Plasmabehandlet husdyrgjødsel - gjødselvirkning, miljøpåvirkning og klimagassutslipp

I fremtiden må landbruket produsere mer mat på mindre areal, og med reduserte klimagassutslipp. En løsning som kan bidra er plasmabehandlet husdyrgjødsel - en ny gjødseltype som kan gi økte avlinger med mindre utslipp. Produsert lokalt på gårdsbruk med luft og elektrisitet som eneste innsatsfaktorer vil plasmabehandla husdyrgjødsel redusere behovet for kunstgjødsel og utslipp av ammoniakk og metan. Konseptet er enkelt: Ved hjelp av en plasmaprosess, der luft ledes gjennom en elektrisk generert plasma, dannes nitrogenoksider som absorberes direkte i husdyrgjødsel som nitratnitrogen. Nitratnitrogenet nøytraliserer ammoniakken i husdyrgjødselen og det dannes ammoniumnitrat. Behandlingen øker dermed husdyrgjødselens nitrogeninnhold og reduserer tap av ammoniakk, samtidig som metanproduksjonen stoppes og husdyrgjødselens organiske fraksjon bevares. Prosjektets formål er å under ulike forhold bestemme økningen i gjødselvirkning og reduksjonen i klimagassutslipp som følger av lagring og bruk av plasmabehandlet husdyrgjødsel, og med denne kunnskapen foreta prosessendringer som optimaliserer både gjødselvirkning og klimaeffekt. Teoriene om de positive effektene av plasmabehandlet husdyrgjødsel må testes i praksis under ulike realistiske forhold. Klimaeffektene må undersøkes og bevises. Det må også utvikles metodikk og dokumentasjon for hvordan klimagassreduksjonene skal telle i jordbrukets klimagassregnskap. I plasmabehandlingen ligger det mange frihetsgrader og resultatene vil benyttes til å optimalisere gjødselproduktet og forbedre prosessene. Gitt at resultatene av prosjektet er positive kan plasmabehandlet husdyrgjødsel bidra til store utslippsreduksjoner, redusert avhengighet av kunstgjødsel og bedre utnyttelse av husdyrgjødsla. Det er et steg mot økt matproduksjon med redusert klimapåvirkning.

Husdyrgjødsel anses som en verdifull ressurs i landbruket fordi viktige næringsstoffer gjenvinnes til gevinst både for den enkelte bonde og for miljøet. Men håndtering og bruk av husdyrgjødsel er også forbundet med tap av ammoniakk og metan, som hver fører med seg egne utfordringer. Tap av ammoniakk er et direkte verditap for bonden, fordi gjødselens verdifulle ammoniumnitrogen forsvinner. Samtidig bidrar ammoniakken til lokal forurensning, dannelsen av svevestøv og indirekte til dannelse av lystgass, klimagass med 273 ganger høyere klimavirkning enn CO2. I tillegg slippes metan ut fra oksygenfattige gjødsellagere, et utslipp som selv ikke installasjon av biogassreaktorer vil få fullstendig bukt med, og utgjør idag en betydelig andel av landbrukets klimagassutslipp.

N2 Applied har utviklet en plasmaprosess der luft og elektrisitet brukes til å produsere reaktiv nitrogengass. Denne nitrogengassen absorberes så i husdyrgjødselen og anriker den med nitrogen samtidig som pH senkes. På den måten økes nitrogeninnholdet og dermed gjødselverdien til husdyrgjødselen, samtidig som ammoniakk- og metantapet reduseres betraktelig.

Dette prosjektet undersøkte effekten av teknologien på husdyrgjødselens gjødselverdi. Både i form av agronomisk verdi og dens påvirkning på klimagassutslipp fra gjødsellageret. De agronomiske forsøkene har vist at nitrogenanriket husdyrgjødsel gir en betraktelig økning av gjødselverdien sammenliknet med ubehandlet husdyrgjødsel. Forsøkene har også vist at det er et forbedringspotensial for agronomisk effekt, spesielt på grass. Det siste års forsøket.

Fordi en ny gjødseltype kan ha utilsiktede konsekvenser er det viktig å se på andre agronomiske nedsider. Det er ikke funnet negativ innvirkning på hverken liv i jord (meitemark, spretthaler), mikrobiologisk aktivitet eller sviskader på planter.

Metanresultatene overskred forventningen - utslippene fra lagertankene ble fullstendig eliminert, selv om gjødseltypen ble lagret i åpne tanker i den varmeste perioden av året. Dette har en betydelig innvirkning på de totale klimagassutslippene: selv når elektrisitetsbruk og lystgassutslipp medregnes er klimagevinsten betydelig.

I løpet av prosjektet har en oppdatert produksjonsprosess blitt utviklet som vil gi en gjødsel med enda bedre agronomisk og miljømessig ytelse.

Samlet har prosjektet vært en sentral del av N2 Applieds utvikling og bidratt til å både dokumentere og øke gjødseltypens verdi for bonden og for omgivelsene.