Gräs och klöver kan ersätta importerad soja och naturgas

Om spannmålsodling varvas med odling av gräs och klöver kan Sverige producera tillräckligt med protein för att ersätta allt sojafoder som idag importeras, samt 13 procent av den importerade naturgasen. Det kan bli möjligt genom att gräset omvandlas till proteinfoder och bioenergi i så kallade bioraffinaderier. Samtidigt mår odlingsmarken bättre och binder mer koldioxid från atmosfären. Det visar en ny studie från Chalmers.

Ett bioraffinaderi är en anläggning som tillverkar produkter såsom kemikalier, energi och material, från en biobaserad råvara. Sebnem Yilmaz Balaman, som är forskare vid Chalmers tekniska högskola, har studerat hur bioraffinaderier som förädlar gräs och klöver till proteinfoder och bioenergi kan bli ekonomiskt hållbara för det svenska jordbruket.

− Tekniken har utvecklats starkt i testanläggningar de senaste åren och är snart redo för etablering, säger Sebnem Yilmaz Balaman, som har konstruerat den omfattande modell som studien baseras på.

Marken binder mer koldioxid från atmosfären

Det finns stora fördelar för både miljön och växtodlingen om spannmålsodling som vete och korn varvas med några års odling av så kallad vall, alltså gräs och klöver. Vallodling bidrar till att marken binder mer koldioxid från atmosfären och jordens bördighet förbättras, samtidigt som växtnäringsläckage och användning av bekämpningsmedel kan minska. Men det är viktigt att hitta nya användningsområden för biomassan som produceras av vallodlingen.  Här kommer bioraffinaderierna in, eftersom de gör det möjligt att omvandla gräs och klöver, som har ett högt proteininnehåll, till högvärdigt djurfoder som kan minska vårt beroende av importerat sojaprotein. Dessutom kan rester från proteinproduktionen användas till bland annat tillverkning av biogas.

Bioraffinaderiteknikens funktion och fördelar har slagits fast i tidigare studier. Kommersiella anläggningar finns i bland annat Danmark och Tyskland. I Sebnem Yilmaz Balamans modell ingår en lång rad parametrar, såsom hur stor del av åkermarken som behövs och är tillgänglig för vallodling, hur mycket lantbrukaren behöver få betalt för att vallodling skall bära sig och vad ett grönt bioraffinaderi kan betala för råvaran, samt hur långa transporter som är rimliga mellan odlare och bioraffinaderier.

−  Det är inte enkelt att konstruera en matematisk modell med råvaruproducenter, logistik, bioraffinaderier och konsumenter – som dessutom interagerar med varandra på olika sätt. Men sammantaget representerar vår modell hela systemet, säger hon.

Kan ersätta importerat sojafoder

Enligt modellen blir förutsättningarna för bioraffinaderier bäst om vallodling etableras brett – på upp till 30 procent av den åkermark som idag används för spannmålsodling. Då skulle tio större bioraffinaderier och en handfull mindre kunna drivas framgångsrikt i södra och mellersta delen av Sverige. Där finns redan från början bra förutsättningar med stora arealer spannmålsodling där en ökad vallodling skulle passa bra.

− Med en så utbredd etablering av bioraffinaderier skulle vi med god marginal kunna ersätta all importerad soja som idag används som foder och vi skulle dessutom kunna producera biogas motsvarande 13 procent av den naturgas som importeras till Sverige idag.

Vid en mer begränsad etablering av vallodling – på upp till 10 procent av den åkermark som idag används för spannmålsodling – finns förutsättningar att etablera två större bioraffinaderier, i Västra Götaland och Skåne. Att odla vall på mark som nu används för spannmålsodling skulle minska den totala spannmålsarealen i Sverige, men leder samtidigt till en förbättrad markkvalitet och positiva effekter på skördenivåerna. Dessutom minskar behovet av sojaodling i Europa och Brasilien.

− Sammantaget skulle ökad vallodling och en etablering av gröna bioraffinaderier leda till fördelar för jordbruket, klimatet och miljön, säger Sebnem Yilmaz Balaman.

Chalmersforskarna tror att det kommer att behövas fler incitament såsom miljöstöd eller nya intäkter för att få lantbrukarna att ändra sina växtföljder och odla vall för gröna bioraffinaderier. Hur kolsänkor och minskat behov av importerad fossilgas och sojaprotein kan värderas undersöker de nu i ett pågående arbete. Frågeställningen har stor aktualitet, med tanke på klimatomställningen och kriget i Ukraina som har ökat kraven på att snabbt få fram mer fossilfri energi, inte minst biometan, inom EU.

Mer om forskningen

På naturbruksgymnasiet Sötåsen i Töreboda finns ett bioraffinaderi som byggdes som en demonstrationsanläggning inom ramen för EU-projektet Green Valleys. Den nya studien, som Sebnem Yilmaz Balaman genomfört tillsammans med Göran Berndes, professor i biomassa och markanvändning, och Christel Cederberg, biträdande professor i hållbara jordbrukssystem, är kopplad till samma projekt. Studien fokuserar på jordbruksmarken i Syd- och Mellansverige och har kartlagt förutsättningarna för att introducera bioraffinaderier i den delen av landet.  Den syftar till att ge det kunskapsunderlag som behövs när beslutsfattare överväger att satsa på nya system, ny teknik och delvis ny infrastruktur för gröna bioraffinaderier.

Läs hela artikeln Towards multifunctional landscapes coupling low carbon feed and bioenergy production with restorative agriculture: Economic deployment potential of grass-based biorefineries, i tidskriften Biofpr - Biofuels, Bioproducts & Biorefining.

Artikelns författare är: Sebnem Yilmaz Balaman, Göran Berndes och Christel Cederberg som är verksamma vid Chalmers tekniska högskola, samt Håkan Rosenqvist som är fristående forskare.

Läs mer:  Large-scale deployment of grass in crop rotations as a multifunctional climate mitigation strategy

För mer information, vänligen kontakta:

Sebnem Yilmaz Balaman, forskare vid institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap, Chalmers tekniska högskola, sebnem@chalmers.se  031 772 18 35 

Bilder 
Foto: Pixabay
Foto: Christian Löwhagen/Chalmers