2019- et bra år for biokull
Hvilke hendelser hadde størst betydning for biokull i 2019? Her har vi samlet noen høydepunkter for biokull fra året som gikk.
På ti år har interessen for biokull økt betydelig og aldri før har det vært like mye aktivitet rettet mot biokull. Det har skjedd flere store hendelser som vil ha stor påvirkning for utviklingen av et globalt marked for biokull.
I Norge vil vi først og fremst trekke fram etableringen av et Norsk Biokullnettverk som en av de viktigste hendelsene for biokull nasjonalt. Norsk Biokullnettverk samler aktører fra hele verdikjeden for biokull i et nettverk med et felles mål om å etablere et bærekraftig norsk marked for biokull.
Fra myndighet var undertegnelsen av en intensjonsavtale mellom regjeringen og landbruket et steg i riktig retning. Intensjonsavtalen retter fokus på reduksjon av klimagasser og økt karbonbinding i jord i norsk landbruk. Her oppfordres landbruket til å utføre tiltak som ikke enda kan bokføres i utslippsregnskapet, for eksempel bruk av biokull som tiltak til karbonbinding i jord.
På forskningssiden var oppstart av prosjektet BioCarbUp viktig for både biokull og norsk prosessindustri. Prosjektet er nemlig rettet mot forskning på bruk av biokarbon som et reduksjonsmiddel innenfor prosessindustrien. Dette er et 4 årig prosjekt ledet av SINTEF Energi i samarbeid med norsk metallurgisk industri, blant annet våre medlemmer Elkem og Eramet.
I 2019 ble det også bevilget midler via Norges forskningsråd til utvikling av gode løsninger for bærekraftig avfallshåndtering og ressursutnyttelse gjennom forskningsprosjektet VOW (Valorization of Organic Wastes into Sustainable Products for Clean-up of Contaminated Water, Soil, and Air). Prosjektet ledes av NGI i samarbeid med Lindum, VEAS og Scanship.
Få med deg webinar med presentasjon og status på prosjektet 21.februar.
På produksjonssiden var det også mye aktivitet i året som gikk. Høsten 2019 begynte råstoffet å mates inn i Standard Bios pyrolyseanlegg, og de er nå i full gang med forskningsbasert utvikling av biokullbaserte gjødselvarer.
For WAI Environmental Solutions ble 2019 et år for økt aktivitet bla. innen forskning og utvikling. WAI fikk innvilget støtte fra Oslofjordfondet til utvikling av teknologi for effektiv behandling av biologiske avfallressurser, og hvordan biokull kan bidra til økt biogassproduksjon. Det å kombinere biogass- og biokullproduksjon kan bidra til å effektivisere behandlingen og gi økt utnyttelse av biologiske ressurser, noe som er viktig for utvikling av norsk bioøkonomi. WAI fikk også støtte fra Innovasjon Norge/Avfallsforsk til å se på gjenvinning av Fosfor fra Biokull.
Scanship, som er ledende innen pyrolyseteknologi til cruiseskip, kjøpte i høst opp den franske produsenten av landbasert pyrolyseteknologi ETIA. Det er en spennende tid for den norske teknologiprodusenten som nå, sammen med ETIA, skal ta steget fra sjø til land ved å kombinere gode teknologiløsninger.
Helt på tampen av 2019 annonserte Trøndelag Fylkeskommune at de bevilger midler til utvikling av et pyrolyseanlegg for biokullproduksjon ved Mære landbruksskole. Satsingen på biokull ved landbruksskolen er en del av fylkeskommunens satsing på karbonbinding i jord.
Internasjonalt er det spesielt to store hendelser som har hatt stor betydning for biokull.
Som vi tidligere har omtalt ble biokull endelig tatt inn i varmen av IPCC. Dette innebærer utarbeidelsen av en metode for å beregne klimanytte knyttet til bruk av biokull i landbruk.
