AlumniUMB er foreningsmagasinet for Alumniforeningen ved Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB). Målsettingen er å skape et kontaktforum mellom UMB og tidligere studenter. AlumniUMB skal være et sted hvor tidligere kandidater kan holde seg oppdatert om utviklingen av fag og utdanning ved UMB.
A lumniUMB Nr 4 2006 Uni ver si tet et f or m iljø- o g bio vit en skap (UMB)
Fra tre til tank
Hør for deg poprapperen Ravi syn- ge. Polysakkarider. Kitin. Enzym.
Genomikk. Proteomikk. Cellulose.
Optimalisere. Cellefabrikk. Mange coole årsaker for å gå inn i mikro-
Biegenomet
Etter år med nitid jobbing er genomet til honningbia endelig kartlagt.
Dermed er bia det tredje insektet som får en slik genetisk helsjekk.
Sterk 2. plass
Finalen i Venture Cup ble avholdt torsdag 21. september, med flott innsats av studenter fra Institutt for kjemi, bioteknologi og matvi- tenskap (IKBM).
Nytt Alumnimagasinet
UMB
Universitetet for miljø- og biovitenskap
Illustrasjonsfoto
Leder s. 3
Høsten 2006 – vendepunktet? s. 4 UMB satser på bioenergi s. 11
Fra tre til tank s. 12
Skog som varmer s. 14
Luftig kartlegging av biomasse s. 16 Landbruket har biopotensial s. 18 Unik kompetanse på bioenergi s. 20 Kretsløp – et naturlig valg s. 22 E6-biogassvei fra Oslo til Göteborg s. 24 Været er blitt villere og våtere s. 26 Biegenomet er kartlagt s. 28 Sterk 2. plass til byggdrikk s. 30
Sunt å leve fett s. 32
Gullnål med diplom s. 34
Marknaden ordnar mykje,
men ikkje alt s. 36
Gir studentene multimuligheter s. 39 Etter- og videreutdanning Kurs 2007 s. 40 Tradisjon versus nyskaping s. 42
Innhold
Redaktør for AlumniUMB Elin Judit Straumsvåg
design:
Knut Werner Alsén Framsideillustrasjon: Knut Løvås Korrektur: Toril SøbergGrafisk produksjon og trykk:
Askim grafiske senter www.grafix.no
Magasinet du holder i hendene er gratis.
Du får AlumniUMB tilsendt gratis i posten hvis du er medlem i Alumniforeningen og har lagt inn postadresse i data- basen: www.umb.
no/alumni. Andre som vil ha AlumniUMB Magasinet tilsendt i posten, kan sende e-post til elin.judit.
[email protected]
ISSN: 1504-4319
Last ned Magasinet som PDF:
www.umb.no/alumni
All forespørsler om Alumni- foreningen ved UMB og databasen rettes til:
Jan Reiling, [email protected]
Hva er egentlig spesielt med bioenergi?
Jeg har et håp om at alle lesere av Alumni- UMB husker både kloroplastens utrettelige arbeid for å overføre energien i sollyset til kjemisk energi, og mitokondrienes urgamle systemer for å frigjøre denne energien gjen- nom oksidasjon. Ved oksidasjonen dannes i tillegg vann og karbondioksid. Dermed føres CO2 tilbake til kretsløpet etter at karbonet har vært bundet i levende eller døde orga- nismer, og kan på nytt tas opp av plantene.
Karbonkretsløpet er sammen med sollyset grunnlaget for det livet vi kjenner på jorden.
I mediene kan vi lese om CO2-frie gass- kraftverk og kullkraftverk. Det er selvsagt bare tøv, for når man brenner metan og kull dannes alltid CO2. Men man leter nå etter teknikker for å rense ut CO2 fra avgassen og deponere den i grunnen, derav navnet CO2-frie. Ekte CO2-frie kraftverk er kraftverk som omformer energien i sol, vind, vann, jordvarme eller atomkjerner til elektrisitet og varme.
Nøkkelen til forvirringen ligger i spørsmå- let om alderen til den biomassen som vi oksi- derer for å lage strøm eller varme. Biomasse er naturens måte å lagre solenergi på som kjemisk energi. Ved UMB har alle et forhold til biomasse. Vi bruker biomasse direkte som mat - korn, frukt og grønnsaker, indirekte etter omsetning i dyr - melk, kjøtt og fisk, og som blomster, bygningsmaterialer og som kilde til varme, drivstoff og strøm.
Fossilt karbon defineres ofte som kar- bon som er bundet for mer enn 1000 år siden. Hvis biomassen ble produsert ved fotosyntese før atmosfærens CO2-innhold begynte å stige i forrige århundre, vil CO2- utslippet bidra til økning i atmosfærens CO2-innhold. Dette gjelder enten vi snakker om gass og olje fra Nordsjøen eller kull fra Svalbard – alt dette er ”fossil” energi. Bio-
masse som er produsert i vår egen levetid blir derimot til ”god bioenergi” som ikke tilfører
”fossilt” CO2 til atmosfæren. Slik inneholder korn, halm, epler og melk årets solenergi, mens ved kan ha fanget sin energi fra 5 til 100 år siden.
Et annet utsagn som ofte høres er ”den farlige klimagassen CO2”. Riktignok er karbondioksid i høye konsentrasjoner giftig for mennesker og dyr, men CO2 forekommer ikke i naturen i konsentrasjoner som er far- lige, kanskje bortsett fra i vulkanske grotter, der CO2-konsentrasjonen langs gulvet kan bli høy på grunn av at gassen er tyngre enn luft.
Dette bringer meg til et siste resonnement knyttet til rensing av CO2 fra gass- og kull- kraftverk. Det virker i første omgang besnæ- rende å rense bort ”den farlige klimagassen CO2” med nye teknikker. Utfordringen er ikke bare teknologien – men slik jeg ser det de mengdene avfall vi må håndtere. Hvis vi brenner 1 tonn kull i et kullkraftverk sitter vi i dag igjen med en avfallsmengde – aske – på ca 50 kg. Den virkelig store avfallsmengden – ca 3.5 tonn CO2 som i dag transporteres bort gjennom lufta, må etter rensing og kon- sentrering oppbevares trygt, og på en måte som i all overskuelig framtid låser gassen ute fra atmosfæren! Er ikke biologiske løsninger der vi binder karbonet i 100-200 år i skogen en bedre løsning mens kunnskapen om årsakssammenhengene i klimautviklingen bedres?
Det er ingen tvil om at CO2 er en utfordring når det gjelder bruken av Bioenergi – både ny og gammel.
Vennlig hilsen Knut Hove Rektor
Bioenergi, CO2 utslipp
og rensing…
I
høst nådde tidenes antakelig viktigste film norske lerreter, Al Gores ”An Unconvenient Truth” - ”En ubeha- gelig sannhet”. Fra Al Gores hjem- meside (www.climatcrisis.net) leser vi: ”De fleste forskere er enige om at global oppvarming er virkelig, det skjer nå og det skyldes menneskelig aktivitet. Bevisene er overveldende og unektelige. Vi ser allerede endringene. Breer smelter, planter og dyr blir miljøflyktninger og antall alvorlige stormer og tørker øker. For eksempel: Antall orkaner er nesten doblet på 30 år, malaria har krabbet opp til over 2000 meters høyde i Colom- bia, avgangen av is på Grønland er doblet siste tiår og minst 279 plante- og dyrearter beveger seg nærmere polene på grunn av økt temperatur.” Den som ikke gripes og beveges av denne dokumentasjonen har ikke oppfat- tet budskapet. Etter min mening burde alle mennesker som skal ta beslutninger som berører energi eller miljø se denne filmen.Du har neppe sett den, men den kommer på DVD i februar.
Det har også vært andre viktige hendel- ser denne høsten. Den 4. oktober avleverte Lavutslippsutvalget, ledet av Jørgen Randers, professor ved Handelshøyskolen BI, sin utredning ”Et klimavennlig Norge” (NOU 2006:18). Utredningen bekrefter Al Gores film fullt ut. Den gir også Norge anbefalinger om hvordan vi kan kutte nasjonale utslipp av klimagasser med 50-80 prosent innen 2050.
Videre utdypes løsninger som CO2-fangst og lagring, innfasing av biodrivstoff og ener- gikrav til bygninger. En spennende anbefa- ling er å iverksette en ”klimavettkampanje”
gjennom langvarig statsstøtte til informasjon om klimaproblemet og hvordan hver av oss kan bidra til å redusere utslipp og unngå å forringe vår livskvalitet. En slik faglig opp- lysningskampanje angår Universitetet for miljø- og biovitenskap i høyeste grad.
Utvalgets anslag over kostnadene knyt- tet til å redusere utslippene er lavere enn mange kanskje forventer, rundt 1 % av brutto nasjonalprodukt. Dette henger ikke minst sammen med at i et så langt tidsperspektiv skal næringslivet og husholdningene uansett
skifte ut maskiner og kjøretøy, rehabilitere bygninger og bygge nye. Innen bioenergi anbefaler utvalget spesielt å satse på pellets, rentbrennende ovner og biodrivstoff. Det an- befales å lese kapittel 1. Rapporten finner du på Miljøverndepartementets hjemmeside.
