Posts Tagged ‘energi’

Energi och odling

oktober 22, 2017

Det har blivit rätt många träffar på mina tankar vid spisen. Inga kommentarer, men jag gör gärna en själv.
Jordbruket måste energieffektivisera (även om det är viktigare i köket). Och det finns möjligheter.
Vi kan ta halmresursen till exempel. 6 ton vete ger minst 4 ton halm. Totala energin är ca 5 kwh/kg, men låt oss säga att 3 kan utnyttjas, för värme, för eltillverkning, för biogas.
4000 kg ger då 12000 kwh. För en bra gröda med dagens teknik går det år 3000 kwh per hektar. Med känd teknik och bra organisation producerar jordbruket energi både till sig själv och omvärlden.
En fråga är kvävegödseln. Den produceras i dag med fossilgas. Men jag har själv sett en kvävegödselfabrik som gick på el, Glomfjord i Norge på 1980-talet. Den kunde inte konkurrera med gasen. Men det är helt möjligt att göra kvävegödsel med förnybar energi av alla sorter, också av halm. Men det är kanske mer praktiskt att biogas används lokalt, och åtminstone i ett mellanskede ”avräknas” mot ammoniakfabrikens fossilgas.
På sikt kommer fossilfri kvävegödsel
Och vi bör göra vad vi kan för att återvinna kväve, med den viktiga kommentaren: om en återvinningsprocess skulle kosta mer i energi och ge större utsläpp än ammoniakfabriken, vad är då återvinning till för nytta?
Vi måste se på totalbilden för att inte köra fel i farten.

Annonser

Energi och mat – köket kan förbruka mer än odlingen

oktober 19, 2017

Tankar vid spisen.
Stekte lite överbliven kokt potatis till kvällsmat. Kom att fundera på energi. Spisplattan gick ca 5 minuter. Det var kanske 200 g potatis . Stekningen kostade 5/60 tim *1,5 kw = 0,125 kwh.
Hur mycket gick det åt i jordbruket? 30 ton potatis per hektar. Men har använt ca 120 kg kväve (10 kwh/kg) och kanske 150 liter diesel, (också ca 10 kwh/kg ). Summan av det blir 2700 kwh. En del annat kommer till, vi säger 3000kwh. Vi fick 30 000 kg, och potatisen vid åkerkanten kostade alltså 0,1 kwh per kg. För att få fram potatisen jag stekte (200 g) användes alltså 0,02 kwh.
Så jag gjorde av med 0,125 kwh i köket och jordbruket 0,02 för att få fram min stekta potatis.  6 gånger mer i köket.
På morgonen äter en av oss gröt. Ungefär 100 gram havregryn. Ett grovt antagande: för det behövs 150 g havre.
Spisplattan går kanske 4 min och det förbrukar 0,1 kwh. I kronor ca 20 öre.
När man skördat 6000 kg havre har man satt in 120 kg kväve och 60 liter diesel och lite annat, säg 2400 kwh, alltså 0,4 kwh/kg. För de 150 gram havre som krävdes för gröten behövde jordbruket 0,06 kwh. Alltså blir det 0,1 kwh i köket och 0,06 på åkern. Nästan dubbelt så mycket i köket.
Här jämfördes bara tillagningen i köket med odlingen på åkern. Det gick åt mest energi i köket.
De flesta skulle nog tro att det är tvärtom.

Boken ” Omställningen ” av Jens Ergon, ger hopp

maj 12, 2017

.

En bok som överraskar. Det handlar om klimatet. En initierad genomgång av klimatforskning och klimatpolitik de senaste åren. Fiaskot i Köpenhamn, den bedrövliga utvecklingen därefter och den stora pessimismen. Men – Parisöverenskommelsen blev en positiv politisk vändpunkt. Men framför allt – del 2 i boken heter Hopp. Där beskrivs den fantastiska utvecklingen för förnyelsebara energikällor. De växer med sådan kraft att fossilkällorna håller på att köras över.
Intressant och riktigt spännande.

Siffror att fundera över

oktober 22, 2015

Lester Brown är en profil inom området försörjning, jordbruk, miljö. Länge drev han WorldWatch Instite, numera Earth Policy Institute.

Han har gjort en bok, Plan B 4.0 (2009) om hur jorden ska kunna räddas. Boken är ju inte riktigt ny, men aktuell så det räcker.

Han har satt pengar på plan B.  En summering, sifforna är kostnad i miljarder dollar per år.

Utbildning mm: 24.   Hälsa och familjeplanering; 53.

Trädplantering: 23.   Bättre markvård: 33.  Åtgärder fiske: 13.  Biologisk mångfald 31.  Vattenhushållning 10.

