Viten

Svinebillig møkkavarme

Vi spiser stadig mer kjøtt. Det betyr at også møkkahaugene vokser rundt på norske gårdsbruk. Det fører til store utslipp av klimagassen metan.

To smarte forskere fra Telemark har løst et teknologisk problem som kan føre til klimarevolusjon i landbruket – over hele verden.

  • Ole Mathismoen
    Ole Mathismoen
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.
  • Denne artikkelen ble først publisert i 2015.

Er du klar for en god klimanyhet? Ta en kikk på dette:

Problem:

  • Husdyrmøkk fører til enorme klimagassutslipp
  • Teknologi for å samle og bruke metangassen har til nå være komplisert, dyr og avhengig av store statlige subsidier.

Løsning:

  • Ny oppfinnelse gjør teknologien lett tilgjengelig og rimelig.
  • Husdyrmøkk kan nå bli klimavennlig energiressurs.
  • Det tok dem 20 år. Rune Bakke og Jon Hovland har utviklet en biogassreaktor som enhver kjøtt- og melkebonde bonde kan ha råd til.

Sondre Skoglund vil om ikke lenge få mye av varmen grisene hans trenger fra grisenes egen møkk. Under andre himmelstrøk kan biogass fra reaktoren brukes til kjøling.

Klimaverstinger

Griser og kuer leverer nemlig ikke bare kjøtt og melk. De er også klimaverstinger.

Møkka fra kjøtt- og melkeproduksjon er den største kilden til metanutslipp i Norge. Og metan er en svært potent klimagass. I atmosfæren har hvert metan-molekyl 21 ganger så stor oppvarmingseffekt som CO2.

Det er en viktig grunn til at landbruket er blant de store klimasynderne. I Norge står landbruket for 12 prosent av klimagassutslippene, globalt for hele 24 prosent.

Grisebonde Sondre Skoglund har stappfull møkkakjeller. Fremover vil den forsyne ham med både varme og bedre samvittighet I tillegg til som gjødsel på jordene.

2500 griser og et berg av møkk

Sondre Skoglund er grisebonde på Ødegården i Bjørkedalen utenfor Porsgrunn. Han selger 2500 smågris og avlspurker til kjøttprodusenter hvert år. Det betyr at han må håndtere 3000 kubikkmeter med grisemøkk i året. Under lagring og håndtering slippes det ut mye metan.

Skoglund ønsker å drive mest mulig klimavennlig og bærekraftig. Derfor har han stilt gården til disposisjon for at de to forskerne, Bakke og Hovland, skal få teste ut et fullskala pilotprosjekt.

Og alt har gått stort sett som planlagt så langt. Det funker, men er fortsatt en del ting til som må på plass.

Det er svært mye vann I grisemøkk fra modern fjøs. Det er både en utfordring og fordel når man skal lage biogass.

Trenger store subsidier

Store biogassreaktorer er for lengst i drift flere steder i verden. Så selve metoden for å skape energi fra biogass har vært kjent lenge. Men de store reaktorene er dyre både å bygge og drifte. De fleste er avhengig av statlige subsidier. I Tyskland brukes biogassreaktorer som et statsfinansiert klimatiltak. Men økonomisk suksess er det ikke, og klimaeffekten bestrides fordi de i stor grad bruker mais som råstoff.

De billigste reaktorene for en typisk norsk gård har til nå kostet mellom 2,5 og 3,5 millioner kroner. En utenkelig sum for en enkelt bonde.

Bønder bor spredt. Å bygge én stor reaktor for flere gårder vil bli altfor dyrt og komplisert. Derfor ville Rune Bakke og Jon Hovland bygge en liten rimelig reaktor. Målet var under én million kroner. Det var ikke gjort i en håndvending.

Professor Rune Bakke (t.v.) og sjefsforsker Jon Hovland har brukt tusenvis av timer i laben.

De nektet å gi opp

De to startet samarbeidet i 1995. Bakke var professor på Høyskolen i Telemark, Hovland arbeidet i Norsk Hydros landbruksavdeling.

De skulle finne en metode for hvordan man kunne utvinne biogass fra husdyrmøkk, etter at EU hadde kommet med nye krav til hvor mye nitrogen bønder fikk lov å spre på jordene sine. Dette skulle hindre høye nivåer av nitrat i grunnvann, og dermed også i drikkevann.

De kom et stykke på vei, men slet med å få til en billig og effektiv nok teknologi. I 1999 trakk Hydro seg fra prosjektet. Bakke fikk overta rettighetene til det de hadde funnet ut og fortsatte å forske alene med hjelp fra studenter og doktorgradstudenter. Han var blant annet med på å utvikle biogassanlegg for matavfall.

-Jeg ville ikke gi opp. Halvparten av potensialet for biogassproduksjon i Norge finne i husdyrmøkka. Og møkka fører til store unødvendige klimagassutslipp, sier Rune Bakke.

I 2007 sluttet Jon Hovland i Hydro og begynte i forsknings-stiftelsen Tel-Tek, som i sin tid ble stiftet av Telemark fylke og andre. Hovland og Bakke gjenopptok prosjektet. Utallige nye labforsøk, nye beregninger og mye, mye tenking og diskusjon.

