Biokull til gjødsling og karbonfangst i skog

Biokull lages gjennom pyrolyse, det vil si forbrenning ved høy temperatur uten tilførsel av oksygen. Ulike typer biomasse, slik som treflis eller halm, forbrennes, og resultatet ligner grillkull.

Biokull kan benyttes som jordforbedringsmiddel, og til økt karbonlagring i jord, men også som gjødsel – om det anrikes med nitrogen.

I flere år har NIBIOs forskere utviklet metoder for bruk av biokull i jordbruket. Nå skal metoden også testes ut i skogbruket.

Mens det norske jordbruksarealet er på rundt 11 millioner dekar, det vil si omtrent tre prosent av landarealet, dekker skogen i Norge over 120 millioner dekar, det vil si 37 prosent av landarealet. Skog spiller dessuten en svært viktig rolle i Norges klimagassregnskap, og det er her det nitrogen-anrikede biokullet kommer inn.

Ulike metoder for langsiktig karbonfangst og lagring i jord og skog, såkalt Bio-CCS («Carbon Capture and Storage»), er helt essensielt i kampen for å stabilisere, og aller helst redusere, utslippene av CO₂. For å nå målene i Paris-avtalen om maks 1,5-2 graders oppvarming av temperaturen på kloden de neste 80 årene er det nemlig helt nødvendig å ta i bruk trærs fotosyntese og skogsjordas fabelaktige evne til å fange og lagre CO₂.

Er anriket biokull bedre enn konvensjonell gjødsel?

Og potensialet er enormt. Internasjonale studier har vist at biokull kan ha en stor effekt på trærs vekst og utvikling.

- Ja, studier har vist at biokull kan øke veksten hos jordbruksvekster med 10-25 prosent. I potteforsøk med trær har vekstøkningen i snitt vært på over 40 prosent, forteller Kjersti Holt Hanssen, skogforsker ved NIBIO på Ås, og en av deltagerne i det nye forskningsprosjektet FORBIOCHAR.

Holt Hanssen forklarer at årsaken til at trær reagerer så positivt på biokull kan være at de er tilpasset jordtyper som har kullpartikler i seg etter skogbrann.

- Så vidt vi vet er det ikke gjort feltstudier med biokull i nordlige boreale skoger. Det ønsker vi å gjøre i FORBIOCHAR-prosjektet, forteller hun.

I sommer har derfor forskerne anlagt to forsøksfelt – ett i Nes og ett i Kongsvinger kommune.

- Vi skal sammenligne effekten av vanlig skogsgjødsel, biokull, og biokull anriket med gjødsel, forklarer Holt Hanssen.

Skogeier er spent på forskningsresultatene

Axel Heiberg er skogeier i Nes kommune på Romerike, og arbeider til daglig som skogbruksleder for Viken Skog. Deler av biokull-forsøkene skal gjennomføres i furuskog han har lånt ut til FORBIOCHAR-prosjektet. Kravet til skogen var at den skulle være tynnet og på middels bonitet, og at den ikke skulle hogges de neste 10-15 årene. Selv har Heiberg skog som er gjødslet, og han ser at den vokser raskere og binder mer karbon. Det er gode støtteordninger til gjødsling av skog, og Heiberg er spent på resultatene fra forsøkene med biokull – både med tanke på egen skog og andre skogeiere i Viken Skog.

- Det er jo høyaktuelt å gjødsle skog – det er vinn-vinn, bra for både miljø og lønnsomhet, forklarer Heiberg.

Skogeieren er spent på om også nitrogen-anriket biokull kan bli en gunstig metode for gjødsling av skog.

- Om gjødsling med anriket biokull er rimelig og miljøvennlig så det jo bra.

Heiberg forteller at det er moro å få være med på et slikt forskningsprosjekt – både for ham selv som skogeier og for Viken Skog.

- Vi er jo på en måte med på å forme framtida. Og man må jo være villig til å forsøke noe nytt for at ting skal gå framover og utvikle seg. Så dette er absolutt interessant, ja.

Biokull gjør karbon til en del av løsningen på klimaproblemet

Walter Aker er produksjons- og teknologiansvarlig i biokull-selskapet Standard Bio, en av samarbeidspartnerne i FORBIOCHAR-prosjektet. Han forklarer at biokullet som benyttes på forsøksfeltene er produsert fra granflis i en egen pyrolyse-prosess utviklet av Standard Bio, og deretter anriket med nitrogengjødsel.

- Vi har allerede et forskningssamarbeid med Karlstads universitet, og forsøk har vist at småplanter reagerer raskt. Nå får vi også testet metoden på større trær i skogen. Det er en stor fordel. Vi har store forhåpninger til resultatene fra FORBIOCHAR-prosjektet og samarbeidet med NIBIO, forteller Aker.

Nitrogen-anriket biokull kan redusere avrenning

Med nitrogen-anriket biokull kan kanskje også avrenning av næringsstoffer etter gjødsling reduseres. Nitrogen er begrensende for veksten i nordlig, boreal barskog, og gjødslingsforsøk har vist at skogen vokser 1-2 kubikkmeter mer per hektar når det gjødsles med 150 kilo nitrogen.

- En utfordring med mineralgjødsel er avrenning, og at trærne bare får tak i en viss andel av nitrogenet, forklarer Holt Hanssen.

I FORBIOCHAR-prosjektet skal forskerne derfor også undersøke effekten av nitrogen-anriket biokull på de store trærnes vekst, men samtidig gjøre forsøk med små furuplanter. Holt Hanssen forklarer at de små furuplantene blir inkludert for å undersøke hvilken vei nitrogenet tar når det tilføres gjennom biokull i stedet for som vanlig skogsgjødsel.

- Ved å benytte biokullet som bærer tror vi at nitrogenet vil frigjøres mer gradvis, noe som vil kunne redusere avrenning og gjøre at trærne får tak i en større del av næringsstoffene, forklarer hun.

Forskerne skal også undersøke hvordan kullet brytes ned i skogsjord, for å finne ut mer om hvor stabilt det er – altså hvor mye karbon som blir lagret i skogsjorda over tid.

- Veldig lite forskning har blitt gjort på bruken av biokull i skog, og vidt jeg vet så er dette første gangen biokull og nitrogengjødsling kombineres i større feltforsøk i skog.

- I teorien kan nitrogen-anriket biokull gi en trippel effekt, med økt vekst, økt karbonlagring og mindre avrenning. Det blir spennende å se hva resultatene av forsøkene viser, avslutter Holt Hanssen.