18 oktober 2007

Hestekræfter, mad og energi

Bragt som to analysekronikker i Politiken i efteråret 2007.

Der var engang, hvor vi brugte store dele af Danmarks arealer til energiafgrøder, nemlig foder til heste. Før mekaniseringen af landbruget brugte vi omkring en fjerdedel af landbrugsarealet til at dyrke foder til vores energislugende trækdyr[1]. Vores primære energiafgrøde var i 1938 havre. De fleste af os kender vist stadig begrebet en hestekraft[2]: HK, som i hestens tid var det mest udbredte udtryk for en energieffekt. Anvendelsen af hestekræfter var en i princippet hyggelig, men uhyre ineffektiv form for energiudnyttelse i fødevareproduktionen, og det var et stort fremskridt både for natur & miljø, da andre energiformer blev indført og landbruget blev gennemmekaniseret.

Dagens debat om braklægning, fødevareproduktion og energiafgrøder viser imidlertid, at vi har glemt læren fra den gang, idet der nu er stærke kræfter, der vil igen vil misbruge gode danske arealer til en ineffektiv energiproduktion.

Energiproduktion og fødevareproduktion er de to faktorer, der har størst betydning for den globale natur og miljø, og det er afgørende, at de håndteres rationelt og innovativt. Med min baggrund som mangeårig iagttager og videnleverandør til den danske miljøverden, vil jeg gerne komme med nogle forslag til, hvordan man kan gøre det.

Braklægning er godt for miljøet

Braklægning er egentligt et dumt ord, som har en negativ klang. Braklægning betyder reelt, at nogle arealer bliver friholdt for landbrugsproduktion og får lov til at forblive i en ønsket tilstand f.eks. som uberørt natur. Den entydigt største påvirkning, som fødevareproduktionen har på naturen og miljøet, er arealforbruget. I Danmark bruger vi 2/3 af vores areal til landbrugsformål og stort set resten til byer, veje, kulturlandskaber og golfbaner. Under 1 % procent af Danmarks areal (bl.a. Troldeskoven på Langeland) er ”naturskov/uberørt” natur. Selv det er med modifikationer, da et varmere klima kombineret med drivende ammoniaktåger fra svinefarmene også berører disse arealer. I havet omkring Danmark er det kun områder i Skagerrak og Nordsøen, som kan stadig kan betragtes som uberørt natur. Alle de kystnære områder i Danmark har betydeligt forhøjede mængder af næringssalte og alger, og kan ikke opfylde EU’s vandrammedirektiv om God Økologisk Tilstand.

Det siger sig selv, at naturen i Danmark ikke har en chance, hvis der ikke er plads til den, og derfor er det nødvendigt, at fødevareproduktionens arealforbrug indskrænkes, så der bliver (meget) mere plads til natur. Et godt mål ville være, at 1/3 af Danmarks areal igen blev udlagt som naturarealer gerne i form af store sammenhængende naturparker.

Det er skridt i den stik modsatte retning at foreslå, at de braklagte arealer nu igen skal tages i anvendelse, og især til energiafgrøder. Ikke nok med at værdifulde naturarealer bliver inddraget. Der vil desuden ske en betydelig forøget kvælstofudvaskning til omgivelserne med forøget algevækst og iltsvind til følge.

Mad er der nok af

Korn- og mælkepriser stiger lige nu, og det er jo et klart tegn på stigende efterspørgsel. Det er ikke så mærkeligt, når vi befinder os i en periode med en voksende befolkning og en af verdenshistoriens største globale økonomiske vækstrater: op mod 5% år. Hundredvis af millioner af tidligere ludfattige mennesker får nu råd til i første omgang at spise sig mætte, i næste omgang at nyde kød- og mælkeprodukter. Denne udvikling sammenholdt med, at det internationale landbrugshandels- og produktionssystem er et planøkonomisk mareridt, bevirker, at det tager nogen tid før den stigende efterspørgsel medfører et øget udbud og lavere priser.

