| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

UMIPTEX - Miljøvurdering af tekstiler

Bilag 8: Data for bomuldsdyrkning og høst

• Høstudbytte
• Forbrug af gødning
• Forbrug af andre kemikalier
• Energiforbrug
• Vandforbrug
• Allokering
• Affaldsmængder
• Kemikalierester på bomuldsfibre
• Referenceliste for data for dyrkning og høst af bomuld

Der er gennemgået adskillige referencer for at finde de bedste og seneste tal for forbrug af gødning, insekticider, herbicider (ukrudtsmiddel), fungicider (svampemidler), vækstfremmere og afløvningsmidler (i forbindelse med høst), vand og energi til dyrkning, høst og egrenering (maskinel adskillelse af fibre fra plantedele etc.). Endvidere er data for høstudbytte, mængde af affald, samprodukter (bomuldsfrø til foder, bomuldsfrø til olie) væsentlige.

Høstudbytte

Det skal understreges, at der er meget store forskelle i høstudbytte, forbrug af gødning og kemikalier fra land til land og endog fra en region i et land til et andet. I ICAC (1993), kan bl.a. ses, at det bedste høstudbytte i 1992/93 var udbyttet i Brasilien (West Minas Gerals regionen) på 2.154 kg/ha, og det dårligste var i Uganda (BPA Zone) på 133 kg/ha! Der må derfor anvendes gennemsnitsbetragtninger for hele verden, eller der kan vælges et land/region, som data gælder for. Vi har valgt den sidste løsning, idet manglende data på flere områder gør det praktisk umuligt at fremkomme med rimelige og anvendelige gennemsnitsestimater for alle datatyper. Nedenstående beregningsprincipper, der gælder for USA, vil kunne gennemføres for andre lande, forudsat naturligvis at grunddata forligger. USA er sammen med Kina de to suverænt største producenter, begge med ca. 16% af verdensproduktionen i 1991/92 (TAS, 1992). I 1995/96 var fordelingen henholdsvis 20% og 23% (Melliand, 1996).

I 1992/93 (ICAC, 1993) var det gennemsnitlige høstudbytte i USA (4 regioner) ca. 785 kg pakket råbomuld/ha.

Forbrug af gødning

Per hektar blev anvendt følgende mængder af gødning: Ca. 106 kg nitrogen/ha (σ = 25, idet σ er standardafvigelsen), fosfor ca. 63 kg P₂O₅/ha (σ = 12) og kalium ca. 64 kg K₂O/ha (σ = 28). Eller pr. kg pakket råbomuld henholdsvis: 0,14 kg N, 0,08 kg P₂O₅ og 0,08 kg K₂O.

Forbrug af andre kemikalier

Når det gælder andre kemikalier som insekticider, er der et utal af forskellige midler mod et utal af forskellige insekter. Tilsvarende gælder for herbicider mod ukrudt og midler mod diverse potentielle skader som svamp. Vi har valgt at medtage et repræsentativt kemikalie fra hver af de 5 hovedgrupper insekticider, herbicider, fungicider samt vækstfremmere og afløvningsmidler. I tabel 8.1 er angivet nogle eksempler - og de var i 1997/98 alle meget udbredte i USA (USDA, 1999). I tabellen er endvidere angivet doseringen per kemikalie (aktivt stof). I mængden, der er angivet, er taget højde for, at stoffet kan tilsætte ad flere omgange. Doseringen er også omregnet til ”per kg pakket råbomuld (gram per kg). Til omregningen er det gennemsnitlige høstudbytte i USA fra 1992/93 anvendt, dvs. ca. 785 kg pakket råbomuld per hektar.

Tabel 8.1 Forbrug af kemikalier - bomuldsdyrkning

Dosering af kemikalier er vanskelig at overskue. Fokuserer man på doseringen af det enkelte kemikalie, er ovenstående mængde korrekte. Men da bomuld kan blive angrebet af mange forskelle insekter og blive hæmmet af mange forskellige ukrudtstyper, vil der typisk skulle anvendes flere forskellige kemikalier. Dette betyder, at den samlede dosering af især insekticider og herbicider er betydeligt højere end doseringen for et enkelt stof. I følge Coupe et al (1998) anvendes insekticider og herbicider i op til henholdsvis ca. 5 kg/ha og 7 kg/ha.

I UMIPTEX er der valgt at anvende følgende stoffer og mængder i beregningerne:

• Insekticid: 6 gram Esfenvalerate per kg bomuld
• Herbicid: 9 gram Trifluralin per kg bomuld
• Fungicid: 1 gram Captan per kg bomuld
• Vækstfremmer: 1,5 gram Etephon per kg bomuld
• Afløvningsmiddel: 0,5 gram Paraquat per kg bomuld.

Der skal således fremstilles i alt 18 gram ”pesticider” per kg bomuld.

Insekticidet Esfenvalerate er i følge USDA (1999) ikke blandt de mest udbredte, men anvendtes dog. Insekticidet er valgt til UMIPTEX, da der ikke kunne fremskaffes tilstrækkelige data til beregning af effektfaktorer for de mest udbredte insekticider.