Så, den 30. oktober, kom Sir Nicholas Stern, tidligere sjefsøkonom i Verdensban- ken, med sin rapport ”The Economics of Cli- mate Change”. Der heter det i innledningen:
” De vitenskapelige bevisene er overveldende:
Klimaendringene er en alvorlig trussel for verden. Vi kan ennå unngå de verste følgene, men da må hele verden handle øyeblikkelig.”
Stern ser på de økonomiske konsekvensene:
”Hvis vi ikke gjør noe kan kostnadene beløpe seg fra 5 til 20 % av verdens nasjonalprodukt fra nå og for all fremtid. På den annen side, kostnadene ved å redusere utslippene så vi unngår de verste konsekvensene av klima- endringene kan beløpe seg til rundt 1 % av verdens nasjonalprodukt.” Valget burde være logisk, men det er neppe like enkelt.
Den 7. desember 2005 vedtok EU en handlingsplan for å øke bruk av energi fra skogbruk, landbruk og avfall innen EU.
Andris Piebalgs, kommisjonsleder for energi, sa: ”Planen vil redusere Europas avhengig- het av importert energi, redusere utslipp av drivhusgasser, beskytte arbeidsplasser i primærnæringen og gi EU økt teknologisk forsprang på disse områdene.” Målet for pla- nen er å øke bruk av bioenergi fra 69 Mtoe (se faktarute s.5) i 2003 til 150 Mtoe i 2010.
Et delmål er å øke bruken av biodrivstoff til 5.75 %. Dette er et mål norske politikere muligens også vil gå for. Råvarene vil være treverk, landbruksavfall og dyrket biomasse, for eksempel oljefrø. Erstatning av kull til oppvarming med biomasse er også et stort område kommisjonen vil stimulere til. Det er beregnet at disse grepene vil redusere årlige utslipp av klimagasser med 209 millioner tonn. (Norge slipper for tiden ut ca. 52 mil- lioner tonn). Videre ventes det skapt over 250 000 nye arbeidsplasser og at avhengigheten av importert energi reduseres fra 48 % til 42 %.
Petter Hieronymus Heyerdahl, første- amanuensis ved UMB
Høsten 2006 – vendepunktet?
Bioenergi
Foto: United International Pictures (UIP).
Karbonkretsløpet
Når vi brenner fossilt kull, olje eller gass dannes det CO2. Dette er CO2 som er fanget av planter for millioner av år siden. Ved forbrenning av disse fossile energikilder øker vi derfor innholdet av CO2 i atmosfæren. Når vi brenner biomasse dannes også CO2. Men dette er CO2 som ble tatt opp ved fotosynte- sen da biomassen ble dannet. Forbrenning av biomasse gir derfor ikke noe netto bidrag til CO2-innholdet i atmosfæren. Derfor kalles bioenergi ofte for karbonnøytralt fordi bio- massen inngår i det naturlige karbonkretslø- pet. Luften vi puster ut inneholder CO2 som kommer fra forbrenning av maten vi spiste.
Klimakrisen
For tiden kommer 85 % av energien mennes- ket bruker i verden fra fossile kilder. Dette gjør at det slippes ut ca. 25 000 millioner tonn ny CO2 i atmosfæren årlig. CO2-kon- sentrasjonen er nå høyere enn noen gang på minst 650 000 år. Og enda verre, øknin- gen er ufattelige 200 ganger større enn det som er målt noen gang i samme tidsrom.
Sammen med rapportene som strømmer på
og det vi selv kan se, er det bevis godt nok på at situasjonen er ute av kontroll. Vi er høyst sannsynlig på vei inn i en klimaendring vi ikke aner dimensjonene av. Dette er klima- krisen.
hva kan vi gjøre
For å redusere utslippene av CO2 kan vi gjøre tre ting: Redusere bruken av fossil energi,
toe = tonn olje ekvi- valent. 1 toe tilsvarer energimengden i ett tonn olje, ca 11 600 kWh. 1 Mtoe betyr energimengden i en million tonn olje. I Norge brukes årlig ca 1.2 million tonn fyringsolje. Når vi bren- ner 1 kg olje eller bensin dannes ca. 3 kg CO2. 1 liter bensin gir ca. 2.4 kg.
Al Gore advarer oss i dokumentarfilmen ”An Unconvenient Truth” – ”En ubehagelig sannhet”.
Moder Jord tåler snart ikke mer.
” Klimaendringene er en alvorlig trussel for verden. Vi kan ennå unngå de verste følgene, men da må hele verden handle øyeblikkelig.” Nicholas Stern sier dette i 2006.
Samtidig knekker kur- ven for bruk av fossile energikilder oppover!
Hvor ille må det bli før vi gjør noe? Og hva skal vi da gjøre?
Petter H. Heyerdahls reaksjon på grafen fra IEA, (se nedenfor).
fange CO2 og lagre den i bakken eller bruke kilder som ikke slipper ut CO2. Vestens materielle velstand er bygget på bruk av fossil energi. Stadig flere vil ha del i denne velstanden og bruk av fos- sil energi vil derfor øke selv om vi vet at den må reduseres. Det vil tvinge frem løsninger for å rense CO2 ut av avgassen fra kraftverkene og lagre den i jorden.
CO2-rensing og deponering er kostbart og det vil ta lang tid å få teknikk på plass så det monner.
Fremtidens energiforsyning vil bli en blanding av mange fornybare kilder som solvarme, solstrøm, vindkraft, bølgekraft, vannkraft, saltkraft, jordvarme, havstrøm- mer og ikke minst bioenergi. Bioenergi er den energikilden som brukes av flest mennesker på jorden. Den er enkel å bruke og finnes i store mengder. I EU er økt bruk av bioenergi på kort sikt regnet som det viktigste tiltak for å begrense utslipp av CO2.
hva er bioenergi
Når sola skinner på et blad tar bladet CO2 fra lufta og lager sukker i den fantastiske prosessen som kalles fotosyntese. Plantene omdanner sukkeret videre til mer kompliserte forbindelser som stivelse, cellulose, hemicel- lulose og lignin som alle er komponenter i biomasse. Bio- energi er den eneste fornybare energi som naturlig kan lagres over lang tid. Vi kan på sett og vis si at biomasse er størknet solenergi.
Når biomasse forbrennes frigjøres varme slik at vi kan varme vann, et hus, produsere damp for å drive en turbin eller motor for å lage strøm eller bevegelse.
Noen planter lager oljer som kan brukes som brensel eller drivstoff. I dag er det vanlig å lage biodiesel, men mange motorer går på ren planteolje. Da er veien fra plante til transport kort. Det kan også lages drivstoff av fett fra slakterier. Dette fettet er omdannet fra plantema- teriale som dyrene har spist. Slik følger energien næ- ringskjeden.
Planter som inneholder sukker eller stivelse kan gjæres for å danne alkohol. Spriten kan destilleres ut og erstatte bensin. Det arbeides også med å finne enzymer og prosesser for å spalte cellulose og plantefiber til sukker som kan gjæres.
Forbrenningen av biomasse kan også foregå ved lavere temperaturer. I kroppen brytes biomassen ned i mage, tarm og muskler og det frigjøres varme og arbeid. Dette er også bioenergi.
Kroppen utnytter ikke all energien i maten, så avføring og husdyrmøkk inneholder fremdeles mer energi. I en biogassreaktor vil bakterier omdanne gjødsel til biogass.
Biogass inneholder over halvparten metan. Biogassen kan brennes for å gi varme eller brukes i motor eller turbin for å lage strøm og varme.
Biomasse kan også nedbrytes ved høy temperatur med ingen eller liten tilgang på luft. Dette kalles pyrolyse (varmespalting). Under pyrolyse spaltes biomassen til væsker og gasser. Disse kan foredles til drivstoff eller bru- kes som råstoff til nye stoffer som for eksempel bioplast.
Restproduktet fra pyrolysen er trekull som kan brukes som reduksjonsmiddel i industrien eller som grillkull. I peisen er det pyrolysegassene fra den oppvarmede veden som brenner. Til slutt gløder trekullet ut i glohaugen. Når kullet er brent helt ut ligger de ubrennbare askestoffene tilbake. De utgjør rundt en prosent av vedmassen.
hvor mye bioenergi har vi i norge
Hvert år danner fotosyntesen ca. 80 millioner tonn tørr- stoff i Norge. Tørrstoffet er vekten av biomassen når alt vann er tørket bort. Brennverdien av denne biomassen til- svarer over 400 milliarder kWh (TWh) solenergi. Av dette bruker vi årlig ca. 7 TWh til privat oppvarming, mest i form av vedfyring. Industrien bruker rundt 8 TWh, mest som flis, spon, bark og avlut. Vi utnytter altså under 4 % av bioenergien som dannes i Norge hvert år. Hva skjer så med resten? Mesteparten råtner, men noe lagres ved at stående volum i skogene øker og at torvmyrer øker i tykkelse. Det er ikke småtterier vi snakker om. Torvmo- Bioenergi
Foto: Lars Helge Frivolod
Når biomasse (størknet solenergi) forbrennes, frigjøres varme.
sen for eksempel, lagrer en tredjedel av verdens karbonreserver. Et dekar med torv kan inneholde så mye som 500 kg karbon (H. K. Stenøien, NTNU, 2006).
