Biokol

Vi får värme till den ena ladugården där det finns en akvaponi (fiskar och växt-och grönsaker i ett slutet  kretslopp)

från en biokolproducerande värmepanna.

Träflis från gården hettas upp till 800 grader och genom pyrolys bildas det gaser som ger värme och biokol som blir

en fantastisk restprodukt. En kolsänka!

Biokol har en enorm inre yta och fungerar både som hus och katalysator för mikrolivet i jorden. Biokol gör jorden lucker,

ökar syresättningen och gynnar tillväxten av fina rötter och mykorrhiza.

Bikol erbjuder skydd och mat till markens mikroorganismer, buffrar vatten och näringsämnen så att de inte lakas ur

utan finns där för växterna när de behövs.

Biokolets absolut bästa effekt är att det fastlägger luftens alltför höga halt av CO² i marken som stabilt kol

med en halveringstid på cirka 5000 år.

Biokol är ett perfekt buffrande substrat för mikrolivet som kan öka både fukthalt och näringshalt i jorden. Biokolet gör jorden lucker och ser till att näringsläckage stoppas och dessutom binder det kol i marken för i alla fall 500 år framåt i tiden.

1 ton biokol fastlägger omkring 3,6 ton CO².

Biokolet mättas med näring, till exempel fiskvatten eller flytgödsel från korna, för att sedan plöjas ned på åkrarna för att göra nytta nu
och flera tusen år framåt.

Vi är klimatpositiva!

  Biogas

Biogasrötning är som kompostering fast utan syretillförsel.
Vid kompostering får man värme och CO² samt nedbrutet material.

Vid rötning får man biogas och ett nedbrutet material i form av rötrester. Men ingen värme.

Biogasproduktion är en fantastisk ”slasktratt” där man kan få ut energi både som el och som fordonsgas
samt gödsel  av avfall som man annars inte kan göra något mer av längre.

För att kunna ersätta fossil energi så behövs många olika system som integreras.

Här är biogas en viktig del.

En ko bildar 500 l Metan/dygn.

Fräkentorp har 60 kor plus ungdjur som står i startgroparna att börja leverera till biogasanläggningen.

På så vis kommer vi att kunna få både värme el och på sikt fordonsgas.

På gården finns redan biogasbilar och nu ser vi fram emot att skaffa en biogastraktor. 

Mer info om biogas:

Biogas – en framtida komponent i klimatomställningen inom jord- och skogsbrukBakgrundBiogas

Biogas bildas som en produkt vid biologisk nedbrytning av organiska föreningar under syrefria (anaeroba) förhållanden. Den innehåller vanligen 50-70% metan, 30-50 % koldioxid och ofta spår av svavelväte, vätgas och kvävgas. Metan är en liten organisk molekyl med den kemiska formeln CH₄ och som binder stora mängder energi i de fyra kolvätebindningarna. Den energin kan frigöras vid förbränning av gasen och utnyttjas för drift av förbränningsmotorer, eller för att producera värme.

Biogas kan brännas som den är, eller efter att ha renats med olika metoder. Om inkommande organiskt material innehåller höga halter svavel (t ex som sulfat), bör den renas från svavelväte. Detta på grund av att svavelväteförorenad biogas är ytterst korrosiv. Skall gasen lagras – och kanske transporteras – är det vanligt att även koldioxiden avskiljs. Detta kan ske med olika metoder, t ex tvättning av gasen i vatten- eller vatten/kemikaliescrubbers. Ofta komprimeras den renade gasen till höga tryck eller överförs i flytande form. Vid storskaliga processer går utvecklingen mot att distribuera och använda den renade biogasen i flytande form. Nyligen fick det svenska biogasbolaget Scandinavian Biogas en miljardorder på flytande biogas till den tyska transportindustrin.

Biogasprocessen

Figur 1. En schematisk beskrivning av biogasprocessen som bestående av fyra olika delsteg, hydrolys, acidogenes, acetogenes och metanogenes. Populärt har processen länge delats in i de två delstegen hydrolys och metanbildning.

