ECOCO2W

Mindre metan fra køer

Dansk landbrug har en målsætning om klimaneutral produktion i 2050. Metan er en drivhusgas, som er ca. 28 gange værre end CO₂ for klimaet og udgør ca. 35% af landbrugets tab af CO_2- Eq. Det skyldes blandt andet tab af enterisk metan (fra drøvtygning), idet en enkelt ko kan udlede ca. 600 L/ dag, men der tabes desuden både metan og kvælstof via urin og fæces.

Økologer kan ikke anvende kemiske produkter som f.eks. stoffet ’3NOP’ (nitrat-forbindelse) i foder til drøvtyggere med henblik på at hæmme metandannende mikroorganismer. Projektet har relation til igangværende forskning med tang, hvoraf nogle arter indeholder phloro-tanniner, som har en effekt. Ud over udfordringen med at etablere tangfarme og skaffe tilstrækkelige mængder hurtigt nok, udgør det høje indhold af bromoform i importerede tangarter et problem. Der er derfor brug for andre økologiske alternativer.

Formålet med ECOCO2W

Det primære formål er at udvikle et nyt foderadditiv som et vigtigt klimatiltag for økologiske kvægproducenter for at kunne reducere den enteriske metanproduktion hos malkekøer med 30%. Dette forventes opnået gennem tilsætning af planteekstrakter fra økologisk dyrket pil og hamp, som er planter med et højt indhold af kondenserede tanniner, der hæmmer metanogene mikroorganismer. Produkterne screenes in vitro, hvorefter de mest effektive ekstrakter eller kombination af disse indgår i forskningsforløb med emissionsmålinger i klimakamre med levende køer - og senere hos en mindre gruppe dyr under praksisnære forhold.

Projektet trin-for-trin

Screening af pile- og hampesorter med henblik på at finde optimalt udbytte af kondenserde tanniner fra sorter, der er velegnede til dyrkning og bioraffinering i DK
Test af mekanisk/termisk ekstraktion og evt. tørring/pelletering/knusning af restprodukt strøelsesprodukt
Screening af planteekstrakter i in vitro fermenteringsmodel, hvorefter metan-dannelsen måles i forhold til kontrol. De mest effektive planteekstrakter udvælges til fodringsforsøg med malkekøer
Fodringsforsøg med fistulerede køer med/uden mest effektive foderadditiver og efterfølgende i større besætning

I medierne

Lovende forskning i metanreduktion til øko-køer, Mejeriforeningen, oktober 2023
Lovende metan-virkemidler for økologer, Magasinet kvæg, oktober 2022
Grøn pil og hamp bliver måske ’det nye sort’ for økologiske køer, DCA, august 2022
Ekstrakt af pil og hamp mod metan fra køer, ØKOLOGI, maj 2022

Resultater og anbefalinger

ECOCO2W har dokumenteret, at pil og hamp indeholder bioaktive forbindelser med potentiale til at reducere metanproduktion i laboratorieforsøg. Samtidig har projektet tydeliggjort, at opskalering fra laboratorieeffekt til praktisk anvendelse er kompleks og kræver yderligere teknologisk udvikling.

Projektet har bidraget med:

Ny viden om bioaktive plantekomponenter og deres biologiske effekt
Udvikling og afprøvning af bæredygtige ekstraktionsmetoder
Dokumentation af fodermæssig sikkerhed og produktionsmæssige effekter
Et beslutningsgrundlag for fremtidig udvikling og investering i klimavirkemidler

Projektet har vist, at pil og hamp indeholder bioaktive fenoliske forbindelser med potentiale til at reducere metan- og ammoniakproduktion i laboratorieforsøg, hvor metanreduktioner op til ca. 26 % blev opnået. Effekten var især knyttet til lipofile stoffer, mens vandbaserede ekstrakter ikke viste effekt.

Udvikling af økologisk acceptable ekstraktionsmetoder, herunder enzymatisk bioraffinering og olieekstraktion blev gennemført, men de efterfølgende in vivo forsøg med køer viste ingen signifikant reduktion i metanproduktion. Test af enkeltstoffer viste en stærk dosisafhængig metanreduktion for quercetin in vitro (med mere end 40% metanreduktion), men effekten kunne ikke bekræftes i dyreforsøg.

Et yderligere hovedspørgsmål, der opstod under projektet, var, om et plantebaseret foderadditiv kan produceres økonomisk og i tilstrækkelige mængder. Økonomiske analyser viste, at rentabiliteten er usikker og sandsynligvis afhænger af politiske incitamenter såsom CO₂-afgifter, klimabonus eller tilskudsordninger samt udnyttelse af biomassen til flere højværdiprodukter.

Det anbefales, at fremtidige projekter fokuserer på optimering af ekstraktions- og opkoncentreringsteknologier, identifikation af aktive stofkombinationer samt dokumentation af effekt i levende dyr tidligt i udviklingsforløbet. Derudover anbefales en integreret værdikædetilgang, hvor foderadditiver udvikles parallelt med andre anvendelser af biomassen for at styrke økonomien.

Perspektivering

Projektets resultater kan i praksis anvendes som grundlag for udvikling af plantebaserede klimavirkemidler og nye bioraffineringskoncepter, hvor pil og hamp udnyttes til både foder, biomaterialer og højværdiprodukter.

Resultaterne bidrager til viden om naturlige metan- og kvælstofreducerende løsninger og understøtter udviklingen af en mere klimavenlig, økologisk mælkeproduktion.

Samfundsmæssigt kan projektet bidrage til reduktion af landbrugets drivhusgas- og kvælstofudledning, øget biodiversitet gennem divers planteproduktion og styrkelse af bioøkonomien.

Resultaterne gavner landmænd, mejerier og teknologiudviklere.

Der er behov for yderligere forskning i effektive ekstraktionsmetoder, identifikation af aktive stofkombinationer og dokumentation af effekten i levende dyr.