Oznaka poročila:ARRS-CRP-ZP-2014-01/13 ZAKLJUČNO POROČILO CILJNEGA RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1.Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta V4-1135 Naslov projekta Okoljski odtis kmetijstva in živilsko predelovalne industrije ter tehnološki ukrepi za njegovo znižanje v prihodnosti Vodja projekta 371 Viktor Jejčič Naziv težišča v okviru CRP 3.03.01 Okoljski odtis v kmetijstvu in živilsko predelovalni industriji Obseg raziskovalnih ur 782 Cenovni razred C Trajanje projekta 10.2011 - 09.2013 Nosilna raziskovalna organizacija 401 Kmetijski inštitut Slovenije Raziskovalne organizacije -soizvajalke 106 Institut "Jožef Stefan" Raziskovalno področje po šifrantu ARRS 4 BIOTEHNIKA 4.03 Rastlinska produkcija in predelava 4.03.04 Naravovarstveno kmetijstvo Družbenoekonomski cilj 08. Kmetijstvo Raziskovalno področje po šifrantu FOS 4 Kmetijske vede 4.01 Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo 2.Sofinancerji Sofinancerji 1. Naziv Ministrstvo za kmetijstvo in okolje Naslov Dunajska 22, 1000 Ljubljana B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA 3.Povzetek raziskovalnega projekta1 SLO Določen je okoljski odtis slovenskega kmetijstva in živilsko pridelovalne industrije na osnovi modelnih izračunov in meritev. Definirani so življenjski cikli za najbolj značilne pridelke v poljedelstvu, sadjarstvu, vinogradništvu in vrtnarstvu ter živinoreji. Upoštevana je poraba energije za posamezne faze, v življenjskem ciklu pridelka ali živali, kot so pridelava, transport, predelava, skladiščenje in dodelava kmetijskih izdelkov v živilsko pridelovalni industriji. Merjena je poraba energije na desetih vzorčnih kmetijah, ki so usmerjene v poljedelsko, živinorejsko, sadjarsko, vinogradniško, vrtnarsko in mešano pridelavo. Narejena je energetska analiza porabe dizelskega goriva in električne energije za kmetijske stroje. V analizi je zajeta tudi poraba goriv in električne energije v proizvodnji končnih produktov živilsko predelovalne industrije: moke in pekarskih izdelkov, olja, mlečnih izdelkov, svežega mesa, trajnih mesnih izdelkov, perutnine, zmrznjene zelenjave in sadja, sokov itn. Kreirana je obsežna baza podatkov (kmetijski postopki, tipi strojev, poraba energije, poraba mineralnih in organskih gnojil itn.). Emisije toplogrednih plinov, ki nastanejo zaradi uporabe organskih in mineralnih gnojil so preračunane na ekvivalent ogljikovega dioksida (CÜ2ekv)- Za poljedelsko, sadjarsko vinogradniško in vrtnarsko pridelavo je pri konvencionalni pridelavi predvidena uporaba mineralnih gnojil, pri integrirani kombinacija mineralnega gnojila in organskega gnojila in pri ekološki organskega gnojila. Seštevek emisij CO2, ki nastanejo zaradi uporabe goriva in ekvivalentnih emisij CO2 iz gnojil uporabljenih v procesu pridelave, da končno emisijo pridelave. Ugotovili smo, da so emisije CO2ekv/t pridelka pri ekološki poljedelski pridelavi višje v primerjavi z emisijami v konvencionalni in integrirani pridelavi. V sadjarstvu in vinogradništvu so emisije CO2ekv/t pridelka, najnižje pri integrirani, višje pri konvencionalni ter najvišje pri ekološki pridelavi. V živinoreji je pri reji živali za meso ugotovljeno, da so emisije CO2ekv/kg mesa v primeru govedoreje nižje pri konvencionalni reji v primerjavi z ekološko, v prašičereji in perutninarstvu pa približno enake pri obeh načinih reje. Za mlekarstvo so emisije CO2ekv/kg mleka višje pri ekološki reji v primerjavi s konvencionalno. V vrtnarstvu smo ugotovili, da so emisije CO2ekv/t pridelka najnižje pri konvencionalni, nekoliko višje pri integrirani in najvišje pri ekološki pridelavi. Pri vseh pridelavah se ugotovljene emisije še dodatno zvišajo zaradi predelave v končne produkte in transporta. Emisije CO2 zaradi transporta produktov do mesta predelave so določene na osnovi uporabe tovornih vozil različnih nosilnosti in različnih transportnih