Brukerstyrt innovasjonsprosjekt, NFR og JA Halm Halm som til biovarme biobrensel tilgjengelige mengder, produksjons- Ragnar og Eltun bruksutfordringer i områder Bioforsk med Øst Apelsvoll kort og fuktig innhøstingsperiode Energigården Senter for bioenergi Ni bønder med halmfyringsanlegg Skog og landskap Bioforsk Øst Apelsvoll Ragnar Eltun
Oppgaver 1. Bestemme tilgjengelige halmmengder til bioenergi ut fra kunnskap om: Halmavlinger og tilgjengelige halmmengder på fylkesnivå Bruk av halm til dyrefôr og strø/talle Konsekvenser av halmfjerning for jordas bæreevne og næringsinnhold 2. Utvikle høste-, innsamlings- transport og lagringsmetoder mhs. på fyringskvalitet og kostnad 3. Opplæring i høsting og bruk av halm til fyring
Halmavlinger Halmtørrstoff (kg/daa) Tidlig bygg Seint bygg Havre Vårhvete Middel Østre Toten 221 296 342 392 313 Romerike 320 382 381 434 379 Solør 217 260 293 332 276 Østfold 198 213 270 245 231 Vestfold 282 329 380 381 343 Sør-Trøndelag 179 196 277 300 238 Hedemarken 291 299 446 422 365 Middel 242 285 333 354 304 Store variasjoner i halmavlinger mellom år 100 400 kg
Effekt av stråforkorting Halmtørrstoff, kg/daa Korntørrstoff, kg/daa Uten Med Uten Med Tidlig bygg 221-18 471 +45 Seint bygg 296-28 460 +50 Havre 342-16 466 +65 Vårhvete 392-55 434 +36 Middel 313-29 458 +49 Bruk av vekstregulering gav mindre halm og mer korn hos alle kornartene
Prosent av totalt halmtørrstoff Halmtørrstoff (kg/daa) Halmmengder ved ulik stubbehøyde 800 700 600 500 6-rads bygg 2-rads bygg havre hvete 400 300 200 100 0 10 cm 20 cm 30 cm 40 cm Stubbehøyde 100.0 80.0 60.0 6-rads bygg 2-rads bygg havre hvete 40.0 20.0 0.0 10 cm 20 cm 30 cm 40 cm Stubbehøyde 80% av halmen berges ved 10 cm stubbehøyde, men bare 40% ved 30 cm
Tusen tonn halmtørrstoff pr. fylke Beregnet tilgjengelige halmmengder 160 140 120 100 80 60 Høsthvete Vårhvete Havre 2-radsbygg 6-radsbygg 40 20 0 Østfold Akershus Hedmark Vestfold Buskerud N.Trøndelag Oppland S.Trøndelag Telemark Rogaland Møre & Roms. Tre store halmfylker (>140 kt), fire mellomstore (~60 kt) og fire små (<40kt)
Netto halmmengder tilgjengelig ved ulike forutsetninger (tusen tonn halmtørrstoff) Uten stråforkorting 10 cm stubbehøyde Med stråforkorting 10 cm stubbehøyde Med stråforkorting 20 cm stubbehøyde Total halmmengde 735,9 638,2 480,8 Fôr- og strøbehov 97,3 97,3 97,3 Netto halmmengde 638,6* 540,9 383,5 * Tilsvarer varmebehovet til 120 000 husstander
kg / ha kg / ha kg / ha NPK i halmen 100 80 Nitrogen 25 20 Fosfor 125 100 Kalium 60 40 Grain Straw 15 10 Grain Straw 75 50 Grain Straw 20 5 25 0 barley oats wheat 0 barley oats wheat 0 barley oats wheat Halmen inneholdt ca. 2 kg N, 0,4 kg P og 5-10 kg K pr. dekar Alt N går tapt ved brenning, det meste av P og K forblir i asken Svært mye K vaskes ut fra halmen i nedbørrike perioder før høsting
kg/daa NPK i halmen Andel av gjødselmengde tilført 12 10 8 6 N: 8 % av tilført P: 13 % av tilført K : 63 % av tilført 4 2 0 NPK-mengder i halm NPK-mengder i gjødsel Halmfjerning vil trolig gi behov for sterkere gjødsling på lang sikt
Halmens betydning for karboninnholdet i jord (Uhlen 1991) Behandling: 4 år eng / 2 år korn (+ HDG) 4 år eng / 2 år korn (- HDG) 2 år eng / 4 år korn (+ HDG) 2 år eng / 4 år korn (- HDG) Ensidig korn (med halm) Ensidig korn (uten halm) Halmnedpløying økte jordas C-innhold med bare 0,1% C i løpet av 30 år!