Sådan vil det imidlertid gå. Den langsigtede udvikling i fødevarepriserne går kun en vej, nemlig nedad. Det kan lyde underligt i betragtning af at efterspørgslen stiger, men har selvfølgelig at gøre med, at vi på dette som på alle andre industrielle produktionsområder kan producere mere og mere, på en billigere og billigere måde.

Produktionsarealet er slet ikke den vigtigste produktionsbegrænsende faktor. Den afgørende størrelse er udbyttet, dvs. produktionen pr. arealenhed. Det gennemsnitlige udbytte pr. ha på global basis er fra halvdelen til en tredjedel af, hvad de dygtigste (og rigeste) landbrugere kan præstere. Ved en fortsat forøgelse af udbyttet til dette højere, men stadig realistiske niveau, vil det således være muligt at levere fødevarer på den rige verdens niveau mht. til mængde og kvalitet til hele den kommende verdensbefolkning på 10 milliarder på et areal, der er mindre end det, vi nu bruger til fødevareproduktion[3]. Tænk på den plads, der så kan friholdes til natur.

En sådan udvikling kræver to ting: vand og kunstgødning. Vand er den primære produktionsbegrænsende faktor for fødevareproduktionen. Vand til fødevareproduktion udgør 85% af verdens vandforbrug, så der ville ikke eksistere globale vandproblemer, hvis det ikke var for fødevareproduktionen. Det er lidt til grin at give folk dårlig samvittighed, fordi de hygger sig et par minutter længere under brusebadet, vel vidende, at hvis de spiser et kg oksekød svarer dette til et vandforbrug på 16.000 liter[4]! Dvs. ca. 400 brusebade! Selv en almindelig pilsner svarer til et vandforbrug på 2 ½ brusebad.

Kornproduktion kræver ca. 1000 l vand pr. kg korn, og derfor kan man eksportere (virtuelt) vand fra et land til et andet ved at handle korn.

Teknologisk er der mange muligheder for at udnytte vand mere effektivt til fødevareproduktion. Men den afgørende faktor er politisk. Der er brug for frihandel med landbrugsvarer, således at fødevareproduktionen kan foregå på det bedst mulige naturgeografiske grundlag, dvs. hvor der er vand nok. Det er helt absurd, når man visse steder i verden afsalter havvand for at dyrke planter i ørkenen, i stedet for at udvikle landbrugsproduktionen i vandrige områder som f.eks. det sydlige Afrika, som udmærket ville kunne brødføde store dele af Afrika, Mellemøsten og Europa. Hvis der vel og mærke blev ført en udviklingspolitik, der fremmede landbrugsproduktionen ved anvendelse af intensive højteknologiske metoder.

Kunstgødning er ligeledes uundværlig for denne udvikling. De mængder kvælstof og fosfor, der fjernes fra markerne med afgrøderne, må nødvendigvis erstattes for at vedligeholde produktionen. Den mest miljøvenlige måde at gøre dette på er ved kunstgødning. I princippet kunne man anvende samdrift med kvælstoffikserende afgrøder (kløver, lucerne) men det vil kræve meget mere plads og derfor gå mere ud over miljøet. Det er rigtigt, at der fra alle slags planteproduktioner (også de såkaldt økologiske) sker et kvælstoftab til omgivelserne. Ved en fortsat anvendelse af viden og teknologi vil det imidlertid være muligt stadig at reducere dette tab, og efterhånden nå frem til en situation, hvor den eneste miljøpåvirkning fra fødevareproduktionen vil være arealforbruget.