Med hänvisning till Figur 1 kan konstateras att biogasprocessen består av ett stort antal sammanlänkade biologiska nedbrytningsprocesser. Till att börja med skickar anaeroba och fakultativt anaeroba bakterier (sådana som kan leva med och utan syre) ut extracellulära enzymer i vätskefasen som bryter ned olösliga stora molekyler (s k polymerer) till lösliga molekyler som kan tas upp genom bakteriernas cellväggar (kallas extracellulär hydrolys). Väl inne i cellerna fortsätter spjälkningen av lösliga mellanstora molekyler till än mindre molekyler (den s k acidogenesen, jfr Figur 1).  I ett tredje steg omvandlas de relativt små molekylerna till de tre byggstenarna acetat, koldioxid och vätgas. Slutligen sker metanbildningen i två parallella rutter, nämligen (i) omvandling av vätgas och koldioxid till metan och vatten och (ii) reduktion av acetat till metan och vatten. Processen är komplex och en viktig aspekt av att utnyttja biogasprocessen blir därför att skapa stabila betingelser för de samverkande mikroorganismerna. De viktigaste parametrarna som behöver hållas under uppsikt är (i) en syrefri miljö, (ii) en stabil temperatur, (iii) ett passande pH-värde i systemet (framför allt för metanbildningen) och (iv) frånvaron av andra ämnen som kan störa processen (t ex gifter eller höga halter av svavel).

För att skapa en fungerande biogasprocess, krävs en absolut syrefri miljö. Värt att observera är att inte bara fritt syre (löst syre i vatten) kan ställa till problem. Det kan räcka med att det finns bakteriellt tillgängligt syre i kemiska föreningar närvarande, t ex nitrat, klorat eller sulfat. Det hela är ytterst beroende av den s.k. redoxpotentialen i det inkommande materialet. De närvarande bakterierna och övriga mikroorganismer utnyttjar i första hand fritt syre, sedan syre i nitrat/nitrit, därefter syret i klorat och sedan det i sulfat. Som ett allra sista steg utnyttjas syret i acetat som reduceras till metan, när allt annat syre tagits till vara. Detta medför att det ofta är väl använda resurser att ha ett förbehandlingssteg där bakterier får reducera alla substanser med biokemiskt tillgängligt syre.

Biogas kan bildas vid många olika temperaturer från i närheten av 0 grader och upp till nära vattnets kokpunkt. Men skiljer mellan psykrofila anaeroba processer (0-20 grader C), mesofila processer (20-45 grader C) och termofila (över 45 grader C). Vanligtvis används temperaturen 35-40 grader C eller 50-60 grader C).

Biogasanläggningen på Fräkentorp

Biogasanläggningen på Fräkentorp utnyttjar en begagnad totalomblandad reaktor inköpt på auktion. Jästanken är en isolerad 300 m³ tank i kolstål försedd med en toppmonterad omrörare. I dagsläget 1 juli 2022 är den konkreta utformningen av systemet föremål för projektering och systemet planeras att vara i drift under hösten 2022. Det primära substratet för biogasproduktionen är gödsel från 60 ekologiska mjölkkor. Andra material som i framtiden kan komma att utnyttjas är livsmedelsindustriella avfall från närområdet. I ett första steg kommer systemet att tillföras ca 5 m³ gödsel med en torrsubstanshalt av ca x %.

Potentialen för biogas inom jord- och skogsbruk

Biogasen är en underskattad resurs i samhället så här långt. Den kommer med stor säkerhet att värderas högre i ett framtida mer ekologiskt orienterat samhälle som inte längre har tillgång till billiga fossila råvaror för energitillförsel. Följande är de viktigaste skälen till att – särskilt för jord- och skogsbruk – se positivt på biogasprocessens framtid.

