Norsk senter for bioenergiforskning. Årsrapport

Transkript

1 Norsk senter for bioenergiforskning 202 Årsrapport

2 Om Norsk senter for bioenergiforskning Norsk senter for bioenergiforskning er et forpliktende samarbeid mellom forskningsinstituttene Bioforsk og Norsk institutt for skog og landskap og Universitetet for miljø- og biovitenskap. Senterets mål er å styrke samarbeidet mellom eiernes forskere og dermed øke forskergruppenes kritiske masse, forskningskvalitet og produksjon. Vi skal framstå som en koordinert og ledende aktør innen bioenergiforskningen i Norge i tett samarbeid med norsk bioenergiindustri. Senterets satsingsområder er: Biovarme Biodrivstoff Biogass Bærekraft Størrelse Vi er om lag 60 forskere og doktorgradsstudenter som arbeider med satsingsområdene. Omtrent halvparten brukte mesteparten av sin tid på bioenergiforskning. Prosjektporteføljen har et årlig budsjett på millioner kr. Organisering Norsk senter for bioenergiforskning er et virtuelt senter på Campus Ås. Forskerne er ansatt hos sentereierne og har sin arbeidsplass der. Senteret har et styre bestående av en representant for ledelsen ved hver av de tre eierne. Et sekretariat bestående av senterdirektør og forskningskoordinator står for den daglige driften. Styrets medlemmer: Knut Hove, tidligere rektor, UMB, leder Harald Lossius, adm direktør, Bioforsk Arne Bardalen, adm direktør, Norsk institutt for skog og landskap Innhold Styreleder har ordet 4 Senterdirektøren har ordet 5 Forskning 6 Evaluering av senteret 2 Vitenskapelige artikler 4 Forskerutdanning 7 Internasjonalt 8 Samarbeid med næringslivet 20 Populærvitenskapelige artikler 22 Om FME-CenBio Bioenergy Innovation Centre Prosjektansvarlig: Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB) Prosjektledelse: SINTEF energi AS Tid: start 2009, varighet 5+3 år Forskningspartnere: NTNU, SINTEF, Skog og landskap, Bioforsk og Vattenfall R&D Industripartnere: Akershus Energi AS, Norges skogeierforbund, Agder energi AS, Hafslund ASA, NTE Holding AS, Statkraft Varme AS, Norske skog ASA, Vattenfall AB Nordic Heat, Norsk Protein AS, Avfall Norge, Norges bondelag, Oslo kommune Energigjenvinningsetaten, Cambi AS, Energos AS, Jøtul AS, Grant Kleber AS CenBio representerer det norske landslaget for stasjonær produksjon av biovarme og biokraft. Senteret dekker hele verdikjeder innen bioenergi, fra produksjon og høsting av jomfruelig biomasse og håndtering av organisk avfall, til konvertering til varme, kraft og gass, og bruk av biomasse og aske etter energiuttak. CenBio arbeider med å ta i bruk tilgjengelig biomasse, forbedre bioenergikjedenes samlede effektivitet (virkningsgrad) og dokumentere bærekraft for de ulike verdikjedene. Senteret har en egen forskerskole. På side 23 finner du noen resultater fra CenBio i stikkordsform. Forsidefoto: Svein Grønvold. Grafisk design: Svein Grønvold, Trykk Follotrykk AS

3 Styreleder har ordet Senterdirektøren har ordet 202: Evaluering og fornyet plattform for senteret Styret gjennomførte i 202 en evaluering av samarbeidet i Norsk senter for bioenergiforskning. Vi ønsket på eierinstitusjonenes vegne å få tilbakemeldinger fra både eksterne samarbeidspartnere og de interne forskningsmiljøene på Campus om oppnådde resultater, og ikke minst om hvorvidt Ås-miljøet etter 5 år samarbeid gjennom senteret har lykkes med å fremstå som et samlet kompetansemiljø på bioenergiområdet. Som i alle evalueringer fikk senteret sin fortjente porsjon ros, og i tillegg ble det påpekt viktige forbedringspunkter som vi skal arbeide videre med. Senteret oppfattes eksternt som en fellesportal for bioenergiforskningen på Campus Bioenergiforskningen har økt betydelig i volum og bredde i senterets levetid Publiseringen av vitenskaplige resultater er kraftig forbedret Blant forbedringspotensialene noterer vi Det er fortsatt fragmentering og delvis overlapping i bioenergiforskningen hos eierne Senteret kan bli klart bedre på formidling av Campus totale faglige potensiale overfor norsk næringsliv og bidra til å skape samarbeidspartnere innen EU-systemet Forskerne på Ås må tilta seg en tydeligere stemme i debatten om bærekraftig bruk av bioenergi På bakgrunn av resultatene fra senterets fem første år besluttet eierne ved årsskiftet å skrive en ny samarbeidsavtale, der senterets arbeid fortsetter, med et tydelig mandat om å utvikle integreringen av det indre samarbeidet, slik at det samlede fagmiljøet på Ås fremstår ennå tydeligere nasjonalt og internasjonalt som et miljø der de samlede faglige ressursene forskere, studenter og laboratorier spiller sammen for å styrke kunnskapsgrunnlaget for en bærekraftig og lønnsom bruk og utvikling av bioenergi som energikilde. Eierne har dermed pekt ut retningen for neste femårsperiode. Styret ser fram til arbeidet med å realisere forventningene til bioenergiforskningen på Campus, og vil gjøre sitt for at de ressursene som eierne forvalter kan gi ennå bedre samfunnsnytte gjennom fordypet samspill mellom universitetet og forskningsinstituttene på Ås. Knut Hove Styreleder EnergiX, evalueringer og ordrebok 202 ble startåret for Forskningsrådets største program, EnergiX, hovedprogrammet for forskning på fornybar energi. Bioenergi har her fått en tydelig plass. X en i navnet spiller på det ukjente og en ny tiårs periode. Bioenergisenteret har bidratt med innspill i utviklingen av EnergiX, og flere av innspillene er tatt til følge. Årsrapporten inneholder noen forskningsglimt. Enzymforskningen, der vi anvender naturens