Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen Nr. 11/2005 – Evaluering af mulige tiltag til reduktion af landbrugets metanemissioner

Evaluering af mulige tiltag til reduktion af landbrugets metanemissioner

Sammenfatning og konklusioner

De hidtidige tiltag til reduktion af landbrugets emissioner af drivhusgasser har fokuseret på reduktion af emissionerne af lattergas (N₂O), primært som følge af Vandmiljøplanerne. Der er imidlertid en række muligheder for yderligere at reducere emissionerne af drivhusgasser fra landbruget, og her har der hidtil kun været gennemført få tiltag med henblik på reduktion af emissionerne af metan (CH₄) fra landbruget. Disse emissioner stammer især fra fordøjelsesprocesser i husdyr (især kvæg, men også svin) og fra omsætning i gødningslagre.

Effekter på den nationale emissionsopgørelse

Det vurderes, at ændret metodeopgørelse for metan fra fordøjelsesprocessen vil kunne bidrage til Danmarks reduktionsforpligtigelse med ca. 0,1 mio. tons CO₂-ækv.. For at opnå dette kræves en struktureret forskningsindsats som sandsynligvis vil kunne gennemføres inden udgangen af 2006, hvis den iværksættes nu.

Der er stor usikkerhed forbundet med metanemissionen fra lagret husdyrgødning. Det vurderes, at der ikke foreligger det fornødne datagrundlag til at ændre væsentligt i emissionsopgørelsen for metan fra lagring af husdyrgødning uden en betydelig forskningsindsats.

I de nuværende emissionsopgørelser for lattergas fra udbragt handels- og husdyrgødning er der hidtil anvendt den samme emissionsfaktor (1,25%). I litteraturen foreligger der efterhånden betydelig dokumentation for en differentieret emissionsfaktor, således at emissionerne fra husdyrgødning er større en fra handelsgødning. Emissionerne fra husdyrgødningen vil dog formentlig kunne reduceres ved at fjerne det let omsættelige stof i husdyrgødnignen. En dansk forskningsindsats på området er påtrængende, da danske jorder generelt er mere sandede end i vore nabolande.

Inddragelse af LULUCF i emissionsopgørelserne vurderes at kunne bidrage med en reduktion på 0,7 t CO₂-ækv frem til 2008-2012. For at kunne inddrage dette kræves en omfattende dokumentation af arealanvendelsen og ændringer heraf. Det er ikke muligt på nuværende tidspunkt at vurdere omkostningerne forbundet hermed. Herudover er det indenfor LULUCF-området ikke endelig afklaret, hvordan emission/binding fra mineraljorde skal vurderes.

Hvis der indføres nationale tiltag der reducerer CO₂-emissionen indenfor LULUCF-området, og som skal indgå i de nationale emissionsopgørelser, bør der snarest udarbejdes retningslinier herfor i samarbejde med øvrige relevante myndigheder, herunder etablering af rutiner og sagsgange, så sådanne projekter kan indgå i emissionsopgørelserne på en nem og hensigtsmæssig måde.

Metanemissioner fra malkekøer

Der er gennemført en modelbaseret analyse for at vurdere, om metanemissionerne fra malkekøer i Danmark er faldet i perioden 1991-2002. Køernes vinterfodring er i løbet af denne årrække ændret således, at foderniveauet er steget, foderets indhold af stivelse og fedt er steget, mens sukkerindholdet er faldet. En gennemgang af relevant litteratur har vist, at disse ændringer sandsynligvis har medført en lavere metanproduktion pr. kg fodertørstof og som pct. af foderets bruttoenergi.

Simuleringsmodellen Karoline blev anvendt til kvantitative forudsigelser af metanproduktionen hos malkekøer under varierende fodringsforhold med hensyn til foderniveau, kraftfoderandel i rationen, fordøjelighed af grovfoder, fedtindhold samt sukker- og stivelsesindhold i foderet. Resultaterne af disse simuleringer er i overensstemmelse med tilsvarende eksperimentelle data fra litteraturen, og det vurderes derfor, at Karoline er en pålidelig model til forudsigelse af metanproduktionen hos malkekøer.