• Den producerar ett energirikt bränsle och där kan vi ha fordon och maskiner som kan utnyttja den för att utföra arbete;
• Den är klimatneutral, vilket ännu ej fått utslag i prissättningen av biogas;
• Den passar extremt väl för att behandla en blandning av olika organiska avfall och ur desamma skapa en enhetlig produkt – biogas. I ett samhällsperspektiv och särskilt i ett jordbruks- och skogsbruksperspektiv är den bara utnyttjad till en bråkdel av sin framtida potential;
• Biogas är lagringsbar, även om kostnaden för detta hittills bidragit till en ogynnsam situation för biogasen i förhållande till t ex flytande fossila bränslen;
• Lagringsbarheten gör den lämplig som buffert- och kompletteringsenergi till solenergi och andra energikällor inom jord- och skogsbruk;
• Biogasprocessen hygieniserar olika organiska avfall i mycket hög grad och är därför viktig för att minska spridningen av olika sorters för människan potentiellt farliga mikroorganismer;
• Den kan fylla en viktig funktion i kretsloppet för näringsämnen i den framtid som behöver skapa väsentligt mycket högre cirkularitet i olika processer än idag.

Sammanfattningsvis kan sägas att biogasprocessen har potential att bli en viktig komponent i ett framtida klimateffektivt jord- och skogsbruk. I dagsläget är dess roll framför allt kopplad till en behandling av vissa livsmedels-, och jordbruksavfall (förutom rötning av slam vid reningsverk och behandling av vissa industriella avloppsvatten). I framtiden bör det vara intressant att bredda inriktningen av biogasprocessen inom de areella näringarna och utröna i vad mån biogasprocessen kan finna en bredare tillämpning för omvandling av organiskt material inom jord-och skogsbruk till såväl energi som prima växtnäring och liv.

 Solceller

Vi är solskördare!
I dubbel bemärkelse.

På åker och äng växer det tack vare solens strålar.

På våra tak har vi ininstallerat solpaneler som kan generera 160 kW elenergi från solen.

Solcellerna producerar hela årets förbrukning av el.

Nu pågår arbetet med att spara solenergi för att kunna användas även när solen inte skiner. 

År 2020 blev vi "Solcellshjältar i Mälardalen"

 Fosfordamm/våtmark

Fräkentorps fosfordamm/våtmark – en mångfaldsmyllrande oas.

Fosfordammen och dess lokala förutsättningar

Under 2021 anlade vi en våtmark – en s. k. fosfordamm - med hjälp av miljöinvesteringsstöd från Jordbruksverkets Landsbygdsprogram. Huvudsyftet med åtgärden är att minska fosforläckaget från marker uppströms Fräkentorp och att därmed i slutänden minska fosforbelastningen på Östersjön. Bisyften är att skapa ny strandbetesmark för våra betesdjur och att främja förutsättningarna för en ökad fiskreproduktion, framför allt lekmöjligheterna för gädda i sjön Björken i omedelbar anslutning till våtmarken.

Namnet fosfordamm kommer av att fosfor i rinnande vattendrag framför allt är partikelbundet och genom att skapa områden med lägre vattenhastighet kan man få fosforn att avskiljas genom sedimentering för senare återanvändning som gödning av t ex åkermark. Genom att skapa en fosfordamm kan man även minska mängden utläckande kväve och andra ämnen.

Strandbete har en gynnsam påverkan på biologisk mångfald i strandzonen vid sjöar och bidrar till en attraktiv strandmiljö för människor. Ett problem är att vissa år med högt vattenstånd kan inte strandzonen betas såvida inte marken är bärkraftig nog. Detta kan åtgärdas genom att skapa flacka släntsluttningar så att betesdjuren kan beta ända ner till vattnet utan risk att fastna.

Sjön Björken är en grund slättlandssjö som håller de typiska svenska insjöfiskarna gädda, abborre, sutare, braxen, mört och sarv. Gäddan som är en värdefull matfisk har stort behov av översvämmade strandängar för sin lek på våren. Många av gäddans lekplatser har försvunnit genom sjösänkningar, uträtning av åar och bäckar och ändrad markanvändning. Genom att återskapa lämpliga lokaler för fiskreproduktion kan man påverka fiskbestånden i positiv riktning. 