Kanskje litt overraskende for mange har ikrafttredelsen av EU direktivet som begrenser innhold av tungmetallet kadmium (Cd) i kakao hatt stor betydning for biokull. Forsøk viser at høyt konsum av Cd er skadelig for mennesker, og på bakgrunn av dette har flere land, inkludert EU, satt strengere krav til lovlig innhold av Cd, blant annet i kakao. Kadmium akkumuleres i kakaobønner produsert i jord med høye Cd verdier. Dette er tilfellet i flere kakaoproduserende land som Colombia, Ecuador og Peru. Dette har ført til stor interesse for bruk av biokull i kakaoproduksjon på grunn av biokullets egenskap til å forhindre treets opptak av tungmetaller (Cd) som senere akkumuleres i kakaobønnene.
Det er flere som har tro på at et marked for kjøp av grønne CO2 kvoter vil sette fart på interessen for, og produksjon, av biokull. I 2019 ble Puro.earth som driver med nettopp dette lansert. For å kunne selge CO2 kvoter kreves det grundig dokumentering av karbonfangst og det er krav til at karbonet lagres i mist 50 år. Biokull trekkes fra som en av tre ulike metoder for karbonfangst. Den finske EBC sertifiserte biokullprodusenten Carbofex selger i dag CO2 kvoter gjennom Puro.
Snart kjenner alle til biokull
Kilde: Li, D., Zhao, R., Peng, X., Ma, Z., Zhao, Y., Gong, T., ... & Xi, B. (2019). Biochar-related studies from 1999 to 2018: a bibliometrics-based review. Environmental Science and Pollution Research, 1-11.
I løpet av de siste ti årene har den globale interessen for biokull hatt en enorm utvikling. Ikke overraskende sett det økende fokuset på kilma og utslippsreduserende tiltak.
En bibliografisk studie fra 2019 gir god oversikt over utviklingen innen biokullforskning globalt. På 20 år har antallet publikasjoner om biokull gått fra 1 i året 1999 til over 2000 publikasjoner i året. Studien viser at interessen for biokullforskning skjøt fart fra 2010 og antallet publikasjoner har siden den gang hatt en drastisk årlig økning. I løpet av det siste tiåret at verden har virkelig fått øynene opp for biokull.
At interessen for biokull ble mer omspredt i 2010 stemmer godt med situasjonen i Norge. Det første forsøket med biokull i Norge ble utført i 2009 av datidens Bioforsk, eller dagens NIBIO.
Interessen for biokull har ikke bare økt innenfor forskningsmiljøene, den har også økt blant befolkningen. For ti år siden var biokull nærmest ukjent for folk flest, i dag derimot, som klimaengasjementet er større en noen gang, har også biokull blitt et tema flere og flere får kjennskap til. Et kjapt søk på «biochar» på Instagram viser over 18.000 innlegg tagget med biokull, som er lagt ut av privatpersoner med interesse for biokull verden over. Den globale Facebook-gruppen «Biochar will change the world!» har over 3200 medlemmer, og den tilsvarende norske Facebook-gruppen «Biokull i Norge: erfaringer og diskusjoner» nærmer seg 700 medlemmer. Disse tallene viser at engasjementet og interessen for biokull brer seg langt utover bare forskningsmiljøene. Snart kjenner alle til biokull🌱
Biokull høyt på agendaen i Nantes
I slutten av januar deltok Norsk Biokullnettverk på Bio 360 en messe som samler over 100 bedrifter innenfor bioøkonomien. For første gang noen sinne ble det avhold en messe for pyrolyse og biokull.
Det var med kofferten full av forventninger jeg dro til Nantes for å delta på Regen Nantes og møte et bredt spekter internasjonale aktører for biokull.
På grunn av arrangøren Paul Stuarts interesse for biokull at det ble holdt av et eget område for biokull på den årlige Bio 360 messen. Bio360 består av tre parallelle messer som samler aktører innenfor tre ulike segmenter for bioenergi; biogass, energi fra tre og avfallresurser.
Som en del av Regen Europe messen ble det tilegnet et eget område for biokull og pyrolyseteknologi. Det var lagt opp til to fulle dager med innlegg om biokull fra blant andre International Biochar Initiative, Agriculteurs Composteurs de France og European Biochar Industry Consortium. Det var tydelig at biokull var et hett tema på messen, og salen var full når det ble snakket om biokull.
Ekstra morsomt var det at flere fra bransjen har fått øynene opp for biokullaktiviteten som foregår i de nordiske landene.
