Gräs och klöver – betydelsefulla råvaror i ny bioraffineringsteknik

Projekt Green Valleys arrangerade i början av oktober en demonstration med grön bioraffinering i drift. Med färsk vallgröda som råvara raffineras biomassan genom pressning och värmeutfällningsteknik till tre produkter: fiberfraktion, grön protein koncentrat och brun restjuice. Koncentratets proteinandel har kunnat optimeras genom effektiv värmeutfällning. Den uppskalade anläggningen vid Aarhus Universitet Foulum som numera har en kapacitet på 10 ton per timme är delvis finansierad genom det treåriga Interreg Öresund-Kattegatt-Skagerrakprojektet Green Valleys. Anläggningen, som är en demonstrationsanläggning för forskning och utveckling av grön bioraffinering, har en inbyggd flexibilitet vilket innebär att det är enkelt att ändra i processen för att jämföra olika metoder och maskiner.

Inom Green Valleys kommer fiberfraktionen användas för foderförsök på idisslare. Dessa försök kommer att utföras från det mindre gårdsbaserade gröna bioraffinaderiet som just nu är under etablering på Naturbruksskolan Sötåsen utanför Töreboda. Det är Sveriges Lantbruksuniversitet som designar försök och studier som kommer utföras på SLU Götala nöt- och lammköttsforskning och Naturbruksskolan Sötåsen. Tidigare studier som gjorts vid Foulum på mjölkkor visar att utfodring med ensilerad fiberfraktion ökar mjölkutbytet jämfört med utfodring med klöver/gräsensilage . Med de nya försöken som görs inom Green Valleys kommer vi få resultat även från fiberfraktion från ensilerad biomassa samt en jämförelse mellan fiberfraktion från färsk respektive ensilerad biomassa på energi- och proteinutnyttjandet hos idisslare.

Balans mellan hög skörd och högt protein

Vid föredrag som hölls i samband med demonstrationen framhöll Aarhus Universitet vikten av att hitta en god balans mellan hög proteinnivå och högt skördeutfall. Att säkra en hög skörd spelar också roll utifrån ett miljöperspektiv, menar forskare Uffe Jörgensen vid Aarhus Universitet. Projektet har också aktiviteter som ser till hur olika typ av gräs- och klöverarter hanteras från fält till raffinering. Ju mer man kan trimma in olika gräsarters längd och bladmassas volym desto effektivare produktion genom bioraffineringsprocessen.

Gossaye Tirunehe, post doc vid Aarhus Universietet, utför inom projektet tester på hur utbytet på den bruna restjuicen kan optimeras. För detta har tre olika filter/membran testats för att koncentrera återstående biomassa i den bruna restjuicen, framför allt sockerdelen innan den slutligen går vidare till biogasproduktion. Redan i de initiala försöken att koncentrera juicen visas ökade energivärden. Vidare försök kommer se till vilken lösning som är den mest energieffektiva för produktion av biogas eller bioetanol.

Integreras med effektiv biogasproduktion

I projektet kommer det också göras miljösystemanalyser och lönsamhetsanalyser för att visa vilka olika processalternativ som finns och hur dessa påverkar dels miljö- och klimatavtrycket, dels produktionskalkylen. Detta för att hitta en balans där vi skapar tillräckligt hög attraktionskraft för investering i denna typ av cirkulära bioekonomisystem och där vi undersöker hur markanvändningen, som blir en följd av mer vallodling och mindre importerat sojafoder, och utsläppen från produktionen i ett helhetsperspektiv påverkar miljö och klimat. När vi kan visa på möjligheten att investera i regionala bioraffinaderier som utgår från just den regionens förutsättningar bidrar vi till förändring av befintliga odlingssystem och minskat beroende av importerat proteinfoder. Vi bidrar även till att integrera produktion av bioenergi som en del i lantbrukets cirkulära system.

Strategisk vallodling kan hjälpa till i kvävekänsliga områden

Vi kommer att kunna tydliggöra styrkan och möjligheten i en strategi där fleråriga växter blir mer framträdande i växtföljden genom att vallen får flera avsättningsvägar. I kartläggningar som gjorts av Oskar Englund vid Chalmers med flera ser vi att Danmark och Skåne skulle vinna mycket på att föra in mer fleråriga grödor i växtföljderna för ökade mullhalter, dvs ökade kolsänkor. Uffe Jörgensen kompletterar bilden med att visa på att om vi strategiskt planterar in åtminstone 10% mer gräsmarker i de mest kvävekänsliga områdena i Danmark kan vi möta EU:s tuffa miljömålsättningar. Aarhus Universitet Foulum har pågående försök som ska kunna visa på hur vi kan optimera gräs- och klövervallarna genom rätt gödslings- och skördestrategi. Det finns också pågående försök för att finna bra autonoma lösningar för att skörda vallarna på rätt höjd, vid optimalt utvecklad bladmassa med minskat marktryck. Christel Cederberg, forskare vid Chalmers, förklarar att för den design av systemanalyser som görs i detta projekt kommer större vikt läggas vid aspekter som rör minskad pesticidanvändning och ökad kolinlagring i marken, något som ofta inte ingår i generella livscykelanalyser av jordbruks- och bioenergisystem.

Om projektet

Green Valleys är ett treårigt EU-projekt med mål att etablera en utvecklingsplattform för bioraffinering. Med en anläggning i Töreboda, Västra Götaland och en i Foulum, MidtJylland kommer vi demonstrera hur bioraffinering kan utnyttja gräsmarker till att leverera hållbart producerade energiprodukter och proteinfoder.

Genom ett svensk-danskt forskningssamarbete kommer vi kunna visa på hur cirkulär grön bioekonomi kan utnyttja lantbrukets potential. Vi undersöker klimat- och miljönyttan i regionalt odlade vallgrödor där gräset förädlas till hållbar energi och högvärdigt foder.

Läs mer om projektet här >>>

     

Ulrika Åkesson
Text och bild