razdalj. Emisije CO2/tkm, so nižje pri uporabi tovornih vozil večje nosilnosti. Izdelan je računalniški kalkulator za določanje okoljskega odtisa slovenskega kmetijstva in končnih kmetijskih pridelkov. Pripravljen je nabor ukrepov za znižanje sedanjega okoljskega odtisa kmetijstva in živilsko predelovalne industrije ter podlaga za oblikovanje certifikacijske sheme za kmetijske pridelke. ANG Environmental footprint of Slovenian agriculture and agro processing industries on the basis of model calculations and measurements was determined. Defined were life cycles of most typical crops in agriculture, horticulture, viticulture and horticulture, and animal husbandry. Energy consumption was determined for each phase in the life cycle of the crops or animals. Measured was the energy consumption on ten Slovenian pilot farms which are focused on different production. Energy analysis of the use of diesel fuel and electricity for agricultural machinery was made. The energy analysis also covers the use of fuels and electricity in the production of the end products of the food processing industry: flour and bakery products, vegetable oils, dairy products, fresh meat, stable meat products, poultry, frozen vegetables and fruits, juices, etc. Created was a large database (agricultural practices, types of machines, energy consumption, consumption of mineral and organic fertilizers, etc.). Greenhouse gas emissions resulting from the use of organic and mineral fertilizers are converted to carbon dioxide equivalent (CO2e). For agriculture, viticulture and fruit growing, horticultural production in the case of conventional production predicted was use of mineral fertilizers, in integrated production, combination of mineral and organic fertilizers and in organic production only organic fertilizers. The sum of CO2 emissions resulting from fuel use and CO2 equivalent emissions from fertilizers used in the production process resulted in the final emissions. Emissions of CO2e/t yields in organic agricultural production increased in comparison with emissions of CO2e/t yields in conventional and integrated farming. In the horticulture and viticulture emissions of CO2e/ton of yield are the lowest in integrated, higher in conventional and highest in organic production. In stock farming in livestock for meat it was estimated that emissions CO2e/kg meat in the case of cattle are lower in conventional breeding, compared with organic breeding. Emissions CO2e/kg meat in pig and poultry production are approximately the same for both types of farming. Dairy emissions, CO2e/kg milk are higher in organic farming compared with conventional farming. In horticulture, emissions of CO2e/t yields are the lowest in conventional production, slightly higher in the integrated and highest in organic production. In all types of production emissions of CO2 increased due to processing into finished products and transportation. CO2 emissions from transport products to the place of processing are based on the use of commercial vehicles of different load capacity and different transport distances. CO2/tonne - km emissions are lower with the use of commercial vehicles with higher load capacity. Computer calculator for determining the environmental footprint of Slovenian agriculture and finished agricultural products was developed. Set of measures to reduce the current environmental footprint of agriculture and agro-industry was made and the basis for the creation of certification schemes for agricultural products in Slovenia. 