Biokull tatt inn i varmen av IPCC
Av Adam O’Toole
Nasjonale klimagassregnskap skal følge internasjonale retningslinjer, nøye utarbeidet av FN’s Klimapanel (IPCC). Disse retningslinjene inneholder detaljerte metodebeskrivelser for beregning og rapportering av utslipp av klimagasser fra alle sektorer, inkludert jordbruk og skog. Retningslinjene er utarbeidet av ledende forskere innenfor sitt felt, basert på tilgjengelig forskning. Den siste versjonen av IPCC retningslinjer ble utgitt og 2006, og i 2019 ble det vedtatt en oppdatering av gjeldende retningslinjer basert på ny forskning (2019 Refinement). I den oppdaterte versjonen, 2019 Refinement, er metode for beregning av utslipp fra bruk av biokull inkludert.
Når nasjonale klimaregnskap utarbeides kan hvert land velge fritt mellom å bruke såkalte «Default» utslippsfaktorer publisert av IPSS, en såkalt Tier 1 tilnærming, eller de kan ta i bruk egne utslippsdata (Tier 2 tilnærming). De kan også bruke en Tier 3 tilnærming som baserer seg på faktiske målinger for utslipp og opptak av klimagasser i hvert enkelt land. Slike faktiske målinger kan for eksempel gjøres ved overvåkning av skogvekst ved hjelp av satelitter.
Den nyeste versjonen av IPCCs retningslinjer, 2019 Refinement dokumentet, beskriver et utgangspunkt for metodeutvikling av en Tier 1 modell for biokull. Metoden gjelder kun tilførsel av biokull til landbruksjord hvor det dyrkes korn eller gras. Tilførsel av biokull til skog, urbane arealer, utmark, og våtmark er ikke inkludert. Denne modellen er kun basert på total mengde biokull tilført landbruksarealet per år gitt i tonn tørrstoff. Det er også nødvendig å kunne dokumentere råstoffkilde en biokullet og temperaturen ved pyrolysering.
Tabellene under viser datagrunnlaget lagt til grunn for Tier 1 forslaget og inneholder gjennomsnittlig karboninnhold i biokull fra ulike råstoffkilder produsert ved ulike temperaturforhold. Tallene er basert på forskning fra de siste 10 årene.
Ligningen for å bestemme karbonlaringseffekten til biokull ved bruk av Tier 1 metoden er:
I klimaregnskapet må denne ligningen må gjentas for hvert enkelt råstoff og produksjonsprosess og til slutt summeres slik at en oppnår en summert sluttsum på total mengde karbon lagret årlig for hvert land.
I 2019, publiserte NIBIO en rapport hvor denne ligningen er lagt til grunn for å estimere potensial for karbonlagring fra biokull av ulikt råstoffopphav i Norge.
Mens denne Tier 1 metoden fortsatt er under utvikling er det åpent for at hvert enkelt land kan dokumentere og bokføre nasjonal karbonlagring fra bruk av biokull via en Tier 2 eller Tier 3 tilnærming.
En Tier 2 tilnærming forutsetter at man har tilgang på samme type data som for en Tier 1 tilnærming, men det krever også mer landsspesifikke data. Slike landsspesifikke data kan for eksempel være lokasjon for spredning av biokull, dokumentasjon av salg og eksport av biokull fra produsenter eller forhandler. I nasjonale klimaregnskap må man inkludere biokull produsert i landet selv om det for eksempel eksporteres og brukes i et annet land.
En Tier 3 tilnærming vil datagrunnlaget være avhengig av hvilke prosesser som er inkludert og hvilke miljøvariabler som er nødvendige innspill til modellen. Dette kan for eksempel innebære inkludering av detaljerte effekter som karbon priming effekt.
Siden 2019 Refinement dokumentet fortsatt er relativt nytt, vil det ta tid før nasjonale myndigheter tar stilling til utvikling av en Tier 2 metode. Det er likevel ikke usansynlig at dette kan komme innen få år med tanke på at det allerede tas i bruk en Tier 2 tilnærming for rapportering av endring i karboninnhold i mineraljord. Det vil si at det allerede finnes datagrunnlag (kart, jordtyper) som kan implementeres i en Tier 2 metode for biokull i Norge.