Tillsammans blir det 187 miljarder dollar, per år. En omöjlig siffra?

Vi kan jämföra med militärutgifterna. Den siffran är 1464. Plötsligt syns det faktiskt möjligt att vända utvecklingen. Om vi vill.

——-

En annan intressant diskussion i denna bok:

Animalier kostar mycket resurser. Men vi har mycket betesmark, faktiskt åtskilligt mer än åkermark. Och där växer gräs. Det finns inget bra sätt att utnyttja den resursen utom genom växtätande djur. Det är stor skillnad på djurproduktion baserad på gräs, halm o dyl och djur som utfodras med spannmål.

Å andra sidan lyfter han fram följande fråga: Majs ger 4 ggr högre produktion än soja. Kan det då inte vara bättre att odla majs till kalkoner som producerar protein med 50% effektivitet än att gå ner till 25% för att odla soja.

———

Några tänkvärda siffror från en ännu äldre bok: Gösta Ehrensvärds En väv av möjligheter, från 1960.

Förluster vid transport av energi, 2000 km:  Stora tankfartyg 0,8%,  pipelines  1%,  kraftledning 440 kilovolt mer än 10%.

Nu har mycket hänt på teknikfronten. Det skulle vara intressant med en uppdatering.

 

.

Det rör sig.

juli 13, 2015

Ja, inte är det denna blogg, varken vad gäller input eller impact.

Men.  New Horizons närmar sig Pluto. Intressant att se denna värld som ingen sett förut. Fina bilder på http://www.nasa.gov .

Naomi Kleins bok gjorde intryck (se förra posten). Sen dess:

Grundvattnet sjunker på många håll i världen, Ny kartläggning via satellitmätningar. Science.

Himalayas glaciärer minskar. På sikt kan de stora floderna Indus, Ganges, Bramaputra, Yangtsekiang vara i farozonen. De försörjer miljarder människor (TV-reportage)

Godfströmmen – flödet går upp och ner, men tenden är klart nedåt. Man hoppas här på varmare klimat och vinodling mm. Det kanske blir tvärtom. Science.

========

På min dator är det mer optimistiskt.

Vårr FO-samarbete, en härlig grej. www.framtidsodling.se  Vi hade ett seminarium på Borgeby Fältdagar om ungefär Produktion, milijö och mullhalt.

Med eftergrödor, reducerad bearbetning och höga skördar kan vi bibehålla även höga mullhalter och spara kol i marken. Det ger stora möjligheter. Då kan jordbruket producera högklassig energi i överskott och med rätt organisation bli oberoende av fossila energikällor. Och samtidigt full jordbruksproduktion.

En genomräkning av systemet kor plus vall. Om mullhalterna är över medeltalet är det sämre klimatmässigt  att sälja korna och plöja upp vallarna än att behålla korna. Korna är som lågland – både svart och vitt.  Min fråga är: vad göra av en sådan redogörelse/artikel?

En genomgång till, mer fullständig än den som nämns ovan: Vad krävs för ett fullständigt fossilfritt jordbruk? Vilka villkor är viktiga? Vilka möjligheter finns? Jag kommer frm till att det är fullt möjligt att nå det målet redan i dag, under en förutsättning: att man får kvitta t ex producerad biometan mot naturgasen i en ammoniakfabrik. Detta behövs i ett övergångsskede. Det finns intressant utveckling vad gäller tillverkning av ammoniak.. Vad göra av denna redogörelse?

Det finns mer. Det sparas till nästa post.

 

O

Teknikutveckling och uthållighet.

januari 7, 2015

 

Ibland är tänkandet om framtiden alltför statiskt och bunden till dagens eller gårdagens teknik. T ex fanns för dryga 100 år sedan oro för att hästgödsel skulle bli en broms för städernas tillväxt. Det var onödig oro.

I dag hörs tankar om att eftersom kvävegödsel tillverkas med hjälp av naturgas är det en ändlig resurs som inte håller i längden. Det är inte så. Det finns mycket på gång om andra produktionsvägar och det verkar faktiskt som om ny teknik baserad på elektrisk energi kan bli konkurrenskraftig. Googla gärna på ”ammonia production electricity”.

En intressant tanke vid sidan om växtnäringen är att ammoniak kan vara ett bränsle, en energibärare som vid förbränningen bara ger kvävgas och vattenånga. Ytligt sett kan det verka riskabelt att köra omkring med ammoniak i tanken, men vid närmare eftertanke skulle man tänka likadant om bensin om man inte vore så van vid det. Vi får väl se.

