8 eksempler på bioøkonomi i praksis

Algelab-kolber.jpg

Algekulturer som skal brukes for å produsere frøplanter, som senere skal dyrkes i sjøen. (Foto: Anders Røeggen/BarentsWatch).

Det er mye snakk om den fornybare bioøkonomien som skal skape verdier fra biomasse ved hjelp av teknologi. Men hva er egentlig biomasse og bioøkonomi? I denne saken presenterer vi åtte eksempler på bioøkonomi i praksis.

Først en kort innføring og begrepsoppklaring:

Bioøkonomi handler om å omdanne biologiske ressurser til for eksempel mat, fôr, kjemikaler, materialer, ingredienser, farmasøytiske produkter og bioenergi. Biologiske ressurser, også kalt biomasse, kan for eksempel være halm, korn, trevirke, frityrolje, slakteavfall, eggeskall, eller avføring fra dyr og mennesker.

Mye av det vi i dag tenker på som avfall vil i framtiden bli omdannet til verdifulle ressurser. Og en del ting som finnes i naturen, som vi ikke utnytter i særlig stor grad i dag, vil få stor verdi. For eksempel alger fra havet. Vi skal altså sløse mindre og oppdage nytt grønt gull i naturen. Alt må selvsagt skje på en bærekraftig måte, slik at vi ikke ødelegger for framtidas generasjoner. Forskning og moderne teknologi er viktig for å lykkes.

3D point cloud of forest - Illustration by Johannes Breidenbach - NIBIO_cropped.jpg
Illustrasjon: Johannes Breidenbach, NIBIO.


1 - Kart over natur og landskap viser vei til bioøkonomien

Når bioøkonomien skal ta over, må vi bruke alle tilgjengelige ressurser mest mulig fornuftig. Heldigvis har vi gode kart som kan hjelpe oss å ta fornuftige valg. Systematisk kartlegging av norsk natur har pågått siden 1919. Da ble det satt i gang en storstilt kartlegging av de norske skogene, som var i dårlig forfatning. Denne kunnskapen har ført til at vi i dag har tredoblet biomassen i norske skoger. Siden den gang har det også vært mange andre kartlegginger av norsk natur og landskap. Det finnes kart og registreringer over hva slags dyr, planter og sopper som bor i skogen, og hvor i landet det er mye og lite av ulike arter. Vi vet også hvor den beste, og den dårligste, matjorda befinner seg, og hvor det er best for dyra å beite. I den nye bioøkonomien er det viktig at vi vet hvor vi kan hente ut biomasse, og hvor mye vi kan bruke uten å ødelegge for kommende generasjoner. Noen steder bør vi la naturen få være i fred slik at vi tar vare på sårbare arter. Vi må også passe på at den beste matjorda- og beitearealene blir brukt til nettopp matproduksjon og beite. Nå er forskere i NIBIO i gang med å legge lag på lag med kart over natur og samfunn oppå hverandre for å finne ut hvor Norge bør bygge opp framtidas bioøkonomiske næringer.

ef-20130701-153812.jpg
Foto: Erling Fløistad, NIBIO.


2 - Tobakksplanter som grønne fabrikker

Planteforskere ønsker å benytte planter til produksjon av vaksiner til mennesker og dyr, og spesialenzymer til treforedlingsindustrien. Tobakksplanten er en av plantene som kan brukes. «Grønne fabrikker», i form av spesialbygde, smarte tobakksplanter dyrket i veksthus, kan bli en ny vekstnæring. Planteforskerne setter inn rekombinant DNA (arvestoff) i plantene. DNA-molekyler, fra for eksempel bakerier eller sopp, «programmerer» tobakksplanten til å produsere de stoffene forskerne ønsker. Når tobakksplantene har vokst seg store høstes bladene og de aktuelle stoffene renses ut. I prinsippet kan denne metoden benyttes til å lage vaksiner, for eksempel mot denguefeber og hepatitt B og C virus. Både oppdrettsnæringen og skognæringen har behov for spesialprodukter som kan produseres i tobakk på en rimelig billig måte. Det kan for eksempel være egne fiskevaksiner eller enzymer som kan bryte ned tømmer til produksjon av bioetanol.

rvp2013-8201943_CROPPED.jpg
Foto: Ragnar Våga Pedersen, NIBIO.