egne hjelpere til å omdanne den tungt nedbrytbare cellulosen til sukker, er i verdensklasse. Stadig nye funn av nyttige enzymer åpner nye muligheter for å lage biodrivstoff fra skogen. Fjernvarmeselskapene ønsker å bruke rimelig brensel som greiner og topper dersom leveransene er stabile. Laserskanning viser seg nå å være en effektiv måte å finne volum av både stammer, greiner og topper på. Dermed blir det enklere å planlegge leveranser i tid og mengde. Skogøkologiforskerne arbeider nå med veileder for hvordan vi kan hente ut alt fra treet uten å skape negative konsekvenser for nærings- og karboninnholdet i skogsjorda eller for det biologiske mangfoldet i skogvegetasjonen. Bioenergibransjen kan hente råstoff fra sjøen, ikke bare fra landjorda. Tang og tare er godt egnet til å lage biogass av, helst blandet med halm eller annet karbonrikt materiale. Biogassforskningen viser at gassutbyttet blir svært høyt ved å forbehandle de beste blandingene med 200 graders damp før de går inn i biogassreaktoren. 202 ble også et evalueringens år. Vårt strategisk viktige og omfattende samarbeid mellom campus Ås og campus Trondheim gjennom FME prosjektet, CenBio ble preget av forberedelser til midtveisevalueringen. Ut talelsen fra en ekstern evalueringskomite får betydning for hvor lenge Forskningsrådet vil la prosjektet vare. Resultatet vil foreligge i 203. Også Norsk senter for bioenergiforskning ble evaluert av en ekstern komite i 202. Tilrådingen var å fortsette, men gjøre noen organisatoriske og praktiske endringer. Sentereierne valgte å følge tilrådingen. Produksjonen av vitenskapelige artikler til vitenskapelige tidsskrifter øker stadig, men sett i forhold til prosjektporteføljen burde den vært høyere. Stimulering til vitenskapelig publisering er nå høyt prioritert. Den samlede prosjektinntekten ble 50 millioner kr i 202, ned 2 fra 20. Vi har imidlertid fått innvilget nye prosjekter for 22 millioner kr i løpet av året. For 203 betyr det at omsetningen dermed øker igjen. Vi går inn i 203 med kontraktfestede prosjekter for 60 millioner kr. Det er omtrent det vi har kapasitet til. Med full ordrebok ved slutten av 202 kan vi se 203 lyst i møte. Odd Jarle Skjelhaugen Senterdirektør Knut Hove. Foto: Håkon Sparre, UMB Odd Jarle Skjelhaugen. Foto: Signe Beate Skjelhaugen 4 5

4 Forskning Når FME-CenBio finansieringen (7.5 mill kroner i 203) er inkludert, omsatte Bioenergisenterets eiere prosjekter for rundt 50 millioner kr i 202. Kontraktfestede prosjekter for 203, inkludert Cenbio, er omtrent 60 millioner kroner, og drøyt 37 millioner kroner så langt for 204. Senterpartnerne samarbeider i omtrent en tredjedel av prosjektene. Forskerne og sentersekretariatet utarbeidet og sendte inn 2 prosjektsøknader i 202 med samlet søknadsbeløp til Skog og landskap, Bioforsk og UMB på omtrent 52 millioner kr. Så langt er seks innvilget. De innvilgede prosjektene har verdi på noe over 22 millioner kr for de samlede prosjektperiodene. Dette gir et tilslag på 50 % målt i antall og 42 % målt i kroner. Alle kontraktsfestede beløp er inkludert i figuren under. 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 0,0 0,0 2, 9,0 20,3 28,0 6,3 6,3 5,0 Kontraktsfestede inntekter 22,9 25,2 9, 20,9 0,0 24,5 8,3 5,3 7,5 6,3,3 2,8,4 7,9 7,8 Samlet årlig omsetning for forskningsprosjektene for perioden og kontraktfestede prosjekter for perioden Inntekter over CenBios budsjett er satt til 203-beløp til og med ,4 9,6 UMB Bioforsk "2009 "200 "20 "202 "203 "204 "205 "206 "207 SoL 6,2,4 3,6 Bioressurser Prosjekttittel Finansiering Prosjektledelse Wood based energy systems from Nordic forests (Enerwoods) Nordic Energy 2050 Skog og landskap Bruce Talbot Biomass allocation of individual birch trees along an Norges forskningsråd Skog og landskap environmental gradient (Doktorgradsstipend) Bionær Rasmus Astrup Wood based energy systems from Nordic forests Nordic Energy 2050 Skog og landskap (Enerwoods) Bruce Talbot FORest management strategies to enhance the MITigation EU Knowledge Based Bio UMB potential of European forests (FORMIT) Economy (KBBE) Birger Solberg Gjødsling av skog, effekter på volum Utviklingsfondet for Skog og landskap biomasse, karbonbudsjett og økonomi skogbruket Kjersti Holt Hanssen Sustainable utilization of forest resources in Norges forskningsråd Skog og landskap Norway Bionær Bionær CenBio WP.2 Logistics Norges forskningsråd Skog og landskap FME Bruce Talbot CenBio WP.3 Biomass and residue characteristics Norges forskningsråd SINTEF and quality FME Judith Sandquist CenBio WP.4 Residues upgrading and use Norges forskningsråd Bioforsk FME Trond K Haraldsen Glimt fra forskningen Økologiske konsekvenser av å fjerne hogstavfall Kontakt: Nicholas Clarke, Skog og landskap Høsting av greiner og topper etter hogst kan øke risikoen for uønskede effekter på skogens økosystemer. Vi har sett spesielt på jordvann og jordkarbon. Jordvannets innhold av plantenæringsstoffer ble undersøkt i felt. Konsentrasjoner av næringsstoffer i jordvann er vanligvis forhøyde i noen år etter stammehogst. Etter heltrehogst er disse konsentrasjoner høyere der grothaugene har ligget, men ikke forhøyde i områder der grot har blitt fjernet. Avrenningen øker etter hogst, så det blir tap av næringsstoffer i en periode på flere år, til ny vegetasjon har vokst frem. På en større skala (landskap skala over mange år), har næringstap fra hogst sannsynligvis liten betydning. Effekter av heltrehogst sammenlignet med stammehogst på jordas karboninnhold er svært variabel, men det er en tendens til tap av karbon fra den øvre mineraljorda etter heltrehogst. Om dette tap beror på økt nedbrytning, blir det tap av CO 2 til atmosfæren. Men det kan finnes andre forklaringer, for eksempel mindre tilførsel av strø. Vi har kartlagt lovgivning, veiledere og sertifiseringsordninger for å redusere risikoen for ikke-bærekraftig uttak av skogressurser i land med omtrent samme naturgitte forhold som i Norge. Noen land har svært detaljerte veiledere om for eksempel bevaring av næringsinnhold i jorda og reduksjon av terrengskader. Vi vil lære av disse landenes erfaring. Innsamling av grener og topper. Foto: Kjersti Holt Hanssen 6 7