Hvor ofte kan vi fjerne halmen og samtidig opprettholde karbonbalansen i jorda Danske modellberegninger C-innholdet i jorda vil synke i mange år framover dersom all halmen fjernes C-innholdet vil opprettholdes på dagens nivå dersom 50 % av halmen fjernes
Oppsummering - halmavlinger Halmen har et betydelig potensial som energiressurs, selv når halmbehovet til fôr og strø/talle er dekket. Bruk av stråforkorting og valg av stubbehøyde er viktige moment for tilgjengelig mengde Halmens næringsinnhold tilsvarer en ikke uvesentlig andel av næringen som tilføres med handelsgjødsel. Ved bruk til bioenergi går N tapt mens P og K kan resirkuleres i aske Nedmolding av halm bidrar til å opprettholde jordas moldinnhold, men mindre enn ved bruk av husdyrgjødsel, og langt mindre enn ved å ha eng i vekstomløpet. Ved bruk av husdyrgjødsel og/eller eng i omløpet kan ca. halvparten av halmen trolig fjernes uten fare
Energigårdens oppgaver og roller i halm-prosjektet o o o o o Være et bindeledd mellom forskningen og de ni vertsgårdene Organisere og gjennomføre målinger av halmmengder og -kvaliteter Veilede og følge opp lagrings-, logistikk- og forbrenningsmetodene Arrangere årlige fagsamlinger hvor vertsgardene møter forskerne Formidle resultatene av prosjektet gjennom: -Planlegging og avvikling av en serie av kurs om halm som biobrensel (nytt kurs 17. okt.) -Utarbeiding av artikler i fagpressen -Utarbeide fagstoff om prosjektet som legges ut på relevante hjemmesider
Porsjonsfyrte halmfyringsanlegg
Investering og varmekostnad manuelt anlegg Årlig varmbehov = 300 000 kwh 230 kw halmanlegg, komplett m/ 18 m 3 vann 450 000 kr Platting, installasjon etc. 30 000 kr Diverse 20 000 kr Sum investering (15 år, 8%) 500 000 kr 20 øre/kwh - IN-tilskudd 30 % 500.000-150.000 350.000 kr 14 øre/kwh Pressing, transport, lagring 600 kr/t 14 øre/kwh Drift, 4 t/uke, 25 uker, 300 kr/t 10 øre/kwh Sum varmekostnad før forbrenningstap 38 øre/kwh Sum varmekostnad virkn.grad 75% 51 øre/kwh Kostnad for rør i bakken kommer i tillegg
Oppsummering - halmfyring Halm som brensel er svært billig, men også utfordrende å berge mtp kvalitetskrav og tidspress i høsteperioden. «Vasket» halm gir bedre forbrenning og mindre aske. Manuelle halmfyringsanlegg er driftssikre og man kan fyre med all slags halm, bare den holder < 20% vann. Ulempen er at det ofte er behov for daglige ilegg. Tørrgran eller annet biobrensel kan også forbrennes i et manuelt halmanlegg. Automatiske halmfyringsanlegg har høyere investeringskostnad, men gir høyere virkningsgrad, men stiller også større krav til halmkvalitet samt høyere investeringskostnader.
Fyr i veg Takk for meg