Kan biokul blive landbrugets klimaredning?

Umiddelbart ser de små sorte biokul ret ubetydelige ud. Og det er heller ikke, fordi vi har talt så meget om de små størrelser.

Men de såkaldte ’biokul’, der blandt andet laves af biomasse fra landbrug, kan komme til at spille en afgørende rolle for reduktionen af landbrugets udledning af klimagasser.

I hvert fald hvis det står til parterne bag den grønne trepartsaftale, der blev indgået i juni 2024.

I aftalen er biokul nævnt hele 14 gange, og det er der god grund til:

Med et budget på 10 milliarder kroner frem mod 2045 ser den grønne trepart biokul som en vigtig nøgle til at sænke landbrugets CO₂-udledning, og det politiske flertal bag ‘et Grønt Danmark’, der faldt på plads i november, har foreløbigt afsat 586 millioner til udvikling af teknologien frem til 2030.

Målet er allerede i 2030 at kunne lagre 0,3 millioner tons CO₂ ved hjælp af biokul.

Men er biokul virkelig en gamechanger for landbruget?

Vi kender ikke konsekvenserne

Teknologien er stadig under udvikling, og lige nu mangler der økonomiske incitamenter til både produktion og udbringning af biokul.

Vi ved, at biokul er effektivt til at lagre CO₂, og det er også muligt, at det kan nedbringe udledningen af lattergas, som er en kraftig drivhusgas.

Vi ved dog ikke, hvilke konsekvenser udbringningen kan have for høstudbyttet og miljøet.

Vi forsker i biokul, og i denne artikel vil vi gennemgå, hvad vi ved – og ikke ved – om biokullets potentiale, og vise, hvorfor vi vurderer, at vi bare skal se at komme i gang med at bruge det.

Ideen med biokul

Biokul indeholder typisk mellem 60 og 90 procent kulstof. For at forstå hvad det betyder, tager vi et eksempel:

Lægger vi 10 tons biokul med et kulstofindhold på 67 procent på en hektar landbrugsjord, vil der blive lagret 6,6 tons kulstof på den ene hektar.

Hvis vi så gør det samme på alle marker, vil det svare til, at der bliver tilført 16,3 millioner tons kulstof, som dermed binder 59,7 millioner tons CO₂, eller hvad der svarer til mere end hele Danmarks samlede årlige drivhusgasudledning.

Biokul lagrer alt andet lige mere kulstof, end vi gør nu

Det er naturligvis blot et eksempel, der viser ideen med biokul og ikke et realistisk scenarie, for selvom vi besluttede at bruge al landbrugsjord, skulle vi, som Trine Langhede fra Rådet for Grøn Omstilling rigtigt nok kommenterer, stadig skaffe halm eller anden biomasse og pyrolysekapacitet til produktionen.

Forestiller vi os på den anden side, at vi slet ikke laver biokul, så bliver det overskydende organiske materiale fra markerne enten brændt af i forbrændingsanlæg eller returneret ubehandlet til jorden i en lettere mineraliserbar form end biokul.

Det betyder altså, at størstedelen returneres som CO₂ i atmosfæren inden for en kort årrække. Som biokul bliver kulstoffet længere i jorden.

Hvor lang tid er der ikke entydigt svar på, men det er ubetinget meget længere end kulstof fra tilbageført ubehandlet plantemateriale, og en meget stor del af kulstoffet vil være stabilt i mere end 100 år, ifølge flere studier (se her, her og her).

Biokul rummer altså et kæmpe potentiale for at lagre kulstof i landbrugsjord.

Men hvad med andre klimagasser?

Som du sikkert har hørt før, er CO₂ ikke den eneste problematiske drivhusgas fra landbruget.

Lattergas er en drivhusgas, der på vægtbasis er en 298 gange kraftigere drivhusgas end CO₂. Lattergas produceres, hvor der er tilgængeligt kvælstof, altså typisk i landbrugsjord der årligt modtager kvælstofgødning.

Ifølge de nationale emissionsopgørelser bidragede landbrug, skovbrug og fiskeri i 2023 med 27 procent af de nationale drivhusgasemissioner og 90 procent af de nationale lattergasemissioner.

Selvom flere studier (her og her) indikerer, at biokul kan reducere udledningen af lattergas, er effekterne usikre, og mekanismerne er ikke velkendte.

Biokul reducerer lattergas

De ubesvarede spørgsmål om biokullets sideeffekter er noget af det, vi søger svar på i flere aktuelle forskningsprojekter.

I projektet Mitichar, som er et samarbejde mellem flere danske universiteter og biokulproducenter, har vi siden foråret 2023 dyrket og monitoreret en mark i Taastrup, hvor der er tildelt 45 tons biokul per hektar landbrugsjord.

Resultaterne viser, at biokul effektivt reducerer lattergasemissioner med 25-49 procent, afhængigt af hvilken temperatur biokullet blev pyrolyseret ved.

