Hopp til hovedinnholdet

Med grønn bioraffinering kan gris, kylling og fisk spise gress og alger

ATS_20240911_110425318_iOS_cropped

Direktør i NIBIO, Ivar Horneland Kristensen, klipper snora for grønt bioraffineringsanlegg i Steinkjer. Foto: Anette Tjomsland Spilling

Grønn bioraffinering av gress og makroalger kan gi oss egenprodusert proteinfôr som kan sammenlignes med importert soya fra Brasil. Det er også mulig å utvikle en rekke andre produkter, for eksempel innen farmasi, kosmetikk, tekstil eller byggevare.

Gressesongen er på hell og rundt omkring på jorder over hele landet kan man se spredte baller pakket i hvit eller farga plast. I dag brukes gresset stort sett direkte som dyrefôr til kyr og andre drøvtyggere. Disse har flere mager som er spesialisert på nedbryting av plantefiber.

Dyr som «bare» har en mage klarer ikke å bryte ned gresset til et nivå hvor proteiner og energi frigis fra cellemembranen. Det er her grønn bioraffinering kommer inn, som en slags tyggende medhjelper. I bioraffineringsprosessen får plantematerialet en røff behandling i en skruepresse, slik at de verdifulle næringsemnene fra plantecellene frigis. Da kan proteiner oppkonsentreres til proteinfôr, også for enmagede dyr som gris og fjørfe.

Montering av Norges første grønne bioraffineringsanlegg på Tuv forsøksgård i mai 2024. Foto; Haldis Kismul
Montering av Norges første grønne bioraffineringsanlegg på Tuv forsøksgård i mai 2024. Foto: Haldis Kismul

 

Grønn bioraffinering kan gjøre oss mer selvforsynte med fôr

Tidligere denne måneden åpnet NIBIO Norges første pilotanlegg for grønn bioraffinering på Tuv forsøksgård i Steinkjer.

- Over 50 prosent av landbruksproduksjonen i Norge er gress. Samtidig har vi mye tang og tare langs norskekysten, med opptil 30 % proteininnhold. Vi ser for oss å utvikle anlegget langs disse to sporene, sa Audun Korsæth, divisjonsdirektør for matproduksjon og samfunn i NIBIO, under åpningen av anlegget.

Korsæth fremhevet at kombinasjonen av gress og alger vil gjøre det mulig å utnytte anlegget en større del av året.

- Planen er å bruke vinterperioden til å teste og tilpasse anlegget til behandling av makroalger, i samarbeid med forskere fra NIBIO Bodø.

- Det er et stort behov for nye fôrråvarer fremover, både innen fiskenæringa, og i kylling- og andre husdyrproduksjoner, sier Gjermund Bahr, seniorrådgiver i avdeling biomarin verdiskaping i NIBIO. Bahr har bakgrunn fra havbruksnæringa, og påpekte at det i bioraffineringsprosessen frigis mange næringsstoffer som passer med fôrbehovene til havbruksnæringen.

Forsker Lene Stødkilde-Jørgensen fra Aarhus universitet fortalte om erfaringer fra forsøk med tilsetting av grasbasert proteinkonsentrat i dyrefôr til kylling og gris. Foto: Anette Tjomsland Spilling
Forsker Lene Stødkilde-Jørgensen fra Aarhus universitet fortalte om erfaringer fra forsøk med tilsetting av grasbasert proteinkonsentrat i dyrefôr til kylling og gris. Foto: Anette Tjomsland Spilling

 

Bygger på erfaringer fra Danmark

Anlegget er bygget opp i samarbeid med forskere ved Aarhus universitet, som har etablert et demonstrasjonsanlegg og bidratt til å etablere og utvikle to kommersielle anlegg i Danmark. Forskerne har allerede flere spennende resultater fra forsøk med dyrefôr til kylling og gris.

- I et fôringsforsøk på gris har vi testet et konsentrat basert på gras med 47 prosent råprotein. Forsøket viste at vi kan tilsette inntil 15 prosent av dette i grisefôret uten å få problemer med kvaliteten på kjøttet. I nyere forsøk har vi fått bekreftet at en kan skifte ut soya uten problemer, sier forsker Lene Stødkilde-Jørgensen fra Aarhus universitet.