4.Poročilo o realizaciji predloženega programa dela na raziskovalnem projektu2 Projekt je izvajan na osnovi modelnih izračunov s podatki iz domačih in tujih znanstveno strokovnih baz podatkov za porabo energije v kmetijstvu in živilsko predelovalni industriji ter z merjenjem porabe energije na domačih vzorčnih kmetijah zaradi dopolnitev podatkovne baze v primerih, kjer je obstajala premajhna količina podatkov ali pa so podatki bili neuporabni za naše razmere. Za poljedelstvo, sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo je upoštevana konvencionalna, ekološka in integrirana pridelava v živinoreji pa konvencionalna in ekološka pridelava. Kreirana je obsežna baza podatkov za slovensko kmetijsko pridelavo (vnos energije v obliki goriva in električne energije, mineralnih in organskih gnojil itn.). Narejeni so modeli za okoljski odtis za primer konvencionalne, integrirane in ekološke pridelave v poljedelstvu, živinoreji, sadjarstvu, vinogradništvu in vrtnarstvu ter živilsko predelovalni industriji. Določena je metodologija za izračun okoljskega odtisa domačega kmetijstva. Osnovo za določanje okoljskega odtisa je predstavljala analiza delovnih procesov, ki se uporabljajo v poljedelski, zelenjadarski, sadjarsko vinogradniški in živinorejski pridelavi. Pri energetski analizi so razčlenjeni vnosi porabljene energije (goriva, električna energija in organska ter mineralna gnojila) v pridelavi in predelavi kmetijskih pridelkov oziroma živinoreji. Kmetije, na katerih so opravljane meritve porabe energije so bile razporejene po različnih delih Slovenije tako, da je bila zajeta različna kompleksnost pridelave. Merjena je porabljena količina dizelskega goriva, ki se porabi pri delu traktorjev z različnimi priključnimi stroji oziroma delu samovoznih strojev za spravilo pridelkov. Poraba energije pri obdelavi tal je ugotovljena pri treh različnih sistemih obdelave tal oziroma pri konvencionalni, minimalni in direktni setvi. V živinorejski pridelavi je bila zajeta poraba energije, ki se porabi za krmljenje živali (stroji, ki se uporabljajo v procesu krmljenja), za vzdrževanje življenjskega okolja živali (prezračevanje, razsvetljava, gretje itn.) ter energija za molžo in hlajenje mleka v primeru krav molznic v konvencionalni in ekološki pridelavi. Za izdelavo računalniških programov za izračun okoljskih odtisov za kmetijske pridelka in izdelke so bili postavljeni blokovni diagrami poteka pridelave: poljedelskih, sadjarsko vinogradniških ter vrtnarskih pridelkov in živinoreje. Blokovni diagrami povezujejo posamezne procese z drugimi procesi modela v obliki vhodnih in izhodnih podatkov. Pri modeliranju so upoštevane določene predpostavke glede načina pridelave, velikosti kmetije in moči traktorjev oziroma strojev. Glede načina kmetovanja je bilo določeno gnojenje z mineralnimi oziroma organskimi gnojili. Emisije N iz mineralnih in organskih gnojil, so preračunane na ekvivalentne emisije CO2 zaradi lažje primerjave vseh emisij CO2 pri pridelavi v poljedelstvu, sadjarstvu in vinogradništvu ter zelenjadarstvu. Emisije CO2 nastanejo pri zgorevanju goriva za pogon kmetijskih strojev pri izvajanju delovnih operacij (obdelava tal, setev, varstvo, nega, transport, spravilo pridelkov itn.). Za ugotavljanje porabe električne energije na živinorejskih kmetijah smo opravili analizo električnih porabnikov vsake kmetije. Meritve so bile opravljene na električnih strojih, ki se uporabljajo pri različnih kmetijskih opravilih (npr. proizvodnji mleka, prezračevanju objektov, razsvetljavi itn.). V modelih za izračun okoljskega odtisa je določena enota za izračun emisij toplogrednih plinov 1 kg kmetijskega izdelka. Kot vhodi v živinoreji so definirane količine emisij toplogrednih plinov iz fermentacije v prebavilih živali in skladiščenja organskih gnojil v kg CO2ekv/kg kmetijskega izdelka (mleka, mesa itn.). Za emisije toplogrednih plinov iz procesov je vzeta letna količina porabljene energije na enoto izdelka. Poraba procesne energije v obliki električne energije in toplotne energije (kurilno olje, zemeljski plin) je podana v kWh/kg izdelka. Izračunana emisija toplogrednih plinov je podana na kg izdelka (kg CO2ekv./kg izdelka). Ugotovili smo, da so emisije CO2ekv/t