Optimera skördetidpunkt och snittlängd för vall och helsäd som biogasråvara

Vall samt råg och vete skördad som helsäd används idag som biogasråvara i Sverige. Tidigare studier har visat att metanpotentialen, energiutbytet och även substratkostnaderna skiljer sig beroende på när grödorna skördas samt hur fint materialet hackas. Målet med detta projekt var därför att undersöka hur vall och helsäd effektivare kan utnyttjas som biogassubstrat genom att optimera skördetidpunkt och snittlängd. Andra forskningsfrågor var hur biomassaavkastning i fält samt snittlängdsinställningar hos exakthacken påverkar dieselförbrukning och skörde¬kapacitet vid skörd av vall och helsäd.

Med hjälp av dynamiska skörde- och transportlogistikmodeller som, baserat på uppgifter om dieselförbrukning och tidsåtgång från ett skördeexperiment, gav dieselförbrukning och skörde¬kapacitet vid olika snittlängdsinställningar, skördetidpunkter och val av grödor. Resultaten visade att när snittlängden ökade från 3,5 till 9 mm, minskade diesel- och tids¬åtgången med 17 respektive 33 %.

Snittlängdställningar påverkar även metanpotentialen som bestämdes i labbtest. Sambandet är dock mer komplext än tidigare väntat. I våra studier har det visat sig att det inte alltid är lönt att hacka fint – tvärtom kan det både leda till minskat energiutbyte och kosta mer. För vall och vete ledde en finare hackning (4 istället för 12 mm) till att metanpotentialen minskade med 9 respektive 13 %, medan den ökade med 12 % när råg hackades finare. Det behövs fler detaljstudier som undersöker mekanismerna bakom de resultat som presenterats här samt sätter det i samband med skördetidpunkten, t.ex. med grödans mognadsgrad och TS-halt som faktorer.
Potentiella energivinster och substratkostnader beräknades med hjälp av livscykelmetodologi. Energivinsten för råg och vete var mycket hög, 36 respektive 33 MWh/ha. Detta motsvarar en energiuppväxling på drygt 5 gånger den insatta energin. Energivinsten från vall blev 24 % lägre än för råg, 28 MWh/ha. Detta baserades på de skördenivåer för vall, råg och vete på 12,2, 12,1 och 12,1 ton torrsubstans per hektar och år, vilka mättes i fältexperiment. Siffrorna har justerats för förluster vid skörd, transport och lagring, som också mättes i projektet.
Energivinsten för råg och vete kan vara ännu större, eftersom andra studier, som gjorts i samarbete mellan SB3 och SLU Alnarp, har visat att skördeökningar på 25-30 % är möjliga. Däremot förväntas biomassaavkastningen av vall inte utvecklas på samma sätt, tvärtom, så visar tidigare studier att andra årets skördar av vall kan vara upp till 30 % lägre än första årets.

De undersökta biogassubstraten hade lägre kostnader än betalningsförmågan från en potentiell biogasanläggning. Under de bästa förutsättningarna hade råg och vete de lägsta total¬kostnaderna (514 respektive 521 kr/MWh) för produktion av fordonsgas. Fordonsgas från vall i 3-skördesystem hamnade ca 10 % högre, på 570 kr/MWh.

Vallens funktion som avbrottsgröda och dess goda egenskaper vad gäller markkols¬uppbyggnad bidrar med att koldioxid binds i marken samtidigt som markens bördighet höjs potentiellt. Dessutom kommer fordonsbränsle producerad av vall förmodligen att räknas som andra generationens avancerade biobränslen, som är berättigat till skattereduktion, samt vars produktion, enligt EU-regler under förhandling 2015, får räknas dubbelt i den nationella statistiken för produktion av förnybar energi.

Projektet är finansierat av Stiftelsen lantbruksforskning (SLF)

Projekttid: 2012-2015

Projektledare: Thomas Prade
Övriga medverkande: Sven-Erik Svensson, Emma Kreuger, Torsten Hörndahl, Jan Erik Mattsson

Publiceringar:
Faktablad: Vall ger mycket biogas! länk: http://pub.epsilon.slu.se/12552/
LTV-rapport: Vall och helsäd som biogassubstrat länk: http://pub.epsilon.slu.se/12402/