3 - Alger – havets grønne gull

Makroalger, bedre kjent som tang og tare kan brukes i mat, fôr, til energi, gjødsel, kosmetikk, kosttilskudd og i legemiddelindustrien. I Norge har vi gode forutsetninger for algeproduksjon langs kysten, men dagens produksjon er liten og veldig manuell og krevende. Ved NIBIO Bodø undersøker forskere dyrkning, utnyttelse og anvendelse av makroalger. Deres studier viser blant annet at når alger dyrkes i nærheten av oppdrettsanlegg så bidrar de til å rense avfall fra anlegget, fordi makroalger tar opp en del næringssalt fra sjøvannet. For å lykkes med kommersiell algeproduksjon i Norge er det nødvendig å bruke mer tid på å velge ut og videreutvikle sorter som kan brukes i storskalaproduksjon. Neste steg er teknologiutvikling. Det må designes automatiserte oppdrettssystemer slik at produksjonen blir lønnsom. Et stort norsk-kinesisk samarbeid skal nå få fart på både den norske og kinesiske algeproduksjonen.

Aquaponics_Anette Tjomsland (2 of 7)_cropped.jpg
Foto: Anette Tjomsland, NIBIO.

 

4 - Fiskeoppdrett og planter i samme system

I et Aquaponics-anlegg kombineres fiskeoppdrett og planteproduksjon. Anlegget er i praksis et mini-økosystem som gir null utslipp. Forskerne tror de ser starten på en ny næring i Norge. I et lukket Aquaponics-anlegg resirkuleres vannet. Partikler fra fisk, blant annet fôrrester og feces (fiskebæsj), komposteres og gir plantene nitrogen, fosfor og andre viktige næringsstoffer. Plantene tar opp næringsstoffer som kan være uheldige for fisken i større mengder. Deretter brukes vannet om igjen til fiskeoppdrett. Dette er godt nytt for både klimakrisen, fosforkrisen, global vannmangel og bærekraftig matproduksjon. Om systemet er i balanse, vil plantedelen kunne gi rundt 60 % av den økonomiske gevinsten. Vannforbruket vil være det vannet som må tilføres på grunn av fordampning og absorpsjon av plantene, estimert til 2-3 % av vannmengden i anlegget.


5 - Biogass fra husdyrgjødsel på små gårdsbruk

Norske gårder har potensiale til å utnytte dyregjødsel som kumøkk og grisemøkk til å produsere bærekraftig biogass til vannbåren varme, næringsrik gjødsel eller drivstoff til traktorer. Biogass blir dannet når plante- og dyrerester råtner uten tilgang på oksygen (luft). I Norge har det vært en utfordring å tilpasse teknologien til små gårdsbruk. Nå tester NIBIO en ny biogassreaktor på 3 kubikkmeter som passer inn i en container. Avfallet må være i reaktoren i sju dager, som er kortere enn med annen teknologi. Om forsøket lykkes vil det være et viktig bidrag til å redusere klimagassutslipp og oljeavhengighet i jordbrukssektoren.

Fiskeslam Atj_ingressbilde.jpg
Foto: Anette Tjomsland, NIBIO.

6 - Resirkulering av fosfor i landbruket og oppdrettsnæringen

Både planter og dyr trenger fosfor for å vokse, men begge er relativt dårlige til å ta opp fosfor, derfor går mye til spille, både på land og i vann. I fiskeoppdrett går om lag 70 prosent av tilført fosfor tapt. Det er en stor utfordring fordi fosfatstein som brukes i mineralgjødsel er en ikke fornybar ressurs. I tillegg forurenser overflødig fosfor vann og elver. Heldigvis finnes det fosfor i vårt naturlige kretsløp. Mer spesifikt i avføring fra husdyr, fisk og mennesker. For å minske tapet av fosfor i landbruket er det nødvendig å bruke fosfor fra avføring mer effektivt. I tillegg må bonden måle hvor mye fosfor som allerede finnes i jorda slik at hun ikke bruker mer enn absolutt nødvendig. I fiskeoppdrett er det i dag mulig å samle opp fiskeslam i lukka anlegg på land. Det kan bli god plantegjødsel, og det kan brukes til å produsere biogass. Per i dag har vi ikke god og lønnsom teknologi for å samle opp slam fra oppdrettsanlegg i sjøen, men her er det et enormt potensiale.

247556_Biokull_None.jpg
Foto: Ragnar Våga Pedersen, NIBIO.


