Målrettet bruk av biokull har størst effekt

Biokull er et jordforbedringstiltak som får stadig mer oppmerksomhet. Forkullet biomasse i form av biokull kan både bidra til bedre jordkvalitet og reduserte klimagassutslipp dersom det tilføres jord.

I motsetning til ubehandlet organisk materiale som løv eller kompost, blir biokull nemlig værende i jorden. Det er fordi kullet har en kjemisk struktur som gjør det vanskelig for mikroorganismene å bryte det ned.

Karbonet, som biokullet består av, forsvinner dermed ikke ut som karbondioksid til atmosfæren, men bidrar i stedet til å øke jordas karboninnhold. 

Kull laget på høy temperatur er mest effektivt for lystgassreduksjon

Ph.d.-kandidat Simon Weldon har i sitt doktorgradsarbeid undersøkt i hvilken grad biokull kan bidra til å redusere utslipp av klimagassen lystgass (N₂O) og samtidig opprettholde innholdet av mineralsk nitrogen i jord og kompost.

Han fant blant annet ut at biokull som er produsert på høye temperaturer bidrar til størst utslippsreduksjon.  

– Resultater fra to laboratorieforsøk viste at jo høyere grad av karbonisering – det vil si jo høyere temperatur som ble brukt for å produsere biokullet, desto mer effektiv så lystgassreduksjonen ut til å være, forteller han.

Effekten av biokull produsert på lavere temperaturer var i større grad avhengig av hva slags jord biokullet ble tilsatt.

Begrenset nitrogenlagringsevne i ferskt biokull

Basert på en reanalyse og revurdering av allerede publiserte data, fant Weldon i tillegg ut at nitrogenlagringsevnen til ferskt biokull er begrenset. Dette er noe som kan ha betydning for produksjonen av biokull-anriket gjødsel.

– For biokullgjødsel, er det en forventning om at biokullet tar opp og lagrer mineralsk nitrogen som siden slippes sakte ut i jorden, sier han.

– Vi fant ut at biokullgjødsel ideelt sett trenger en form for aktivisering for å kunne øke lagringsevnen for mineralsk nitrogen til de nivåene bonden trenger. Resultatene fra undersøkelsene våre indikerer at det må mer til enn å bare tilføre biokull til en nitrogenressurs for å oppnå god effekt.

Weldon mener dette er viktig å være oppmerksom på ettersom ukontrollert biokulltilførsel til jord og organisk avfall kan gi økt risiko for nitrogentap gjennom utslipp av ammoniakk. Det skyldes at biokull ofte har en kalkende effekt på grunn av høy pH.   

Verdifullt verktøy i fremtidens bioøkonomi

I løpet av doktorgradsarbeidet, oppdaget Weldon at forskningsresultater som oppsummerer den potensielle effekten av biokull, bør tolkes med forsiktighet.

– Det er en del usikkerhetsmomenter knyttet til biokull som gjør det vanskelig å generalisere. Dette skyldes at det finnes mange biokullkombinasjoner, jordtyper med ulike egenskaper, og ikke minst variasjoner i miljø, sier han.

Når det er sagt, er forskeren likevel sikker på at biokull er et verdifullt supplement til fremtidens bioøkonomi.

– Resultatene fra undersøkelsene våre viser helt tydelig at biokull har potensial til å redusere klimagassutslipp fra både kompost og jord. Kullet bidrar også til en bedre komposteringsprosess dersom det tilføres organiske avfallsressurser, sier han.

Biokull-anriket gjødsel har dessuten vist lovende resultater for plantevekst.

– Vi tror absolutt at denne typen gjødsel, som utnytter avfallsressurser på nye måter, kan bli et viktig verktøy for å gjøre oss mindre avhengige av kunstgjødsel i fremtiden, sier han.

Viktig å utnytte biokullets fulle potensial

Simon Weldon mener det er viktig å være realistisk omkring biokull slik at teknologien som brukes for å produsere kullet blir mer målrettet. Det er også viktig at kullet anvendes riktig for å utnytte dets fulle potensial.

– Som forskere er det vår oppgave å gi fremtidige produsenter og brukere av biokull en bedre forståelse - ikke bare for hvor og når biokull bør brukes, men også for hvor stor effekt brukeren kan forvente at kullet har, sier han.

– I lys av utviklingen i verdensøkonomien, er jeg sikker på at biokull kan være et viktig verktøy. Spørsmålet er bare hvordan vi best utnytter det slik at det gagner både matproduksjon og miljø.

Simon Weldon forsvarer avhandlingen sin ved NMBU den 1. april 2022.