pridelka pri ekološki poljedelski pridelavi višje v primerjavi s emisijami v konvencionalni in integrirani pridelavi. V sadjarstvu in vinogradništvu so emisije CO2ekv/t pridelka, najnižje pri integrirani, višje pri konvencionalni ter najvišje pri ekološki pridelavi. V živinoreji je pri reji živali za meso ugotovljeno, da so emisije CO2ekv/kg mesa v primeru govedoreje nižje pri konvencionalni reji v primerjavi z ekološko, v prašičereji in perutninarstvu pa približno enake pri obeh načinih reje. Za mlekarstvo so emisije CO2ekv/kg mleka višje pri ekološki reji v primerjavi s konvencionalno. V vrtnarstvu smo ugotovili, da so emisije CO2ekv/t pridelka najnižje pri konvencionalni, nekoliko višje pri integrirani in najvišje pri ekološki pridelavi. Pri vseh pridelavah se ugotovljene emisije še dodatno zvišajo zaradi predelave v končne produkte in transporta. V vrtnarstvu smo ugotovili, da so emisije CO2ekv/t pridelka najnižje pri konvencionalni, nekoliko višje pri integrirani in najvišje pri ekološki pridelavi. Ugotovili smo, da so emisije CO2/t pridelka pri ekološki poljedelski pridelavi višje v primerjavi s emisijami v konvencionalni in integrirani pridelavi. V primerjavi konvencionalne in ekološke pridelave so razlike v emisijah CO2/t pridelka: za koruzo za zrnje v razmerju 1:1,34, za koruzo za silažo v razmerju 1:1,52, pri pšenici 1:1,53, oljni ogrščici 1:1,47 in sončnici 1:1,2 (pri vseh vrednostih je višja številka za ekološko pridelavo). Glavni vzrok za omenjene višje emisije CO2 na tono pridelka je v tem, da so pridelki v ekološki pridelavi nižji, preračun CO2/t pridelka pa da posledično višje emisije. Vse emisije CO2/t pridelka za poljščine se razlikujejo tudi glede velikosti kmetij in so tako višje za kmetije, ki imajo manjše površine pod poljščinami in obratno nižje za večje površine pod poljščinami. Ugotovljeno je da ogljikove emisije v poljedelski pridelavi lahko signifikantno zmanjšamo z manjšo porabo energije (manjša količina goriva za pogon traktorskih agregatov), z združevanjem posameznih delovnih operacij ali uporabo direktne setve . Za poljedelstvo, sadjarstvo, vinogradništvo in vrtnarstvo je narejena analiza porabe energije za končne izdelke iz pridelkov, za živinorejo pa je narejena analiza porabe energije za različne izdelke iz mleka, mesa itn. Analiza npr. decentralizirane proizvodnje z mehansko ekstrakcijo oljnic na kmetiji je pokazala, da je omenjena proizvodnja energijsko izredno učinkovita v primerjavi z industrijsko ekstrakcijo ter povzroča minimalne obremenitve okolja z emisijami CO2/kg izdelka. Emisijam toplogrednih plinov iz proizvodnje mleka so prištete emisije toplogrednih plinov za samo procesiranje mleka (pasteriziranje, steriliziranje, homogeniziranje, proizvodnja sirov itn.). Emisije CO2 pri skladiščenju in dosuševanju pridelkov so razdeljene na emisije iz tekočih ali plinastih goriv ter električne energije, ki se porabi pri procesiranju izdelkov, da se jih lahko skladišči. Narejen je kalkulator za določanje okoljskega odtisa kmetijstva. Model izračuna emisij toplogrednih plinov je osnovan na izračunu emisij iz posameznega kmetijskega opravila. Kmetijsko opravilo je modelirano v obliki procesa z vhodnimi podatki o količini porabljenega gnojila, goriva ali električne energije in izhodnimi v obliki kmetijskega opravila (gnojenje, oranje, prekopavanje, sejanje...) in količino emitiranih toplogrednih plinov. Model kmetijske predelave je predstavljen v obliki verige procesov, ki predstavljajo celotna opravila v času od pridelave do predelave pridelkov. Model je zahteval izdelavo baze vhodnih in izhodnih podatkov za posamezni proces v modelu pridelave posameznega pridelka oziroma končnega produkta. Ustvarjena je bila obsežna baza za porabo energije iz goriva in električne energije za različne delovne operacije. Podatki za potek pridelave posameznega pridelka ali izdelka so pripravljeni