Avrinningsområdets storlek ovan sjön Björken är 2 640 hektar. Markanvändningen består till stor del av betesmark (60%) och åkermark (15%) samt skog, berg och sjöar. På 1930 talet gick sjön Björken ända upp bakom husen, men efter sjösänkningar på 1,20 m som man då gjorde för att få mer odlingsduglig åkermark så har strandzonen förskjutits ut i sjön och förändrats efter de nya förutsättningarna. Här har naturen sakta men säkert skapat nya förutsättningar som människan inte utnyttjat ännu. De torrlagda organogena markerna (marker med högt innehåll av kol) har börjat omvandla lagrat kol till koldioxid, varvid förbrukas syre och marken sjunker ihop. Koldioxiden avges till atmosfären och bidrar till klimatförändringarna. Ett sätt att förhindra läckaget av koldioxid är att se till att marken står under vatten igen.

Här har vi återskapat en vattenspegel där det förut var sjö.

Vårt projekt på temat fosfordamm vill vi på sikt se som en tillskapad våtmark med syftet att skapa en ekologiskt och socialt förbättrad miljö till nytta för människor, djur och annat liv.

Vad har vi gjort?

Den nyskapade våtmarken har åstadkommits med hjälp av ett antal åtgärder, som utförts med hjälp av grävmaskin. Det omvandlade områdets totala markyta är 2,4 ha, varav vid normalvattenstånd 1,25 ha kommer att vara vatten.

• De nedersta 200 m av ån har grävts ur på så sätt att en cirka 1,25 ha fosfordamm konstruerats.
• Åns nedre del – tidigare grävd rak – och dammen har givits en meandrande form.
• Dammen har försetts med 3 st djuphålor. 
• Dammens stränder har konstruerats i form av flackare lutningar än den tidigare strandzonen, så att en högre markbärighet åstadkommits, vilket underlättar strandbete vid olika vattenstånd.

Vad vill vi åstadkomma?

Vi förväntar oss följande resultat av projektet:

• En signifikant avskiljning av fosfor i den konstruerade dammen, något som vi avser kunna visa i kommande mätningar och utvärdering;
• Förbättrade förutsättningar för att öka strandzonens utnyttjande som betesmark och därmed ta till vara en tillskapad ekosystemtjänst;
• En ökad biodiversitet i strandzonen genom betesdjurens markberedning vid bete och genom den tillförsel av betesdjursgödsel och dess innehåll av olika organismer;
• Tillskapande av bättre lekförhållanden för vårlekande fiskar, framför allt gädda. Man kan tala om likheter med en s.k. gäddfabrik, ett område som speciellt konstruerats för att underlätta gäddans reproduktion;
• En attraktivare strandmiljö för såväl djur och människor som för annat liv;
• Våtmarken kommer starkt att förbättra möjligheten för våra turister att kunna njuta av sjön och förenkla för friluftsliv, fågelskådning och kulturmiljö.

Innan så bestod markytan mest av försumpad betes- och åkermark.  Varken-eller-mark som vi kallar det. Torra somrar har djuren kunna beta ganska stora arealer men regniga år hade vi behövt ha flodhästar där. Nu räknar vi med att en betydligt större del av de ungefär 2,4 hektar som bearbetats blir användbar på olika sätt. En viktig faktor är att de områden där vi lagt upp jordmassorna på, stabiliserar marken runt om dammen. Dammens flacka slänter gör det lättare för djuren att komma åt och beta och att kunna hålla snyggt, men gör det också möjligt för dem att beta vid olika vattennivåer i sjön Björken.  De ca 10 m breda slänterna  bör kunna medge att sjöns vattenyta kan fluktuera ca 2 m mellan låg- och högvatten utan att hindra strandbete.

En viktig detalj vid anläggande av fosfordamm är den översilningszon som hjälper till att fånga näringsämnena så att de ej fortsätter vidare ut i sjön. Samt de tre djuphålorna där fosfor kan sedimentera och som därifrån är möjlig att ta upp och återbörda till åkermarken.

