Fosfor er en sentral byggestein i alt liv og et viktig makronæringsstoff i matproduksjon. Dagens bruk av fosfor er både ineffektiv og lite bærekraftig. Hva kan vi gjøre for å endre måten vi bruker fosfor på?
Vi kartlegger strømmer av fosfor i et systemperspektiv for å forstå hvilke begrensninger og muligheter vi står overfor når vi skal optimalisere fosforsyklusen. Vi arbeider tett med representanter for både næringslivet og offentlige instanser for å motivere til handling der fosforbruken skjer.
Hvorfor er gjenvinning av fosfor viktig?
Fosfor (P) er en ikke-substituerbar byggestein for alt liv og er også et essensielt makronæringsstoff i matproduksjonen. Tilstrekkelig tilgang til fosfor er dermed nødvendig for matsikkerheten. I dag utvinnes P hovedsakelig fra fosfatholdige bergarter. Dette er en ikke-fornybar ressurs i en menneskelig tidsskala, og dagens gruvedrift over hele verden tømmer lagrene av fosfatholdige bergarter av høy kvalitet. Dagens bruk av P er lite effektiv, og det er store lekkasjer, spesielt i landbrukssektoren, noe som kan føre til eutrofieringsproblemer i vassdrag. I tillegg er fosfatholdige bergarter ofte forurenset av giftige tungmetaller og radioaktive grunnstoffer, og det hersker en viss bekymring om hvorvidt langvarig bruk av mineralske gjødselvarer kan forårsake helse- og miljøproblemer. I lys av dette blir bærekraftig forvaltning av P på globalt nivå stadig viktigere for mat- og miljøsikkerhet
Viktighet i Norge
Norge er i dag avhengig av store mengder mineralsk fosforgjødsel utvunnet fra fosfatholdige bergarter hovedsakelig importert fra Marokko, samtidig som ubrukte P-ressurser akkumulerer i jordsmonn og akvatiske systemer.
Norge importerer mer enn 9kilotonn (kt) i året til mineralgjødsel, men har potensial til å redusere denne avhengigheten gjennom å gjenvinne P-strømmer, spesielt i landbruks- og havbrukssektoren. Vi har kommet frem til at gjennomsnittlig årlig produksjon av husdyrgjødsel inneholder 10,9 kt plantetilgjengelig P. I teorien vil denne kilden til sekundær P fra husdyrgjødsel være nok til å dekke hele landets gjødselbehov, som er estimert til 10,5 kt P årlig. Vår forskning har vist at P-ressursene i biprodukter fra landbruk (hovedsakelig husdyrgjødsel) og havbruk (hovedsakelig fiskeslam) som genereres i Norge, er over fire ganger så høyt som P-behovet i gjødsel, og at dette sekundære ressursoverskuddet kan øke til en faktor på 12 innen 2050. Dersom vi gjenvinner og benytter P effektivt, kan det nasjonale P-behovet reduseres helt ned til 5,8 kt plantetilgjengelig P, og da vil bidraget fra husdyrgjødsel kunne være mer enn stort nok til å gjøre Norge uavhengig av importert mineralgjødsel på kort sikt1.
9 kt til mineralgjødsel. I denne konteksten passer det bedre å bruke dette tallet enn den total P importen
Er det 30 kt som kan reduseres til 5,8 kt? Isåfall hvordan? (30 kt minus 9 kt = 21 kt)
De ulike sektorene i norsk bioøkonomi er i stadig større grad avhengig av hverandre. Biprodukter fra landbruk, fiskerinæringen og fiskeoppdrettsnæringen har nytteverdi i andre sektorer. Oppdrettsnæringen baserer seg i stadig større grad på fôr og fôringredienser fra landbruket. Fiskeslam har et stort potensial som gjødsel i landbruket og som næringsgrunnlag for IMTA-produkter (IMTA= integrert, multitrofisk akvakulturproduksjon) som for eksempel tang og tare, som igjen kan benyttes som menneskemat eller husdyrfôr. Ved hjelp av en systemforståelse av samspillet mellom sektorene og miljøet kan vi være med på å drive en omstilling mot en sirkulær bioøkonomi.
I MIND-P benytter vi en systemtilnærming for å identifisere utfordringer og muligheter i den bioøkonomiske omstillingsprosessen. Biprodukter fra landbruket, fiskerinæringen og fiskeoppdrett kan anvendes i flere ulike sektorer. Dette økende samspillet gir opphav til nye utfordringer, men også til nye muligheter for å styrke overgangen til en sirkulær bioøkonomi..
Fiskefôr og husdyrgjødsel har de største potensialene for gjenvinning. Dette kom vi frem til gjennom en kartlegging av P-syklusen
Målet vårt er å analysere ulike veier til uavhengighet av bruk av mineralsk P-gjødsel gjennom bedre gjenvinning med fokus på husdyrgjødsel og fiskeslam. Dette vil vi oppnå ved hjelp av følgende fremgangsmåter: (1) beregne potensialet for lokal anvendelse av sekundære P-ressurser (2) analysere de viktigste hindre og muligheter for utnyttelse av dette potensialet og (3) prøve ut ulike strategier og teknologier ved hjelp av modellsimuleringer og scenarioer utviklet i tett samarbeid med viktige interessenter.
I prosjektet analyserer vi hindre og muligheter for en omlegging av den norske bioøkonomien for å oppnå uavhengighet av mineralsk fosfor i norsk landbruk innen 2030, med fokus på husdyrgjødsel og fiskeslam. I dette inngår (i) den romlige fordelingen av sekundære P-ressurser og mulighetene for lokal anvendelse av disse (f.eks. IMTA) eller oppsamling og transport til områder der det er behov for P-gjødsel, (ii) kvalitetsproblemstillinger knyttet til plantetilgjengelighet, (iii) kvalitetsproblemstillinger knyttet til toksisitet (tungmetaller i fiskeslam), (iv) økonomiske hindre knyttet til kostnader for alternative systemer og teknologier, og (v) bekymringer hos produsenter og forbrukere i forbindelse med aksept av alternative systemer og produkter.
1 Hamiltion et al 2017., Recycling potential of secondary phosphorus resources as assessed by integrating substance flow analysis and plant-availability.
Helen A. Hamilton, Eva Brod, Ola Hanserud, Daniel B. Müller, Helge Bratebø og Trond K. Haraldsen
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.10.056