Karoline blev endvidere anvendt sammen med tre andre modeller (regressionsligninger) til at beregne nedgangen i metanemissionen fra 1991 til 2002 på baggrund af de foderændringer, som har fundet sted i løbet af denne periode. Disse simuleringer viser, at det enteriske metantab (beregnet som pct. af bruttoenergi) fra malkekøer i Danmark er faldet med 5-6% fra 1991 til 2002.

Metan emissioner fra svineholdet

En gennemgang af de eksisterende danske data for metanemissioner viser, at pattegrisenes produktion af metan er ubetydelig, ca. 0,1% af bruttoenergien. Slagtesvin, der fodres med et lavt fiber indhold i foderet eller standard foderblandinger, har metanproduktion fra 0,2 til 0,5% af bruttoenergien. Fodres der med et højere fiberniveau, kan produktionen af metan afhængigt af fibertype udgøre op til 1% af bruttoenergien. Der ser ud til at være både en individuel og en racebetinget forskel på grises produktion af metan. Golde og drægtige søer fodret på vedligeholdelses-niveau har en metanproduktion fra 0,6 til 2,7% af bruttoenergien afhængigt både af foderniveau og fibertype. Metanproduktionen hos lakterende søer er målt til ca. 0,6% af bruttoenergien.

Der er kun medtaget typiske eksempler fra danske forsøg, hvor måling af metan er foretaget. Måling af metan har ikke været hovedformålet i nogen af forsøgene. Der er således ikke udført systematiske forsøg til belysning af variationen i metan produktionen eller udført forsøg til undersøgelse af muligheder for at reducere metan emissionen.

Metanoxidation i flydelag i gyllebeholdere

En fast overdækning synes at reducere metanemissionen fra gyllelagre. Sammenholdt med ny viden om metanoxidation i gyllelagres flydelag blev det vurderet, at et kontrolleret luftskifte over flydelaget muligvis kan reducere udledningen af metan til atmosfæren. Dette projekt beskriver konstruktion og afprøvning af en laboratorieskala forsøgsopstilling, som kan styre koncentrationen af metan eller ilt på grundlag af on-line målinger. Systemet består af to lager-beholdere (70 liter) med tætsluttende låg. Gasudtag før, i og efter hver beholder giver mulighed for at kvantificere udledningen fra lagret gylle med og uden et flydelag. Luftskiftet kontrolleres via PC af to peristaltiske pumper, og gassen pumpes frem til en bærbar gaschromatograf via en 6-ports ventil. Det nyskrevne software indlæser udvalgte data fra en GC-måling og beregner afvigelsen fra set-point samt den påkrævede nye pumperate for at korrigere til set-point i det efterfølgende tidsinterval. Pumperne er kalibreret individuelt. Systemets funktionalitet blev afprøvet med en kendt metanstandard, svarende til en konstant produktion, og med svinegylle. Det emissionsinterval, som pumperne kan kompensere for, op til ca. 30 g CH₄ m^-2 d^-1, dækker de forventede emissionsrater fra lagret gylle.

Metanemissioner fra gødningshåndteringen

Der er på grundlag af den tilgængelige litteratur beskrevet modeller for metan- og lattergasemission fra lagre af gylle og fast staldgødning. Den tilgængelige litteratur er større for CH₄ end for N₂O, og den er også større for gylle end for fast gødning. Dette betyder, at det er svært at udlede emissionsmodeller for alle gasser, og at modellerne har varierende detaljeringsgrad, fordi der mangler information om indflydelse af visse faktorer på emissionerne.

I modellen for emissioner af metan fra gyllelagre indgår en betydelig usikkerhed omkring temperaturresponsen, der kvantificeres ved forskellige dannelsesenthalpier. Dette forårsager en usikkerhed på 15-90% i den årsgennemsnitlige CH₄ emissionen. Usikkerheden mht. mængden af gylle, som opbevares i forskellige måneder, fører til en usikkerhed på 10-30% i den årsgennemsnitlige CH₄ emission. Ved en temperaturstigning på 4°C, som er forudsagt for året 2100, vil den årsgennemsnitlige emission tiltage med maksimalt 35-220%. Ændring i opbevaringspraksis over perioden 1990-2003, som havde til formål at forbedre N-udnyttelsen af gylle, har resulteret i at den årsgennemsnitlige CH₄-emissionen pr. tons gylle er tiltaget med maksimalt 30-90% over denne periode. Det skyldes, at gyllen lagres over en længere tidsperiode.