Fåglar har vi gott om i Björken som tillsammans med denna våtmark kan hysa arter såsom grågås, kanadagås, gräsand, kricka, knipa, tärna och sothöna. Omgivande betesmarker kommer att dra till sig arter som tofsvipa, rödbena, enkelbeckasin och ängspiplärka. Svanar, gäss och tranor kan rasta på omgivande åkermarker. Ett rikt och varierat fågelliv bestående av rovfåglar som havsörn, kungsörn och duvhök. Även rovfåglar som i första hand lever på gnagare kommer troligen att gynnas såsom ormvråk. Fiskgjusen trivs här redan.

Fiskar som finns i sjön Björken kommer att få en ny attraktiv lokal att utnyttja. Dessutom finns gott om stor dammussla, vilket tyder på att sjöbotten är rikt syresatt. Vi förväntar oss att samma arter komma att finnas i den tillskapade våtmarken då de vid högvatten kan simma in från sjön.

  Jordhälsa

Matjord innehåller mikroorganismer motsvarande upp till 100 – 125 g kol per kvadratmeter, eller drygt ett ton per hektar.

I ett gram jord lever flera miljarder bakterier, miljoner svampar, och tusentals små kryp.

Om man lägger ihop ytan av alla små partiklar i ett gram jord ger det en total yta av upp emot 2 kvadratmeter som utgör livsmiljö
för alla dessa mikroorganismer.

Vi gör vad vi kan för att gynna mikrolivet i jorden, genom att undvika plöjning till exempel.

Våra vallar ligger i 3 - 4 år och när vi bryter dem för att så in spannmål vårplöjer vi när det fortfarande är relativt kallt,
för då ligger maskarna djupare nere i jorden.

Mångfald är också viktigt. Helst ska det sås in 8 olika sorter, gräs och klöver samt djuprotade växter till exempel.

Kulturspannmål

Kulturspannmål – för biologisk mångfald, djupa rötter, god härdighet och smak

Vårt intresse för att odla mer kulturspannmål började med att vi lärde oss att moderna spannmål med korta strån (för att undvika liggsäd), innebär att rotsystemet inte blir så välutvecklat och inte tränger ner i jordlagret lika djupt. 50 cm högt korn ger 50 cm djupa rötter nere i marken, 70 cm högt ger 70 cm och så vidare.

Kulturpannmål är mindre känsligt för torka, konkurrerar bra mot ogräset och nöjer sig med mindre gödsel samt ger även bra med halm. Halm behöver vi som strö till djuren på vintern och markens mikroliv gynnas av djupa, kraftiga rotsystem.

Kultursorterna ger dock inte lika mycket tröskad spannmål som de moderna sorterna, men innehållet i varje kärna har högre näringsvärden, mycket antioxidanter, vitaminer och mineraler.

Förr visste man att för att spannmål ska vara bra människoföda och djurforder så behöver man härma kärnans naturliga process vid groning, med blötläggning, varsam torkning och tid så att enzymer och mikronäringsämnen i spannmål och baljväxter frigörs. Fytinsyran behöver brytas ner. Viktigt är också att mjölet mals på en stenkvarn.

Vi odlar bland annat svedjeråg, som ger ett fantastiskt gott mjöl och ger rikligt med halm även ett torrår som 2018. Vi har dessutom fått tag på en äldre sort med vårkorn som vi hoppas ska utvecklas till en gårdsanpassad gröda inom cirka tre år - en evolutionär gröda. Det innebär att sorten inte är enhetlig och inte stabil utan utvecklas med odlingen och vårt speciella klimat på gården. Det anpassar sig efter jordens och platsen förutsättningar och hör till framtidens jordbruk genom att själv skapa den mångfald som krävs för ständig anpassning.

Se gärna föreningen Allkorns hemsida och Kerstin Fredlunds sida ”hiddeningrains.se för spännande, lärorik läsning.

Här nedan kan ni följa 2022 års odling av rågvete och svedjeråg!