I alla fall har vi en högst konkret möjlighet att utveckla ett kretslopp med bioenergi och kväve. Det kan gå via biogas som mitt exempel i posten nedan, det kan ocikså gå via förbränning och elenergi. Det kan räcka med  att använda halm och andra biprodukter. Det kan också ge möjlighet till en eftergröda, och i det fallet producerar växtodlingen överskottsenergi för samhället utan att inkräkta på matproduktionen.

 

Fullständiga miljöberäkningar behövs..

oktober 31, 2013

Var på väg att kasta en tom ”smörlåda” i plaståtervinningspåsen. Men den måste väl diskas? Höll på att vrida på varmvattnet men hejdade mig. Hur ser helheten ut egentligen? Vi ska spara rävaror, i sista hand energi, genom återvinningen. Om jag diskar med varmvatten går det också åt energi. Ett överslag:

Lådan väger 20 gram. Plast ger ungefär 30 MJ per kg om det förbränns. Energivärdet blir ca 600 kJ.

Att värma vatten kostar ca 4 J per gram och grad. Att värma en liter 60 grader kostar då 1000 gram ggr 4 J ggr 60 grader = 240 000 J = 240 kJ.

Ytligt sett ser det rätt hyggligt ut: om jag använder mindre än 2 liter varmvatten blir det energimässigt positivt att återvinna efter diskning.

Men varmvattenberedaren är inte hundraprocentigt effektiv, kanske bara 50%. I så fall blir det energiförlust om jag förbrukar mer än en liter varmvatten.

Och verkningsgraden för att producera el brukar anges till någonting runt 30 %.  Med hänsyn till det   får jag inte använda mer än ett par deciliter varmvatten vid diskningen om jag inte ska förbruka hela  energivinsten av återvinningen bara genom att diska.

Men det är klart att plastmaterialet kan användas direkt till ny ”råvaruplast”. Då vinner man energieffektivitet i den produktionskedjan så återvinningen i sig kan gå med plus energimässigt. Men slöseri och obetänksamhet på hushållsnivå kan fördärva hela bilden.

Ett annat exempel, som faktiskt har engagerat mig aktivt i snart 2 år: Reningsverksslam till jordbruket. Det kan ses som ett gödselmedel som innehåller både kväve och fosfor och dessutom mullbildande organisk substans.  En bra kretsloppsprodukt kan synas. Värde i jordbruksproduktionen ca 120 kr per ton slam vilket betyder 600 kr per ton torrsubstans.

Men det ska transporteras och spridas och det kostar pengar och energi.

Kväve och fosfor är näringsämnen som ska hanteras med omsorg för att inte orsaka onödiga miljöproblem. Marknadsvärdet i gödselmedel är ca 10 kr för ett kg kväve och 20 kr för fosfor.

Men  – för att förhindra miljöskador är samhället berett att betala minst 50 kr per kg förhindrad kväveutlaknng. För fosfor är kostnaden faktiskt flera hundra till tusen kronor per kg förhindrad utlakning i olika program. Låt oss säga 200 kr för följande överslag.

Slammets kväve är svårt att hantera effektivt. Man lägger höga givor vid ett tillfälle och det går inte att anpassa till odlingens behov. Av de 50 kg kväve ett ton torrmassa i slam tillför blir det extra förluster, låt oss anta 5 kg kväve.

För fosfor sägs i en rapport att vid förrådsgödling räknar man med fyrdubblade förluster under några år. Normalförlust 0,3 kg ggr 4 ggr 5 år ger 6 kg utlakat fosfor, en ökning med 4,8. Nu spred vi 5 ton torrmassa så per ton slam blir det ca 200 kr

Med dessa siffror blir miljökostnaden för extra utlakning för kväve 250 kr och för fosfor 200 .

Totalvärdet efter dessa miljökostnader och transport/spridning blir negativt.

Och vidare finns då problemen med olika metaller och andra ämnen.

Det måste finnas bättre sätt för kretslopp.

Men framför allt: vi måste se på hela kedjan när det gäller olika processer i samhället. Annars kan vi  förvätta problem när vi tror vi löser dem och gör något bra.

 

 

 

 

 

Ny teknik – och gammal – i framtidsdiskussioner

oktober 21, 2012

En påträngande diskussion i Sydafrika är dels vattenbrist (och det gäller både jordbruk och samhällen), dels att man märker en klimatförändring. Det blir torrare.  Och detta problem gäller stora delar av världen.

Är avsaltning av havsvattten en möjlighet? Det är dyrt, men kanske inte för dyrt för samhällen.  Det är helt avhängigt av pris och tillgång på energi.