Lattergasemissionerne fra jord med biokul produceret ved 400 grader er signifikant lavere end fra konventionel landbrugsjord under samme dyrkningsform.

Desværre viser resultaterne også et 7-17 procent lavere høstudbytte det første år og et 9-20 procent lavere udbytte andet år for biokullet produceret ved 400 grader sammenlignet med normal praksis.

I dette tilfælde har biokullet altså i de første år en negativ effekt på landmændenes udbytte og en positiv effekt på reduktionen af lattergas fra marken.

…Men vi ved ikke hvorfor

Der er mange mulige forklaringer på, hvorfor biokul kan reducere lattergasudledningen fra jord med biokul.

Det kan blandt andet være, fordi det hæver jordens pH-værdi, påvirker jordens dræningsevne, eller fordi det indeholder små mængder tilgængeligt kulstof, som stimulerer mikrobielt optag af kvælstof.

Når kvælstoffet optages mikrobielt, kaldes det immobilisering. Det betyder, at kvælstoffet bliver optaget i jordens mikroorganismer og derfor ikke længere er tilgængeligt for planterne.

Der er også den mulighed, at biokul fysisk binder kvælstoffet i jorden. Hvis kvælstoffet er stærkt bundet til biokullet, reduceres lattergasemissionerne potentielt, men det kan også være medvirkende årsag til reduceret udbytte.

Hvor længe biokullet bliver ved med at reducere lattergasemissionerne afhænger af, hvilke af de ovenstående forklaringer der er årsagen til reduktionerne.

Hvor meget biokul skal vi tilføre markerne?

Den mængde biokul, som er tilført på testmarken i Taastrup, er meget høj, og derfor kan vi også forvente meget dramatiske effekter de første år, ikke kun på udledninger, men også på udbyttet fra markerne, hvor vi som nævnt så et lavere udbytte.

Høstudbyttet er en væsentlig parameter i vores overvågning af testmarkerne og er specielt interessant over tid, da effekten af biokul på udbyttet kan være høj det første år og af mindre betydning de efterfølgende år.

Det skyldes muligvis immobilisering (kvælstoffet optages mikrobielt) eller den fysiske binding af kvælstof i biokullet, der gør det sværere for afgrøden at optage kvælstof fra jorden.

Men i løbet af få år vil det let nedbrydelige kulstof mineraliseres, og kvælstoffet bliver igen tilgængeligt for planterne.

Vi har også testet lavere doser. Ved tilføjelse af 15 tons biokul per hektar er der ingen reduktion i udbyttet fra markerne.

For at undgå negative udbytter vil det derfor formodentlig være fordelagtigt med lavere doser end 45 tons per hektar, men hvad effekten så er på lattergas er ikke klart.

Desværre er der ikke data på effekten af de lavere biokuldoser på lattergasemissionerne.

Vi kender ikke de langsigtede miljøeffekter

Biokul kan altså under de omtalte forhold binde kulstof og reducere lattergasemissioner fra dyrkede marker, i de første to år efter det er lagt ud på markerne.

Nogle af udfordringerne er, at vi ikke kender konsekvenserne for jordens fertilitet og det omkringliggende miljø på længere sigt.

Jord er en kompleks størrelse, og hvad der sker, når vi påvirker den på en måde, som ikke kan trækkes tilbage, er uvist.

Men meget tyder på, at biokul er et godt klimaværktøj for landbruget, og at miljøeffekterne endda kan være positive både i forhold til at reducere udledning af CO₂ og lattergas og for udledningen af pesticider og næringsstoffer.

Er vi villige til at leve med risikoen?

Det bedste ville være naturligvis være at lave forsøg med alle mulige scenarier, men det er dyrt, og det tager tid. Lang tid.

Biokullet bliver i jorden ud over de nuværende generationers levetid, så mulige negative konsekvenser er noget, vi og dem efter os må leve med. Man kan derfor mene, at det er vigtigt at undersøge grundigt, inden man går i gang med at anvende det.

Tidshorisonten i ‘Aftalen om et grønt Danmark’ stemmer altså dårligt overens med den tid, det tager at dokumentere effekterne ved tildeling af biokul på markerne i Danmark.

Der er dog allerede lavet mange forsøg med miljøeffekterne af biokul, og man kan sige, at det jo ikke er noget nyt at have den slags forbindelser i jorden, da de også dannes ved naturlige og menneskeskabte brande.

Ultimativt er det en balance, imellem den klimagevinst vi får nu og her, og den risiko vi er villige til at leve med.

Vi mener, det er en relativt lav risiko, og at biokul er så vigtig en metode til at reducere udledningerne fra landbruget, at det er den rigtige beslutning at komme i gang med at anvende det.

De omtalte undersøgelser er foretaget i forbindelse med projektet Mitichar, som er finansieret af AgriFoodTure, Innovationsfonden og Den Europæiske Union, NextGenerationEU.

Artiklen er oprindelig bragt på Videnskab.dk, hvor forskerne selv formidler: Kan biokul blive landbrugets klimaredning?