5 Biogass Prosjekttittel Finansiering Prosjektledelse Biogas reactor technology for Norwegian agriculture Norges forskningsråd Bioforsk (BIONA) Energix Roald Sørheim Effect of farmyard manure biogas digestion on important Norges forskningsråd Bioforsk soil characteristics -establishment of a long-term study Energix Anne-Kristin Løes under Norwegian conditions (SOILEFFECTS) Recycling of nutrients in biogas residues for robust and Norges forskningsråd Bioforsk productive cropping systems Investigations at field, farm Matprogrammet, ERA-NET Anne-Kristin Løes and community level (REFILL) Organic Core II Documentation of energy production and GHG emissions in Forskningsmidler over Bioforsk a farm level biogas plant digesting animal manure and various jordbruksavtalen (JA) Ingvar Kvande types of fish waste From biomass to biogas - an integrated approach towards Norges forskningsråd UMB sustainable recovery of energy and nutrients Energix Vincent Eijsink Development and verification of an innovative full life EU UMB sustainable approach to the valorisation of municipal Environment Vincent Eijsink solid waste into industrial feedstocks (Waste2Go) Fixation of nutrient elements in digestate Norges forskningsråd Bioforsk Energix Tormod Briseid Coordinating and leveraging regional knowledge for EU OREEC initiating a sustainable and optimized EU waste to Region of knowledge Kjetil Storvik energy programme (COOLSWEEP) Upgrading biogas and dual-fuel technology SLF UMB John Morken Biodrivstoff og termoenzymatisk forbehandling Prosjekttittel Finansiering Prosjektledelse Biomass2Products Norges forskningsråd Borregaard Brukerstyrt Martin Lersch innovasjonsarena (BiA) Enzyme technology for next generation biofuels Norges forskningsråd UMB Energix Vincent Eijsink NNB - New Norwegian Biorefinery Norges forskningsråd Borregaard Brukerstyrt Martin Lersch innovasjonsarena (BiA) Innovative Enzyme technology for biomass conversion Norges forskningsråd UMB Fri prosjektstøtte (FRIPRO) Vincent Eijsink Lignoref - lignocellulosics as a basis for second generation Norges forskningsråd UMB biofuels and future biorefineries Energix Vincent Eijsink Learning from the locals: A metagenomic investigation into EU Marie Curie IIE UMB the plant biomass degrading capacity in Norwegian native Phil Pope herbivores Carbon Capture in Molten Salts Norges forskningsråd UMB Forskning, utvikling og Espen Olsen CLIMIT Enzyme development for Norwegian biomass mining Norges forskningsråd UMB Norwegian biodiversity for seizing Norwegian Bioteknologi for verdi- Vincent Eijsink opportunities in the bio-based economy skaping (BIOTEK202) Miljøvennlig transport i dagligvarebransjen ASKO as UMB Birger Solberg Documentation of biogas at Tomb SLF UMB Kristian Fjørtoft CenBio WP 2.4 Anaerobic Digestion Norges forskningsråd Bioforsk FME Roald Sørheim Glimt fra forskningen Gjødslingseffekter av organisk avfall og bunnaske Trond Knapp Haraldsen, Bioforsk Den store utfordringen ved bruk av organiske avfallsprodukter som gjødsel er at de sjelden har optimal sammensetning av næringsstoffer i forhold til plantenes behov. I sin masteroppgave prøvde Eva Brod ulike typer N- rikt organisk avfall (kjøttbeinmel, kompostert fiskeslam og to varianter av industrikompost) som gjødsel med og uten blanding med bunnaske av trevirke. Italiensk raigras var forsøksvekst. Forsøket viste at nitrogengjødslingseffekten av de N-rike gjødseltypene regulerte tilveksten, og forsøksjorda ga såpass stort bidrag til kaliumforsyningen at tilførsel av bunnaske i liten grad påvirket tilveksten. Restmengdene av løselig fosfor og kalium i jorda etter avsluttet forsøk viste at asken kan bidra til fosfor og kaliumforsyningen i mer næringsfattig jord. Vekst av raigras med tilførsel av 5 kg N/daa kjøttbeinmel (til v.) og kalksalpeter og bioaske (til h.) Foto: Eva Brod 8 9

6 Alger Prosjekttittel Finansiering Prosjektledelse Conversion of solar energy to infrastructure-ready transport Nordic Energy Research Bioforsk fuels using aquatic photobiological organisms as the Kari Skjånes hydrocarbon feedstock producer (AquaFEED) Use of solar energy for CO2 capture, algae cultivation and Norges forskningsråd Bioforsk hydrogen production Energix Stig Borgvang Bærekraft - økonomi og økologi Prosjekttittel Finansiering Prosjektledelse Ecological conseques of increased biomass removal from Norges forskningsråd Skog og landskap Norwegian forests (ECOBREM) Bionær Innovativ utnyttelse av aske fra trevirke for økt verdiskaping Norges forskningsråd NTI og bærekraftig skogbruk Bionær Decision support models for increased harvest and climate- Norges forskningsråd Skog og landskap motivated forest policies (ClimPol) Bionær Energi- og klimaeffektive regioner nye metoder og verktøy Regionale forskningsfond Østfoldsforskning for energi- og