Retur av aska från skogsbränsle
På den stora konferensen, Nordiska Bioenergidagar i Oslo gav
Anna Lundborg från Vattenfall en uppdatering av kunskapsläget
vad gäller askåterföring. Föredraget återges
nedan något kortat och redigerat.
Som en följd av en strävan att skapa ett uthålligt energisystem
kommer troligtvis användningen av förnybara energikällor
att öka i framtiden. För att energikällor ska kallas förnybara
är det nödvändigt att utnyttja dem på naturens villkor
och att återställa naturens balans.
Den största möjligheten till ökad användning av bioenergi
i Sverige utgörs av grenar och toppar som blir över vid avverkning
av skog. Dessa avverkningsrester huggs ner till flis och används sedan
som bränsle.
Aska från skogsbränsle tillbaka till skogen
Vid uttag av biobränsle från skogen förs även betydande
mängder växtnäringsämnen bort från skogen. Enligt
markkemiska beräkningar förmår inte markens vittringsprocesser
frigöra mineralnäringsämnen (särskilt de så kallade
baskatjonerna kalcium, magnesium och kalium) i samma takt som dessa ämnen
förs bort vid bränsleskörd.
På sikt riskerar vi att marken får sämre förmåga
att motstå försurning och att det blir brist pa viktiga näringsämnen.
Det är därför viktigt att återföra näringen
till skogsmarken genom att där sprida ut askan från förbränningen.
Nästan alla mineraler
Askan innehåller nästan alla mineraler och näringsämnen
(inte kväve) som funnits i det bränsle som använts. När
askan återförs till skogen i en mängd som motsvarar det
bränsle som togs ut, kompenserar den förlusterna av mineral som
uppstod när bränslet skördades.
Askan är också basisk och motverkar därför markförsurningen.
Det är först när askan återförs som skopbränslet
kan kallas helt förnybar och uthållig.
I mycket sura marker kan det vara lämpligt att kombinera askan med
kalk för att motverka ytterligare försurning. På lång
sikt kan det leda till en vitalisering av skogsmarken.
Askans innehåll och egenskaper
Aska är ingen enhetlig produkt, utan har egenskaper som varierar
med det bränsle som den kommer ifrån. De kemiska egenskaperna
beror till stor del på vilken sammansättning av mineraler, näringsämnen
och tungmetaller som bränslet har haft, men även på hur
förbränningen gått till.
Kalcium dominerar
Askans näringsinnehåll domineras av kalcium. Andra viktiga
näringsämnen är magnesium, kalium, fosfor och ett antal så
kallade mikronäringsämnen. Askan innehåller också
större delen av de tungmetaller som fanns i träden, så som
kadmium, bly, zink och koppar (de två sista är även mikronäringsämnen).
Vidare fnns en del salter som inte har särskilt stor betydelse för
växterna. Därutöver innehåller askan varierande mängder
av oförbränt organiskt material, grus och sand.
Fluidbäddpannor
I aska från pannor med så kallade fluidiserande bädd
finns en hel del sand eller kalk från bädden. Däremot är
halten av of örbränt kol låg i sådan aska, under fem
procent. Aska med låg halt av oförbränt kol går bäst
att härda och får dessutom lägre vikt och mindre volym vid
frakten. Aska från andra typer av förbränningsanläggningar
har högre halter av oförbränt kol, medan 10 och 40 procent.
Olämpligt blanda olja och trä
Askor från biobränsle som förbränts tillsammans
med olja eller kol är vanligen helt olämpliga att sprida i skogen
eftersom dessas innehåll av skadliga ämnen till en del blir ett
nytillskott till naturen.
Aska från avfall kan vara kraftligt förorenad. Askan från
energiskog, Salix, kan vara rik på kadmium. De två senare asktyperna
bör inte spridas om inte analyser och eventuell rening visar att halten
tungmetaller är tillräckligt låg.
Produktion och hantering av aska
Användningen av skogsbränsle och produktionen av skogsaska
har ökat markant de senaste åren. 1996 var användningen
av skogsbränsle cirka 40 TWh, vilket gav upphov till 170 000 200
000 ton biobränsleaska.