Bondelaget ble med som heiagjeng og pådriver, og Innovasjon Norges bioenergiprogram stilte med penger.

Professor Rune Bakke og grisebonde Sondre Skoglund ved den enorme gjødseltanken som fremover vil være kilden til varme for Skoglunds griser.

Etter noen år knakk de koden!

Kort fortalt:

  • 95 prosent av møkka fra grisene er vann. Halvparten av de siste fem prosentene blir til gass. Bakke og Hovland utviklet en metode hvor de ikke kjører all møkka gjennom biogassreaktoren, kun den mest flytende. Dermed eliminerte de det store problemet med dyser og rør som stadig tettet seg.
  • Dette slammet sendes så inn i en reaktor hvor det allerede finnes en stamme med granuler – millimeter-store runde kuler bestående av flere milliarder mikroorganismer som ”spiser” møkkavannet, og produserer gass.
  • Det som skjer kan sammenlignes med en surdeig – hvor gjæren hele tiden må ”mates” med mel for å leve og utvikle seg videre. Forskjellen er at granulene mates med grisemøkk.
  • Gassen granulene produserer er metan, altså det samme som naturgass fra norsk sokkel. Denne sendes så videre til en forbrenningsovn hvor den kan brukes til å varme opp vann som så igjen varmer opp grisehuset. Energien kan like gjerne brukes til kjøling, i land hvor det trengs.
  • Å bruke gassen som drivstoff i kjøretøy vil gi størst klimaeffekt, men teknologi for dette er foreløpig ikke tilgjengelig i så liten skala som på en gård.
  • Når metanen brennes blir den omgjort til CO2 – som altså gjør langt mindre klimaskade.
Biogassreaktoren er den svarte plastbygget, gassforbrenneren står i den røde huset. Til sammen koster herligheten en halv million kroner.

Dette løste de:

Bakke og Hovlands gjennombrudd var følgende:

  • De klarte å lage en reaktor med mange nok mikroorganismer i et lite nok volum som kunne ta unna svært vannholdig råstoff.
  • De klarte å finne en metode for bare å ta ut den mest flytende delen av møkka fra grisehusets møkkakjeller.
  • De utviklet en ny design på selve reaktortanken hvor mikroorganismene har det fint og gjør jobben sin, uten at tanken måtte være så stor.
  • Og ikke minst: De har laget en biogassreaktor som koster 5-600 000 kroner. Det er overkommelig på en stor gård som trenger mye varme.
  • Vår teknologi er langt mer effektiv enn tradisjonelle biogassanlegg. Derfor har vi redusert investeringskostnadene med 70 prosent. Anlegget vil raskt være lønnsom for gårdbrukeren, det er i tillegg viktig med noe støtte fra staten både til investering og drift, for å løse noe som er et problem for samfunnet. Prisen vil bli enda lavere så snart man får i gang industriell serieproduksjon, sier Jon Hovland.

Det teknologiske gjennombruddet har allerede vagt stor interesse, ikke minst i Rogaland hvor mange store husdyrbønder sliter med stort overskudd av dyremøkk. Landbruksinstitusjoner i Sverige og Danmark har også meldt interesse.

Sondre Skoglunds drøm er en dag å kunne fylle gass fra grisemøkka direkte på traktoren.

Drømmer om å fylle på traktoren

Grisebonde Sondre Skoglund varmet tidligere opp grisehusene med strøm. De siste årene har han fyrt med tømmer. I løpet av året vil halvparten av gårdens varmebehov dekkes av fra grisemøkka.

  • Håpet er at jeg en dag kan fylle gass direkte fra reaktoren på traktorene, sier Skoglund, som opplever flere positive effekter enn bare gassvarme fra den nye reaktordriften på gården.

– Det blir bedre kvalitet på gjødselen jeg sprer på jordene, og det lukter betraktelig mindre enn det gjorde før, sier han.

Fornøyde folk. Fra venstre; Bonde Sondre Skoglund, professor Rune Bakke, pådriver Svein Guldal fra Bondelaget og sjefsforsker Jon Hovland fra tel-tek.

Null bondeutslipp om 15 år

Innen 2030 vil Bondelaget at norsk landbruk skal være klimanøytralt – altså i sum ha null utslipp. Utslipp man ikke blir kvitt, skal være kompensert med for eksempel bioenergi til samfunnet rundt.

  • Det betyr ikke null utslipp. Dit kommer vi aldri. Vi er tross alt en biologisk næring, sier Svein Guldal i Norges Bondelag. Han bruker tid på å knytte kontakt mellom bondenæringen og forskningsmiljøer og bedrifter som kan være med på å oppfylle visjonen.
  • Biogass og bioenergi generelt blir svært viktig. Vi vedtok en biogasstrategi i 2006 hvor små rimelige biogassreaktorer rundt på gårdene er ett av tre hovedmål. Nå har forskerne klart å konstruere denne med statlig støtte. Nå er det svært viktig at Staten blir med videre for å få teknologien masseprodusert og spredt, sier Guldal.

Les mer om

  1. Klimakrisen - løsningene
  2. Klima