klimaarbeid i offentlig og privat sektor Oslofjordfondet Ole Jørgen Hansen (KlimaReg) Fleksibelt samspill mellom el-kraft og termiske energi i Norges forskningsråd ENERGI NORGE AS framtidens smarte energisystem (Flexelterm) Energix Per Arne Karlsen Glimt fra forskningen Måling av greinbiomasse ved hjelp av laserskanning Kontakt: Knut Marius Hauglin, UMB En skogbruksplantakst er et viktig verktøy for å sikre en effektiv og bærekraftig utnyttelse av skogressursene. Bruk av laserskanning fra fly har vist seg å være en svært effektiv måte å innhente data til skogbruksplantakster på. Metoden benyttes i dag som standardprosedyre i de fleste takster for å beregne stammevolum. CenBio WP 4.2 Ecosystem management Norges forskningsråd Skog og landskap FME Nicholas Clarke CenBio WP 4.3 Costs, markets, policies and integrated Norges forskningsråd UMB sustainability analyses FME Birger Solberg CenBio WP 5.2 Knowledge transfer and dissemination Norges forskningsråd UMB FME Odd Jarle Skjelhaugen Med økt uttak av greiner og topper til bioenergiformål er det naturlig å inkludere også disse delene av treet i taksten. Vi har derfor utviklet og testet takstmetoder for masseberegning av greiner og topper. Forskningsresultater viser at ved å bruke laserskanning kan masseberegning av greiner og topper på bestandsnivå inkluderes i en standard takst i tillegg til beregning av stammevolum. Data fra laserskanning av skog visualisert slik at vi ser enkelttrær og terreng fra siden. Grafikk: Knut Marius Hauglin 0

7 Evaluering av senteret Avtalen om Norsk senter for bioenergiforskning ble evaluert av en ekstern komite i 202: Komiteen fikk denne sammensetningen: Ole Jørgen Hanssen, Østfoldforskning, leder Trond Værnes, Norges forskningsråd Kari Asheim, Norsk fjernvarme Olav Arne Bævre, Bioforsk, medlem/sekretær Basert på spørreskjemaer og intervjuer med interne aktører i eierorganisasjonene, aktører med direkte tilknytning til senteret, med industri, næringslivsorganisasjoner, myndigheter, forvaltning og eksterne finansieringskilder kom komiteen frem til følgende vurderinger og anbefaling:. Bioenergisenteret har i varierende grad oppfylt forventninger fra oppstarten. Forventningene hos eierorganisasjonene, forvaltning, myndigheter og Forskningsrådet er i stor grad oppfylt. Forventningene hos enkelte forskergrupper, i næringslivet og bransjeorganisasjoner er i mindre grad oppfylt. Dette skyldes ulike forventninger, og at senteret har oppnådd bedre resultater på noen områder enn andre. 2. Komiteen mener at senteret har bidratt til a. bedre arenaer for samhandling internt mellom eierne b. samlet og helhetlig synliggjøring av forskningen og forskningsresultatene fra eierne c. flere og bedre søknader på en del forskningsområder, større prosjektportefølje og flere prosjekter med kobling mot viktige samarbeidsparter og næringsaktører d. gjennomslag for FME CenBio med grunnlag for langsiktig FoU og kobling mellom det naturviten - skapelige miljøet hos eierne og teknologimiljøet i Trondheim f. å etablere en formell organisering av forskergruppene innen de fire temaene, med egen forsknings - koordinator for hvert område. g. å etablere et arbeidsutvalg med forskningskoordinatorene, slik at disse blir senterledelsens bindeledd mot forskerne og eierinstitusjonene. h. å lage korte state of the art dokumenter på hvert område som grunnlag for videreutvikling av og mer grensesprengende forskningsvirksomhet. i. å koble senterets virksomhet klarere til eiernes forskningsstrategier, og å forsterke virksomheten med ressurser gjennom strategiske tiltak som SUP/SIS, stipendiater og rekrutteringsstillinger. j. å ta en langt mer aktiv rolle i samfunnsdebatten på sine prioriterte områder, noe som krever at kommunika sjonsrollen bør forsterkes. k. å sørge for proaktiv oppfølging av viktige samarbeidspartene innen næringsliv og forvaltning, godt koordinert med samarbeidet med SINTEF/NTNU i CenBio. l. å fortsette den sentrale rollen i utvikling av infrastrukturen for forskning på bioenergiområdet, og sikre tilgang til midler til både etablering, drift og vedlikehold av utstyr. m. å legge vekt på internasjonalt forskningssamarbeid og ha et proaktivt engasjement i arbeidet mot nettverk og plattformer i tilknytning til EU-programmer og -utlysinger. 6. Komiteen mener at det økonomiske ressursbehovet må forbli på dagens nivå eller noe høyere, avhengig av hvilke funksjoner som opprettholdes eller legges til. Vektlegging av ekstern kommunikasjon og en tidsressurs til ledelse av forskergrupper innenfor prioriterte fagområder vil få budsjettkonsekvenser. I tillegg bør det allokeres strategiske midler fra hver eierinstitusjon inn mot satsingsområdene. 3. Senteret har ikke oppfylt forventningene om at Campus Ås skal ta en aktiv rolle i samfunnsdebatten rundt bioenergi. Heller ikke kravene til fornyelse av fagområdene er tilstrekkelig oppfylt. Senteret er fortsatt ikke godt nok forankret hos eierinstitusjonene, noe som gjør at det oppfattes som et ekstra administrativt ledd, med egne rapporteringskrav. 4. Den aktive holdningen sekretariatet og enkeltforskere har hatt mot aktuelle finansieringskilder og samarbeidsparter har bidratt til å posisjonere forskningsmiljøene på Campus Ås innen bioenergifeltet. Komiteen mener derfor at senteret har et klart positivt kost/nytte-forhold, og at grunnlaget er lagt for å oppnå både mer og bedre resultater fremover. 