Askorna produceras dels vid skogsindustrins förbränning av
bark och skogsavfall, dels i lokala energiverk runt om i landet samt vid
hushållens ved- eller pelleteldning.
Alkalisk
Aska är kraftigt alkalisk. Torr och obehandlad aska är frätande.
För att askan ska vara ofarlig att hantera och skonsam mot miljön
när den sprids, måste den först behandlas. Man strävar
efter att härda askan och forma den till kulor eller gryn som är
hållbara att hantera och som löser sig långsamt i marken.
I vissa fall behöver askan först brännas om för att
minska halten oförbränt kol. Det finns även möjligheter
att rena den från till exempel kadmium.
Om aska med låg kolhalt fuktas och packas till en hög kan
den härda av sig själv på några veckor. Den härdade
askan krossas till lämplig kornstorlek och är sedan klar för
spridning. Sådan krossaska blir billig att framställa men dess
egenskaper kan vanera ganska mycket mellan olika anläggningar.
Viktiga faktorer för att härdningen ska lyckas är temperatur,
fuktighet, kemiska egenskaper och hur porös askan är.
Granuler
Aska med låg kolhalt kan också rullas till kulor, granuler.
Granulerad aska blir något dyrare än krossaska. En fördel
med granulering är dock att det är lättare att göra
en enhetlig produkt. En tredje metod som bedöms vara mindre lämpad
för stora askmängder är att pressa och forma askan till pellets.
Askan kan sedan spridas med hjälp av skogstraktorer. Ett något
dyrare sätt är spridning från helikopter. Även spridning
med hästdragen utrustning kan vara ett miljövänligt och realistiskt
småskaligt alternativ. Lämplig giva är mellan 14 ton
aska per hektar, beroende på askans näringshalt och hur mycket
bränsle som tagits ut.
Ekologiska effekter
Aska måste återföras på ett sätt som inte
stör växter och djur, samtidigt som askan gör avsedd nytta
för att motverka näringsutarmning av mark och träd. Aska
i pulverform ger snabbt effekt, medan stabiliserad, härdad eller granulerad,
aska oftast är mera svårlöslig och skonsam och verkar långsammare.
Av askan näringsämnen löses kalium ut snabbt, kalcium och
magnesium betydligt saktare medan fosfor löses långsamt.
I princip bör man undvika att sprida icke stabiliserad aska eller
stora mängder aska, i synnerhet på känsliga platser som
hyggen eller över lavar och mossor. Om askan sprids i en dos som kompenserar
uttaget av skogsbränsle och om den löses upp långsamt har
inga oönskade effekter kunnat uppmätas.
Torvmarker
I skog som växer på torvmarker ökar trädens tillväxt
kraftigt efter tillförsel av aska. På vanliga skogsmarker, så
kallade fastmarker, är det kvävetillgången som avgör
hur fort träden växer. Där påverkar askan inte trädtillväxten
särskilt mycket.
Askåterföring är alltså på fast mark inte
ett sätt att snabbt öka skogstillväxten utan mer en form
av långsiktig markvård. Avsikten är att bibehålla
en god status på marknäringen eller att i södra Sverigeäven
förbättra denna.
Måttlig pH-ökning
Återföringen av aska har visat sig öka halten av framför
allt kalium, kalcium, magnesium och fosfor i jorden. Markens pH-värde
ökar mycket måttligt om askan är svårlöslig,
men ökningen kan bli kraftig av högre doser (>5 ton/ha) lättlöslig
aska.
En kraftig pH-ökning ökar den mikrobiella omvandlingen av ammoniak
till nitrat, som kan lakas ut och belasta vattendragen. Den största
potentiella risken finns i marker med mycket kväve och inga träd,
till exempel på hyggen.
Undvik pH-höjning
Vid askspridning bör man därför undvika att markens pH-värde
höjs så mycket att nitrat bildas i stor omfattning. Ökad
urlakning av kväve i markens övre skikt har observerats vid återföring
av obehandlad aska, men inte vid återföring av härdad aska.
