Kan presisjonsgjødsling og batteritraktorer redusere landbrukets klimagassutslipp?

mg202209_DSC05275

NIBIO-forsker Jakob Geipel har vært prosjektleder for SolarFarm. Foto: Morten Günther

Også landbruket må bidra med reduserte klimagassutslipp. Utslippene fra husdyrhold er det vanskelig å gjøre noe med, men det finnes heldigvis andre ting man kan gjøre.

I dag bruker de fleste norske bønder store, dieseldrevne traktorer til å utføre nødvendig arbeid på gården. Gjødsel tilføres likt over hele jordet, uavhengig av de enkelte plantenes næringsbehov.

Hvordan kan vi utnytte nitrogengjødselen bedre og hvordan kan vi redusere dieselforbruket?

Er det for eksempel mulig å se for seg at solenergi produsert på gårdene, kan drive elektriske og delvis selvstyrte kjøretøy i et presisjonsjordbruk med reduserte utslipp av klimagasser?

Ja, mener NIBIO-forsker Jakob Geipel ved NIBIO Senter for presisjonsjordbruk på Apelsvoll. Han har ledet SolarFarm - et fireårig forskningsprosjekt som har forsøkt å finne svar på disse spørsmålene.

mg202208_20220811_133847(0).jpg
Denne driftsbygningen ved NIBIO Apelsvoll har 350 m2 solcellepanel som produserer om lag 50-60 000 kwh i året. Foto: Morten Günther

Dronedata kan forutsi plantenes nitrogenbehov

– Ved hjelp av droner påmontert hyperspektralt kamera, er det mulig å samle inn detaljert informasjon om variasjon i plantenes nitrogenopptak i sesongen. Basert på denne informasjonen fra feltet kan man lage en delgjødslingsanbefaling som oversettes til en tildelingsfil til traktoren og gjødselsprederen. Denne gjør det mulig å tilpasse gjødslingsmengden på et detaljert nivå.

I SolarFarm har forskerne utviklet en gjødselspreder for flytende mineralgjødsel og gjennomført en rekke feltforsøk i hvete og bygg. Her har de testet ut delgjødslingskonseptet med variabel tildeling med høy presisjon på kvadratmeternivå.

– Det gjenstår fortsatt en del arbeid med konseptet, men vi har tro på at denne teknologien skal gjøre det mulig å tildele gjødsel mye mer effektivt, forteller Geipel. Målet er at hver enkelt plante skal få akkurat så mye nitrogen som den trenger.

sf_drone.png
Drone med påmontert multispektralt kamera, som flyr over et felt i Innlandet. Foto: Maximilian Pircher

Elektriske traktorer ligger litt frem i tid

Med utgangspunkt i 16 forskjellige gårder, ulike steder i landet, har forskerne også sett nærmere på hvordan dieselbruken i landbruket kan reduseres. Traktorbruken varierer gjennom året og mellom ulike produksjoner. Dette har forskerne tatt hensyn til i sine analyser.

– Med dagens teknologi er det ikke mulig å erstatte en stor dieseldreven traktor med en tilsvarende batteri-elektrisk. Dagens moderne traktorer er simpelthen for store og kraftkrevende.

– Vi har derfor sett på muligheten av å erstatte en stor dieseltraktor, med flere mindre elektriske traktorer. Tanken er å ha en bemannet traktor og to selvkjørende traktorer som virker sammen.

I prosjektet har forskerne vist at dette konseptet faktisk fungerer, og at det fører til reduserte klimagassutslipp.

– Ved å bytte ut dieseltraktorer med små elektriske traktorer ladet med solenergi fra gården, er det for eksempel mulig for en kornprodusent på Østlandet å redusere klimagassutslippene med om lag 6 % per kilo produsert korn. Hvis man også benytter seg av presisjonsgjødsling, kan utslippene reduseres ytterligere.

– Analysene viser også at man ved å erstatte små dieseltraktorer med batteritraktorer på melk- og korngårder i Trøndelag, Rogaland og på Østlandet, totalt kan erstatte 3 millioner liter diesel med 11 GWh elektrisitet.

– Vi har vist at et skifte av energibærer er teknisk mulig, men at det kanskje ligger litt fram i tid, forteller Geipel.

– De største utfordringene akkurat nå er mangelen på enten kraftige eller små autonome elektriske traktorer, og lagringsmuligheter for egenprodusert strøm. De høye energiprisene gjør imidlertid at utviklingen kan fremskyndes og at investeringene kan nedbetales raskere.

sf_gjødselspreder_eltraktor_3.JPG
Elektrisk traktor med spesialutviklet gjødselspreder klar for delgjødsling med høy presisjon. Foto: Kristian Rindal
KONTAKTPERSON
SOLARFARM

SolarFarm er et tverrfaglig forskningsprosjekt (2018-2022) ledet av NIBIO. Samarbeidspartnere har vært Institutt for energiteknikk (IFE), eksperter fra Normandie Université du Havre (Frankrike) og Universität Stuttgart (Tyskland), samt en bredt sammensatt interessegruppe (Adigo AS, Eidsiva Marked AS, Hexagon Composites ASA, Mat fra Toten SA, Norges Bondelag, Norsk Lanbruksrådgiving, Norsk Landbrukssamvirke og Yara Norge AS).

Prosjektet har gått over fire år og har vært finansiert av Norges Forskningsråd over programmet «Lavutslipp 2030».

Hovedmålet har vært å utvikle et innovativt, gårdsbasert system der en med bruk av teknologiske løsninger og metoder muliggjør solenergidrevet presisjonsjordbruk, for økt bærekraft og redusert miljøfotavtrykk i jordbrukssektoren.

sf_flybilde.png
Flybilde fra drone i et hveteforsøk ved NIBIO-Apelsvoll. Foto: Kristian Rindal
sf_nitrogenopptak.png
Prediksjon av plantenes nitrogenopptak på kvadratmeternivå basert på flybilde. Figur: Jakob Geipel
mg202209_DSC05008.jpg
Små elektriske traktorer er allerede på markedet. Foto: Morten Günther

Tekst frå www.nibio.no kan brukast med tilvising til opphavskjelda. Bilete på www.nibio.no kan ikkje brukast utan samtykke frå kommunikasjonseininga. NIBIO har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettstader som det er lenka til.