Det er gjort mange beregninger på hvor mye biomasse det er forsvarlig å bruke i Norge uten å true artsmangfoldet. De fleste rapportene er enige om at vi kan tredoble uttaket til ca. 40 – 50 TWh årlig.
Til sammenlikning kan det nevnes at årlig produksjon av vannkraft er ca. 120 TWh eller at det totale forbruket av drivstoff er ca. 40 TWh. Det tilsvarer 4 millioner tonn bensin og diesel.
Finnes det marked for bioenergi i norge Gjennom andre halvdel av det 20. århun- dret var det politisk enighet om at strøm som er ren og enkel å bruke også skulle brukes til oppvarming av hus. Derfor ble det gjennom mange tiår bygget hus med panelovner som eneste varmekilde. Noen hus ble til og med bygget uten pipe. I dag brukes derfor formidable 30 TWh elektri- sitet til oppvarming av rom og vann. Dette tilsvarer strømmen fra 10 – 12 gasskraft- verk. Da Svartisen ble ferdig utbygget i
1993 ble det satt punktum for de store vannkraftprosjekter i Norge. Imidlertid fortsatte strømforbruket å vokse og fra 1995 begynte vi å få underskudd på strøm.
Dette har ført til at vi nå stadig må impor- tere strøm fra Europa. Denne strømmen er hovedsakelig kullkraft produsert i Dan- mark. Knapphet har også ført til at prisene på strøm har steget. De som i dag sitter i hus uten pipe med kun panelovner har ikke alternativer. De er fanget i strømfella.
Når vi får underskudd på strøm skjer det vanlige. Mangelen på kraft må dekkes opp med produksjon av mer. Ny vann- kraft er ikke aktuelt, så derfor har vi i ti år diskutert utbygging av gasskraft og nå til og med kullkraft. Finnes det andre løsnin- ger? Ja, oppvarming av rom og vann er den enkleste form for bruk av energi. Det kan gjøres med solvarme, varmepumper og bioenergi. Ved å erstatte elektrisk oppvar- ming av rom og vannvarming kan store mengder elektrisitet frigjøres til andre for- mål. Over tid er det fullt mulig å frigjøre 10 – 15 TWh elektrisitet. Det tilsvarer om lag seks gasskraftverk. For å få til dette må re- gjeringen gi alternativene så gode betingel-
1 favn ved er en stabel med målene: 60cm x 1m x 4m = 2.4 m3. Hvis vi tar bort all luften i mellom kubbene blir det ca. 1.6 m3 tett ved. Vi sier at favnen inneholder 1.6 fastkubikk- meter tre, eller bare 1.6 fastkubikk. Dette skrives 1.6 fm3.
1 kg ved inneholder nesten like mye energi uansett tresort når fuktig- heten er lik. Det som gjør at forskjellig ved varmer ulikt er at noen sorter er tette og noen er løse. For eksempel:
1 favn bjørk, rogn, eik eller lønn gir ca. 4300 kWh (20
% fuktighet)
1 favn gran, furu, osp eller gråor gir ca. 3000 kWh (20
% fuktighet)
For å få 10 000 kWh varme i et hus trengs altså en vedstabel på nesten 15 meter!
Brennverdien i en halmball på 300 kg tilsvarer 100 li- ter olje som har brennverdi 1000 kWh.
1 TWh betyr 1 milliard kWh. Dette tilsvarer brennverdien i 1 000 000 halmballer. Tenk deg at det ligger en halmballpølse langs hele veien fra Oslo til Mo i Rana. Da har du kjørt langs 1 TWh bioenergi.
Tenk da at vannkraften vår produserer 120 TWh.
1 kWh varmer 1000 liter vann 1 grad = 100 liter 10 grader = 30 liter 33 grader
= en kjapp dusj.
Brennverdien for pellets er 4.8 kWh per kg. Skal du varme huset med 10 000 kWh fra pellets må du brenne ca 2.1 tonn. Prisen er for tiden ca. kr 2 000 per tonn levert i storsekk.
Dette gir en varmepris på ca. 45 øre/kWh.
parre
Torvmosen lagrer en tredjedel av verdens karbonreserver.
ser at folk velger dem.
Dette skjønte svenskene ved inngangen til nit- titallet. De brukte store mengder olje til opp- varming. Da bestemte politikerne seg for å gjøre olje og strøm dyrt ved over tid å legge på økende avgifter. Slik ble bioenergi lønnsomt og i dag brukes det 125 TWh bioenergi i Sverige eller åtte ganger så mye som i Norge. Samlet bruk av bioenergi i Norden i dag er større enn all vann- kraft til sammen.
Kan biodrivstoff løfte bioenergi
EU har satt som mål å bruke 20 % biodrivstoff i 2020. Liknende tall er antydet for USA og Canada. De viktigste drivkreftene er forsy-
ningssikkerhet og klima. Det er rimelig å håpe at Norge vil legge seg på samme linje. I 2020 vil forbruket av driv- stoff i Norge være om lag 5 millioner tonn. Hvis 20 % av dette skal være biodrivstoff tilsvarer det ca. 1 million tonn.
Når man lager biodrivstoff vil det under prosessen også dannes energirike biprodukter. Disse kan brukes som brensel til oppvarming. I et grovt overslag kan vi anta at energien i biproduktene er omtrent like stor som energien i drivstoffet, altså ca. 10 TWh som kan brukes til varmeformål. Siden prisen på drivstoff er høy kan kombi- nert produksjon av drivstoff og brensel fra biproduktene muligens øke biobrenslets konkurransekraft.
ny stor gren i landbruket
For tiden betales drivstoff med ca. 10 kr/liter. Med 20 % biodrivstoff i 2020 vil det tilsvare pumpepris på ca. 10 milliarder kroner. Antar vi at energien fra biproduktene selges for 50 øre/kWh tilsvarer det en omsetning på 5 milliarder kroner. Med de sterke føringene som ligger internasjonalt i økt bruk av bioenergi kan vi altså vente en økning i omsetning til sluttbruker fra i dag 5 mrd kr til 20 mrd i 2020. Biomasse til drivstoff og energi vil dermed kunne bli en av de største grenene i primærnæ- ringen.
hvilken rolle har UMB
Skog er den største biomassekilden i Norge. I tillegg kommer dyrket biomasse som oljevekster, gras og nye sorter energivekster. Fra bioproduksjon og foredling kommer for eksempel halm, gjødsel, kornavrens, slakte- avfall, presskaker, filterkaker og slam. Fra storsamfunnet og industrien kommer kloakkslam, våtorganisk avfall, rivningsvirke, returpapir og svartvann. Alle disse biomas- sestrømmene har noe til felles: De inneholder energi og næringsstoffer og alt skal før eller siden tilbakeføres til jord, vann eller luft. De inngår derfor i kretsløpet for energi og næringsstoffer. Noen av stoffene er forurenset og krever spesiell behandling for nøytralisering eller opp- konsentrasjon for gjenbruk eller sikker deponering.
Foredling av biomasse til nye produkter vil skje i bioraffinerier. Dette er det bærekraftige motstykket til da- gens oljeraffineri. De vil produsere råstoffer til drivstoff, kjemisk industri, kosmetikk, næringsmidler og farmasi.
Å tredoble produksjon av bioenergi er en så stor opp- gave at hele Ås-miljøet må samle seg til felles løft. Noen eksempler på oppgaver er: Vi må finne, forbedre og ut- vikle nye arter og sorter planter som kan produsere mer energi. De må kunne vokse på nye steder og under en- drede klimaforhold. Vi må utvikle mer effektive teknikker for dyrking og høsting. For skogbruket må det utvikles Bioenergi
I 2020 vil forbruket av drivstoff i Norge være om lag 5 millioner tonn. Hvis 20 % av dette skal være biodrivstoff tilsvarer det ca. 1 million tonn.
Foto: Ingram Image library
teknikker som lønnsomt og skånsomt kan hente ut virke som står vanskelig til. Vi må finne metoder for foredling av våtorganisk avfall, gjødsel og svartvann i småskala systemer som går godt i kaldt klima. Vi må øke kunnskap og forståelse av økonomi, logistikk, økologi og klima.
Disse oppgavene påkaller langsiktig forskning og utvikling som naturlig ligger til Ås-miljøet.
Carpe diem, UMB!