Norsk Biokullnettverk har samlet flere av de store og viktige aktørene for biokull i Norge, noe som gir gode forutsetninger for innhenting av data på biokullproduksjon, salg og bruk i Norge. Det at Norsk Biokullnettverk samler aktører innenfor næring, forskning og myndigheter kan gi Norge et fortrinn i utvikling av en Tier 2 metode for biokull sammenlignet med andre større land.
At IPCC nå utvikler en Tier 1 metode for biokull et steg i riktig retning og vil være et godt verktøy for land som tar i bruk eller produserer biokull.
Ny og grundig litteraturstudie om biokull
Nylig publiserte NTNU PhD student Alexandre Tisserant og hans veileder Pr. Francesco Cherubini en litteraturstudie av klima- og miljøfotavtrykket til biokull, sett fra et livsløpsperspektiv. Litteraturstudien ser på hvordan biokull kan påvirke klima, mattrygghet, økosystem og toksisitet. Studiet påpeker biokulls positive jordforbedringsegenskaper og at det generelt er lav miljørisiko forbundet med bruk av biokull. Studiet belyser etterspørselen etter en god, universell modell for å utføre gode bærekraft, klima- og miljøanalyser for ulik bruk og produksjon av biokull.
Alexandre er også knyttet til CarboFertil prosjektet som er finansiert av Bionær programmet og ledet av Dr. Daniel Rasse på NIBIO.
CarboFex (FI) – Den første EBC sertifisert biokullprodusenten i Skandinavia
Med over et års kontinuerlig drift kan CarboFex fra Finland feire at de har blitt det første biokullprodusenten i Skandianvia som har fått sin produksjonsprosess godkjent under det European Biochar Certificate (EBC). Sertifikatet er en frivillig standard forvaltet av European Biochar Foundation, og dekker flere aspekter av biokullproduksjon: Bærekraftig uttak av biomasse, transportdistanser fra råstoff til anlegg, biokullkvalitet, karbonstabilitet, og HMS. Retningslinjene er forskningsbaserte og i kontinuerlig revisjon etter som ny kunnskap kommer til bordet.
CarboFex tilbyr både biokull som et produkt til kunder i Skandianvia og deres egen pyrolyse-fjern varme teknologi. Anlegget består av en kontinuerlig sakte pyrolyse skruereaktor, hvor biokull er produsert fra treflis, og ca. 70% av syngasser er brent i en boiler for fjern- eller nærvarme. Et bioolje/treeddik produkt er også produsert som kan brukes som startebrensel eller til ulike formål. I forhold til Kim Lehiö, markedssjef for CarboFex, har flere firmaer i Norge allerede tatt kontakt og vist interesse for deres teknologi. Biokull i en Carbofex reaktor kan også oppgraderes til aktivt kull med damp- eller syre behandling. På den måten er det flere muligheter for biokullprodusenter til å utvikle produktlinjer, inkluderende jordprodukter, filtermedia, dyrefôr tilsetninger, og high tech karbon applikasjoner (f.eks semiconductors, batterier).
Fakta:
Biomasse forbruk: 400-500 kg /timer
Biokull utbytte: 100-140 kg/timer (20-35%)
Årsproduksjon: 700 tonn biokull, 1 MW varme
Driftstid/år: 5000-7000 timer
Investeringskostnad: 1-2 M. Euro, avhengig av system oppsett
Biokull salgpris: 270 € /m3 + VAT
405 € /1.5 m3 + VAT
• Biokull fra Carbofex har både økologisk og EBC sertifisering
Biokull fra skogsavfall og returvirke
Maskinen kan prosessere 15-20 tonn / time og man kan regne å få ut ca. 7% utbytte biokull. Det er en forholdsvis lavt utbytte prosent sammenlignet med annen pyrolyseteknologier, men vil uansett utgjøre en store volum biokull med tanke på hvor mye biomasse som kan mates gjennom maskinen hver timer.
En ny teknologi utviklet I USA fra ROI-Equipment kan være en interessant løsning i Norge for økt materiale gjenvinning fra overskuddsbiomasse. Returvirke fra byggebransjen er noe som innsamles i store mengder ved gjenvinningsstasjoner over hele landet. Som i dag er denne ressursen en av de billigste råvarene og selges videre som brensel flis til fjernvarme anlegg i Norge og Sverige. Det nye EU-avfallsdirektivet som har trådt i kraft og som vil bli gjeldende i Norge, krever en økt innsats for materialgjenvinning kontra energiutvinning. Dette innebærer at treavfall i en større grad blir gjort om til nye produkter, f.eks. sponplater eller trekasser.
