Det grønne karbonet

Høsten 2016 var en viktig milepæl nådd, da Mona Loa observatoriet på Hawaii målte månedlig gjennomsnittlig CO₂-nivå i atmosfæren til å være over 400 ppm. Gjennom året er den laveste CO₂-konsentrasjonen i atmosfæren å finne i september, etter en lang sommer på den nordlige halvkule, hvor de boreale områdene har akkumulert enorme mengder CO₂ gjennom fotosyntesen.

Før den industrielle revolusjonen og medfølgende forbrenning av fossil energi var CO₂-konsentrasjonen i atmosfæren 280 ppm.

På ca. to århundrer har med andre ord CO₂-konsentrasjonen økt med nærmerer 50 %. Dette har ført til en voldsom global forgrønning (se fig. 1), da plantenes fotosyntesekapasitet har økt. Nå nærmer vi oss 410 ppm som laveste konsentrasjon igjennom året, se fig 2. Baksiden av økt CO₂-konsentrasjon er oppvarming av kloden og påfølgende klimaendringer.

Som for plantene rundt om på kloden vil et forhøyet CO₂-nivå i luften fremme vekst for planter inne i veksthus. Spesielt gjelder dette i grønnsaksproduksjoner. I veksthusmiljøet har vi mulighet til å øke CO₂-konsentrasjonen til over 1000 ppm. Dette gjør at vi kan øke avlingen i kulturer som agurk og tomat med 30 %! Uten denne praksisen ville man måtte øke arealet tilsvarende for å opprettholde produksjonen. Bruk av CO₂ i disse kulturene bidrar da til å øke bærekraften betraktelig!

For å gjødsle plantene pumpes CO₂ ut gjennom ‘pølsene’ under produksjonen. Deretter siver det opp mellom plantene, og fotosyntesen øker. Foto: NGF

I dag består 32 % av energiforbruket i veksthus av fossil gass. Dette skyldes at forbrenning av gass gir to goder; oppvarming av veksthusene og CO₂. CO₂en fra naturgass og propan er ren nok til føres direkte inn til plantene i veksthusene. Den inneholder ikke forurensninger som skader mennesker eller plantene.

For å øke bærekraften i veksthusproduksjon ytterligere er det mål om å bytte ut gassforbruket med fornybar energi. Spørsmålet da blir hvordan gi supplerende CO₂-mengder?
Forbrenning av biomasse gir oss dessverre ikke den samme muligheten som gass. Bioenergi produserer også CO₂, men avgassen inneholder i tillegg store mengder forurensninger som vil være skadelig for mennesker og planter. Å rense denne avgassen kan være teknisk mulig, men er svært kostbart og teknologien må utvikles ytterligere.

Et annet alternativ som da seiler opp er bruk av biogass. Forbrenning av rå biogass gjøres noen steder, for eks. på VEAS sitt anlegg på Slemmestad i Asker. Her produseres både kraft og varme. Forbrenning av rå biogass gir dessverre heller ikke røykgass som er ren nok til å bruke direkte inn i veksthus og gassen gir problemer med korrosjoner i anlegget.

Både på den magiske Fabrikken i Tønsberg og Norske Skog sin biogassfabrikk på Skogn i Trøndelag produseres det mye biogass, henholdsvis 75 GWh i Tønsberg og snart 250 GWh på Skogn. Denne biogassen er oppgradert til drivstoffkvalitet. Det vil si at den råe biogassen (som inneholder ca. 60 % metan og 40 % CO₂ + noen andre sporgasser som hydrogensulfid) renses for alt annet enn metaninnholdet og hvor den oppgraderte biogassen får et innhold på over 97 % metan. Forbrenning av oppgradert biogass gir røykgass ren nok på lik linje med røykgass fra fossil gass.

Baksiden med oppgradering av biogass er at dette er svært kostbart! Fordelene er at man kan benytte eksisterende infrastruktur i de ulike gartneriene som allerede har gasskjeler, samt benytte Lyse sitt gassnett i Rogaland, hvor det i dag distribueres naturgass. CO₂-en fra oppgraderingen (de 40 % som er i den råe biogassen) kan potensielt også benyttes direkte inn i veksthusene, som forsøkt på den magiske fabrikken i Tønsberg. Problemet her er kostbar distribusjon når CO₂-gassen bare komprimeres og ikke kjøles ned, slik som biogassen.

En annen kilde til grønn CO₂ er ved hjelp av teknologier som eksempelvis selskapet Green Cap Solutions utvikler. Her hentes CO₂ fra uteluften, konsentreres og føres inn i veksthusene. En pilot er allerede prøvd ut på NIBIO sitt anlegg på Særheim på Jæren (fig.3) og det vurderes nå flere prosjekter i forskjellige gartnerier.

Green Cap Solutions utvikler i dag teknologi for fangst av CO₂ fra uteluft som kan føres inn veksthusene (gjennom de blå pølsene på bildet) og brukes som gjødsling for plantene. Bruk av CO₂-gjødsling vil i grønnsakskulturer kunne øke avlingen med 30 %.Målet er å fase ut bruk av fossil energi i landbruket mot 2030. Muligheten til å benytte CO₂ fra fossil gass er unik for veksthusnæringen og man er avhengig av å finne en kostnadseffektiv kilde til grønn CO₂ for å lykkes. Med 10 år til denne utviklingen har vi kort tid. Utfasingen av gass er den siste biten av fossil energi i veksthusnæringen. Klarer vi målet går vi fra å være 67 % fornybar til tilnærmet 100 %.

Tekst: Martin Knoop, NGF

Denne artikkelen er skrevet som en del av Norsk Gartnerforbunds Bærekraftsprosjekt som vil bidra til informasjonsarbeid og veiledning for et mer bærekraftig landbruk. Prosjektarbeidet består av «Bærekraftshåndboken», spesielt rettet mot norsk gartneri- og hagebruksnæring. Underveis publiseres artikler som skal gjøre næringsaktører mer bevisst egen miljøpåvirkning og inspirere til konkrete tiltak. Prosjektet er støttet med midler fra Landbruksdirektoratets klima- og miljøprogram.

Mer informasjon på emnet