5. Komiteen mener styret og eierinstitusjonene for fremtiden bør legge vekt på: a. å videreutvikle senteret innenfor de forskningsområdene som er valgt ut, med forsterket fokus på bioenergi som del av bioøkonomien b. å koble sammen nyskaping, innovasjon og akademisk forskning, basert på tverrfaglig forskning mellom naturvitenskap, samfunnsvitenskap og teknologi. c. å videreutvikle senteret innenfor dagens organisasjonsmodell, som et samarbeidsprosjekt. d. å etablere strategisk samarbeid med andre fagmiljøer nasjonalt og internasjonalt for å forsterke områder der Campus Ås selv ikke besitter spisskompetanse. e. å innrette senterets forskning tydeligere mot disse fire områdene:. Effektiv og bærekraftig teknologi og metoder for logistikk og forretningsutvikling av massevirke fra skog 2. Andre generasjon biodrivstoff teknologi og produkter basert på råstoff 3. Biogass effektive verdikjeder for utnyttelse av ressurser fra landbruket, industri og kommuner 4. Bærekraftig ressursutnyttelse i forvaltning av bioressurser Oslo EGEs biogassanlegg i Nes på Romerike. Foto: Oslo EGE 2 3

8 Vitenskapelige artikler Produsjonene av vitenskapelige artikler kom opp på et akseptabelt nivå i 202, med 24 publiserte. Her er bare artikler med et betydelig fokus på bioenergi tatt med. Dette betyr at den enkelte artikkelen har bioenergi eller direkte bioenergirelatrerte ord i tittelen eller som søkeord. Artikler der bioenergi bare er nevnt sporadisk i teksten er utelatt fra oversikten. Bare to artikler har forfattere fra mer enn en sentereierinstitusjon; en med forfattere fra UMB og Bioforsk og en med forfattere fra UMB og Skog og landskap UMB/Skog og landskap UMB/Bioforsk UMB Skog og landskap Bioforsk Bioenergirelaterte vitenskapelige artikler trykket i internasjonale tidsskrift med referee-ordning i perioden Vitenskapelige artikler publisert i 202 Forfatter Tittel Tidsskrift Bioressurser Anton-Fernandez, C. and Astrup, R. 202 Bright, R. M., Cherubini, F., Astrup, R., Bird, N., Cowie, A. L., Ducey, M. J., Marland, G., Pingoud, K., Savolainen, I., and Stromman, A. H Buongiorno, J., Halvorsen, E. A., Bollandsas, O. M., Gobakken, T. and Hofstad, O. 202 Grimsby, L. K., Aune, J. B., Johnsen, F. H., 202 Hauglin, M.; Gobakken, T.; Lien, V.; Bollandsas, O.M. and Naesset, E. 202 Estevez, M.M., Linjordet, R. and Morken, J Vivekanand, V., Eijsink, V. G. H., and Horn; S. J Vivekanand, V., Ryden, P., Horn, S. J.,Tapp, H. S., Wellner, N., Eijsink, V. G. H. and Waldron, K. W. 202 Empirical harvest models and their use in regional business-as-usual scenarios of timber supply and carbon stock development A comment to Large-scale bioenergy from additional harvest of forest biomass is neither sustainable nor greenhouse gas neutral : Important insights beyond greenhouse gas accounting. Optimizing management regimes for carbon storage and other benefits in uneven-aged stands dominated by Norway spruce, with a derivation of the economic supply of carbon storage. Human energy requirements in Jatropha oil production for rural electrification in Tanzania.. Estimating potential logging residues in a boreal forest by airborne laser scanning Biogass Effects of steam explosion and codigestion in the methane production from Salix by mesophilic batch assays. Biogas production from the brown seaweed Saccharina latissima: steam explosion pretreatment and co-digestion with wheat straw Impact of steam explosion on biogas production from rape straw in relation to changes in chemical composition SCANDINAVIAN JOURNAL OF FOREST RESEARCH 27 (4): GLOBAL CHANGE BIOLOGY BIOENER- GY 4 (6): SCANDINAVIAN JOURNAL OF FOREST RESEARCH 27 (5): ENERGY FOR SUSTAINABLE DEVELOP- MENT 6 (3): BIOMASS & BIOENERGY 36: BIORESOURCE TECHNOLOGY04: Appl. Phycology 24 (5): BIORESOURCE TECHNOLOGY 23: Glimt fra forskningen Nye cellulosenedbrytende enzymer Kontakt: Svein Jarle Horn, UMB I 200 oppdaget vi en ny type enzymer for nedbryting av cellulose og kitin. Oppdagelsen vakte stor internasjonal oppmerksomhet og er nå patentert. Senere er patentet solgt til verdens største enzymprodusent, Novozymes, som bruker disse enzymene i sine enzymblandinger. I en artikkel publisert i 202 gjennomgås ny forskning relatert til disse nye enzymene, og en ny mekanisme for cellulosenedbryting presenteres. Det klassiske bildet på cellulosenedbryting har vært ved hjelp av hydrolytiske enzymer som spalter cellulosekjeden ved å bruke vann. De nye enzymene, som vi kaller lytiske polysakkarid monooksygenaser, anvender oksygen for å gjøre kutt i cellulosekjeden. Det er altså to ulike mekanismer som kan brukes for å bryte ned cellulose. I den nyoppdagete mekanismen bruker mikroorganismer både hydrolaser og oksygenaser til en mer effektiv nedbryting av biomasse. Etter at vi ble klar over dette, har vi arbeidet med å lage mer effektive enzymblandinger for å bryte ned cellulose til sukker, som deretter kan fermenters til bioetanol eller andre kjemikalier. Figuren viser samspillet mellom klassiske cellulaser som gjør kutt midt i cellulosekjeden (EG) eller frigjør sukker fra endene (CBH, CBH2), og de nye oksidative enzymene (GH6) som gjør kutt midt i cellulosekjeden i de mest krystallinske områdene. De oksidative enzymene trenger oksygen og elektroner for å være aktive, og oksiderer en av de nye endene (merket rødt) som fremkommer etter kutt i kjeden. Illustrasjon: Bjørge Westereng 4 5