Fossile brændstoffer slipper aldrig op

Da jeg var ung i 60’erne, var der kun olie til 25 års forbrug. Nu er der til ca. 40 års forbrug, selv om vi bruger rigtig meget mere olie nu. Så man kan ikke fortænke mig i at være lettere skeptisk overfor teorien om, at oliekilderne snart er tømte. Noget synes der dog at være om snakken, men fordi olieproduktionen i løbet af en 25-50 år ser ud til at falde, er det ikke det samme som, at der ikke rigeligt med fossile brændstoffer som forholdsvis let kan laves om til olie og benzin. Kul er der nok af til i hundredvis af år. Det samme gælder tjæresand og methanhydrater[5] (en forbindelse af methan og vand som ligger under tryk på store kolde havdybder).

Her skal lige indskydes, at ressourcer, der er til rådighed til hundreder af års forbrug, i praksis er ubegrænset store. Hundrede år fra nu af vil videnskaben og teknologien med sikkerhed være så fremskreden, at vi med dagens viden vil have svært ved at forstå den, og de praktiske problemer vi har nu vil være løst og blive betragtet som trivielle, men i øvrigt erstattet med nogle nye.

Tænk f.eks. på, at Internettet kun eksisterede i små nørdede cirkler for bare 15 år siden, og tænk så tilbage på, hvad man vidste og kunne i 1907 i forhold til det man ved og kan i dag.

Problemet med de fossile brændstoffer er ikke mangel, men derimod CO2 eksternaliteten, som giver klimaproblemer.

Klimaproblemerne vil være løst om 25 år. Vi kender årsagssammenhængene, vi ved hvad der skal gøres for at løse problemerne, og sidst men ikke mindst er de som beskrevet i IPCC’s seneste udredning ikke særlig dyre at løse[6]: op til 3% af verdens bruttonationalprodukt inden 2030 svarende til en reduktion i den økonomiske vækst på 0,13% pr. år. Det er vist til at overse i en periode med en global vækst på næsten 5 % år.

Præcis hvordan problemerne skal løses burde være en opgave for ingeniører og økonomer. Her er mine bud:

I betragtning af den rigelige tilgængelighed af fossile brændstoffer er det en indlysende midlertidig løsning på vores energiforsyningsforhold at lave Cekvestering, dvs. fjerne CO2-en fra røggasserne og bruge den som tilskud til planteproduktion og så deponere det overskud, der stadig vil være der.

På længere sigt (25-50 år) vil den direkte anvendelse af solenergi naturligvis være sagen. Menneskene bruger nu ca. en 1/8000 del af den samlede mængde solenergi, der stråler ind på jordens overflade. Hvis vi øger udnyttelsen til 1/1000 del har vi nok energi til alle verdens mennesker på et komfortabelt højt niveau. Fremtidens teknologi på dette område er billige solceller med høj udnyttelsesgrad, som kan indbygges i alle overflader, der rammes af solen. Vindenergi er en anden ordens teknologi, som drives af solen, og har næppe nogen stor fremtid, og da slet ikke på land. Og bølgeenergi, som er en tredje ordens teknologi drevet af vinden, har helt marginal betydning.

Moderne solceller nærmer sig en udnyttelsesgrad på ca. 50 % og har en teoretisk virkningsgrad på mere end 80 %. Det skal ses i forhold til at planteproduktionens udnyttelsesgrad (den såkaldte fotosyntese effektivitet) er nede på ca. 1-2 % for almindelige planter op til 8 % for C4-planter (majs og sukkerrør). Dvs. at der skal bruges væsentligt større arealer til at fange en given mængde energi ved hjælp at planter end ved hjælp af solceller, som oven i købet kan placeres på arealer, der i alligevel ikke egner sig til planteproduktion: tage, vægge, veje etc.

Det siger sig selv, at i en sådan situation bør planteproduktionen reserveres til afgrøder, der har betydelig større værdi end energi, og som kan betale sig uden statsstøtte. Og dermed burde enhver ide om at bruge danske landbrugsarealer til såkaldt første generations energiafgrøder være dødfødt. Derimod er det naturligvis oplagt at bruge restprodukterne fra fødevareproduktionen til energiformål, som vi allerede med stor succes gør med halm.

