Biokull er forkullede rester av biomasse som trevirke og halm. Prinsippet er å bryte det naturlige CO2-kretsløpet, slik at en binder karbonet til jorda mye lengre enn ved biologisk nedbryting.

Det skjer ved at biomasse forkulles ved å varmes til cirka 600 grader celsius. Så bli kullet spredd på åkeren som vanlig gjødsel.

– Hvis det bindes mer CO2 i planter som forkulles enn det som frigjøres ved naturlig nedbryting, har man en karbonnegativ prosess. Det betyr at det fjernes mer CO2 fra atmosfæren enn det man slipper ut, sier forsker Daniel Rasse ved Bioforsk Jord og miljø.

I prosessen fra biomasse til biokull får en også olje og syngasser som tilleggsprodukt.

For bonden kan biokull være et effektivt jordforbedringsmiddel for å gi større avlinger. I tillegg bidrar nedmolding av biokull i åkerjord til reduksjon i andre klimagassutslipp fra jorda, spesielt N2O, og reduksjon i utvasking av næringsstoffer.

Biokull-forskning

Mens biokull fortsatt er nesten ukjent i Norge, har det blitt utført en stor forskningsinnsats i andre land, for eksempel i Australia og USA. Nå er det også kommet i gang noen forskningsprosjekter i Norge, blant annet ved Bioforsk Jord og miljø.

Her mener forskerne Daniel Rasse og Arne Grønlund at biokull er den teknologien som har størst kapasitet for å omdanne store mengde biomasse til stabilt karbon i jord.

– Alle typer biomasse kan i prinsippet omdannes til biokull. I Norge er halm og skogsavfall de mest aktuelle råstoffene, sier Grønlund.

50 prosent effekt

En halmavling på 400 kilo per dekar inneholder ca 160 kg karbon. Ved tilbakeføring som biomasse til jorda vil mesteparten være nedbrutt i løpet av relativt få år. Dersom halmen omdannes til biokull, vil omtrent 80 kilo karbon kunne langtidslagres i jorda.

– Dette er over 50 prosent mer enn det som tapes av karbon ved ensidig korndyrking med høstpløying, påpeker Rasse og Grønlund i en artikkel om biokull i Bioforsk sin Fokus-serie.

Her viser de til at produksjon og lagring av biokull betraktes som en karbon-negativ prosess, siden det bidrar til å fjerne CO2 fra atmosfæren. Selv om bare en liten del av biomassen fra planterester omdannes til biokull, vil det kunne oppveie en betydelig del av de antropogene CO2-utslippene.

– Det har vært antydet at biokull kan fjerne opp til fire milliarder tonn atmosfærisk karbon per år. Det tilsvarer omtrent like mye som nettoøkningen i atmosfærisk CO2-innhold forårsaket av forbrenning av fossilt brensel og drivstoff, sier forskerne.

Biodrivstoff

Biokull dannes ved pyrolyse som innebærer oppvarming til 500–600 grader ved lav oksygentilgang.

I denne prosessen omdannes omtrent halvparten av karbonet i biomassen til biokull. Av restproduktet blir 30 prosent til olje og rundt 20 prosent til såkalte syngasser.

Cirka halvparten av oljen kan foredles til biodrivstoff og erstatte fossilt drivstoff. Det gir også et positivt bidrag til klimaregnskapet.

Den andre halvparten kan brukes til brensel eller andre formål, mens syngassene forbrennes som regel direkte. Her brukes overskuddsvarmen for å opprettholde temperaturen og til å drive pyrolyseprosessen.

Jordforbedring

Jordforbedring er den tredje effekten av biokull. Med stabil kjemisk struktur, stor overflate og kjemisk bindingsevne antas det at biokull har en positiv virkning på jorda.

I praksis spres det på åkeren, og blant annet forventes det å gi bedre vannlagringsevne, bedre utnyttelse av næringsstoffer, redusert utvasking og økt jordtemperatur om våren.

I sum kan det bety større avling, mener forskerne, som skriver at man i Norge trolig kan vente best virkning i sandjord.

Ubesvarte spørsmål

Summen av disse egenskapene gjør at det er store forventninger til biokull. Skeptikerne på sin side mener biokull ikke kan gi så stort bidrag til klimautfordringene.

Det er for mange variable faktorer i forhold til type biomasse, jordsmonn, klima og deponering av jord. Effekten er dermed usikker.

Daniel Rasse og Arne Grønlund er enig i at ikke alle biokull er skapt like. De mener det er avgjørende å finne ut hvilke biokullstrukturer som er best tilpasset karbonlagring og som forbedrer jordegenskaper.