7 - Biokull reduserer klimagassutslipp og forbedrer jorda

Ved å varme opp biomasse, som for eksempel halm og trevirke, til 500 grader uten oksygen, får man ut tre produkter: Biogass, bio-olje og biokull. Prosessen kalles pyrolyse. Biokull er et trekull-lignende materiale som blant annet har vist seg å være svært effektivt til å binde karbon i jord. Biokullteknologi gjør det mulig å fange en betydelig mengde CO2 fra atmosfæren og lagre den som stabilt karbon i jorda. Studier viser at biokull også kan ha potensiale til å redusere lystgassutslipp (N2O) fra jorda. Lystgass har et oppvarmingspotensial som er nesten 300 ganger høyere enn det er for CO2. Dermed kan hastigheten av global oppvarming bremses opp. Ikke nok med det. Biokull forbedrer jordas kvalitet og begrenser planters evne til å ta opp tungmetaller og plantevernmidler. Kullet tilfører plantenæringsstoffer, øker jordens pH og bedrer jordens evne til å holde på vann og næringsstoffer. Nå jobber forskere med å forbedre teknologien og utvikle scenarioer for hvordan biokull kan bli en integrert del av norsk landbruk og redusere landbrukets klimagassutslipp.

drone_cropped.jpg
Foto: Jon Schärer, NIBIO.


8 - Presisjonslandbruk er framtida

Presisjonslandbruk handler om nettopp presisjon for å skåne miljøet, produsere mer mat og bedre bondens økonomi. Hvor stor er avlingen før høsting, og hvor god er kvaliteten? Hvor i åkeren befinner ugraset seg? Trenger plantene mer eller mindre vann, gjødsel eller plantevernmidler? For å finne svaret på dette brukes avansert teknologisk utstyr. Satellittbilder kan gi oversikt over større arealer. Sensorer og kamera montert på droner og bakkegående roboter kan gi detaljert informasjon om små områder innenfor samme åker. Ved å kombinere flere sensorer er det mulig å finne ut hva som er status i åkeren og hva plantene trenger. Målet er at mye av teknologien til slutt skal ende opp på bondens traktor, slik at sensorer skanner åkeren i sanntid og riktige tiltak settes inn umiddelbart, og bare på de områdene i åkeren hvor det er behov. Slike sensorer finnes allerede for gjødselspredning. Forskerne jobber med å gjøre gjødslingen enda mer presis, få til riktigere sprøyting med plantevernmidler og bedre ugrashåndtering i åkeren. 

KONTAKTPERSON
Kilder

Kart over landskap og natur viser vei til bioøkonomien

NIBIO: Jord er meir enn berre jord

NIBIO: Jordborkameratene

NIBIO: Et liv i skogen

NIBIO: National forest inventories and remote sensing – better information, better decisions

NIBIO: Jakter på Norges grønne Silicon Valley

Forskning.no: Rekneskapens time for norsk utmark

Forskning.no: Virtuell skog i Vestfold

Forskning.no: Gallup i skogen

Forskning.no: Setter grønnsaker på kartet

NIBIO: Jord er ikkje jord

NIBIO: Landsskogtakseringen er med på vareopptelling i norsk natur

NIBIO: Bioøkonomien fordrer gode metoder for miljøhensyn i skog

NIBIO: Stor tro på norsk bioøkonomi

Forskning.no: Meir beite i utmark vil gje meir mat 

 

Tobakksplanter som grønne fabrikker

NIBIO: Forsker på smart tobakk

NIBIO: International research team seeks more efficient biomass refinement processes 

 

Alger – havets grønne gull

NIBIO: Kinesiske forskarar vil utvikle algenæringa i Noreg

NIBIO: Alger øker verdien og utbyttet av økosystemtjenester i norske lakseanlegg

NIBIO: Tror på tang og tare
 


Planter og fisk i samme system

NIBIO: Fiskeoppdrett og planter i samme system

NRK Dagsrevyen: Grønnsaker og fisk i skjønn forening



Biogass fra husdyrgjødsel

NIBIO: Ny biogassreaktor tilpassa norske gardsbruk

 

Resirkulering av fosfor i landbruket og oppdrettsnæringen

NIBIO: Husdyrgjødsel + fiskeslam = biogass

NIBIO: Avløpsslam - en verdifull fosforressurs

NIBIO: Gjenbruk av fosfor

NIBIO: Store fosfortap i norsk akvakultur

 

 


Biokull reduserer klimagassutslipp og forbedrer jorda

NIBIO: Biokullprosjekter i NIBIO

Forskning.no: Mindre tungmetaller med biokull

Forskning.no: Biokull – en ny CO2-mulighet

 

 


Presisjonslandbruk er framtida

NIBIO: Høyteknologisk kinderegg for landbruket

NIBIO: Godværsoperatørene

NIBIO: Agricultural Technology and System Analysis

 

Tekst frå www.nibio.no kan brukast med tilvising til opphavskjelda. Bilete på www.nibio.no kan ikkje brukast utan samtykke frå kommunikasjonseininga. NIBIO har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettstader som det er lenka til.