Energiforbrug

Angående energiforbrug til dyrkning og høst har vi desværre ikke kunne finde gode nyere data end beregnet og angivet i van Winkle et al.(1978). I nyere tid har både Kallila, E. (1997) og Laursen, S.E. et. Al (1997) grundigt gennemgået litteraturen uden at kunne finde nyere og bedre data. Tal angivet i andre kilder f.eks. Svensson (1995) vurderes ikke at være korrekte.

Van Winkle et al. (1978) angiver et energiforbrug på 49 MJ/kg pakket råbomuld.. I tallet er inkluderet elektricitet og brændsel til dyrkning, høst og egrenering. Endvidere er energi til produktion af gødning og pesticider inkluderet i Van Winkles data.

For at kunne estimere energiforbruget til fremstilling af økologisk bomuld har det dog været nødvendigt at opgøre energiforbruget til fremstilling af gødning og pesticider i separate processer.

Van Winkle (1978) har i sin tabel 1 angivet energiforbruget til dyrkning og høst af bomuld. Van Winkle angiver sine data i ”kWh equivalents per lb lint cotton”, og kWh ekvivalenterne svarer til ”fossil fuel equivalents”, svarende til det niveau, der i UMIP-metoden betegnes ”primær energi”. Van Winkle angiver, at forbruget af elektricitet er ganget med 3 for at omregne til ”fossil fuel equivalents”.

Disse ”fossil fuel equivalents” er her omregnet for at kunne anvendes i overensstemmelse med UMIP-metoden. For at kunne beregne de emissioner, ressourceforbrug og affaldsmængder, som fremstilling af energi medfører, har det været nødvendigt at estimere, hvor meget energi bomuldsproducenterne modtager per kg høstet bomuld – beregnet i de kWh el og kg olie, landmanden modtager. Van Winkles data er omregnet fra lb til kg, og elforbruget er omregnet til den modtagne mængde el ved at dividere med 3. De øvrige energiforbrug er omregnet til de mængder energiressource, der anvendes. Til beregningen er følgende energiindhold anvendt 53,49 MJ per kg naturgas, 46,4 MJ per kg LP gas, 45,85 MJ per kg dieselolie og 46,89 MJ per kg benzin.

Med disse modificeringer kan Van Winkles data omregnes til følgende: Til dyrkning og høst af bomuld (uden energiforbrug til fremstilling af pesticider og gødning) anvendes:

• El: 0,91 kWh per kg høstet bomuld
• Naturgas: 0,152 kg per kg høstet bomuld
• LP gas: 0,027 kg per kg høstet bomuld
• Diesel olie: 0,235 kg per kg høstet bomuld
• Benzin: 0,108 kg per kg høstet bomuld.

Energiforbruget til fremstilling af pesticider og gødning fremgår af processerne TX-K-05, TX-K-06, TX-K-07 og TX-K-08, og det bør måske bemærkes, at disse energiforbrug stemmer godt overens med det energiforbrug, Van Winkle angiver, selv om der er anvendt meget nyere referencer.

Vandforbrug

Angående vandforbrug er virkelighedens verden præcis lige så kompliceret som for anvendelsen af kemikalier. I nogle egne er det slet ikke nødvendigt at kunstvande, idet det regner tilstrækkelig. Følgende beregning er foretaget:

Bomuld behøver ca. 50 cm vand i en vækstsæson – enten i form af regn eller kunstvanding (Lee et al., 1984). Dette giver ca. 5000 m³ per hektar. I USA i 1992/1993 blev der kun kunstvandet på ca. 43% af arealet. For den del, hvor der blev anvendt kunstvanding, var der et meget varierende brug af kunstvanding. En gennemsnitlig vægtning med mere end 30% af arealet med total kunstvanding vurderes derfor ikke at være rimelig. For USA med et gennemsnitlig udbytte på ca. 785 i 92/93 fås der dermed et estimat på 5000*0,3/785 = ca. 2 m³ vand per kg pakket råbomuld. Dette er, hvad det vurderes, der skal bruges som minimum i USA. Marini (1996) angiver, at det reelle vandforbrug kan komme helt op på 29 m³ pr kg pakket råbomuld i visse egne af verden.

Allokering

For hvert kg bomuld, der produceres, fås ca. 2 kg bomuldsfrø. Bomuldsfrø kan anvendes til bl.a. olie eller foder. Bomuldsfrø er således ikke et egentligt affaldsprodukt, men det der i LCA-sammenhæng benævnes et ”samprodukt”. Dette repræsenterer en værdi for bomuldsdyrkeren, men for bomuldsdyrkeren er der ikke tvivl om, at bomuld er hovedproduktet. Den økonomiske værdi af bomuldsfrø udgør kun ca. 20% af den totale indtægt (van Winkle et al, 1978). Det er derfor valgt at tildele fiberproduktionen hele miljøbelastningen.