UMB, Bioforsk og Skog og landskap utgjør til sammen Norges største biofaglige miljø. Denne biotrio danner det naturlige nasjonale senter for forståelse og utvikling av bærekraftige kretsløp for energi og stoff. UMB har ikke bare en historisk sjanse til å utvikle et nytt stort område, men også ansvar for å forsyne samfunnet med kunnskap og arbeidskraft for å takle utfordringene som venter.
Dersom bruk av biomasse skal øke med 20 TWh viser erfaringstall fra Sverige og Finland at det vil skapes 6000 – 10 000 nye arbeidsplasser. Av disse bør minst 500 ha høyere utdanning med ulike kombinasjoner av fag innen biologi, økonomi, økologi, klima, teknologi og samfunn.
Dette er en perfekt oppgave for UMB. På NTNU utdan- nes nå årlig 120 mastere på retning for Energi og miljø.
Alle har jobb når de er ferdige. Hos oss vinkles utdannin- gen mer mot forståelse av livet og naturgrunnlaget. Slik vil kandidater fra de to universiteter utfylle hverandre i arbeidsmarkedet. I dag er det imidlertid for få lærere ved UMB som kan gi godt nok tilbud på undervisning innen hele verdikjeden for bioenergi fra voksested til den ende- lige energitjeneste. UMBs styre og administrative ledelse må se alvoret i situasjonen og forstå UMBs rolle. De må ta de nødvendige grep så vi kjapt kan komme i gang med utdanning av minst 50 masterkandidater per år innen kombinasjonen energiteknikk, energifysikk og energiø- konomi.
det du gjør forstår du
Et gammelt kinesisk ordspråk sier: Det du hører glem- mer du. Det du ser husker du. Det du gjør forstår du.
Det siste kunne vært valgspråket for energilaboratoriet ved IMT: Her fyrer studentene selv forskjellige sorter brensler i vedovner og pelletsovner, måler utslipp, spalter
Foto: Håkon Sparre
Alle forstår at det er kua som omdanner gress til melk. På samme måte må alle også forstå at det er teknikken som omdanner biomasse til lys, komfort, beve- gelse og nye stoff. Student Anders Haga i full sving i energilaboratoriet ved UMB.
biomasse og avfall med pyrolyse, lager strøm med motor som går på biodiesel og planteolje, måler virkningsgrad på varmepumpe og solstrømpaneler og varmer vann med solfanger. Og mer skal det bli. Studenter og forskere får her se og prøve metoder og teknikker som omdanner biomassen til brukbar energi.
Alle forstår at det er kua som omdanner gress til melk.
På samme måte må alle også forstå at det er teknikken som omdanner biomasse til lys, komfort, bevegelse og nye stoff. Derfor trenger vi et sterkt miljø ved UMB som kan betjene biologi og samfunn med riktig teknologi.
Egen medisin smaker godt
Kretsløpsteknologi betyr å bringe avfall og avløp i lokale kretsløp. Slik gjenvinner vi næringsstoffer, energi og vann og utnytter vedvarende energiressurser. Dette er viktige skritt for å bringe samfunnet i balanse med natur- grunnlaget.
Kretsløpsteknologi er et satsingsområde for UMB.
Ettersom problemene med klima, miljø og energi blir tydeligere og mer nærgående kan vi vente økende tilgang på studenter. De er det beste barometer på trender i sam- funnet. Det er jo deres egen fremtid det gjelder.
I tillegg til å ha et godt studietilbud må vi vise at vi tror på løsningene vi prediker. Det kan vi best gjøre ved selv å ta dem i bruk. De første skritt i riktig retning er alt tatt med prosjektene Grønn Stat og Kretsløp UMB. Den 8.
desember 2005 bestemte UMBs styre at ved nybygg og ombygginger skal kretsløpsløsninger velges selv om de måtte koste noe mer. Dette fremsynte vedtaket vil over tid omgjøre UMB til et kretsløpsuniversitet. Det vil bli lagt merke til ut over landets grenser.
Vedtaket understøtter to store prosjekter som nå er under utredning:
Biogass ved UMB
Follo Ren er Follo-kommunenes felles renholdsselskap.
Follo Ren og UMB ser nå på mulighetene for å sette opp en biogassreaktor ved UMB. Reaktoren skal ta imot over 5000 tonn kildesortert våtorganisk avfall fra innbyggerne i Follo og 3000 tonn husdyrgjødsel fra gårdsbruket ved UMB. Reaktoren vil putre og gå hele året og produsere biogass. Biogassen kan brennes for oppvarming eller brukes i turbin eller motor for å lage strøm og varme til UMB. Biogass kan også brukes som drivstoff.
Råtneresten fra reaktoren er nesten luktfri og næringsrik.
Den kan felles ned i jorden på omliggende landbruksa- realer og vil redusere behov for kunstgjødsel. Energi spares og avfall omgjøres til verdifulle ressurser i lokale kretsløp.
UMB varmer Ås
Oppvarming av UMB skjer i dag med olje, strøm og pellets. Pellets er små piller laget av sammenpresset treverk. Et UMB som skal leve opp til sitt navn må bytte ut oljefyring og oppvarming med strøm med vedvarende energikilder. For UMB er det naturlige valget bioenergi.
For tiden utredes mulighetene for å lage en ny varmesen- tral som skal fyres med flis. Vi ser på mulighetene for i samarbeid med Ås kommune å lage sentralen større slik at den også kan forsyne blant annet Pentagon, Ås sen- trum, Ås videregående og Moerområdet med fjernvarme.
Fullt utbygget vil sentralen produsere 40 millioner kWh varme. Varmen transporteres fra sentralen som varmt vann i rør. Det er ikke småtteri vi snakker om. Dette tilsvarer varmebehovet for rundt 3000 eneboliger. Flisa til varmesentralen er ventet å komme fra skogene i Follo og Akershus og vil skape minst ti nye arbeidsplasser i distriktene.
Her kan vedtaket om biobrenselanlegg fra US 7. de- sember eventuelt settes inn.
Kan jeg bidra da?
Det norske strømnettet er koblet til Danmark med kabler i sjøen. Når vi har underskudd på strøm kjøper vi den fra Danmark. Der lages strømmen med kull som brensel.
Når vi har overskudd av strøm i Norge og selger den til Danmark vil de produsere tilsvarende mindre kullkraft.
Dette betyr at hvis vi i Norge bruker mindre strøm vil vi alltid redusere produksjon av kullkraft i Danmark. Da kan vi se på et eksempel:
Sett at du har panelovner hjemme. En dag bytter du ut panelovnene med pelletskamin eller vedovn. Anta at du reduserer strømforbruket med for eksempel 10 000 kWh. Da vil du automatisk redusere produksjonen av strøm i Danmark med 10 000 kWh. For å produsere så mye strøm i kullkraftverk må det brennes over tre tonn kull. Dette gir utslipp av ti tonn CO2. Er det mye eller lite?
Nederst på bilreklamene leser vi at en vanlig bil slipper ut ca. 150 gram CO2 per kilometer. En bil må altså kjøre over 60 000 km for å slippe ut 10 tonn CO2.
Altså: Hvis du bytter ut 10 000 kWh varme i panelov- ner med biovarme sparer du utslipp tilsvarende 60 000 km bilkjøring. Dette er mye. Ditt bidrag er viktig. Dessu- ten er biovarme enkelt. Alle kan.
Bioenergi
U
MB har for flere år siden etablert biobrenselsentral på campus. Mye av den vann- bårne varme universitetet i dag nytter til oppvarming av bygningene kommer fra fyring med pellets.– Vi kan imidlertid ikke slå oss til ro her. Vi har også flere små og gamle fyrkjeler som nytter olje som energikilde, sier administre- rende direktør Nils Dugstad.
UMBs visjon er å fjerne disse, samt at
det legges planer for om mulig å etablere et biobrenselanlegg som skal kunne dekke et mye bredere behov. UMB bør etablere et biobrenselanlegg som fullt ut dekker uni- versitetets egne behov, også dersom Norges veterinærhøgskole blir en del av campus. – I tillegg ville det være sterkt ønskelig om UMB kunne bidra til at andre som Samskipnaden og Ås kommune kunne knyttes til anlegget til felles beste for både dem, oss og miljøet, sier Nils Dugstad.
UMB satser på bioenergi
Universitetet for miljø- og biovitenskap satser på biobrensel- anlegg. Administrerende direktør Nils Dugstad er ikke fornøyd før hele campus varmes opp med pellets.
Elin Judit Straumsvåg
Foto: John Lerskau
Universitetet for miljø- og biovitenskap
Foto: Ingram Image library
Fra tre til tank
Hør for deg poprapperen Ravi synge. Polysakkarider. Kitin. Enzym. Genomikk.
Proteomikk. Cellulose. Optimalisere. Cellefabrikk. Mange coole årsaker for å gå inn i mikrobiologiens irrganger.