2022-05-23 Här syns redan hur svedjerågen växer så det knakar. Nästan 1m redan i maj jämfört med rågvetet i förgrunden som är ca 40 cm.

2022-06-16

Efter ca 3 veckor har svedjerågen stuckit iväg ordentligt. Rågvetet är ungefär 1 meter högt och för svedjerågen var det knappt att tumstockens 2 meter räckte till!

2022-08-04

Tyvärr hann rågvetet tröskas innan jag hann ta en sista bild på det. Men svedjerågen ser ni här nedan. Trots sin längd så blev det ingen liggsäd. De långa stjälkarna böjer istället ner sig i en mjuk båge men är fortfarande över en meter hög. På bilden till höger ser ni slutresultatet. Kärnorna överst är något mindre och kommer från svedjerågen. De undre kärnorna kommer från rågvetet. 

Rekarne Vattenbruk .
Fräkentorp är en del av Rekarne Vattenbruk AB som har en lokal för att odla Tilapia i hos oss. Det hela började i Guatemala där odlingssystemet utvecklats och hjälpt många husmödrarna där att bli självförsörjande på fisk och grönsaker även under torrperioderna.

Vi hade en tom ladugård som vi gärna ville hyra ut och såg fram emot verksamhet där. På den vägen är det.

Så nu simmar Tilapior omkring där i ett slutet kretslopp med växter = Akvaponi.
Ett cirkulärt system där 1 kg fiskfoder kan ge 1 kg fisk och 10 kg grönsaker. Akvaponi är alltså fisk och grönsaksodling inomhus i ett slutet kretslopp.

Om man inte blandar in växter i systemet får man en RAS anläggning = recirkulerande akvatiska system där man istället byter ut en del av vattnet och tar vara på slammet som används som gödning någon annanstans.

Tilapia är en tålig fisk och världens mest odlade fisk. Den är helt enkelt väldigt lämplig för odling. God, smakar som gös/abborre, har 2 fina filéer och tycker om att leva lite trångt i stim. Den kommer naturligt från Nilen och kallas också Nilabborre. Ibland ont om vatten i floden, trångt och si och så med syretillförseln, då inväntar den lugnt att det ska börja regna igen.

Tilapian lever i ca 26 grader vilket innebär att man får anpassa även grönsaker och växter till den temperaturen.

För att hålla 26 grader i vår ladugård så fick vi Klimatklivetstöd för en biokolproducerande värmepanna. Vi får alltså både värme och biokol. Biokolet är ju en fantastisk kolsänka och vatten och näringsbuffrare när den plöjs ned på åkern.

Så det vi byggt upp i vår anläggning är en liten anläggning där vi kan visa upp olika principer för akvaponisk odling i en liten storskala som vi kallar det.

74 % av volymen fisk vi äter i Sverige är import (12kg/person och år äter vi i snitt och bara 6 % är odlad fisk från Sverige). Så, det behövs mycket mer inhemsk produktion. Dessutom undviker vi på detta sätt att utarma våra fiskevatten.

Att gå in i ett AB med nya spännande, duktiga människor är otroligt vitaliserande. Det finns faktiskt kompetenta människor även utanför närmaste lantbrukskretsen.

Vi får nu jobba med Björn, Professor Emeritus  KTH i Industriell ekologi och som jobbar mycket med just hållbara matsystem men även var Sveriges första professor i biogas.

Och så Peter som är kemiingenjör med världen som arbetsfält och som sen 40 år tillbaka bor i Guatemala och varit med om att ta fram akvaponi och säljer små anläggningar där.

Vår anläggningen är uppbyggd som en ekologisk anpassad matproduktion med kringkomponenter som biogas, biokol, solceller och andra nya tekniker som kommer att ingå som ett kretslopp i en ännu större klimatsmart och klimat- och resurseffektiv helhet med hållbarhet, landsbygdsutveckling, matsäkerhet och matkvalitet som vi nu gemensamt strävar efter.

Det ska vara enkelt och kul att göra bra saker!

Gilla gärna Rekarne Vattenbruk på facebook