9 Forfatter Tittel Tidsskrift Aachmann, F. L., Sorlie, M., Skjak- Braek, G., Eijsink, V. G. H. and Vaaje- Kolstad, G Baum A., Agger J, Meyer AS, Egebo M, Mikkelsen JD Horn S. J., Sørlie M, Vårum, K. M., Väljamäe P, and Eijsink, V. G. H. 202 Horn, S. J., Vaaje-Kolstad, G., Westereng, B., and Eijsink, V. G. H. 202 Mackenzie, A. K., Pope, P. B., Pedersen, H. L., Gupta, R., Morrison, M.,Willats, W. G. T. and Eijsink, V. G. H. 202 Nygard, H. S., Danielsen, F. and Olsen, E Pope, P.B., Mackenzie, A.K., Gregor, I.; Smith, W., Sundset, M.A., McHardy, A.C., Morrison, M and Eijsink, V.G.H Pope, P., Vivekanand, V., Eijsink, V. and Horn, S. J.202. Schutt, F. Westereng, B.; Horn, S.J.; Puls, J.and Saake, B. 202 Westerhof, R.J.M., Nygard, H.S., van Swaaij, W.P.M., Kersten, S.R.A. and; Brilman, D.W.F. 202 Yakovlev, I.,Vaaje-Kolstad, G., Hietala, A. M., Stefanczyk, E., Solheim, H., and Fossdal, C. G. Brod, E., Haraldsen, T. K. and Breland, T. A. 202 Hale, S. E., Lehmann, J., Rutherford, D., Zimmerman, A. R., Bachmann, R. T., Shitumbanuma, V., O'Toole, A, Sundqvist, K. L., Arp, H. P. H., Cornelissen, G. 202 Clarke, N. 202 Eriksson, L.O., Gustavsson, L. ; Hanninen, R., Kallio, M. ; Lyhykainen, H. ; Pingoud, K., Pohjola, J ; Sathre, R; Solberg, B.,Svanaes, J and Valsta, L Sathre, R., Dodoo, A., Gustavsson, L., Lippke, B., Marland, G., Masanet, E., Solberg, B. and Werner, F. 202: Biodrivstoff NMR structure of a lytic polysaccharide PROCEEDINGS OF THE NATIONAL monooxygenase provides insight ACADEMY OF SCIENCES OF THE into copper binding, protein dynamics, UNITED STATES OF AMERICA 09 and substrate interactions. (46): Rapid near infrared spectroscopy for Biotechnol. 29 (3): prediction of enzymatic hydrolysis of corn bran after various pretreatments. Measuring processivity. Methods Enzymol. 50:69-95 Novel enzymes for the degradation of cellulose Two SusD-like proteins encoded within uncultured ruminant Bacteriodetes bind strongly to cellulose Thermal History of Wood Particles in Molten Salt Pyrolysis Metagenomics of the Svalbard Rein deer Rumen Microbiome Reveals Abundance of Polysaccharide Utilization Microbial community structure in a biogas digester utilizing the marine energy crop Saccharina latissima. Steam refining as an alternative to steam explosion Effect of Particle Geometry and Microstructure on Fast Pyrolysis of Beech Wood Substrate-specific transcription of the enigmatic GH6 family of the pathogenic white-rot fungus Heterobasidion irregulare during growth on lignocellulose Biovarme Fertilization effects of organic waste resources and bottom wood ash: results from a pot experiment. Quantifying the Total and Bioavailable Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Dioxins in Biochars. Bærekraft Ecological Consequences of Increased Biomass Removal for Bioenergy from Boreal Forests. Climate change mitigation through increased wood use in the European construction sector-towards an integrated modelling framework. Comment on "Material Nature versus Structural Nature: The Embodied Carbon of Fundamental Structural Elements". BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS 5: Article 45 DOI: 0.86/ Appl. Environm. Microbiol 78 (6):: ENERGY & FUELS 26 (0): PLOS ONE 7 (6) e3857 DOI: 0.37/journal.pone Biotech, DOI 0.007/s x BIORESOURCE TECHNOLOGY : ENERGY & FUELS 26 (4): APPLIED MICROBIOLOGY AND BIO- TECHNOLOGY 95 (4): AGRICULTURAL AND FOOD SCIENCE 2 (4): ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECH- NOLOGY 46 (5): In: Sustainable Forest Management - Current Research (J.M. Garcia, J.J. Diaz Casero, eds.), InTech, ISBN , pp EUROPEAN JOURNAL OF FOREST RESEARCH 3 () Special Issue: 3-44 Environmental Science and Technology 46.(6): Forskerutdanning En doktorgradsstudent avsluttet sitt studium med disputas i 202, og fire nye kom til. Ved slutten av året var 25 doktorgradsstudenter i gang med sine studier i bioenergirelaterte emner. Doktorgradsstudenter(ph.d.) innen bioenergirelaterte fagområder Institutt Student Fagområde Veileder Disputas Finansi- ering Bioressurser UMB-INA Paulo Borges Beslutningsstøtteverktøy for Tron Eid 204 F. rådet bioenergi fra skog UMB-INA Belachew Effekter av bestandstetthet på Andreas Brunner 203 F. rådet Gizachew Zeleke veksten Skog og Aron Smith Biomassefunksjoner for bjørk Andreas Brunner, 205 SoL landskap R. Astrup, A. Granhus UMB-Noragric Lars Kåre Grimsby Bioenergi fra Jatrophaplanten Jens Aune 203 UMB Biovarme UMB-INA Anna Kipping Regional energibruk Erik Trømborg 205 UMB Biogass UMB- IMT Kristian Fjørtoft Biogass teknologi i gårdsskala John Morken 203 F. rådet UMB-IMT Maria M. Estevez Optimering av biogassprod. John Morken 203 F. rådet UMB-IMT Magdalena Bruch Online sensorteknologi John Morken/Jens 205 F. rådet Bo Holm-Nielsen Biodrivstoff og enzymer UMB- IMT Heidi Nygård Saltsmeltepyrolyse av biomasse Espen Olsen 204 UMB UMB- IMT Geoffry Gilphin Livssyklusanalyse biodrivstoff Petter Heyerdahl 204 F. rådet UMB-IKBM Zarah Forsberg Karakterisering av celluloseaktive Vincent Eijsink 204 F. rådet enzymer UMB-IKBM Trine Isaksen Enzymer som verktøy for Vincent Eijsink 206 F. rådet prosessering av lignocellulose UMB-IKBM Piotr Chylenski Termostabile enzymer for Vincent Eijsink 205 F. rådet nedbrytning av cellulose UMB-IKBM Adrian Naas Nye enzymer for Phil Pope 206 F. rådet biomasseprosessering UMB-IKBM Live Heldal Hagen Mikrobiologi og enzymologi for Svein Jarle Horn 207 F. rådet anaerob nedbrytning Alger UMB-IPM Daria Markina Hydrogen fra mikroalger Hans R Gislerød 204 F. rådet Bærekraft UMB-IPM Per-Ivar Hanedalen LCA av jordbruksråvarer til energi Trine Sogn 204 F. rådet UMB-IPM Silje Skår Økologimodell av skog til energi Trine Sogn 204 F. rådet UMB-INA Åsa Grytli Tveten Markedsmodell kraft/varme Torjus Bolkesjø 204 UMB UMB-INA ) Iliana Shandurkova Smarte energisystemer Torjus Bolkesjø 205 UMB-INA Jon Gustav Kirkerud Integrasjon av fornybar energi Torjus Bolkesjø 205 UMB UMB-INA 2) Aleksandra Roos Balansetjenester og fornybar energi Torjus Bolkesjø 205 UMB-IØR Shuling C. Lillemo Forbrukerpreferanser energi Mette Wik 203 F. rådet Bioforsk Linn Solli Mikrobiologisk ammonium Svein Jarle Horn 205 F. rådet toleranse i biogassreaktorer Bioforsk Emilio Alvarenga Fosfor i biorest Brit Salbu 206 F. rådet ) Nærings-PhD. Finansiert av NFR og Brady Energy. 