Elin Judit Straumsvåg
N
aturen rundt oss består blant annet av polysakkarider. I trevirke finner vi blant an- net cellulose, i insektskall og reker finner vi kitin. Begge substansene, cellulose og kitin, er robuste og vanskelig nedbrytbare polymere substanser.Potent renessanse
Det blir nesten vanskelig, om ikke umulig, å gå i skogen heretter uten å tenke på det yrende livet og de mange pro- sesser som er på gang. Både det man kan se og høre, men også alt det som ikke er helt oppe i dagen. Skogen som journalistens oldefar i sin tid finkikka på. Han så seg ut de trærne som hadde hatt lengst veksttid. Det harde og rike trevirket ga solide rammer til vinduene. Vinduer som er holdbare den dag i dag.Viktig kunnskap i en svunnen tid. Nå kan skogen stå foran en heller potent renessanse.
Biomasse i form av løv, tre, osv. kan utnyttes til å varme
opp både hus og vann. Og det kan utvinnes bioetanol til våre biler hvis vi først bare klarer å bryte ned polysakkari- dene i treet til sukker. På trærne vokser sopper og tjuker, og de har enzymer som bryter ned trevirke.
Genomikk og proteomikk
Hva et enzym er? Vi kjenner igjen navnet fra hverdagens vaskemiddelembalasje og er glade til for at det nesten ikke er nødvendig å kokevaske tøy lenger. Ikke minst tak- ket være enzymene. Mange proteiner i levende celler er enzymer, det vil si proteiner som setter i gang kjemiske reaksjoner. Det finnes mange enzymer og tusenvis av dem kan anvendes i ymse industrielle prosesser.
Før man kommer så langt består jobben i å finne enzymene. Via genomikk og proteomikk går forskerne på jakt etter spennende enzymer. Deretter må man forstå hvordan de virker og til slutt optimalisere dem (noe som kalles ”enzym engineering”). Men man trenger mange
enzymer og masseproduksjon er ikke like enkelt å få til. Gode cellefa- brikker må til.
Fermentere trevirke
Ved Institutt for kjemi, biotekno- logi og matvitenskap (IKBM) har de jobbet lenge med enzymer og enzymatisk nedbryting av biomasse, spesielt kitin. Og nå satser de på å utnytte sin etter hvert store kompe- tanse i en norsk bioetanol satsing.
Effektiv enzymatisk nedbryting av trevirke til sukker er et nøkkeltrinn i framstilling av bioetanol, og det er det de satser på. Professor Vincent Eijsink er entusiastisk vedrørende de mulighetene Ås-campus har for å bidra til norsk bioetanol produk- sjon. – Vi har alt, skogforskning, enzymteknologi, prosessteknologi og pilotanlegg. Tankene kan likeså vel nyttes til å fermentere trevirke som til is eller osteproduksjon, sier han og drømmer om at pilotanlegget ved IKBM en dag kan brukes til å teste effektiviteten av deres nyutviklede enzymer.
Forskernes resultater og kompe- tanse innen kitin ser ut til å være en ny inngang til å forstå nedbryting av cellulose. – Gruppen jobber entusi- astisk videre med å transportere vår kunnskap fra rekeskallene til treflis, sier en nøktern, men også stolt
professor. Han kan fortelle at flere investorer snuser på et samarbeid. Akademia og næringsliv prøver å finne løsninger som er komfortable for begge parter. Industripart- nere vil jo gjerne begynt i går, forteller Eijsink, mens aka- demia trenger lengre tid for å finne sin form. Men vi skal nok klare å omstille oss raskt, beroliger professoren.
Bioetanol
Bioetanol er ikke en norsk oppfinnelse. Enzymatiske teknikker til å utvinne etanol jobbes det med over hele ver- den. Professor Vincent Eijsink og hans gruppe er nøkterne på hva de kan bidra med.
Kanskje har de ikke noe nytt og spektakulært å by på. Men professoren påpeker at de har en del spennende og originale ideer og sier at han er trygg på at de i løpet av de neste to årene vet hva de kan levere og når de kan levere. – Vi kom- mer til å være en kompetanse- leverandør til fremtidig norsk bioetanolproduksjon. Det tør jeg påstå med sikkerhet her og nå.
– UMB kommer til å være en kompetanseleverandør til fremtidig norsk bioetanolproduksjon, slår professor Vincent Eijsink fast.
Vincent Eijsink, Gustav Vaaje-Kolstad, Anne Cathrine Bunæs, Janneke Treimo, Torfinn Nome og Svein Horn .
Foto: Elin Judit StraumsvågFoto: Håkon Sparre
I 2005 fant Gustav Vaaje-Kolstad og andre forskere i Protein Engineering and Proteomics gruppen et protein, CBP21 (se figur), som hjelper til å gjøre uløslige robuste polysakkarider mer tilgjengelige for enzymatisk nedbryting. Proteinet binder til polysakkaridet gjennom den blå overflaten. Dette gjennombruddet kan få stor betydning for bioetanol feltet.
Foto: G. Vaaje-Kolstad et al., Journal of Biological Chemistry, 280:11313-11319 (2005).
Skog som varmer
Bioenergi
Energiforbruket øker stadig i Norge, og det er behov for nye, rene energikilder.
Professor Birger Solberg og forsker Erik Trømborg ved Institutt for naturforvalt- ning mener bioenergi basert på skogens ressurser har et stort potensial her til lands.
Ellen Soldal
– Modellberegningene våre viser at en økning i varmeprisen fra kr 0,5 kr til 0,7 kr/kWh vil kunne gi en dobling av bioenergiproduksjonen her til lands.
Det er spesielt vedovner, pelletskaminer og fjernvarmeanlegg basert på skogråstoff som vil øke, sier Birger Solberg. Erik Trømborg til høyre.
Foto: Ellen Soldal
V
annkraft står bak 99 % av kraftproduksjonen i Norge, og vi er sterkt avhengig av denne kraften. Kraftmarkedet er sårbart for variasjoner i vannmengde samtidig som utbyggingsmu- lighetene er meget begrenset. I dag utgjør bioenergi under 10 % av det totale energi- forbruket her til lands.Gjennom Kyoto-avtalen har Norge forpliktet seg til å redusere klimagassut- slippene betydelig, men nå skal det bygges gasskraftverk som vil medføre store klima- gassutslipp. Solberg og Trømborg mener at vi må tenke nytt og satse på andre energi- kilder som er mer stabile enn vannkraft og, ikke minst, nøytrale med hensyn til utslipp av klimagassen CO2. Sammen forsker de på utvikling av markedet for bioenergi, og spesielt konkurransen om fiber fra skogs- virke.
– Det er mange forhold som spiller inn på utviklingen av skogbasert bioenergi i Norge. Vi analyserer kostnader og flas- kehalser for nyetablerte bioenergianlegg, og hvordan ulike virkemidler, som for eksempel investeringsstøtte og pris, vil påvirke bruken av bioenergi. Skogbasert bioenergi vil konkurrere med eksisterende skogindustri om tilgang på trevirke, så det er naturlig å undersøke hvordan denne konkurransen spiller inn på markedet for bioenergi, forteller de to forskerne.
Potensialet
I dag bidrar bioenergi til omtrent 12 TWh i Norge. Skogindustri og vedovner står for hovedbidraget. Men potensialet tilsier en produksjon på nesten det dobbelte. I følge beregningene til Trømborg og Solberg representerer skogråstoff det viktigste po- tensialet for mer bioenergi. Skogråstoff har mye ubenyttet kapasitet som energikilde både i fjernvarmeanlegg og sentralvarme- anlegg. Her kan man utnytte eksisterende vannbåren varme, og bytte ut mange av de gamle oljekjelene som slipper ut klimagas- ser.
Konkurranse om trevirke
Sentralt i modellen forskerne bruker er modellering av tilbudet av tømmer og hogstavfall, transport, bruk av biprodukter for skogindustrien og konkurransefor- holdet mellom tømmer til skogindustri og energiproduksjon. Den eksisterende skogindustrien vil indirekte merke økt energipris gjennom prisstigning på mas- sevirke. En prisøkning på 20 øre/kWh vil under dagens forhold medføre en økning på 20-30 % i massevirkeprisen. Særlig pro- duksjonen av sponplater og kjemisk masse får svekket lønnsomhet.
Pris og marked
Prisen på energi er veldig viktig for inves- teringer i energiproduksjon. Derfor er den også et av de største usikkerhetsmomen- tene når det kommer til utviklingen av bio- energi. Usikkerhet rundt prisutvikling kan gjøre at investeringene i bioenergi går litt tregere enn dagens priser skulle tilsi. Med prisene vi har i dag lønner det seg nemlig å bruke bioenergi til varmeproduksjon.
De siste 30 årene har energiforbruket i Norge nesten fordoblet seg. Når etterspør- selen av energi øker, kan man også regne med at prisen på energi øker, og vi må forvente en fortsatt økning i kraftprisene.