Professor Søren Krogh Jensen fra Aarhus universitet ser på utstillingen av det som blir produsert fra gress ved det grønne bioraffineringsanlegget på Tuv forsøksgård i Steinkjer. Gressaft (i midten på bildet) omdannes til proteinkonsentrat som Krogh Jensen holder i til høyre i bildet. Helt til høyre står det et lite glass med kraftfôr som inneholder gressprotein. Ut av prosessen kommer det også to sidestrømmer; grasmyse (mørke væske mellom gressaft og proteinpulveret) og fiberpulp (ved siden av gresset til venstre). Krogh Jensen og kolleger ved Universitetet i Aarhus bistår NIBIO med verdifulle erfaringer fra oppbyggingen av et demonstrasjonsanlegg i Danmark. Foto: Anette Tjomsland Spilling
Professor Søren Krogh Jensen fra Aarhus universitet ser på utstillingen av det som blir produsert fra gress ved det grønne bioraffineringsanlegget på Tuv forsøksgård i Steinkjer. Gressaft (i midten på bildet) omdannes til proteinkonsentrat som Krogh Jensen holder i til høyre i bildet. Helt til høyre står det et lite glass med kraftfôr som inneholder gressprotein. Ut av prosessen kommer det også to sidestrømmer; grasmyse (mørke væske mellom gressaft og proteinpulveret) og fiberpulp (ved siden av gresset til venstre). Krogh Jensen og kolleger ved Universitetet i Aarhus bistår NIBIO med verdifulle erfaringer fra oppbyggingen av et demonstrasjonsanlegg i Danmark. Foto: Anette Tjomsland Spilling

 

Fôringsforsøk med kylling og storfe

NIBIO gjennomfører også fôringsforsøk sammen med samarbeidspartnere i prosjektet “One crop two diets”.  En kyllingbesetning i Ås får tilsatt proteinkonsentrat i fôret, og mjølkekyr på Mære landbruksskole har fått smake på pulp, det vil si pressrestene som blir igjen til slutt i bioraffineringsprosessen.

- Vi forventer at kuene produserer like mye melk uavhengig av om de blir fôret med pulp eller vanlig surfôr, sier Haldis Kismul, forsker ved avdeling Fôr og husdyr i NIBIO.

- Men vi tror at kuene trenger å drøvtygge pulpen mindre, at det enten vil bli mindre behov for kraftfôr, eller at dyra kommer til å rape mindre og dermed slippe ut mindre metan.

Kuer under foringsforsøk på Mære landbruksskole. Forsker Ghulam Qasim Khan syrepreserverer urin for senere analyse. Avdelingsingeniør Jorid Sandvik kommer med en bøtte urin fra nye kuer. Formålet er å se på nitrogenbalansen til dyret ved å måle hvor mye som forsvinner i urinen.  Foto: Foto: Ole Andreas Vestrum
Kuer under foringsforsøk på Mære landbruksskole. Forsker Ghulam Qasim Khan syrepreserverer urin for senere analyse. Avdelingsingeniør Jorid Sandvik kommer med en bøtte urin fra nye kuer. Formålet er å se på nitrogenbalansen til dyret ved å måle hvor mye som forsvinner i urinen. Foto: Ole Andreas Vestrum/Camerat

 

Utfordringene; volum, kvalitet, logistikk og økonomi

I etterkant av selve åpningsmarkeringen ble det diskutert om grønn bioraffinering er en løsning som kan hjelpe oss å bli mer selvforsynte med protein i dette landet.

- Når det gjelder kraftfôr så mangler vi protein, særlig til kylling som er den eneste produksjonen som er i vekst. Utfordringen er at kraftfôrfabrikkene trenger store volum med jevn kvalitet, og vi må lage fôr som er økonomisk lønnsomt for bonden å bruke, sa Kari Ljøkjel, daglig leder i Felleskjøpet Forutvikling, som er en av prosjektdeltagerne i “One crop two diets”.

Utfordringene med volum, kvalitet, logistikk og økonomi ble fremhevet av flere. I Danmark er det fortsatt to til tre ganger så dyrt med fôr fra grønn bioraffinering, som importert soya. Forskerne ønsker å se på hvordan det kan være mulig å skape nye høyverdiprodukter ut fra det som blir igjen etter at det mest verdifulle proteinkonsentratet er hentet ut av bioraffineringsprosessen. Det kan være en av flere muligheter for å få grønn bioraffinering til å lønne seg.

Steffen Adler, forsker i avdeling Fôr og husdyr, og prosjektleder for “One crop two diets”, ser frem til å bidra med mer forskning for å finne løsninger.