2) Nærings-PhD finansiert av NFR og Enfo Energy Doktorgradsstudent som disputerte i 202 Tore Filbakk ved Skog og landskap disputerte 26. januar på temaet Tynningsvirke fra skog til energi. Veileder var Olav Høibø. Foto: Norsk institutt for skog og landskap 6 7

10 Internasjonalt Norden Deltidsstilling ved UMB i biogass: Anna Schnürer fra Sveriges Lantbruksuniversitet Deltidsstilling ved UMB i biogass: Jens Bo Holm-Nielsen fra Universitetet i Ålborg Europa COST action FP0902 (European Cooperation in Science and Technology): Development and Harmonisation of New Operational Research and Assessment Procedures for Sustainable Forest Biomass Supply. Simen Gjølsjø og Helmer Belbo, Skog og landskap (avsluttes 203) EU FP7.prosjekt: en søknad, ikke ferdig behandlet ERA-NET Wood Wisdom: fem søknader, en finansiert ERA-NET CORE Organic II (Coordination of European transnational research in organic food and farming); en søknad, en finansiert Innspill til EUs kommende rammeprogram FP Horizon 2020 Innspill til siste utlysning EUs 7 rammeprogram, FP7; Temaene Energy og Food, Agriculture and Fisheries, and Biotechnology (KBBE) Utenfor Europa Utveksling fra Universitetet i Minnesota, USA: Ass.prof. Dennis Becker har fått finansiert forskningsopphold ved UMB i 203 bl.a fra Norwegian Centennial Chair-program. Temaet er Assessing policy effective ness in bioenergy. CEN og ISO Bioenergisenteret deltar i Standard Norges speilkomité til det europeiske standardiseringsarbeidet i CEN og det globale i ISO. Begge utvikler bioenergistandarder. Senterdirektøren er komitéleder. IEA Forskere på Campus Ås deltar i følgende grupper i IEA (International Energy Agency): Gruppe Tittel Medlem IEA Bioenergy 29 Socio-economic drivers in implementing bioenergy projects Anders Lunnan, UMB 37 Energy from biogas and landfill gas Roald Sørheim, Bioforsk 40 Sustainable international bioenergy trade Erik Trømborg, UMB 43 Biomass feedstocks for energy markets Simen Gjølsjø, Skog og landskap IEA Hydrogen Implementing Agreement 2 Bio-inspired hydrogen and biological hydrogen Kari Skjånes, Bioforsk Glimt fra forskningen Biogass fra sukkertare Kontakt: Svein Jarle Horn, UMB Norge har store tang- og tareressurser, og muligheten ligger også godt til rette for å begynne å dyrke disse organismegruppene langs kysten. Ved å bruke tare som en energivekst unngår vi konkurranse om matjord, de trenger ikke gjødsling, og er en måte å føre plantenæring, som fosfor, tilbake fra havet til landjorda. Vi har brukt sukkertare til å produsere energirik biogass som kan brukes som drivstoff eller forbrennes for å lage varme og strøm. Biogassen produseres når organisk materiale brytes ned anaerobt av en blandet bakteriekultur. I en serie forsøk ble effekten av forbehandling av sukkertare med varm damp undersøkt. Behandlingen førte til 20 % større biogassutbytte. Vi blandet også sukkertaren med halm, og denne blandingen ga svært høy biogassproduksjon. Det skyldes sannsynligvis en bedre balanse mellom karbon og nitrogen, noe som er viktig i biogassprosesser. Høsting av sukkertare. Foto: Artur Simoes, Seaweeed Energy Solutions 8 9

11 Samarbeid med næringslivet Deltakelse i forskningsprosjekter Bioenergiforskningen utføres i stor grad i samarbeid med næringslivet. Industribedrifter og andre brukere deltar i omtrent 75 % av forskningsprosjektene. Bioforsk, Skog og landskap og UMB samarbeidet om bioenergiforskning og -utvikling med følgende bedrifter og brukere i 202: Biogass Cambi AS, Norges bondelag, Tine SA, medlemsforeningen Avfall Norge, Oslo Kommune Energigjenvinningsetaten, Green Gas AS, MemfoAct AS, IVAR IKS, Bioenergi AS, Høst verdien av avfall AS, Green Biotech Solutions AS, Mettea Group, LLC SREC-Armenia Biovarme Hafslund ASA, Akershus Energi AS, Norges Skogeierforbund, Viken Skog BA, Norsk Protein AS, Norsk virkesmåling, Mjøsen Skog BA, AT Skog BA, Havass Skog BA, Vest Skog BA Biodrivstoff Borregaard ASA, ASKO AS, Allskog BA, Weyland AS FME-CenBio Gjennom FME-CenBio er det etablert samarbeid med 2 industribedrifter. Disse er, i tillegg til 7 av de som nevnt over: Statkraft Varme AS, Vattenfall Nordic Heat, Energos AS, Jøtul AS, Granit Kleber AS. Noen av disse har tettere samarbeid med NTNU og SINTEF i Trondheim enn med Ås miljøet. Stillinger gitt av næringslivet UMB ved Norsk senter for bioenergiforskning har fått fire vitenskapelige stillinger som gaver fra Hafslund og en fra Akershus Energi for en periode på fire år fra UMB har også to nærings-phd, der en ansatt i en næringslivsbedrift tar doktorgrad ved et universitet. Stillingene er: Navn Fagområde Ansatt ved Tilknytning Bente Halvorsen, Forskning: forbrukernes valg av oppvarmingsmåter Statistisk UMB-IØR professor Undervisning: veiledning pd.d.-studenter sentralbyrå Monica Havskjold, Forskning: energisystemer Statkraft UMB-INA førsteaman. Undervisning: MSc fornybar energi Anna Schnürer, Forskning: biogassens - mikrobiologi Sveriges UMB-IKBM førsteaman. Undervisning: veiledning av pd.d.