for dine to indspil. Jeg ser de evalueringsværktøjer du beskriver, som et meget vigtigt redskab til at sikre de rigtige beslutninger i forhold til udviklingen frem mod det biobaserede samfund. Også din kommentar om at se biomasse-udfordringen i et internationalt perspektiv er meget væsentlig og dette aspekt vil vi inkludere i det videre arbejde.

Med venlig hilsen
Thorkild Q Frandsen