– Modellberegningene våre viser at en økning i varmeprisen fra kr 0,5 til 0,7 kr/
kWh vil kunne gi en dobling av bioenergi- produksjonen her til lands. Det er spesielt vedovner, pelletskaminer og fjernvarmean- legg basert på skogråstoff som vil øke, sier Solberg.
– Modellberegningene våre viser at en økning i varmeprisen fra kr 0,5 kr til 0,7 kr/kWh vil kunne gi en dobling av bioenergipro- duksjonen her til lands.
Det er spesielt vedov- ner, pelletskaminer og fjernvarmeanlegg basert på skogråstoff som vil øke, sier Birger Solberg
Foto: E. Næsset
Luftig kartlegging av biomasse
T
eknologien kalles LIDAR og hø- res nesten ut som et guttenavn, men er noe langt mer avansert enn som så. Forkortelsen står for LIgth Detection And Ranging, sett sammen de store bokstavene så har du løst koden! Det dreier seg om måling av skog ved hjelp av laserteknologi, fra et fly. Forskere ved Institutt for naturforvaltning er verdens- ledende når det gjelder forskning knyttet til kartlegging av skog med slik teknologiMetoden måler avstand fra flyet ned til bakken og omfanget av trærne, og har en må- lefrekvens på inntil 100 000 i sekundet. Den gir en detaljert tredimensjonal beskrivelse av strukturen i en skog – alt fra det enkelte tre, skogbestanden, eiendommer, hele skogøko- systemer og til nasjonal og global skala. Det er en meget effektiv og nøyaktig metode for å måle biomasse. Etter hvert som teknologien blir billigere, kan metoden tas i bruk av flere og til ulike formål. De nordiske landene, og spesielt Norge, var først ute med å bruke tek- nologien kommersielt for skogformål, men flere land kommer nå etter.
Miljøhensyn
– Det er flere grunner til at vi ønsker å vite hvor mye biomasse vi har i skogen, en av de
For ikke lenge siden måtte vi ut i marka for å måle trærne dersom vi ville vite noe om skogens biomasse. I dag tar vi en flytur medbrakt et laser- instrument og kartlegger sko- gen mye mer nøyaktig enn vi noensinne har gjort.
Aase Vallevik hjukse
Nøyaktig innmåling av trær i grensa opp mot snaufjellet i et forsøk på å undersøke om LIDAR kan brukes til deteksjon av forflytting av tregrensa. Dette lille grantreet lot seg enkelt detek- tere. Mon tro hvordan det ser ut her om 100 år dersom den globale oppvarming vedvarer?
Bioenergi
Dr. Ross Nelson fra den amerikanske romfartsorganisasjonen NASA i ferd med å montere en forsøkslaser, utviklet ved NASA/Goddard Space Flight Center, på et norsk fly i forbindelse med kartlegging av skogbiomasse i Hedmark fylke sommeren 2006.
viktigste grunnene er miljøhensyn og klimaregnskap.
Som en oppfølging av Kyoto- avtalen har vi forpliktet oss til å rapportere hvor mye CO2 Norge slipper ut. I skogen er det bundet opp mye karbon, men dersom vi feller trærne og for eksempel bygger ut arealene med veier og hus, betyr det sannsynligvis at utslippet av CO2 øker. I dag har vi en nettobinding av karbon i norske skoger, vi har også mulighet til å øke andelen ved å øke antall trær pr. arealenhet, sier Erik Næsset. Næsset er profes- sor i skogregistrering og kan mye om laserkartlegging av biomasse.
Et annet viktig bruksområde er forvaltning av skogres- sursene. For å kunne planlegge hvordan vi skal drive sko- gen, må vi vite hva vi har og da må ressursene kartlegges.
Bioenergi
I jakten på mer miljøvennlig energi har bruk av biomasse til energiformål blitt aktualisert. I den sammenheng vil
fjernmåling ved hjelp av laserteknologi kunne være et effektivt virkemiddel for å finne ut hvor det er mest bio- masse og hvordan kvaliteten på skogen er.
– Dersom vi ser på årlig tilvekst i skogen er det abso- lutt rom for å ta ut mer trevirke, for eksempel til bio- energi eller biodrivstoff til biler. I dag utnyttes bare rundt 40% av tilveksten i skogen til kommersielle formål, og det betyr at vi har store ressurser som ikke brukes. Men hvorvidt denne biomassen skal utnyttes til energiformål avhenger av flere forhold, slik som utvinningskostnader for bioenergi og priser for konkurrerende energiformer.
Det vil være mest lønnsomt å avvirke trær der tettheten er størst, og hvor det er kort avstand til et foredlingsanlegg.
Teknologien gir oss i alle fall mulighet til å finne ut mye om det biologiske grunnlaget for produksjon av bio- energi, sier Erik Næsset.
Foto: E. Næsset
B
ioenergi er et vidt begrep som favner all energiproduksjon basert på fornybart råma- teriale. Budskapet fra verdens ledende klima- forskere er klart. Mer av energiforbruket vårt må komme fra fornybare energikilder. Kan norsk landbruk bidra til dette? Ja, mener førsteamanuen- sis Odd Arne Rognli.Rognli skisserer mange fordeler for norsk landbruk og Norge generelt. Bioenergi er miljøvennlig og kan bidra til at Norge oppnår sine forpliktelser på utslippsreduksjo- ner. Satsing på bioenergi kan skape flere arbeidsplasser i distriktene, og har potensial som stor inntektskilde for landbruket. Satsing på bioenergi kan også motvirke gjen- groingen av kulturlandskapet. Ikke minst kan bioenergi
Foto: Lars Helge Frivold
Landbruket har biopotensial
Det finnes mange muligheter for norsk landbruk innen bioenergi. Effektiviteten og lønnsomheten er i stor grad avhengig av hvilke politiske og økonomiske rammebetingelser som gjøres gjeldende.
Gro Elden
Materiale fra skogsdrift kan brukes til bioenergi. her ses flis fra et sagbruk.
Bioenergi
Foto: Håkon Sparre
Førsteamanuensis Odd Arne Rognli tror det er stort poten- sial for bioenergi i landbruket.
bidra til å dekke landets energibehov.
Men noen faktorer må være på plass:
Energiregnskapet må være positivt.
En kan ikke putte mer energi inn enn en får ut.
Derfor er det viktig at politikerne legger til rette, mener Rognli.
Hva politikerne legger til grunn påvirker i stor grad mulighetene for norsk landbruk til å produsere bio- energi. En er avhengig av en pris på drivstoffet som sikrer produsenten lønnsomhet. Videre må det satses på infrastruktur og teknologisk utvik- ling for å sikre en effektiv produk- sjon.
Stort potensial
Potensialet for produksjon av bio- energi er stort i norsk landbruk og peker på at man i Vest-Europa har overproduksjon av mat. – Hva om noe av dette kunne brukes til energi- produksjon, f.eks. biodrivstoff, sier Rognli.
Råvarene er i prinsippet alle planter, både skogstre og jordbruks- planter kan brukes. Men noen er selvfølgelig mer egnet enn andre.
Hvilken råvare som kan gi høyest gevinst i Norge både økonomisk og for miljøet avhenger av hvilke ram- mebetingelser produsentene har å forholde seg til. En kan lage biodiesel og bioetanol fra stivelsesrike (potet
og korn), oljerike planter (oljeraps) eller fra celluloserike planter som flerårig gras.
Flerårig gras, som for eksem- pel strandrør, er varig og har stor biomasseproduksjon, og kan være en aktuell art. I Sverige har en lenge produsert energi av strandrør. Inter- essen blant bøndene er stor i følge Rognli. Men de er som alle andre av- hengig av å tjene på det de gjør. For å sikre lønnsomhet og positivt energi- regnskap er det nødvendig å satse på enkel infrastruktur lokalt som kan lage konsentrater til videre foredling til bioetanol i sentrale anlegg.
Trenger hestekrefter
Mange er skeptiske til å ta jord- bruksarealer til energiproduksjon, og mener at en må reservere disse arealene til matproduksjon. Rognli trekker et interessant historisk per- spektiv i denne debatten.
– Før traktoren kom dyrket vi ma- ten ved hjelp av hestekrefter. Det var over 200 000 hester i Norge i 1939 mot ca. 50 000 i dag. Energien som disse hestene brukte måtte også dyr- kes slik at en stor del av jordbruksa- realet faktisk gikk til energiproduk- sjon. Hvis vi skulle bruke hest i dag ville fôrbehovet utgjort minst 11-12%
av jordbruksarealet.
Inspirert av Amerika
Førsteamanuensis Odd Arne Rognli har god kontakt med forskere i Nord- Amerika. Der har de kommet langt i utviklingen av bioenergi. I Minne- sota blir 15% av maisproduksjonen brukt til etanol. USA arbeider mål- rettet med alternative energikilder.
Landets energiforsyning er meget sårbar fordi kun 2,5% av forbruket deres kommer fra egenproduksjon.
Derfor er de avhengige av å utvikle nye alternative energikilder. Univer- sitetet i Minnesota som UMB har en samarbeidsavtale med satser stort på forskning på bioenergi.
