Stockholm Exergi provide district heating in Stockholm and plan to integrate their district heating system with the production of biochar, by building a plant that produces 100MW district heating and 100 000 tonnes biochar per year, in order to reduce greenhouse gas emissions. Biochar may mitigate climate change, but the added benefits of biochar, beyond the benefits of carbon sequestration, lack quantification. This report aims to review, quantify and document the cumulative benefits, with respect to climate, health, and resource consumption, of biochar application to Swedish agriculture, as a livestock feed additive. A life cycle of biochar as a livestock feed additive is illustrated, where the biochar is ingested by livestock and retrieved in manure. The manure is thereafter co-composted with the biochar, and finally, returned to soil. Each step proceeding the initial application carries important benefits to climate, health or resource consumption. Providing all livestock in Sweden with biochar requires 100 000 tonnes per year and may potentially reduce greenhouse gas emissions from livestock by up to 450 000 tonnes of carbon dioxide equivalents (CO2-e) per year. Distributing the biochar to farms across Sweden results in around 10 000 tonnes of CO2-e emissions per year. Hence, the potential net annual reduction in greenhouse gas emissions is approximately 440 000 tonnes of CO2-e in Sweden. This is equivalent to -590g CO2-e/kWh for a biochar plant that produces 100MW district heating. Research also suggests a reduction in greenhouse gas emissions from biochar co-composting and biochar soil application. However, the concentration of biochar retained in manure subsequent to feeding is too low to draw a conclusion regarding its effect on emissions. Health benefits of biochar as a livestock feed additive include reduced (or even eliminated) need for antibiotics, fewer cases of illness amongst livestock, fewer deaths, and higher quality cow milk. The biochar also eliminates manure odour, improving work environment for farmers. Biochar co-composting may reduce ammonia emissions and improves nutrient retention. Applying the co-compost to soils eliminates soil pathogens, detoxifies allelochemicals, increases the growth rate of beneficial microbes, and reduces fertilizer need. Crops will thus become more resistant to mould and biotic stresses. / Stockholm Exergi producerar och levererar fjärrvärme till Stockholmsregionen och planerar att bygga en anläggning som producerar 100 MW fjärrrvärme i samband med 100 000 ton biokol per år, för att minska koldioxidutsläppen. Biokol framställs genom pyrolys av biomassa och binder fast kolatomer i sin struktur, vilket leder till minskade koldioxidutsläpp om biokolet hindras från att oxideras genom någon form av lagring. Denna rapport undersöker genom en litteraturstudie de adderade nyttorna med biokol som råvara i djurfoder med avseende på klimat, hälsa och resursanvändning. De adderade nyttorna uppskattades genom att följa biokolets livscykel från råvara i djurfoder till gödsel. I första steget intas biokolet av djur, sedan hamnar biokolet i djurens avföring som därefter komposteras och används i växtodling. Det totala biokolbehovet för att mata alla produktionsdjur i Sverige uppskattades till 100 000 ton per år och beräknades minska växthusgasutsläppen med 450 000 ton koldioxidekvivalenter (CO2-e) per år. Dock måste biokolet transporteras långa sträckor över hela landet och utsläpp från transporter uppskattades till 10 000 ton CO2-e. Detta innebär en utsläppsminskning med 440 000 ton CO2-e per år, vilket motsvarar -590 g CO2-e/kWh för en biokolanläggning som producerar 100 MW fjärrvärme. Resultaten visade också att biokol förbättrar djurens allmänna hälsa, minskar dödligheten samt leder till ett minskat behov av antibiotika. Dessutom minskar lukten från gödsel, vilket förbättrar arbetsmiljön inom jordbruk. Vid kompostering kan biokol minska utsläpp av ammoniak (en giftig kemikalie) och öka koncentrationen av näringsämnen i gödseln. När det sedan används vid odling kan det leda till en ökad tillväxt av nyttiga mikroorganismer, samtidigt som patogener elimineras, vilket leder till att växter får en ökad resistans mot biotisk stress och mögel. Dessutom minskar behovet av konstgödsel.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-240562 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Jawad, Sara |
| Publisher | KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0016 seconds