Vistvænir orkugjafar í landbúnaði – hvert stefnir?

Höfundur: Ari Trausti Guðmundsson

Landbúnaður veldur losun gróðurhúsalofttegunda vegna samgangna, brennslu eldsneytis á býlum, dýrahalds, ræktunar og við framleiðslu þeirra vara sem landbúnaðurinn notar (t.d. vélbúnaðar).

Kolefnissporið er margþætt. Heildarlosun gróðurhúsalofttegunda á Íslandi nam 4.235 þús. tonnum árið 2006. Hún jókst lítillega fram til ársins 2010 (4.480 þúsund tonn) en hefur dregist dálítið saman síðan.

Mikil losun frá gróðurlendi, einkum framræstu votlendi, er ekki með í tölunni. Tólf prósent árlegrar losunar 2006 var frá landbúnaði eða um 508 þús. tonn koltvíildisígilda. Af þessari losun stafaði 44% frá húsdýrum (metan), 9% vegna geymslu og meðhöndlunar húsdýraáburðar og 47% vegna losunar úr ræktunarjarðvegi. Þess ber að gæta að útstreymi koltvíildis vegna véla- og tækjanotkunar í landbúnaði er ekki innifalin í þessum tölum. Það felst í tölum sem gilda um samgöngur en þar er ekkert að finna um þátt landbúnaðar í losun við bíla- og vélanotkun.

Heildarlosun koltvíildis í samgöngum jókst úr 525 þúsund tonnum 1990 í 780 þúsund tonn 2011 og hefur væntanlega aukist enn síðustu árin.

Hlutur bænda í þessari tölu er vafalaust mældur í einhverjum tugþúsundum tonna. Milli áranna 1990 og 2011 minnkaði koltvíildislosun í landbúnaði um tæp 10%, sumpart vegna færri húsdýra.

Ekki þarf að fara mörgum orðum um mikilvægi minni losunar kolefnisgasa í landbúnaði (einkum koltvíildis og metans).

Þar snýr sumt að húsdýrum og ræktun en annað að notkun bíla og landbúnaðarvéla. Þá gildir að minnka notkun þessara tækja allra og hyggja að vistvænum orkugjöfum.

Raforkuvinnsla er sérkapítuli því hún er nánast alveg vistvæn. Vissulega getur heimarafstöð verið bæði hagkvæm en um litlar, vistvænar vatnsaflstöðvar eða vindrafstöðvar verður ekki fjallað hér. Engu að síður er rétt að minna á nýja gerð rafstöðva.

Þekkt aðferð við að framleiða raforku felst í að láta vökva með lágu suðumarki sjóða í lokuðu kerfi með því að nýta varma úr utanaðkomandi heitu vatni eða gufu en kæla svo vökvann á ný. Þetta er stundum nefnt tvívökvaaðferð. Það er t.d. gert í Orkuveri 4 í Svartsengi þar sem nóg er af afgangsgufu, 103°C heitri, og hægt að láta lífrænan vökva sjóða við 28°C og mynda gas undir þrýstingi til að knýja hverfla.

Hjá Nýsköpunarmiðstöð Íslands er unnið að samvinnuverkefni sem nýtir slíkan vökva og varma úr volgu eða heitu vatni til að framleiða raforku með áþekkum hætti, í lokuðum kerfum. Svona búnaður getur hentað allt frá einu heimili til heilla byggðarlaga.

Varmadælur fást aftur á móti tilbúnar en þær henta fyrst og fremst til húshitunar og þá þar sem raforkuverð er hátt.

III

Þá að vistvænum orkugjöfum fyrir bíla og véltæki. Skipta má óhefðbundnum orkugjöfum til sölu í fjöldaframleiddum ökutækjum í þrjá flokka:

Raforku, tvinnorkugjafa (bensínvél + rafmótor) og fljótandi brennsluefni. Í síðastnefnda flokknum er um að ræða lífdísil, þjappað vetni, þjappað metan og alkóhól, þ.e. venjulegan spíra (etanól) og tréspíra (metanól). Alkóhóli má blanda í bensín eða dísilolíu eða nota það eitt og sér. Lífdísill, vetni og metan fara beint á tankinn. Metanbílar (hreinir eða bensín/metan) eru algengastir í þessum flokki hér á landi en vetnisbílar sjaldgæfastir.

Því miður eru þessir kostir ekki almennt í boði í alls konar sérframleiddum vinnutækjum svo sem gröfum, dráttarvélum eða vörubílum. Ástæðan er sú að tæknin er enn í þróun.

Þegar hún er komin svo langt að hægt er að setja vöru á markað, eins og nú, er henni beint að almennum kaupendum í von um að salan nái lágmarki fljótt og vel. Það hefur einmitt tekist með metanbíla, tvinnbíla og rafbíla. Um 2.300 bílar með „öðruvísi“ orkugjöfum eru hér í notkun (2015) og fjölgar rafbílum hraðast.

Rafbílum er stungið í samband eins og farsíma og í þeim eru 2–4 rafmótorar og rafhlöður. Ending hverrar hleðslu er mismunandi eftir tegundum, frá því að duga til 50–100 km akstur upp í 400–600 km. Lágt útihitastig lækkar aksturvegalengdina. Heima við tekur nokkrar klukkustundir að hlaða bílinn en um 30 mín. á hraðhleðslustöð. Þær eru enn fáar utan höfuðborgarsvæðsins:

Ein í Reykjanesbæ, ein á Akranesi og ein á Selfossi. Tvinnbíla má hlaða á svipaðan hátt en sumir nýta líka orku sem myndast t.d. við hemlanotkun.

Ýmist knýr bensínvélin bílinn eða rafmótor, allt eftir hentugleikum sem bíltölvan metur. Til eru bílar með raftengli og lítilli bensínvél sem getur hlaðið rafhlöður bílsins en hann gengur alltaf fyrir rafmagni.

Af bílum með fljótandi orkugjöfum eru metanbílar langalgengastir en dálítið er um bíla, og dráttarvélar sem brenna heimafengnum lífdísil.

Alkóhól er ekki notað eitt og sér (en það er hægt) og stutt er síðan vetnisbílaverkefni lauk hér álandi með ágætum. Innlent alkóhól (frá Carbon Recycling) er flutt út en erlent inn sem íblöndunarefni olíufélaganna.

Hér verður ekki farið í saumana á meiri lífdísilframleiðslu úr fitu, repju og þörungum, meiri notkun alkóhóls á bíla (úr innlendri framleiðslu) eða framtíð vetnisbíla sem Toyota gengst fyrir að þróa. Þó skal áréttað að í þessum efnum getur Ísland orðið nánast kolefnislaust fyrr eða síðar. Hugum heldur að landbúnaðinum. Hvað er þar til ráða? Á næstu allmörgum árum má telja eftirfarandi kosti mögulega við að minnka losun í „véladeildinni“: