Plasmabehandlet husdyrgjødsel - gjødselvirkning, miljøpåvirkning og klimagassutslipp

Organic based fertilizers are considered a valuable asset in agriculture as they return nutrients to farm fields. The use of organic fertilizer does however lead to a loss of nutrients, to the detriment of both the environment and the profitability of the farm operation. The loss of gaseous ammonia is a substantial problem tied to organic fertilizers, as it constitutes a loss of valuable nitrogen and leads to local pollution as well as the formation of nitrous oxide - a powerful greenhouse gas. Containing a substantial amount of organic carbon, often stored in anaerobic conditions, organic based fertilizers also contribute to the emission of the greenhouse gas methane. N2 Applied has developed a plasma process in which air and electricity are used to produce reactive nitrogen gas. This nitrogen gas is then absorbed into the livestock manure, enriching it with nitrogen while simultaneously lowering the pH. In this way, the nitrogen content and thus the fertilizer value of the livestock manure is increased, while the loss of ammonia and methane is significantly reduced. This project investigated the effect of the technology on the fertilizer value of livestock manure, both in terms of agronomic value and its impact on greenhouse gas emissions from the fertilizer storage. The agronomic trials have shown that nitrogen-enriched livestock manure provides a considerable increase in fertilizer value compared to untreated manure. The trials have also shown that there is potential for improvement in agronomic effect, especially on grass, in the last year's trial. Because a new type of fertilizer can have unintended consequences, it is important to look at other agronomic downsides. No negative impact was found on either life in the soil (earthworms, springtails), microbiological activity, or burn damage to plants. The methane results exceeded expectations - emissions from the storage tanks were completely eliminated, even though the fertilizer was stored in open tanks during the hottest period of the year. This has a significant impact on the total greenhouse gas emissions: even when electricity use and nitrous oxide emissions are included, the climate benefit is significant. During the project, an updated production process was developed that will provide a fertilizer with even better agronomic and environmental performance. Overall, the project has been a central part of N2 Applied's development and has contributed to both documenting and increasing the value of the fertilizer type for the farmer and the environment.

Prosjektet har bidratt til en betydelig forbedring av dokumentasjon som er tilgjengelig om nitrogenanriket husdyrgjødsel. Helhetsvurderingen som er gjort av teknologien vil kunne danne grunnlaget for insentivordninger som støtter utstrakt bruk av teknologien. Den grundige jobben gjøre det også mulig for brukere å se den agronomisk og miljømessig verdien til nitrogenanriket husdyrgjødsel.

I fremtiden må landbruket produsere mer mat på mindre areal, og med reduserte klimagassutslipp. En løsning som kan bidra er plasmabehandlet husdyrgjødsel - en ny gjødseltype som kan gi økte avlinger med mindre utslipp. Produsert lokalt på gårdsbruk med luft og elektrisitet som eneste innsatsfaktorer vil plasmabehandla husdyrgjødsel redusere behovet for kunstgjødsel og utslipp av ammoniakk og metan. Konseptet er enkelt: Ved hjelp av en plasmaprosess, der luft ledes gjennom en elektrisk generert plasma, dannes nitrogenoksider som absorberes direkte i husdyrgjødsel som nitratnitrogen. Nitratnitrogenet nøytraliserer ammoniakken i husdyrgjødselen og det dannes ammoniumnitrat. Behandlingen øker dermed husdyrgjødselens nitrogeninnhold og reduserer tap av ammoniakk, samtidig som metanproduksjonen stoppes og husdyrgjødselens organiske fraksjon bevares. Prosjektets formål er å under ulike forhold bestemme økningen i gjødselvirkning og reduksjonen i klimagassutslipp som følger av lagring og bruk av plasmabehandlet husdyrgjødsel, og med denne kunnskapen foreta prosessendringer som optimaliserer både gjødselvirkning og klimaeffekt. Teoriene om de positive effektene av plasmabehandlet husdyrgjødsel må testes i praksis under ulike realistiske forhold. Klimaeffektene må undersøkes og bevises. Det må også utvikles metodikk og dokumentasjon for hvordan klimagassreduksjonene skal telle i jordbrukets klimagassregnskap. I plasmabehandlingen ligger det mange frihetsgrader og resultatene vil benyttes til å optimalisere gjødselproduktet og forbedre prosessene. Gitt at resultatene av prosjektet er positive kan plasmabehandlet husdyrgjødsel bidra til store utslippsreduksjoner, redusert avhengighet av kunstgjødsel og bedre utnyttelse av husdyrgjødsla. Det er et steg mot økt matproduksjon med redusert klimapåvirkning.