Der er plads nok på havet

Vi kan godt klare verdens energi og fødevareforsyning på en økologisk forsvarlig måde ved hovedsageligt at basere os på landarealernes produktionskapacitet. Hvis vi ønsker at øge de globale natur- og rekreative arealer, eller hvis menneskene vælger at blive (mange) flere end de 10 milliarder, der ligger for, vil det være en rigtig god ide at tage havets arealer i anvendelse. Havene fylder 2/3 af jordens overflade og har rigelig plads til kunne forsyne flere gange jordens befolkning med mad og energi.

Her tænker jeg ikke på det traditionelle fiskeri, som er en solnedgangsindustri med store negative effekter for natur og miljø. Vi bliver nødt til at producere fisk og planter i vandbrug også kaldet akvakultur. Helt på linie med, at vi ikke kører rundt med bulldozere ude i skovene for at fange grise, kyllinger og køer, men producerer dem i landbrug.

Havet har næsten ubegrænsede ressourcer til rådighed for fødevareproduktion. Som nævnt er der rigtig meget plads. Men endnu vigtigere kan planterne gro i saltvand, som der under ingen omstændigheder og nogen sinde kan blive mangel på. På havet er der endvidere tilgang til i praksis uendelig store mængder næringsstoffer. Allerede nu produceres der i akvakulturer mere 13 millioner tons planter på havet, knap 10 % af den samlede mængde af mad fra jordens vandområder.

Potentialet er stort. Det er muligt at øge udbyttet pr. arealenhed væsentligt i forhold til landjorden, ved at dyrke planter på havet. Lad os antage en yderligere faktor to i forhold til den bedste agerbruger på land. Hvorved vi kan producere al den mad verden nogensinde kan tænkes at få brug for på et areal på en fjerdedel af det, vi nu bruger på landjorden.

Vi kan udlægge disse nye arealer i de tropiske oceaner, som i praksis er ørkener i biologisk forstand, fordi de mangler næringsstoffer. Nogle få hundrede meter under oceanernes overflade findes store mængder næringsstoffer, som let kan pumpes op til overfladen, hvor der findes mest mulig lys (og ikke mangel på vand), og ved at udlægge og opdyrke 400 millioner Ha (et område på 2000 gange 2000 km) i oceanerne kan hele verdens befolkning forsynes med rigelig sund og velsmagende mad.

Hurra for det teknologiske fix

I de dele af verden, hvor vi har indrettes os politisk fornuftigt, lever de fleste mennesker allerede et komfortabelt materielt liv. Det skyldes i hovedsagen to teknologiske fix: opfindelsen af landbruget: et jæger/samler samfund kan kun føde nogle få millioner mennesker, og udnyttelsen af de fossile brændstoffer, som jo ikke er en pind værd, hvis de ligger i et hul i jorden. Vi skal være meget glade for de iderige mennesker, der har fundet på dette, og vi skal ønske os mere af samme skuffe. Jeg ved godt, at der er mange surmulende antiteknologer derude. Jeg håber ikke, at de får magt, som de har agt. Den bedste garanti for, at vi kan udbygge den materielle velfærd i vores del af verden og bringe samme velfærd til de fattige lande, er en rask udvikling af videnskab og teknologi.

[1] http://www.folkecenter.dk/plant-oil/publikation/raps_landbrug.htm
[2] En hestekraft er den kraft der er nødvendig for at løfte en masse på 75 kg 1 meter lodret op fra jordens overflade i løbet af 1 sekund = 735 W (http://da.wikipedia.org/wiki/Hestekraft )
[3] How Much Land Can Ten Billion People Spare for Nature? Paul E. Waggoner. http://www-formal.stanford.edu/jmc/nature/nature.html
[4] http://www.waterfootprint.org/?page=files/home
[5] http://en.wikipedia.org/wiki/Methane_hydrate
[6] http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/6620909.stm