Biokull til gjødsling og karbonfangst i skog

0 - NIBIO-forsker Kjersti Holt Hanssen - Foto Helge Meissner - NIBIO

NIBIO-forsker Kjersti Holt Hanssen forklarer at nitrogen-anriket biokull i teorien kan gi en trippel effekt for skogen og skogbruket – økt vekst, økt karbonlagring i trær og skogsjord og mindre avrenning. - Det blir spennende å se hva resultatene fra feltforsøkene viser, forteller Holt Hanssen. Foto: Helge Meissner, NIBIO.

Et nytt forskningsprosjekt skal undersøke nytten av nitrogen-anriket biokull til gjødsling av skog. Den nye metoden kan gi mer vekst og økt karbonfangst i norske skoger – og kanskje anspore til ny næringsvirksomhet basert på fornybare ressurser.

Biokull lages gjennom pyrolyse, det vil si forbrenning ved høy temperatur uten tilførsel av oksygen. Ulike typer biomasse, slik som treflis eller halm, forbrennes, og resultatet ligner grillkull.

Biokull kan benyttes som jordforbedringsmiddel, og til økt karbonlagring i jord, men også som gjødsel – om det anrikes med nitrogen.

I flere år har NIBIOs forskere utviklet metoder for bruk av biokull i jordbruket. Nå skal metoden også testes ut i skogbruket.

Mens det norske jordbruksarealet er på rundt 11 millioner dekar, det vil si omtrent tre prosent av landarealet, dekker skogen i Norge over 120 millioner dekar, det vil si 37 prosent av landarealet. Skog spiller dessuten en svært viktig rolle i Norges klimagassregnskap, og det er her det nitrogen-anrikede biokullet kommer inn.

Ulike metoder for langsiktig karbonfangst og lagring i jord og skog, såkalt Bio-CCS («Carbon Capture and Storage»), er helt essensielt i kampen for å stabilisere, og aller helst redusere, utslippene av CO2. For å nå målene i Paris-avtalen om maks 1,5-2 graders oppvarming av temperaturen på kloden de neste 80 årene er det nemlig helt nødvendig å ta i bruk trærs fotosyntese og skogsjordas fabelaktige evne til å fange og lagre CO2.

2 - Biokull - Foto Kjersti Holt Hanssen - NIBIO.JPEG
Biokull lages av fornybare ressurser som treflis eller halm og kan tilføres jorda som jordforbedringsmiddel, som gjødsel om det er anriket med nitrogen og det kan bidra til økt karbonfangst i skogsjorda. Foto: Kjersti Holt Hanssen, NIBIO.

Er anriket biokull bedre enn konvensjonell gjødsel?

Og potensialet er enormt. Internasjonale studier har vist at biokull kan ha en stor effekt på trærs vekst og utvikling.

- Ja, studier har vist at biokull kan øke veksten hos jordbruksvekster med 10-25 prosent. I potteforsøk med trær har vekstøkningen i snitt vært på over 40 prosent, forteller Kjersti Holt Hanssen, skogforsker ved NIBIO på Ås, og en av deltagerne i det nye forskningsprosjektet FORBIOCHAR.

Holt Hanssen forklarer at årsaken til at trær reagerer så positivt på biokull kan være at de er tilpasset jordtyper som har kullpartikler i seg etter skogbrann.

- Så vidt vi vet er det ikke gjort feltstudier med biokull i nordlige boreale skoger. Det ønsker vi å gjøre i FORBIOCHAR-prosjektet, forteller hun.

I sommer har derfor forskerne anlagt to forsøksfelt – ett i Nes og ett i Kongsvinger kommune.

- Vi skal sammenligne effekten av vanlig skogsgjødsel, biokull, og biokull anriket med gjødsel, forklarer Holt Hanssen.

3 - Biokull - Foto Kjersti Holt Hanssen - NIBIO.JPEG
I FORBIOCHAR-prosjektet spres nitrogen-anriket biokull ut over forsøksfeltet med små og store furutrær. Trærnes vekst og nitrogenomsetning, samt respirasjonen i bakken, måles og resultatene vil kunne gi nyttig kunnskap om biokullets egenskaper som jordforbedringsmiddel og gjødselbærer – og kanskje er dette en god måte å fjerne karbondioksid fra atmosfæren på. Foto: Kjersti Holt Hanssen, NIBIO.

Skogeier er spent på forskningsresultatene

Axel Heiberg er skogeier i Nes kommune på Romerike, og arbeider til daglig som skogbruksleder for Viken Skog. Deler av biokull-forsøkene skal gjennomføres i furuskog han har lånt ut til FORBIOCHAR-prosjektet. Kravet til skogen var at den skulle være tynnet og på middels bonitet, og at den ikke skulle hogges de neste 10-15 årene. Selv har Heiberg skog som er gjødslet, og han ser at den vokser raskere og binder mer karbon. Det er gode støtteordninger til gjødsling av skog, og Heiberg er spent på resultatene fra forsøkene med biokull – både med tanke på egen skog og andre skogeiere i Viken Skog.

- Det er jo høyaktuelt å gjødsle skog – det er vinn-vinn, bra for både miljø og lønnsomhet, forklarer Heiberg.

Skogeieren er spent på om også nitrogen-anriket biokull kan bli en gunstig metode for gjødsling av skog.

- Om gjødsling med anriket biokull er rimelig og miljøvennlig så det jo bra.

Heiberg forteller at det er moro å få være med på et slikt forskningsprosjekt – både for ham selv som skogeier og for Viken Skog.

