Växter behöver näringsämnen som kväve, kalium och fosfor för att kunna växa. Inom jordbruket används stallgödsel, konstgödsel eller mineralgödsel för att öka tillväxten hos grödorna. I stallgödsel finns alla nödvändiga näringsämnen, men det är kostsamt att transportera tungt och skrymmande gödsel från platsen där det produceras till där det behövs. Så pass tungt att det oftast är billigare att använda mineralgödsel eller konstgödsel där tillverkningen bidrar till växthusgasutsläpp.
Nu har forskare vid Linköpings universitet kunnat visa att om avföring från djur och människor används för att först göra biogas och sedan använda restprodukterna som gödsel, kan samhället spara nästan en miljard kronor per år. Genevieve Metson universitetslektor på Institutionen för fysik, kemi och biologi. Foto Magnus JohanssonDessutom skulle Sveriges årliga utsläpp minska med cirka 1,5 miljoner ton koldioxidekvivalenter. Men det skulle kräva en nationellt koordinerad insats för att peka ut var biogasanläggningarna ska placeras och de mest effektiva transportvägarna mellan platserna.
– Gör man biogas av avföringen innan det används som gödsel, kommer fördelarna överväga kostnaden att transportera avföringen. Då kan vi maximera nyttan av en befintlig resurs genom att även ta till vara på energin i gödsel som annars går förlorad, säger Genevieve Metson, universitetslektor på Institutionen för fysik, kemi och biologi vid Linköpings universitet.
Förnybar energi
Enligt forskargruppens beräkningar behövs 238 biogasanläggningar strategiskt placerade i landet för att optimera användningen av avföring från djur och människor. I avföringen finns, förutom näringsämnen, även en stor mängd energi som i en biogasanläggning kan tas till vara och användas som till exempel förnybart drivmedel. Mängden energi i all avföring från djur och människor under ett år motsvarar 3,4 TWh. Roozbeh Feiz biträdande universitetslektor på Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling. Foto Magnus JohanssonDet är tillräckligt för att driva cirka 500 000 biogasbilar per år.
Roozbeh Feiz, biträdande universitetslektor på Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling vid Linköpings universitet, menar att det krävs att regering, lantbrukare och biogasproducenter jobbar tillsammans.
– En icke-koordinerad insats ger inte alls samma effekt. Även om våra beräkningar är teoretiska kan vi visa att fördelarna med biogas som mellansteg är en verklig lösning. Förutom att bevara näringsämnen genererar biogasproduktion också förnybar energi och har därför potential att förbättra hållbarheten för både jordbruket och transportsektorn, säger Roozbeh Feiz.
Tvärvetenskapligt
Forskargruppen består av bred expertis inom bland annat teoretisk biologi, industriell miljöteknik och tillämpad matematik. Genom att använda matematiska optimeringsmodeller kombinerat med livscykelanalyser kan forskarna visa att både växthusgasutsläppen och kostnaderna för bland annat mineralgödsel och transporter kan minska rejält. Deras resultat är publicerade i onlinetidskriften Resources, Conservation & Recycling: X.
– Det finns många barriärer att ta sig förbi innan en fullskalig organisk resursåtervinning och återanvändning blir verklighet. Förutom behovet av en nationell samordning måste de juridiska, etiska och kulturella betänkligheterna med att använda mänsklig avföring som gödningsmedel läggas åt sidan. Det är nödvändigt för en mer cirkulär och hållbar livsmedelsproduktion, säger Genevieve Metson.
Forskningen finansierades av Formas och Biogas Research Center, BRC vid Linköpings universitet.
Artikeln: Optimizing transport to maximize nutrient recycling and green energy recovery Geneviève Metson, Roozbeh Feiz, Nils-Hassan Quttineh, Karin Tonderski Resources, Conservation & Recycling: X 2021 doi: 10.1016/j.rcrx.2021.100049
Fakta: De totala utsläppen från svenskt jordbruk 2019 uppgick till ungefär 7 miljoner ton koldioxidekvivalenter enligt Naturvårdsverket. Sveriges totala utsläpp motsvarar 51 miljoner ton koldioxidekvivalenter.