- Dette anlegget vil være viktig for nasjonale og internasjonale forskningsprosjekter. Det kan også være et demonstrasjonsanlegg for samarbeid med industrien. Jeg er veldig spent på hva vi kan få ut av dette i de kommende årene.

grønn bioraffinering

Bioraffineringsprosessen kan ha ulike hovedprodukter og flere sidestrømmer. Grønt proteinkonsentrat er et av hovedproduktene.

Grønt proteinkonsentrat utvinnes fra presset gressaft. Ett kilogram gress gir ca. 600 gram juice. Juicen inneholder om lag 10 prosent tørrstoff. Den vanligste metoden for utfelling av protein er å varme opp gressaften til 70-85 °C. Deretter separerer en to fraksjoner i en dekanter (sentrifuge): grasproteinkonsentrat og grasmyse. Konsentratet må sluttørkes for å bli lagringsstabilt.

Proteinkonsentrat har et stort potensial som proteinkilde for gris, fjørfe og muligens også til fisk. Det kan også bli råstoff for kosttilskudd eller nye medisiner. Det er dette som er det mest verdifulle bioraffineringsproduktet.

Den første sidestrømmen som oppstår, er fiberpulp. Den kan ensileres og brukes til fôr for drøvtyggere. Forskerne ser også for seg alternative bruksområder innen byggevare, tekstil eller papirindustri. Pulp er også en aktuell råvare i biogassproduksjon. I volum er dette den største fraksjonen. Utnyttelse av denne vil kunne gi en betydelig verdiskapning, til tross for relativt lav enhetsverdi.

Gressmyse er væsken som blir igjen etter at det grønne proteinkonsentratet er skilt ut. Dette er en næringsrik væske, som kan sammenlignes med mysefraksjonen som blir igjen etter osteproduksjon. Den inneholder lettløselige sukkerarter, vitaminer, mineraler og litt fett. Per i dag brukes dette enten som gjødsel eller råstoff til biogassproduksjon. For å styrke økonomien i grønn bioraffinering og bedre utnytte reststrømmen leter forskerne etter nye bruksområder, for eksempel innen produksjon av encella protein, kosmetikk, kosttilskudd eller farmakologi.

Her filtreres små fiberrester fra proteinsaft i et småskalaforsøk i lab. Foto: Steffen Adler
Her filtreres små fiberrester fra proteinsaft i et småskalaforsøk i lab. Foto: Steffen Adler
Forsker Haldis Kismul observerer at fiberpulpen fra bioraffineringsprosessen holder seg ved rett tørrstoffinnhold Foto: Jarle Vikør Ekanger
Forsker Haldis Kismul observerer at fiberpulpen fra bioraffineringsprosessen holder seg ved rett tørrstoffinnhold Foto: Jarle Vikør Ekanger
Forsker Haldis Kismul og avdelingsingeniør Jo Sjåvik i NIBIO tar blodprøver av kuer i foringsforsøk på Mære landbruksskole, for å sjekke at kuene ikke blir underernært av dietten. Foto: Ole Andreas Vestrum
Forsker Haldis Kismul og avdelingsingeniør Jo Sjåvik i NIBIO tar blodprøver av kuer i foringsforsøk på Mære landbruksskole, for å sjekke at kuene ikke blir underernært av dietten. Foto: Ole Andreas Vestrum/Camerat
Gjermund Bahr, seniorrådgiver i avdeling biomarin verdiskaping og Steffen Adler, forsker i avdeling fôr og husdyr i NIBIO har samarbeidet tett om oppbyggingen av det nye grønne bioraffineringsanlegget i Steinkjer. Her er de begge veldig fornøyde på åpningsdagen. Foto: Anette Tjomsland Spilling
Gjermund Bahr, seniorrådgiver i avdeling biomarin verdiskaping og Steffen Adler, forsker i avdeling fôr og husdyr i NIBIO har samarbeidet tett om oppbyggingen av det nye grønne bioraffineringsanlegget i Steinkjer. Her er de begge veldig fornøyde på åpningsdagen. Foto: Anette Tjomsland Spilling
Forsker Haldis Kismul etterbehandler blodprøver fra foringsforsøkene på Mære. Plasma sentrifugeres og sendes videre til analyse, for å sjekke at kuene ikke blir underernært av dietten. Foto: Ole Andreas Vestrum
Forsker Haldis Kismul etterbehandler blodprøver fra foringsforsøkene på Mære. Plasma sentrifugeres og sendes videre til analyse, for å sjekke at kuene ikke blir underernært av dietten. Foto: Ole Andreas Vestrum/Camerat

 

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.