Tilbake til søkeresultatene

BIONÆR-Bionæringsprogram

Implementing biochar-fertilizer solution in Norway for climate and food production benefits

Alternativ tittel: Biokullgjødsel som en vinn-vinn-løsning for klima og matproduksjon i Norge.

Tildelt: kr 21,0 mill.

I 2020 meldte Norge inn et forsterket klimamål for 2030 under Paris avtalen, på 50- 55% sammenliknet med 1990-nivå. Dersom Norge skal oppfylle dette klimamålet må det drastiske utslippskutt til. En måte å løse denne utfordringen på er å øke karbonmengden i jord, som er det største reservoaret av karbon som eksisterer på land. Selv en relativt beskjeden økning av karbonlageret i jord vil ha positive effekter på fremtidige klimaendringer. Storskala produksjon av biokull basert på overskuddsmaterialer fra jordbruks- og skogbruksavfall anses som det tiltaket med størst potensial for å binde karbon i landbruksjord. For norske bønder vil utstrakt bruk av biokull være et konkret tiltak som bidrar til å bremse klimaendringer, samt opprettholde eller øke landets landbruksproduksjon i motsetning til metoder som vil kreve omfattende endringer i norsk matvareproduksjon og -forbruk. Siden 2018 har CARBO-FERTIL identifisert sentrale flaskehalser som har hindret en fullskala implementering av biokull som et alternativ for karbonlagring. For det første så er man nødt til å strømlinjeforme produksjonsprosessen, slik at man sikrer lønnsomhet for involverte aktører. Videre må man heve kvaliteten på produktet, samt komme til enighet om en implementeringsplan for lagring av karbon i landbruksjord i Norge. I et forsøk på å heve kunnskapsgrunnlaget for både industri og landbrukssektoren, kartlegger og formidler CARBO- FERTIL relevante teknologier for jordbruksnæringen, som bidro bl.a. til dannelsen av Norsk Biokullnettverk. CARBO-FERTIL arbeider aktivt for å fremheve verdien av biokull produsert i Norge, særlig ved å undersøke nye typer biokullgjødsel som minsker tap av næringsstoffer fra åkerjord og øker avlinger. Sammenlignet med andre metoder for karbonbinding i jord, viser vår forskning at biokullgjødsel har det unike potensialet til også å redusere utslipp av den klimagassen N2O. I våre kritiske undersøkelser og vurdering av biokull-gjødselteknologien, har vi pekte på begrensninger ved visse tilnærminger, samtidig som vi legger vekt på alternative muligheter. Denne analysen bidrar til å veilede biokullindustri mot forbedrede løsninger. Vår analyse av verdikjeder har vist at bønder er svært interessert i karbonbinding i jord som et klimatiltak, men at dagens priser på biokull er for høye, og at det er behov for insentiver. Vi har også jobbet med hvordan biokull kan rapporteres i vår nasjonale oversikt over klimagassutslipp til FNs rammekonvensjon om klimaendringer (UNFCCC). Prosjektet demonstrerte at rapportering av et hypotetisk scenario med biokullgjødsel laget av skogavfall vil redusere klimagassutslipp for Norge. Vi gjennomførte også en livssyklusanalyse av biokulls klimareduksjonspotensial i Norge når man tar hensyn til effekter av gårdsdrift, kalking, transport, råstoffinnsamling, pyrolyse, gjødsling, karbonbinding, varme- og kraftproduksjon og mulig geologisklagring bioolje. I denne omfattende analysen fant at tilsetning av biokull-gjødsel til jord i stor grad forbedrer klimaavtrykket til kornproduksjonen i Norge.

The project main outcomes fall under its 6 main activities: 1) Knowledge co-creation. The Carbo-Fertil project contributed to establishing the Norwegian Biochar Network (Norsk Biokullnettverk), which regroups all actors form the entire value chain for biochar in Norway. 2) Pyrolysis methods. CARBO-FERTIL experiments provided the necessary data to conduct the LCA and climate sensitivity analyses of pyrolysis from Norwegian feedstocks. The project also generated biochar yields for different feedstocks from Norwegian forests and pyrolysis methods. These data are critical to develop an industry that combine energy and biochar production. 3) Biochar fertilizers. Internationally, the project linked research from Norway, Germany, France and Australia. Our research on limitations and most promising technologies for biochar fertilizer is guiding the scientific community and the Norwegian industry towards developing new products. 4) Climate footprint. We evaluated biochar’s climate mitigation potential in Norway and other environmental impacts when taking into account effects of farm operation, liming, transportation, feedstock collection, pyrolysis, fertilizations, carbon sequestration, heat and power production and possible bio-oil sequestration. We found that biochar-fertilizer addition to soil greatly improves the climate footprint of cereal production in Norway. This evaluation is critical for decision makers to support biochar technology in Norway. 5) Value Chains. Our surveys showed that farmers think that sequestering carbon is more important than other climate measures in agriculture. However, we also showed that few farmers are willing to pay more than 4000 NOK per ton biochar, while current prices are = NOK 8,000 per ton. Niche applications are therefore critical to kickstart the industry, and key industrial actors are now focusing on e.g. biochar-enriched feed additives. 6) Policy. We have also shown that a national reporting method can be developed for biochar based on the 2019 “Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories”. The possibility of developing this method is a key element for support to biochar as a C sequestration method in Norway. We have shown that biochar is a viable option in Norway both in terms of national GHG reporting and total climate footprint (LCA), which are foundation elements for the continued development of the technology. Our critical investigations and appraisal of the biochar-fertilizer technology has led us to highlight the limitations of certain approaches, while emphasizing alternatives opportunities. This analysis will contribute to guiding the scientific and biochar-engineering communities towards improved solutions.

The land sector in Norway, including agriculture and forestry, must critically contribute to the national target of 40% reduction in greenhouse gas emission by 2030. However, many mitigation measures might negatively impact food production and economic activity. Looking for alternative solutions, large-scale conversion of agricultural and forest waste biomass to biochar for soil C sequestration is in theory the activity with the largest potential for climate mitigation from the agricultural and land sector in Norway. However, despite the convincing benefits of biochar as a climate mitigation solution, it has not yet advanced much beyond research stage, notably because its effect on yield are too modest. In CARBO-FERTIL we will develop the innovations in pyrolysis and nutrient-rich waste recycling leading to biochar-fertilizer products as win-win solution for C-storage and food production. We will further evaluate this solution in terms of: 1) economic merit in the agricultural sector, including value chains and effect on subsidies 2) climate change mitigation benefits for Norway, through climate impact analysis, and 3) the need for measurement, reporting and verification (MRV) systems and policies for large-scale biochar deployment in light of Norway's commitments to the Paris agreement. This ambitious analysis will be conducted in tight interactions with multiple stakeholders, resulting in accelerated process for reducing GHG emission in Norway with biochar technology, which is beneficial to industry, farmers and responds to the need of our national climate policy.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

BIONÆR-Bionæringsprogram