-studenter lantbruksuniv. Jen Bo Holm-Nielsen, Forskning: biogass - reaktorteknologi Ålborg UMB-IMT førsteam. Undervisning: veiledning av ph.d.-studenter universitet Ole Jørgen Hanssen, Forskning: livssyklusanalyser av energiløsninger Østfold- UMB-INA professor Undervisning: MSc fornybar energi forskning Iliana Shandurjkova Smarte energisystemer Breidi Energy UMB-INA nærings-phd Jon Gustav Kirkerud Balansetjenester og fornybar energi Enfo Energy UMB-INA nærings-phd Glimt fra forskningen Biogass fra lauvtrær Kontakt: John Morken, UMB Innblanding av finhakket flis fra lauvtrær i lettere nedbrytbart materiale som storfegjødsel kan forbedre karbon/nitrogen forholdet og gi høyere biogassproduksjon enn fra gjødsel alene. For å finne de blandingene som gir best resultat, gjorde vi to laboratorieforsøk med pil og storfegjødsel. I det første fant vi at biogassproduksjonen fra pil alene var 50 % høyere etter at flisa på forhånd var behandlet med damp på 20 C i 0 minutter. Etter dampbehandlingen hadde flisa en grøtaktig konsistens. I det andre forsøket undersøkte vi effekten av ulike blandingsforhold mellom pil og storfegjødsel på gassproduksjonen. Det viste seg at en blanding av 40 % dampbehandlet pil og 60 % storfegjødsel ga det beste biogassutbyttet. Da var sannsynligvis forholdet mellom karbon og nitrogen på det mest gunstige. Biogassreaktorer i lab-skala i vårt laboratorium. Foto: Håkon Sparre, UMB 20 2

12 Populærvitenskapelige artikler Forskere og journalister fra sentereierne, samt noen av våre kolleger ved NTNU, Sintef og UiO har produsert til sammen 22 populærvitenskapelige artikler i 202. Av disse er 4 publisert i det nasjonale nettstedet forskning.no, 4 er publisert i fagpresse og 8 i våre egne nettsider eller som nyhetsblad. Tre artikkel er publisert i Teknisk Ukeblad og tre i aviser (DN, Nationen og Asia-avis). Populærvitenskapelige artikler i 202 Tittel Forfatter Medium Den gode veien fra hogstavfall til bioenergi Hanssen K.H. forskning.no Økt hogst er gunstig for klimaet Bårdsgård H. Nationen.no Vegetasjon på skogbunnen Dalen L. S., Økland T. Skog og Landskap (website) Riktig lagring gir god kvalitet på biobrensel Filbakk T. Skog og Landskap (website) Bunting av heltre og hogstavfall Belbo H. Skog og Landskap (website) Så flisa fyker Dalen L. S. forskning.no Skogen kan gjøre mye av klimajobben Brekk L. P. Dagens Næringsliv Mat for bybuss og åker Solerød M. S. Forskningsrådet Renergi (website) Eksplosiv biogassforskning Gulden K.T. forskning.no Akershus EnergiPark hedret pa Rio+20 Gundersen, B. D. Akershus Energi (website) konferanse Optimistiske forskere på biogasstreff Gulden K.T. Bioforsk (website) Fra nullverdi til bioenergi Schärer J. forskning.no Spørsmål om biodrivstoff til Grønli K.S. Teknisk ukeblad Anders H. Strømman Slutt på peiskosen Sprenger M. Teknisk ukeblad Nytt biogassanlegg i Drammen Bjørndal J. Bioenergi Stand på landbruksutstilling Morken, J., Fjørtoft K. Agroteknikk 202 Forbrenningseksperten sender stafettpinnen Kløvstad A. Bioenergi videre Nytt avfallsforbrenningsanlegg i tøft marked Bjørndal J. Bioenergi Grenser for biomasseuttaket fra skogen Bardalen A. Bioenergi Seier i Renergi Grand Prix Gulden K. T. Bioforsk (website) Ved omsatt etter vekt kommer Woxholtt S. Skog og Landskap (website) Gamle ovner må byttes ut Tale Sundlisæter Teknisk Ukeblad (Website) Biomasse kraft-varme (CHP) i Norge Hvor står Øyvind Skreiberg Xergi vi og hvor går vi? Northern research Cherubini F. Enel TV (TV) Energy the Bio Way Cherubini F. Control Engineering Asia (Avis) CenBio-resultater i stikkordsform Kontakt: Odd Jarle Skjelhaugen, Bioenergisenteret Skogbiomasse Nye 4 TWh betyr % mer hogst enn i dag, avhengig av mengde hogstavfall som brukes Nye metoder og kart for estimering av mengde skogbiomasse på kommunenivå er utviklet Logistikk Kostnadsreduksjon oppnås ved å optimalisere anskaffelser og forbedre operasjoner Veileder for planlegging og drift av logistikkjeder er utarbeidet Vedovner Vedfyring utgjør halvparten av bioenergiforbruket i Norge Energieffektiviteten til de beste ovnene er nå over 85 % Standardiserte forskningsbaserte testmetoder er viktige for å få de beste ovnene ut på markedet Fjernvarme Energieffektiviteten i nye fjernvarmeanlegg er over 95 %. Metoder for sterk reduksjon av NOx-utslipp er utviklet Tilsetning av marmor og zeolitt under forbrenning reduserer korrosjon og slagg i ovnene Aske av god kvalitet fra fjernvarmeanlegg kan brukes som gjødsel og fugesand til belegningsstein Biogass Råvarer som matavfall, husdyrgjødsel, fiskeavfall, tare, finhakket treflis og halm i ulike blandinger er godt egnet for industriell biogassproduksjon med høyt gassutbytte Ved å forbehandle celluloseholdig biomasse med varm damp øker gassutbyttet sterkt CO2-balanse Vi har hatt gjennombrudd i modellering av klimaeffekten av bioenergi versus fossil energi Biogent CO2 gir mye mindre klimaendring enn fossilt Klimaeffekten er null dersom trevirket brukes i bygninger i halve omløpstiden før det brennes Bioenergimarked Med dagens bioenergi marked er det ikke sannsynlig at doblingsmålet nås Internasjonal handel med trepellets og treflis vil øke som følge av EUs fornybardirektiv Bruk av skog til mange formål vil øke til bærekraftig forsvarlig nivå, og det betyr at bruk av skog til energi begrenses 22 23

13 Telefon: Mobil: odd.jarle.skjelhaugen@umb.no Sørhellinga, Høgskoleveien 2, Postboks Ås