- Vi er jo på en måte med på å forme framtida. Og man må jo være villig til å forsøke noe nytt for at ting skal gå framover og utvikle seg. Så dette er absolutt interessant, ja.

1 - Axel Heiberg - Foto Kjersti Holt Hanssen - NIBIO.JPEG
Axel Heiberg er skogeier i Nes kommune i Viken og arbeider til daglig som skogbruksleder for Viken Skog. Deler av biokull-forsøkene skal gjennomføres furuskog som han har lånt til FORBIOCHAR-prosjektet. Heiberg er spent på hva forsøkene vil vise om nytten for skogeiere av nitrogen-anriket biokull. Foto: Kjersti Holt Hanssen, NIBIO.

Biokull gjør karbon til en del av løsningen på klimaproblemet

Walter Aker er produksjons- og teknologiansvarlig i biokull-selskapet Standard Bio, en av samarbeidspartnerne i FORBIOCHAR-prosjektet. Han forklarer at biokullet som benyttes på forsøksfeltene er produsert fra granflis i en egen pyrolyse-prosess utviklet av Standard Bio, og deretter anriket med nitrogengjødsel.

- Vi har allerede et forskningssamarbeid med Karlstads universitet, og forsøk har vist at småplanter reagerer raskt. Nå får vi også testet metoden på større trær i skogen. Det er en stor fordel. Vi har store forhåpninger til resultatene fra FORBIOCHAR-prosjektet og samarbeidet med NIBIO, forteller Aker.

4 - Nils Anders Färdmo - Foto Kjersti Holt Hanssen - NIBIO.JPG
Nils-Anders Färdmo, NIBIO, måler diameter og høyde på en furu i forsøksfeltet. Alle trærne måles inn før gjødsel og biokull spres, og med jevne mellomrom i årene fremover. Foto: Kjersti Holt Hanssen, NIBIO.

Nitrogen-anriket biokull kan redusere avrenning

Med nitrogen-anriket biokull kan kanskje også avrenning av næringsstoffer etter gjødsling reduseres. Nitrogen er begrensende for veksten i nordlig, boreal barskog, og gjødslingsforsøk har vist at skogen vokser 1-2 kubikkmeter mer per hektar når det gjødsles med 150 kilo nitrogen.

- En utfordring med mineralgjødsel er avrenning, og at trærne bare får tak i en viss andel av nitrogenet, forklarer Holt Hanssen.

I FORBIOCHAR-prosjektet skal forskerne derfor også undersøke effekten av nitrogen-anriket biokull på de store trærnes vekst, men samtidig gjøre forsøk med små furuplanter. Holt Hanssen forklarer at de små furuplantene blir inkludert for å undersøke hvilken vei nitrogenet tar når det tilføres gjennom biokull i stedet for som vanlig skogsgjødsel.

- Ved å benytte biokullet som bærer tror vi at nitrogenet vil frigjøres mer gradvis, noe som vil kunne redusere avrenning og gjøre at trærne får tak i en større del av næringsstoffene, forklarer hun.

Forskerne skal også undersøke hvordan kullet brytes ned i skogsjord, for å finne ut mer om hvor stabilt det er – altså hvor mye karbon som blir lagret i skogsjorda over tid.

- Veldig lite forskning har blitt gjort på bruken av biokull i skog, og vidt jeg vet så er dette første gangen biokull og nitrogengjødsling kombineres i større feltforsøk i skog.

- I teorien kan nitrogen-anriket biokull gi en trippel effekt, med økt vekst, økt karbonlagring og mindre avrenning. Det blir spennende å se hva resultatene av forsøkene viser, avslutter Holt Hanssen.

KONTAKTPERSON
12-13-15.jpg
Biokull – en gammel teknologi med nye muligheter Biokarbon Jorforbedringsmidler
FORBIOCHAR

FORBIOCHAR er et fireårig forskningsprosjekt finansiert av Forskningsrådet, som skal undersøke nettopp mulighetene for å øke opptaket av CO2 i de norske skoger, samtidig som karbon blir lagret i skogsjorda. Med på laget er Norges skogeierforbund, Norskog, Landbruksdirektoratet, Miljødirektoratet, gjødselprodusenten Yara samt det norske selskapet Standard Bio, som nettopp har utviklet metoder for produksjon av biokull fra restavfall fra norsk landbruk.

Forsøkene starter sommeren 2020 og foregår i skogområder i Kongsvinger og Nes kommuner.

5 - Jarle Reime - Foto Kjersti Holt Hanssen - NIBIO.JPEG
Jarle Reime, NIBIO, i gang med å anlegge forsøksfeltet i Kongsvinger. Foto: Kjersti Holt Hanssen, NIBIO.
6 - Helge  Meissner - Foto Kjersti Holt Hanssen - NIBIO.JPG
Overingeniør Helge Meissner, fra NIBIO, er i gang med å spre biokullet for hånd i et av forsøksfeltene. I praktisk bruk vil kullet spres med traktor eller fra helikopter. Foto: Kjersti Holt Hanssen, NIBIO.
7 - Ingeborg Lyng Rødal - Foto Kjersti Holt Hanssen - NIBIO.JPG
Ingeborg Lyng Rødal er i gang med å spre biokullet for hånd i et av forsøksfeltene. I praktisk bruk vil kullet spres med traktor eller fra helikopter. Foto: Kjersti Holt Hanssen, NIBIO.
8 - Jordprøver - Foto Kjersti Holt Hanssen - NIBIO.JPEG
Helge Meissner, Christine Lange og Ingeborg Lyng Rødal tar jordprøver i forsøksfeltet i Kongsvinger. Foto: Kjersti Holt Hanssen, NIBIO.

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.