Vall och helsäd som biogassubstrat – utvärdering av skördetidpunktens, snittlängdens och ensileringens påverkan på energiutbytet och substratkostnaden

Vall samt råg och vete skördad som helsäd används idag som biogasråvara i Sverige. Målet med detta projekt var att undersöka hur dessa grödor effektivare kan utnyttjas som biogassubstrat genom att optimera skördetidpunkt och snittlängd.
För vall och vete ledde en finare hackning till att metanpotentialen minskade med 9 respektive 13 %, medan den ökade med 12 % när råg hackades finare. Resultaten indikerar att grödans mognadsgrad och TS-halt är viktiga faktorer.
Energivinsten för råg, vete och vall var mycket hög, 36, 33 respektive 28 MWh/ha baserad på 12,2, 12,1 och 12,1 ton torrsubstans per hektar och år, vilka mättes i fältexperiment. Under de bästa förutsättningarna hade råg och vete de lägsta total¬kostnaderna (514 respektive 521 kr/MWh) för produktion av fordonsgas.
Enligt EU:s hållbarhetsregler för fordonsbränsle kommer vall förmodligen räknas som andra generationens avancerade biobränslen, som är berättigat till skattereduktion, medan livsmedelsgrödor ska undvikas.

Hacka fint eller grovt med exakthacken? – Vall och helsäd ger mycket biogas!
I ett samarbete mellan Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) och Lunds universitet har en forskargrupp undersökt hur snittlängden vid hackning av vall och helsäd, som biogasgrödor, påverkar metanpotentialen, energiavkastning och produktionskostnad. Resultaten visar att sambandet mellan snittlängd och metanpotential är mer komplext än förväntat och att det inte alltid är lönt att hacka fint – tvärtom kan det både leda till minskat energiutbyte och kosta mer. Den viktigaste slutsatsen är att optimera metanpotentialen hos biogasråvaran först och sedan kolla om det finns möjlighet att spara diesel och arbetstid.

Att hacka fint kostar både mer diesel och tar längre tid
I ett skördeexperiment med en exakthack visade vi att när snittlängden ökade från 3,5 till 9 mm, minskade diesel- och tidsåtgången med 17 respektive 33 %. Detta resultat baserades på uppgifter om dieselförbrukning och tidsåtgång från skördeexperimentet med en exakthack.

Snittlängden påverkar metanpotentialen
Snittlängden påverkar även metanpotentialen, det vill säga energiutbytet i form av biogas. För vall och vete ledde dock en finare hackning (4 istället för 12 mm) till att metanpotentialen minskade med 9 respektive 13 %, medan den ökade med 12 % när råg hackades finare. Grödornas mogenhet vid skörden kan vara nyckeln till förklaringen. Vallen skördades tre gånger per år, så gräset hann inte mogna och vete skördades redan vid mjölkmognad. Råg däremot skördades först vid degmognad. En möjlig förklaring är att metanpotentialen hos en mer mogen gröda påverkas positivt av fin hackning, till exempel när kärnorna hackas sönder i större utsträckning, medan en mindre mogen gröda påverkas negativt. Till exempel eftersom flyktiga ämnen, som finns i större omfattning i omogna grödor, går förlorad vid skörden. Om denna förklaring håller bör dock undersökas mer ingående.

Högt energiutbyte hos vall och helsäd
Energivinsten för råg och vete, det vill säga energiutbytet minus insatt energi i form av diesel med mera, var mycket hög, 36 respektive 33 MWh/ha. Detta motsvarar ca 3500 respektive 3200 L diesel per hektar och är drygt 5 gånger den insatta energin. Energivinsten från vall blev 24 % lägre än för råg, 28 MWh/ha. Detta baserades på de skördenivåer för vall, råg och vete på 12,2, 12,1 respektive 12,1 ton torrsubstans per hektar, vilka vi uppmätte i våra fältexperiment.

Energivinsten för råg och vete kan vara ännu större, eftersom andra parallella studier har visat att skördeökningar på 25 -30 %, jämfört med ovan angivna skördenivåer, är möjliga. Däremot förväntas biomassaavkastningen i vall inte kunna öka på samma sätt, tvärtom, så visar tidigare studier att andra årets vallskördar kan vara upp till 30 % lägre än första årets.

Fordonsgas av råg och vete kostar minst
Fordonsgas av råg och vete kostade minst i denna studie, 514 respektive 521 kr/MWh, vilket motsvarar 5,3 respektive 5,4 kr/L dieselekvivalent. Fordonsgas av vall blev 11 % dyrare jämfört med råg. Kostnaderna för alla tre biogasgrödor ligger på nivåer som skulle kunna betalas av en potentiell biogasanläggning, även när markkostnaderna på uppskattningsvis 3700 kr/ha inkluderas i kalkylen.

Helsäd bäst, men vall har en ljusare framtid som biogasråvara
Helsäd hade högst energivinst och lägst kostnader, men enligt ett nytt förslag till EU:s hållbarhetsregler, ska livsmedelsgrödor nästan helt undvikas vid produktion av förnybara fordons-bränslen framöver. Däremot blir fordonsgas av vall mycket intressant, eftersom den kan räknas som andra generationens avancerade biobränsle, vilket berättigar till skattelättnader. Skattelättnader behövs i dagsläget för att fordonsgas baserad på vall eller helsäd skall kunna konkurrera med fossila fordonsbränslen. Vall fungerar redan idag som en avbrottsgröda för många lantbrukare och odlas bland annat för dess markkolsuppbyggande effekt, vilket ökar markbördigheten.