Gir redusert metangassutslipp
Laboratorieforsøk utført ved Agriculture and Agrifood Canada (AAFC) i et samarbeid med NMBU, Tine og Oplandske Bioenergi viser at man kan få opptil 10 prosent redusert metangassproduksjon hos drøvtyggere dersom de gis norsk biokull i fôret.
Spesialrådgiver i Tine
kim.viggo.weiby@tine.no
Bildet viser en flaske med fôr og biokull før oppfylling med vomvæske. Disse flaskene forsegles og settes inn i et varmeskap under omrøring for å etterligne forholdene i vomma på kua.
Biokull lages ved å brenne trevirke ved høy temperatur og lav tilgang på oksygen. Dette skjer i en pyrolyseovn for eksempel ved bioenergiproduksjon, og kan således være ett av flere tiltak for å redusere landbrukets samlede klimagassutslipp samtidig som man produserer fornybar energi. I Buskap nummer 5 i 2018 fortalte jeg om mine erfaringer etter et forskningsopphold hos AAFC i Canada. I denne artikkelen skal jeg gå nærmere inn på resultatene fra forsøkene.
Biokull fra Hamar
I forsøket hentet vi sagflis fra gran og furu på Hamar og laget biokull i pyrolyseovnen hos SINTEF i Oslo. Biokull har en del egenskaper som gjør den interessant med tanke på å binde gasser i vomma på kua, da den har en overflate på mellom 20–200 kvadratmeter per gram produkt. Ved å etterbehandle biokullet med fosforsyre eller lut øker poredannelsen, og vi ønsket å undersøke om dette ga en økt binding av metan i vomvæska.
In vitro-forsøk
En velkjent metode for å undersøke både fordøyelighet av fôr og gassproduksjon av ulike fôringredienser er den såkalte in vitro-metoden. In vitro betyr «på glass» og fungerer på den måten at man fyller på både substrat (fôr), bufferstoffer og vomvæske på glassflasker som deretter forsegles og plasseres i varmeskap slik at man i størst mulig grad etterligner forholdene i vomma på kua. Det er en kostnadseffektiv metode som er gunstig å bruke i en «screeningprosess» av ulike typer biokull slik vi gjorde i dette forsøket. Man skal imidlertid være varsom med å trekke bastante konklusjoner ettersom det er en del forhold som er annerledes i et levende dyr sammenlignet med denne laboratoriemetoden. Det anbefales alltid at man følger opp med studier på levende dyr i etterkant dersom man skal få statistisk sikre resultater.
Figur 1. Metangassutslipp med ulike nivåer biokull. Et biokullprodukt (Pyreg H3PO4) som var etterbehandlet med fosforsyre og gitt i en dose på 5 mg/kg tørrstoff ga 8,8 % lavere metangassproduksjon per kg tørrstoff sammenlignet med en kontroll uten etterbehandling (P=0,003).
Figur 2. Metangassutslipp med ulike nivåer biokull. Det syrebehandlede biokullproduktet gitt ved 5 mg/kg tørrstoff ga omtrent 10 % redusert metangassproduksjon (P=0,017) per kilo fordøyelig tørrstoff sammenlignet med en kontroll. Vi ser at ett av biokullet som er etterbehandlet med lut (Pyreg NaOH) også gir redusert metangassproduksjon per kilo fordøyelig tørrstoff. Biokull etterbehandlet med damp blir høyere metangassproduksjon pr. kg tørrstoff-fordøyelig produkt grunnet lavere tørrstoff-fordøyelighet på de høye doseringene.
10 prosent reduksjon
Dette in vitro-forsøket var lagt opp som et dose/respons-forsøk. Foreløpige resultater viser at den første forsøksserien vi gjennomførte med rent ubehandlet biokull ikke ga noen effekt på redusert metanproduksjon i vomma. Den viste også at det ikke var noe utslag på ulike temperaturer i forhold til poredannelse og evnen til å binde metan (500 og 650 °C). Den neste forsøksserien som vises i figur 1 og 2 ga imidlertid positive resultater. Her ser vi en 10 prosent redusert produksjon av metangass i de flaskene som inneholdt den største dosen med biokull og som i tillegg var etterbehandlet med fosforsyre. Dette er statistisk sikre resultater og tyder på at syre har en effekt på biokullet slik at man øker evnen til å binde metangass når biokullet blandes med bufferstoffer og vomvæske. Vi så også redusert metangassproduksjon i de flaskene med biokull som var etterbehandlet med lut selv om effekten var noe mindre her.
Biokull gir karbonnegativ effekt
Et internasjonalt team av forskere og doktorgradsstudenter fra Brasil, Australia, Norge og Canada i arbeid med undersøkelse av biokullet fra Hamar.
Det er publisert en god del resultater der man har undersøkt effekten av biokull på forholdene i jorda. Biokull kan ha en effekt på både pH og vannledningsevne i tillegg til at karbon fra skogen tas ut av kretsløpet og bindes i jorda i hundrevis av år (svært stabile strukturer). På denne måten kan bonden bli mer karbonnegativ på gården. Dersom vi får bekreftet i dyreforsøk at biokull faktisk binder metan i vomma på levende dyr slik vi ser i dette laboratorieforsøket så er det interessant med tanke på at man da kanskje også har en effekt på metan i gjødselkjelleren i tillegg til effekten i vomma på kua. Her er imidlertid mye usikkerhetsmomenter da vi ikke vet om effekten er additiv, eller om vi får tilsvarende effekt i gjødselkjelleren som det vi har sett i vomvæske. Som en kuriositet kan man nevne at erfaringer fra tidligere uttestinger viser at gjødsla blir mer eller mindre luktfri dersom man tilsetter biokull i fôret.