I Brasil har de satset på bioetanol fra sukkerrør siden 1970-tallet, og nå går en stor del av bilparken på bioeta- nol kan Rognli fortelle. Så det er altså mange å lære av.
Odd Arne Rognli samarbeider med Bioforsk og Norsk institutt for skog og landskap gjennom paraply- organisasjonen Biomotive. Rognli deltar i et prosjekt som undersøker muligheten for å produsere biodiesel fra oljevekster i Norge. Prosjektet finansieres fra Norges forskningsråd og ledes fra Bioforsk Øst Apelsvoll.
Universitetet for miljø- og biovitenskap bruker bioenergi i sentralfyren. Her er pellets laget av organisk materiale til oppvarming.
Foto: Håkon Sparre
Bioenergi
Unik kompetanse på bioenergi
Foto: Håkon Sparre
H
vis noen skal ha troverdig- het på bioenergi i Norge så må det være UMB. Bioenergi – det ligger jo i navnet. Det er levende materiale som må dyrkes frem, sier Hvoslef-Eide.Prorektoren strutter av selvtillit på UMB-kan- didatenes vegne.
Det er ingen andre studiemiljøer som har kombinasjonen av kunnskap om produksjon, teknologi og økonomi. Det er ikke lenger slik at kompetanse på produksjon av levende ma- teriale bare er forbeholdt jobber i landbruket eller skogbruket. Nye muligheter har åpnet seg på jobbmarkedet.
Men det er en sky på himmelen. Det er veldig få unge som studerer for eksempel skog, miljø- og industri eller plantevitenskap.
Kandidater som har kunnskap om produk- sjonen av råstoffer er mangelvare.
Næringen skriker etter folk med kom- petanse. Men vi har ikke klart å nå fram til ungdom med budskapet om at de kan studere spennende og viktige tema som fører til interessante jobber.
Hvis vi skal satse på bioenergi i Norge må det være noen fagfolk som kan dyrke disse plantene på jordet og i skogen. Det har vi ikke klart å formidle til ungdom, konkluderer hun.
Trekløver-kompetanse
Alle gode ting er tre heter det jo, og det gjel- der vel også kompetanse på bioenergi?
– Tradisjonelt har alle profesjonsutdannin- ger ved UMB hatt kombinasjonen av produk- sjon, teknikk og økonomi, sier prorektoren.
Næringslivet, utover våre tradisjonelle næ- ringer, begynner å oppdage at denne unike
fagkombinasjonen finnes her. Det at vi har fått universitetsstatus har bidratt til at vi har fått større legitimitet og gjennomslagskraft i hele samfunnet.
Kombinasjonen økonomi og energi er også en viktig brikke. Det er viktig at energi- produksjonen er økonomisk lønnsom.
Grunnløs bekymring
Da Universitetet for miljø- og biovitenskap ble universitet den 1. januar 2005 var det mange bekymrede stemmer fra tradisjons- næringene.
Landbruket er bekymret for om vi fjer- ner oss fra å forske på problemstillinger i landbruket. Vi mener at det går an å ha to tanker i hodet samtidig, og at vi ikke fjerner oss fra problemstillingene som er viktige for landbruket. Derimot har det nye navnet og statusendringen åpnet for en bedre forståelse for den faglige bredden vi faktisk har her på Ås.
Landbruket er også bekymret for dårlig rekruttering til studiene. Denne bekym- ringen deler vi. Her har vi en kommunika- sjonsutfordring mot de unge, kommenterer Hvoslef-Eide.
Det er ikke tvil om hva prorektoren kunne ønske seg i julegave fra alle tidligere studen- ter. Personlig kontakt når unge skal velge studiested og retning er veldig viktig.
– Alumniene våre er viktige støttespillere og samarbeidspartnere i rekrutteringen av nye studenter, avslutter hun.
– Tradisjonelt har alle profesjonsut- danninger ved UMB hatt kombinasjonen av produksjon, teknikk og økonomi, sier prorektor Trine Hvoslef- Eide.
Hovedfagsstudentene Live Dokka (øverst) og Åse Lekang Sørensen i full sving i energilabo- ratoriet ved UMB.
Se side 20.
Foto: Henrik Mikkelsen
Våre kandidater har kompetanse på bioenergi som gjør dem unike i norsk sammenheng. Kombinasjonen produksjon, tek- nologi og økonomi er det markedet etterspør, sier prorektor for utdanning Trine Hvoslef-Eide.
Gro Elden
H
elt siden ”Den Høiere Landbruksskole i Ås” ble opprettet i 1859, har denne insti- tusjonen hatt fokus på naturbaserte pro- sesser og miljø i en bred sammenheng.Og vi skal ikke se bort i fra at fokus på kretsløp, livssykluskostnader og gjenbruk kanskje var viktigere for de som driftet institusjonen den gangen enn det har vært til nå.
I 1972 ble Stockholm-deklarasjonen om miljø vedtatt, og utover i 1970- og 80-årene ble miljø et stadig viktigere tema, også internasjonalt. I 1987 konkluderte Brundt- landskommisjonen med at verdensutviklingen måtte være bærekraftig, og i 1992 kom RIO-deklarasjonen for miljø og utvikling som på en måte ble et vendepunkt for miljøtenkningen internasjonalt. Konvensjonens styrke er at den er juridisk bindende for statene som har ratifisert den, den omfatter alt biologisk mangfold og har igang- satt internasjonale og nasjonale prosesser med sikte på å videreutvikle og iverksette bestemmelsene i konven- sjonen. I tillegg skal industrilandene som underskriver konvensjonen, stille nye økonomiske midler til rådighet for utviklingslandene for å hjelpe dem med å implemen- tere den.
Kanskje inspirert av dette, og med bakgrunn i at NLH i mange ti-år da hadde fokusert på miljø og naturfor- valtning gjennom forskning og undervisning, samt en omstillingsprosess hvor miljø ble trykket fram som ett av satsingsområdene, begynte noen ved NLH å kalle in- stitusjonen for ”Det grønne universitet”. Dette forpliktet, og i 1997 sa NLH, som eneste undervisningsinstitusjon av ti statlige virksomheter, ja til å bli med på pilotprosjek- tet ”Grønn Stat”, som hadde som formål å frembringe praktiske erfaringer med hvordan staten kan integrere miljøhensyn i sin drift.
”Det grønne universitet” hadde så gode erfaringer med dette, både miljømessige og økonomiske, at før prosjekt- perioden var over, hadde styret vedtatt en miljøstrategi og samtidig vedtatt at NLH skulle innføre miljøledelse med sikte på sertifisering etter miljøstandarden NS-EN ISO 14001. Denne miljøstrategien skulle senere bli et svært viktig grunnlag for vedtaket 8. desember 2005 om innføring av kretsløpsteknologi. I juli 2003 ble NLH mil- jøsertifisert, og dermed var institusjonen i besittelse av et internasjonalt godkjent verktøy for kontinuerlig bedring av NLHs miljøprestasjon.
For noen få år siden begynte noen ved vår institusjon å snakke om at i 2009 (100-års jubiléet som vitenskape-
lig institusjon) skulle UMB være et kretsløpsuniversitet.
Noen snakket til og med om nullutslipps-universitetet.
Gjennom det systematiske miljøarbeidet som ble påbe- gynt gjennom Grønn stat og miljøledelsessystemet, ble det satt fokus på redusert forbruk, sortering av avfall for gjenvinning, gjenbruk og reduserte utslipp. Med slike en- kle tiltak startet NLH å arbeide med kretsløp, og universi- tetet har nå en betydelig gjenvinning av avfallet, gjenvin- ning og gjenbruk av kjemikalier, gjenbruk av biologisk materiale til gjødsel og jordforbedring gjennom kompos- tering, gjenbruk og gjenvinning av IKT-utstyr og gjenvin- ning av matjord fra våre fangdammer. Også gjennom UMBs innkjøpsstrategi, får nå produkter av resirkulert materiale, særlig papir, større oppmerksomhet. Innsatsen for å bedre gjenvinningsgraden fra avfallet etter UMBs drift vil bare øke i framtiden, og særlig vil UMBs miljø- krav i forbindelse med rehabiliteringen av UMBs store bygninger, bidra til store volumer av sortert avfall.
Kretsløp
I de senere årene har det i vårt samfunn vært mye fokus på enklere kretsløpsprosesser som sortering og gjenvin- ning av deler av husholdningsavfallet, og i Norge har vi etter hvert blitt ganske flinke til dette. Men dette er langt fra nok!! Virkningene av menneskenes rovdrift på jorden er allerede godt synlige, og det mest prekære er kanskje tilgangen på energi og vann, samt den forurensning som gir seg utslag i en betydelig temperaturstigning over hele jorden.