Det finns till och med indikationer på minskad nitratutlakning
från sådana avrinningsområden. Eftersom uttag av skogsbränsle
minskar tillgången på kväve i skogen väntas bränsleuttag
i kombination med återföring av aska ge totalt lägre kväveutlakning
från skogen jämfört med vanligt skogsbruk.
Återför lika mycket
Det är lämpligt att återföra så mycket aska
per hektar som motsvarar skördeuttaget. Då tillförs marken
inte heller mer tungmetaller än vad som fördes bort med skörden.
Mängden tungmetaller i marken kommer inte att öka.
I härdad aska är de flesta tungmetaller ganska svårlösliga.
När det gäller tungmetaller är härdad aska därför
jämförbar med avverkningsrester som lämnas på hygget
och bryts ned naturligt. Bär och svamp får inte heller högre
halt tungmetaller efter spridning av härdad aska.
Undvik impregnerat virke
Man måste dock vara uppmärksam på att bränslet
inte har blandats med målat eller impregnerat byggnadsvirke, eftersom
flera tungmetaller då snabbt kan komma upp i höga och giftiga
koncentrationer i askan.
Känsliga växter
Lös aska kan påverka växter som är känsliga
för högt pH. Det gåller till exempel vissa mossor. Om markens
nitrathalt dessutom ökar kraftigt så gynnaas kväveälskande
växter, vilket kan ändra storleken på växtpopulationerna
och i viss mån artsammansättningen.
Detta gäller dock bara höga mängder aska som ligger över
"kretsloppsmängden". Härdad och krossad aska är
ganska skonsam men vissa mossor kan vara störda ett par år efter
spridningen. Granulerad aska ger däremot inga mätbara störningar
på växtligheten.
Lämpliga alternativ skulle kunna vara att använda väl
granulerad aska med dokumenterat långsam upplösningshastighet
på hygget, eller, om plantskador kan undvikas, att sprida härdad
aska när plantorna blivit några år gamla.
Bästa alternativen
Det verkar vara miljömässigt säkrast att sprida askan
i uppvuxen skog (utom åren strax före slutavverkning), men det
skulle vara mer praktiskt att sprida askan direkt efter bränsleuttaget,
alltså redan på hygget. Hyggesfasen är dock i sig en miljömässigt
känslig period med bland annat förhöjd utlakning av nitratkväve
och det är därför inte uteslutet att askan kan ge ytterligare
problem där.
Innan nya plantor och hyggesvegetation etablerats är också
behovet av näringstillskott väldigt litet. En möjlighet verkar
dock vara att använda särskilt långsamverkande härdad
aska, och/eller att sprida den när plantorna blivit några år
gamla, och det fortfarande är möjligt att köra över
dem med en askspridare.
I skogsmiljöer där det krävs extra stor försiktighet
med aska bör man ändå kunna ge en mått-lig dos granulerad
aska med långsam upplösning. Detta kan kompensera näringsuttaget
utan att ge negativa effekter.
Kostnader
Kostnaden för att behandla och sprida aska motsvarar endast några
få procent av priset på skogsflisen, eller mindre än cirka
0,5 öre per kWh bränsle. Tar man hänsyn till ökande
kostnader för att lägga askan på deponi i stället för
att återföra den kan merkostnaden för askåterföring
bli nära nog försumbar.
Ansvar
Det är inte självklart vem som skall ansvara för att askan
återförs. En möjlighet är att askproducenten ansvarar
för lämplig behandling och kvalitetsdeklaration medan skogsägare
eller bränsleleverantörer ansvarar för spridning på
lämpligt sätt, på lämpliga marker och vid rätt
tidpunkt. Avtal kan slutas mellan askproducent och skogsägare (bränsleleverantör).
Samordna
Det är inte viktigt att återföra varje enskild askmängd
till just det hygge som bränslet kom ifrån. För skogens
del räcker det att askan återförs någon gång
under omloppstiden. Därför bör man kunna samordna askspridningen
till större områden ganska oberoende av tidpunkten för bränsleuttaget.
|