I den siste tiden har det vært mye snakk om pyrolyse og biokull i forbindelse med bærekraftig håndtering av slam fra oppdrettsnæringen. Det planlegges store, tunge investeringer i hundremillionersklassen som krever omfattende arbeid med logistikk, infrastruktur og utvikling av nye verdikjeder. Men er dette egentlig den mest bærekraftige og rasjonelle måten å utnytte ressursene på? Løser man et avfallsproblem, hva er lov, og hva forsvinner eventuelt i prosessen?
Vi har snakket med Eva Brod og Erik Joner. Begge er forskere ved Norsk Institutt for bioøkonomi. NIBIO har gjennomført flere nasjonale studier om bruk av fiskeslam som gjødsel samt flere nasjonale og internasjonale studier om biokull.
- På hvilken måte er fiskeslam en verdifull ressurs for plantene?
Eva: Fiskeslam er svært næringsrikt. Det inneholder mye nitrogen som er det næringsstoffet som styrer plantevekst. Fiskeslam er dessuten rikt på fosfor, som også er et viktig plantenæringsstoff. I mineralgjødsel kommer fosfor fra råfosfat som er begrenset på verdensbasis. Hvis fiskeslam brukes som gjødsel i jordbruket, vil nitrogen og fosfor føres tilbake til kretsløpet. Fiskeslam tilfører dessuten organisk materiale til jorda, noe som kan bidra til økt karbonbinding og bedre jordkvalitet.
- Hvordan påvirkes de ulike næringsstoffene i fiskeslam i en vanlig pyrolyseprosess?
Eva: Det meste av nitrogen i fiskeslam vil forsvinne gjennom pyrolysegassen. Fosfor vil bli igjen i biokullet, men blir omdannet til tungt løselige kalsiumfosfater. Jo høyere temperatur som blir brukt i pyrolyseprosessen, desto tyngre løselig vil fosforet i biokullet være. Det betyr at selv om biokull basert på fiskeslam tilføres jord, vil fosforet ikke bli ført tilbake til kretsløpet.
- Forsvinner tungmetaller som sink og kadmium i pyrolyseprosessen, slik at biokull trygt kan brukes som gjødsel?
Eva: Sink og kadmium vil også bli igjen i biokullet, slik som fosfor. Når fiskeslam pyrolyseres, vil tungmetallene bli oppkonsentrert i biokullet, fordi en del av tørrstoffet i fiskeslam blir til gass gjennom pyrolyseprosessen. Det meste av biokull basert på fiskeslam vil derfor havne i kvalitetsklasse III i henhold til Gjødselvareforskriften og er dermed ikke tillatt brukt i jordbruket. Noe vil til og med havne utenfor kvalitetsklasse III.
- Sett i lys av din forskning på fiskeslam som gjødsel, hvordan utnytter man fiskeslam på en best mulig måte?
Eva: Ut ifra de alternativene som er tilgjengelige og økonomisk forsvarlige i dag, tenker jeg det er best å utnytte tørket fiskeslam som gjødsel. Tørket fiskeslam bør kombineres med andre kilder for nitrogen og kalium for å utligne det ubalanserte forholdet mellom næringsstoffene i fiskeslam, f.eks. med mineralsk NK gjødsel. Tørket fiskeslam bør fraktes til områder der det er behov for fosfor. I NIBIO jobber vi nå med å gjøre fosfor i tørket fiskeslam mer plantetilgjengelig.
- Hvilken plass har produksjon og bruk av biokull i fremtidens sirkulærøkonomi? (hva bør man lage biokull av og hvordan kan det brukes?)
Erik: Biokull bør lages av materialer som har lavt næringsinnhold (høyt C/N-forhold) og lav alternativ verdi. Det vil bli stadig hardere konkurranse om f.eks. flis og andre trebaserte avfallsfraksjoner, men askerike fraksjoner (trevirke med mye bark o.l.) har ofte lav alternativ verdi og er best egnet for pyrolyse. I tillegg til at pyrolyse av husdyrgjødsel og slam er en dårlig utnyttelse av næringsstoffer, fører det også til redusert tilførsel av mat til organismer som lever i jorda. De får ikke noe næring ut av biokull. For noen typer organisk avfall er innhold av organiske miljøgifter og/eller plast så høyt at det ikke bør spres i jord (f.eks. rejekt fra biogass). Da kan pyrolyse benyttes som destruksjonsmetode for uønskete stoffer, mens biokullet likevel kan brukes i jord.
- Eventuelt annet dere ønsker å belyse rundt dette?
Erik: Materialer som skal pyrolyseres bør ha en innebygget porøsitet for å fungere godt som biokull i jord. Pyrolysert slam har i enkelte tilfeller scoret lavt på dette og vil da ikke oppnå samme pris i et kvalitetsbevisst marked.
Tusen takk til Eva Brod og Erik Joner for at de stilte opp til intervju!
Pyrolyse?
En prosess der organisk materiale blir utsatt for veldig høy varme uten oksygen. Det fører til at materialet brytes ned til mindre deler som gass, olje og fast stoff.
Disse delene kan, med omfattende bearbeidelse, brukes til forskjellige ting. For eksempel kan gassen brukes som energikilde, oljen kan brukes som drivstoff eller til å lage kjemikalier, og det faste stoffet kan brukes til å lage biokull.
Sirkulærøkonomi
Målet med sirkulærøkonomi er å redusere avfall, spare ressurser og begrense miljøpåvirkningen vår. I stedet for å miste verdifulle næringsstoffer gjennom avfall eller forurensning, prøver vi å holde dem i kretsløpet og bruke dem på nytt i produksjonen.
Fiskeslam inneholder viktige næringsstoffer som fosfor og nitrogen, disse er spesielt verdifullt dersom man anvender fiskeslammet som en komponent i gjødselprodukter. Dette kan begrense bruken av kunstgjødsel, hvor man bruker fosfatstein som kilde til fosfor. Fosfatstein er en importert ressurs som man forventer det blir knapphet på i fremtiden.
Det fører bl.a. til svært svingende priser på kunstgjødsel og det har blitt stilt både miljømessige og etiske spørsmål rundt bruken av fosfatstein.