Skal vi overkomme disse problemene må vi sette nå godt kjente kretsløpsprinsipper ut i livet før det er for sent. Nær halvparten av jordens befolkning mangler grunnleggende sanitærtjenester, og i mange land hvor disse menneskene bor, har de verken vann eller økonomi til å bygge tradisjonelle avløpssystemer slik vi har i den vestlige verden. En løsning som vi bruker her i landet hvor vi skyller ned 5-10 liter rent drikkevann hver gang vi her vært på toalettet, er mange steder også en umulig- het og gir i hvertfall ikke noen bærekraftig utvikling på verdensbasis.
Verdens, og vårt eget lands, behov for mer og mil- jøvennlig energi, samt behovet for sterk reduksjon av klimagassutslippene, legger veien åpen for bruken av bio- energianlegg. I kretsløpssammenheng er for eksempel et såkalt biogassanlegg veldig interessant. Her kan ressur- ser som våtorganisk avfall, husdyrgjødsel, septikslam fra spredt bebyggelse og svartvann utnyttes i en biogassreak-
Kretsløp – et naturlig valg
Bioenergi
Heikki Fjelldal, Miljøkoordinator ved UMB
tor hvor produktene er varme og/eller elektrisitet samt gjødsel eller jordforbedringsmiddel.
Kretsløpsbasert avløp
Den 8. desember 2005 skrev UMBs styre historie. Da vedtok styret at UMB ”skal bruke miljøvennlig kretsløps- teknologi ved modernisering og rehabilitering av bygnin- ger og anlegg”. Dette er et svært framtidsrettet vedtak, som gjør UMB til en foregangsbedrift på dette området.
Kretsløpsteknologi defineres som teknikker og proses- ser for lønnsom, lokal behandling av avfall og avløp for vannsparing, resirkulering av næringsstoffer og vann, samt energigjenvinning. Kretsløpsteknologi gir nye mu- ligheter for bærekraftige løsninger på miljøutfordringer knyttet til vann, avløp, avfall og energi innenfor kommu- nal- og landbrukssektoren, både i by - og landområder.
Kretsløpsteknologi har fokus på miljøvennlig ressursfor- valtning og lønnsomhet, gjennom bruk av naturbaserte, desentraliserte systemer for behandling av vann, avfall og avløp. Intensjonen med disse systemene er redusert forbruk, resirkulering og gjenbruk av vann, resirkulering av næringsstoffer til gjødselbruk samt utnyttelse av bio- masse til bruk i bioenergiproduksjon.
Kretsløpsbasert avløpsteknologi ved UMB (og sam- funnet) betyr starten på en ny driftsprofil hvor utslipp minimaliseres og hvor vi får store muligheter til, på sikt, å oppnå at nesten alt avfallet gjenvinnes. I følge fagmiljø- ene er også disse systemene også mer robuste overfor punktutslipp av kjemikalier og andre skadelige stoffer enn konvensjonelle anlegg.
Prosessen starter inne i bygningene hvor svartvann (fra toalett) og gråvann (fra vask, oppvask, bad) separeres i egne avløp. Gjenvinningsprosessene kan beskrives på denne måten:
Gråvann
Fra husveggen går gråvannet til en konstruert våtmark som bl.a. består av to filtre som renser vannet for næ- ringsstoffer og sykdomsfremkallende bakterier. Etter be- handling har vannet en så god kvalitet at det kan slippes ut i bekker og dammer, og har en bedre kvalitet enn vann som kommer ut fra konvensjonelle sanitæranlegg. Det rensede vannet har flere bruksområder. Det kan sendes tilbake til huset, og brukes til vasking og toalettvann. Et annet bruksområde er vanning av planter og plener.
Svartvann
Ved å ta i bruk vakuumtoaletter i stedet for konvensjonel- le toaletter, vil det være mulig å samle opp svartvann med høyt tørrstoff innhold i tette tanker, for deretter å frakte det ned til en lokal biogassgenerator hvor det også kan blandes opp med våtorganisk avfall og husdyrgjødsel. Et-
ter forbehandling, går biomassen til hygienisering før den mates inn i selve reaktoren. I reaktoren utvikles biogass som kan brukes til produksjon av varme eller elektrisitet.
Den resterende biomassen kan separeres i en flytende og fast del, hvor den flytende delen går til gjødsling, mens den faste kan brukes som jordforbedrings- middel.
Andre prosjekter
Ved UMB arbeides det også med prosjekter som skal gi miljø- vennlig energi (bioenergi) fra forbrenning av flis og biogass gjennom hygienisering av våtor- ganisk avfall fra Follo-distriktet.
Skal utnyttelsen av svartvannet fra UMBs bygninger bli effektiv,
er dette avhengig av at prosjektet med en biogassreaktor basert på våtorganisk avfall fra distriktet, kommer på plass. Planene for disse tre kretsløpsprosjektene blir nå behandlet parallelt, og UMB ser bl.a. for seg følgende fordeler ved fullføring av disse:
* anleggene vil kunne imøtekomme framtidig behov for energi
* lavere og stabile priser
* bærekraftig og CO2-nøytral energibærer
* fjerner behovet for oljefyring
* redusert forbruk av vann og kunstgjødsel
* motvirker framtidig knapphet på næringsstoffer (gjødsel)
* muligheter for gjenvinning av bl.a. fosfor (kan bli krav)
* nærhet til et fullskala-anlegg vil være gunstig for undervisning og forskning
* dekker oppvarmingsbehov ved en eventuell utvidelse (NVH)
Her ligger det store muligheter for betydelige gevinster for UMB, både miljømessig og økonomisk. I tillegg vil dette være en merkevarebygging av dimensjoner som vil plassere UMB som en betydelig foregangsinstitusjon på miljøsiden for ti-år framover.
Bioenergi
E6 - biogassvei
fra Oslo til Göteborg
Foto: Ingram Image library
John Morken, forsker ved UMB
F
orskningprosjektet ”E6 som biogassvei fra Oslo til Göteborg - etablering og testing av fyllesta- sjon for biogass i Fredrikstad” har som hovedmålet å redusere mil- jøbelastningene fra vegtransport. Dette skal oppnås ved å øke bruken av biogass, i første omgang på E6 mellom Oslo og Gøteborg.Prosjektet skal med dette bidra med doku- mentasjonsgrunnlag og innspill i forhold til hvordan Norge kan oppfylle EUs biodriv- stoffdirektiv som setter krav om 5,75% andel biodrivstoff innen 2010. Andel biodrivstoff i Norge var 0,04% i 2004. UMB er deltager i prosjektet, og vi skal forske på teknologiske og kvalitetsmessige utfordringer knyttet til variasjon i råvaretilgangen for biogassanlegg (fra avløpsslam til matavfallsressurser).
Biogass er en blanding av 60 – 70 % metan og 30 – 40 % karbondioskid. Når gas- sen skal brukes til drivstoff for kjøretøy, må gassen renses for kabondioksid, og den må komprimeres til ca. 200 bar. Til nå har dette vært en kostbar prosess. I tillegg må kjøre- tøyene forbedres til gassdrift. Et eksempel er Volvo sin V70 Bifuel, som kan gå på både bensin og metangass. De miljømessige for- delene ved bruk av biogass som drivstoff er godt dokumentert:
Dersom man erstatter fossilt baserte drivstoff med biogass, kan det medføre opptil 95% reduksjon av drivhusgassutslip- pene (per energienhet). Dersom biogassen produseres fra avfallsråstoffer, vil man i til- legg oppnå en gevinst ved at man reduserer utslipp til atmosfæren av metan fra alternativ avfallshåndtering. Restproduktet fra bio-
gassprosessen (bioresten) er et næringsrikt materiale som med fordel kan brukes i landbruket og til produksjon av jordforbed- ringsmidler.
Biogass har en stor miljømessig fordel fordi den kan produseres fra organiske avfallsfraksjoner som matavfall fra industri og husholdninger, husdyrgjødsel og slam.
Produksjon av biogass kan dermed både bidra til å løse avfallsproblemer, i tillegg til at det kan gi produksjon av fornybar energi og således reduserte klimagassutslipp.
Følgende forhold er viktige i forhold til økt fokus på nyetablering av biologiske behand- lingsanlegg i Norge:
* deponiforbudet for våtorganisk avfall (inn- ført 2002)
* fremtidig deponiforbud for nedbrytbare avfallsressurser (trer sannsynligvis i kraft fra 2009)
* Biproduktsforordningen (EG nr 1774/2002).
2
Foto: Håkon Spar
Universitetet for miljø- og biovitenskap
Da de ferske studentene Ina Bekkum, Jostein Tandberg og Paul A. Vittersø kom til UMB i høst vasset de i regn og gjørme. De ble derfor fristet til å bli med på et prosjekt for å finne ut mer om det våte været. Resultatene har vakt oppsikt.
Tekst: Kari Kløvstad Artikkelen er første gang publisert i Østlandets Blad.
Været er blitt villere og våtere
Studentene (f.v) Jostein Tandberg, Ina Bekkum og Paul A. Vittersø demonstrerer ekstrem nedbør. Og mer kommer det fra himmelen.
Foto: Håkon Sparre