Affaldsmængder

Mængden af affald ved egreneringen - hovedsageligt planterester – varier meget efter høstmetoden. Ved håndplukning er den meget lille, kun ca. 0.03-0,32 kg/kg råbomuld. Der findes to principper ved maskinplukning: ”Machine-picking” og ”Machine-stripping”. De tilsvarende affaldstal er henholdsvis 0,09-0,42 og 0,95-2,91 kg/kg råbomuld (Lee et al, 1984). I USA plukkes al konventionel bomuld med maskiner, og fordelingen mellem metoderne var i 1992/93 (ICAC, 1993) henholdsvis 79% og 21%. Dette giver i gennemsnit ca. 0,7 kg affald per kg råbomuld.

Kemikalierester på bomuldsfibre

Det sidste aspekt, som kræver lidt overvejelse, er den mængde af dyrkningskemikalier, der kan sidde på overfladen af råbomulden. Disse kemikalier vil i teorien (hvis de optræder i tilstrækkeligt store mængder) dels kunne give anledning til arbejdsmiljøproblemer ved håndteringen af råbomulden og dels kunne give miljøproblemer, idet de vil blive udvasket ved den senere vådbehandling i forbindelse med tekstilproduktion. Der findes meget lidt litteratur om dette område. I Henry et al (1991) er problematikken i forbindelse med brugen af afløvningsmidlet arsensyre undersøgt. Arsensyre var tidligere det mest udbredte afløvningsmiddel. Her blev der i 14 partier råbomuld fundet i gennemsnit ca. 100 ppm med niveauer fra ca. 1 til 325 ppm, men væsentligt større mængder i det vegetabilske affald. I undersøgelsen blev også påvist, at efter vask i forbindelse med forbehandling er arsensyren ikke mere sporbar i fibrene. Fra analoge undersøgelser på uld nås samme konklusion (får påføres ofte pesticider for at beskytte dem mod primært parasitter) : Efter vask af fibrene i forbindelse med tekstil vådbehandling findes der normalt ikke rester af pesticider i fibre.

Hvilke pesticider findes så i råbomuld og i hvor store mængder? Ud fra devisen om at pesticiderne skal sætte sig på fibrene, er det ikke realistisk, at pesticider, brugt tidligt i bomuldsplantens vækstfaser, hvor der slet ikke er dannet fibre endnu, eller hvor eventuelle fibre sidder beskyttet inde i frøkapslerne vil kunne findes i sporbare mængder på fibre. Det må derfor være rimelige at antage, at der kun kan findes spor af afløvningsmidler og ikke andre.

Brugen af arsensyre som afløvningsmiddel må anses at være stort set udfaset i USA. Stoffet findes i hver fald ikke på den seneste tilgængelige liste over udbredte midler (USDA, 1999). I mangel af undersøgelser antages, at der for de enkelte i kemikalie ”worst case” findes ca. 0,005 gram afløvningsmidler per kg bomuld på bomuldsfibrene. Denne mængde viderebringes til tekstilet, hvor det antages, at det hele vaskes ud i forbehandlingen.

Referenceliste for data for dyrkning og høst af bomuld

EU, 1998. Establishment of ecological criteria for textile products. Environmental Assessment.

Kalliala, E., 1997. The ecology of textiles and textile services. A life cycle assessment study on best available applications and technologies for hotel textile production and services. Finland.

Svensson, E., 1995. Livscykelanalys – Arbetskläder – Inventering. IFP. Sverige.

van Winkle et al, 1978. Cotton versus polyester. American Scientist, Volume 66.

ICAC, 1993. Survey of cotton production practices. International Cotton Advisory Committee. Report prepared by the secretariat for th 52nd Plenary Meetin hled in New Delhi, India.

Laursen, S.E et al, 1997. Environmental assessment of textiles. Environmental Project No. 369. Miljøstyrelsen, Danmark.

TAS, 1992. The Agrochemical Service. County NatWest and Wood Mac Buiness Consultancy Unit.

Melliand International (2), 1996. Fiber World production 95. June 1996.

Dollacker, A., 1996. Rolle des pflanzenschutzes im Baumwollanbau. Melliand Textilberichte 12/1996.

Coupe, R.H. et al, 1998. Relation of usage to the occurence of cotton and rice herbicides in three streams of the Mississippi Delta. Environ. Sci. Technol, 32, 3673-3680.

USDA, 1999. Agricultural Chemical Usage. 1998 Field Crops Summary. United States Department of Agriculture, May 1999.

Lee J.A. er al, 1984. Cotton as a world crop. Agronomy Monograph Series No. 24. Wisconsin, USA.

Marini I, et al, 1996. Welche sind die wichtigen Unterschiede zu den anderen cellulosischen Fasern? Lenzing-Lyocell. 17. IFVTCC Kongress, Wien.

Henry et al, 1991. Effects of mechanical prosseing and wet treatments on arsenic acid desiccant residues in cotton. USDA, ARS. Cotton quality Research Station, Clemeson, S.C., USA.

Hauschild M: Estimating pesticide emissions for LCA of agricultural products. Fra: B P Weidema og M J G Meeusen (eds.): Agricultural data for life cycle assessments, LCAnet Food.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Februar 2006, © Miljøstyrelsen.