Världen har en atomkraftsdiskussion, och den blev intensivare efter Fukushima.  Men den diskussionen och kritiken gäller ”gammal kärnkraft”, åtminstone gammal teknik. Det finns nyare, mer robusta och idiotsäkra möjligheter. När det börjar ”klämma till” kan mänskligheten säkert inte avstå från att utnyttja dessa. Det är viktigt att utveckling fortgår.

För kvävegödsel styr gamla siffror på utsläpp och energi till stor del diskussionen. Nya fabriker är mycket miljöeffektivare och det skulle vara självklart att använda detta underlag i framtidsdiskussioner.  Marken är knapp, energin är knapp. Kvävegödsel förmerar insatt energi 5-15 gånger när det används rätt.

Det finns alternativ: biologisk kvävefixering. Vi kan välja på att skaffa kväve genom att använda ett hektar till t ex klöverodling för kvävefixering eller att använda 100 kg kväve i kvävegödsel.  En miljö- och resursanalys bör styra hur man väljer och det kommer att bli olika i olika fall.

Ett stort framtidsproblem är dogmatiska tankar. Det och det ska förbjudas eller motverkas, det kan gälla atomkraft, växtförädlingsteknik eller gödsling. Men framtiden ligger i att se på konsekvenser och resultat utan dogmatik.

Ett stort samhällsproblem är dock att de styrmekanismer för utveckling vi har (konkurrenskraft) styr kortsiktigt. På något sätt måste ett mer långsiktigt hänsynstagande komma in.

 

 

Vad rätt du tänkt – fast det blev fel?

oktober 28, 2010

Vi slänger för mycket mat. Vi borde bättra oss.

Jag gjorde ett försök. Det fanns 4 kokta potatisar över sedan i går, kanske 0,4 kg. Slänga dom? Att odla potatis är ganska energikrävande. Om odling i medeltal kräver 2500 kwh per hektar behövs nog 5000 till potatisen. Med en skörd på 40 ton innebär det 0,13 kwh per kg. Här är jag alltså med potatis där bara odlingen kostat ca 0,05 kwh. Jag ska steka dom. Spisplattan drar kanske 800 watt. Den går i en kvart. Då har jag förbrukat 0,2 kwh bara på stekningen. Det blir en insats på 0,2 kwh för att ta vara på 0,05. Var det så förnuftigt?

Men det är klart – vad skulle jag gjort i stället? Koka ny potatis? Vad kostar det i energi?

Det fanns frågetecken i rubriken och många frågetecken också i texten. Men det visar kanske att vi inte bara ska fokusera på produktionen på åkern när det gäller våra matvanor.

Ett underhållande jordbruk

oktober 26, 2010

För att göra det lätt för mig tar jag som exempel en högproducerande växtodling i Skåne.

Sockerbetor 50 ton, korn 7 ton, höstvete 8 ton, havre 7 ton. 4 ton ts blast kan skördas och halm 3,4 resp 3 ton för de olika spannmålsgrödorna, totalt 10 ton halm.

Gödsel och diesel mm kostar energi, totalt 2600 kwh per hektar.

Om en biogasanläggning finns inom någon mils avstånd, blasten och 5000 kg halm körs dit (halm är en möjlig biogasråvara men inte särskilt effektiv) ger detta renad biogas med ett energivärde av 10400 kwh, alltså 2600 kwh per hektar. Data från Pål Börjesson, LTH.

All inputenergi har då kompenserats med likvärdigt energislag. Det bör väl var uthålligt. Det är dock opraktiskt att försöka peta ner denna raffinerade biogas i själva gasfyndigheten som bl a driver kvävefabriken, men det ska väl inte vara nödvändigt.

Men vi använde inte all halm. Det blir 5000 kg över och i ett värmeverk ger det ca 16000 kwh eller 4000 kwh per hektar.

Växtodlingen har alltså kompenserat all sin insats med likvärdig energi, gett full produktion av jordbruksprodukter och dessutom 4000 kwh per hektar till samhällets energiförsörjning. Det kallar jag underhållande. Jordbrukets behov av insatsenergi vänds till sin motsats. Visserligen behöver vi låna, men betalar tillbaka med mer än 100% ränta.

Mullhalt och bördighet? Det tas om hand av fånggrödor, 3 år av 4. Alla uthållighets- och miljövärden är bättre.

Och vi  ska komma ihåg att  kretsloppet förbättrats av biogasresten som går tilllbaka.

Men vi går ett litet steg till. Vi hjälper fånggrödan efter korn med en liten kvävegiva och skördar biomassa på hösten och den får också gå till biogas. Då blir energifunktionen ännu bättre.

Och jag tror att alla ser att det går att fortsätta något steg till på den vägen – optimera bindningen av solenergi.

Med lägre skördar blir det förstås lägre värden, men även med hyggliga normalskördar kan man kompensera insatsen.