Produksjon av biokull kombinert med bioenergiproduksjon kan være et steg mot økt materialgjenvinning i den forstand at biokull brukes som en ingrediens i nye produkter (f.eks. hagejord, anleggsjord, biofilter).
Prisen for en Carbonator-500 som er deres største utgave ligger på 598 000 USD (5,1 MNOK 2018). Pris fro Enviro-350 er 550 000 USD (4,97 MNOK 2018).
Vi tok kontakt med ROI-Equipment for å høre mer om deres teknologi som er tilpasset konvertering av returvirke. Maskinen er bygget med en kraftig Catepillar motor, og kan beskrives som en containerovn på belter. Ovnen tar imot returvirke, heltre og hageavfall uten flising og lastes rett opp i forbrenningskontaineren ved hjelp fra en traktor eller anleggsmaskin med klypetang. Her sparer man på flisingskostnader og fortørking av flis ved mellomlageret og flissentralen.
Brenselet antennes fra en sidesluk, og kraftig luft tilført over biomassen sørger for nesten fullstendig forbrenning av avgassene. I bunnen ligger det en skrue som fører biokull ut av kontaineren. På vei ut finnes det en kraftig magnet som separerer ut spiker og andre metallgjenstander som følger med returvirke.
ROI rapporterer at biokull fra tre som har blitt testet i lab viser Fixed-C innhold av mellom 75-85%, pH 10, Spesifikk overflate 360 m2/g. Fuktighet i biokull kan styres for ulike behov mellom 10-70%.
Ulempen med denne teknologi er at varmen blir ikke utnyttet til noe særlig grad. Det er lite sannsynlig at man vil finne en nærliggende varmebehov hvor biomasse finner seg (i skogen, eller gjenvinningsstasjonen). Derfor, er forretningsmodellen basert på en scenarioet hvor det lønner seg å redusere transport kostandene knyttet til flytting av returvirke, og hvor det er et betalende marked for biokull som er produsert.
Norge godt representert på biokull studietur
Biokull produksjon er fortsatt i en tidlig fase i Norge, men vi merker for tiden stor interesse fra næringslivet og bønder for mer informasjon om biokull og pyrolyseteknologi. Det var med denne tanken at vi organiserte en gruppe bestående av forskere, forretningsfolk, og bønder som dro sammen på en studietur til Østerrike i juni 2018, for å lære mer fra andre som har vært tidlig ute med bruk av pyrolyseteknologi og kommersialisering av biokullholdige produkter. Studieturen var arrangert av The International Biochar Initiative (www.biochar-international.com) og verten i Østerrike var Gerald Dunst og hans selskap Sonnenerde, som produserer kompost, jord, og biokull til ulike formål.
Studieturen inkluderte besøk til flere pyrolyseanlegg, hvor biokull blir produsert til kompostjord og tilsetning i dyrefôr. Deltagerne var også med på tur til 2 gårder som er involvert i Kaindorf Eco-region humusprogrammet. Her er bøndene betalt for hvert tonn C som de kan bygge opp i matjordlaget over en 5-årsperiode. Pengene kommer fra bedrifter som betaler inn til programmet som en måte å kompensere for sitt eget CO2-utslipp. Programmet startet i 2008, og nå inkluderer det flere hundre bønder fra hele Østerrike. Gerald Dunst, som leder programmet forteller at bedriftene er villig til å betale mer til bøndenes prosjekt enn de ville gjort for å betale for EU-karbonkvoter, fordi deres prosjekt var et av få eksempler hvor man kan vise til faktisk C-fangst og hvor du kunne se forskjellen med egne øyne ( i form av mørkere matjord). Gerald tilføye at de faktisk har mer etterspørsel fra bedrifter enn de klarer å dekke med de bøndene og arealet de har til disposisjon. De norske deltagerne fikk stor læringsutbytte fra turen og flere har tatt steg mot implementering av sine egne planer for biokull- og pyrolyseutvikling.
