Divisjon for matproduksjon og samfunn
Grønt protein fra eng : biorafinering, bærekraft og systemperspektiv
Slutt: aug 2027
Start: aug 2023
| Status | Pågående |
| Start- og sluttdato | 14.08.2023 - 14.08.2027 |
| Prosjektleder | Håvard Steinshamn |
| Divisjon | Divisjon for matproduksjon og samfunn |
| Avdeling | Fôr og husdyr |
Grønn bioraffinering er en teknologi der engvekster behandles for å utvinne protein, i tillegg til andre verdifulle biprodukter. Selv om det å utvinne protein fra gress ikke er et helt nytt konsept, viser nyere forskning fra de nordiske landene at det ved hjelp av ny teknologi er et stort potensial for økt selvforsyning og redusere miljøpåvirkningen ved produksjon av proteiningredienser til dyrefôr. I Norge importerte vi i 2023 rundt 110 tusen tonn soyamel og 194 tusen tonn rapsmel som proteinkilder i kraftfôr for husdyr. Særlig soyadyrking bidrar til miljømessige og sosiale utfordringer i produksjonslandene, og bruken av soya i Norge reduserer vår selvforsyningsgrad. Siden 68% av jordbruksarealet i Norge brukes til dyrking av gress, kan grønt bioraffineri-teknologi være en mer bærekraftig løsning for fremtiden. I grønn bioraffinering prosessen brukes mekanisk pressing til å separere den grønne biomassen i to deler: fiberrik pulp og grønn jus. Den grønne jusen bearbeides videre, vanligvis gjennom utfelling, for å skille ut proteinkonsentratet som tørkets etterpå. Dette proteinkonsentratet kan brukes som fôr til enmagede dyr som gris og kylling. Pulpen fra det første trinnet kan brukes som fôr til drøvtyggere som kyr, mens den gjenværende brune saften fra utfellingstrinnet kan brukes som gjødsel eller råstoff til biogassproduksjon. I vårt prosjekt er målet å undersøke miljøeffektene av grønn bioraffinering i Norge, men også å gjennomføre en systemanalyse for å øke kunnskapen om hva slags nasjonal implementering som vil gi de største miljøbesparelsene. Dette prosjektet er en del av et doktorgradsarbeid.
Publikasjoner i prosjektet
Sammendrag
European livestock sectors rely heavily on imported protein feeds, presenting challenges regarding sustainability and supply security. Green biorefineries (GBR) represent a local alternative where protein concentrates are extracted from grassland crops, but the environmental performance of these systems depends on feedstock cultivation practices. This study combined field trials and life cycle assessment (LCA) to quantify how nitrogen (N) fertilization rates, clover inclusion rates, and feedstock management (fresh vs. ensiled) affect dry matter (DM) and crude protein (CP) biomass yields, as well as subsequent climate impact, and agricultural land use of GBR products. The results reveal that N fertilization during cultivation of feedstock biomass plays a critical role in the climate impact of green biorefining, and that including legumes enhances GBR sustainability. Increasing N fertilization from 0 to 240 kg N ha−1 in red clover–grass swards increased DM and CP biomass yields but also increased soil N₂O emissions and upstream fertilizer burdens. Under no N fertilizer treatment, biological N fixation supported high yields, resulting in the lowest net climate footprint in the ensuing LCA of the GBR process. However, this treatment also required around 60 % more land than the high N treatment. Processing ensiled feedstock further reduced the climate impact compared to fresh biomass by retaining more CP in the liquid fraction and eliminating several biorefinery steps. However, this benefit in this case was linked to the use of the liquid phase rather than ensiling itself, and similar outcomes could be achieved with fresh biomass if processed accordingly and used immediately after production. Future work must expand system boundaries to include transport, storage, and animal-feeding stages, and develop farm-level strategies that align GBR practices with regional conditions.