kot datoteke v računalniškem programu. Podatki za posamezen proces pridelave so podani v enakem vrstnem redu, kot je to določeno v blokovnem diagramu za posamezni pridelek. Vključujejo podatke o količini pridelka, porabljeno gnojilo, energijo itn. Izračun emisij toplogrednih plinov za posamezni pridelek je osnovan na izračunu emisij toplogrednih plinov (TGP) iz posameznega procesa v celotnem modelu pridelave in predelave. Izračun emisij iz posameznega procesa je rezultat emisije zaradi porabe energije (goriva, električne in toplotne energije), gnojil itn. Uporabljeni emisijski faktorji za izračun emisij TGP zaradi porabe posameznih vrst goriva ali energije so enaki emisijskim faktorjem, ki so uporabljeni v nacionalnih poročilih o emisijah TGP v Sloveniji (emisijski faktorji za CO2, CH4 in N2O). Izdelan je računalniški program, ki izračuna emisije TGP v kg ekvivalent CO2 za posamezen pridelek glede na razred velikosti kmetije (mala, srednja in velika) in vrsto pridelave (konvencionalna, integrirana, ekološka) kmetije. Pri izračunu skupnih emisij TGP izraženih v CO2ekv se upošteva faktor segrevanja ozračja (GWP). Računalniški program izračuna in prikaže emisije TGP za posamezne pridelke v kg CO2ekv/t pridelka. Program omogoča končnemu uporabniku izbiro vrste pridelka, vrste pridelave (konvencionalna, integrirana ekološka) in razreda velikosti kmetije. Emisije TGP zaradi transporta pridelkov iz mesta pridelave do mesta uporabe so določene na osnovi uporabe tovornih vozil različne nosilnosti (do 1,5 t, 4 t, 17 t in 25 t) in različnih transportnih razdalj (akcijski radij od 30 do 150 km). Analiza emisij v pridelavi poljščin, sadjarstvu in vinogradništvu ter zelenjadarstvu je pokazala, da je največji vir emisij CO2 v pridelavi konvencionalna obdelava tal oziroma strojno spravilo pridelkov (predvsem poljedelskih). Glede zmanjševanja porabe energije v poljedelski pridelavi in s tem povezanih emisij toplogrednih plinov je za naše pogoje predvsem primerna tehnologija, kjer se kombinira obdelava tal in istočasna setev. Emisije CO2 iz goriva bi bilo možno značilno znižati z uporabo biogenih goriv za pogon kmetijskih strojev. Značilne prihranke pri emisijah CO2 pa lahko dosežemo v sadjarstvu in vinogradništvu v integrirani in ekološki pridelavi. Ugotovljeno pa je, da so emisije CO2 pri transportu kmetijskih pridelkov nižje pri uporabi tovornih vozil v primerjavi s traktorji ter uporabi vozil večje nosilnosti 7,2 t in 17 t v primerjavi z vozili nižje nosilnosti. Pripravljeni so različni nabori ukrepov za zmanjševanje emisij toplogrednih plinov, ki se nanašajo na združevanje delovnih operacij in zmanjševanje števila prehodov strojev, uporabo strojev v smeri učinkovite porabe goriva, transporta, predelave, skladiščenja itn. V živinorejski pridelavi pa je možno znižati emisije TGP z uporabo bioplinskih tehnologij. Izdelana je podlaga za oblikovanje certifikacijske sheme za kmetijske pridelke. 5.Ocena stopnje realizacije programa dela na raziskovalnem projektu in zastavljenih raziskovalnih ciljev3 Zastavljene cilje je raziskovalna skupina s Kmetijskega inštituta Slovenije in Instituta Jožef Stefan dosegla v celoti. Določen je okoljski odtis slovenskega kmetijstva in živilsko predelovalne industrije. Skupina je prva v slovenskem prostoru opravila natančne meritve porabe energije v kmetijstvu v poljedelski, sadjarsko vinogradniški ter vrtnarski pridelavi in živinoreji za različne proizvodne tehnologije. Omenjene meritve predstavljajo osnovo za energetsko analizo kmetij zaradi določanja emisij toplogrednih plinov. V energetski analizi kmetij so razčlenjeni vnosi energije (tekoča in plinasta goriva ter električna energija) in organska ter mineralna gnojila. Kmetije, na katerih so opravljane meritve porabe energije so bile razporejene po različnih delih Slovenije tako, da so bili zajeti različni pedoklimatski faktorji in kompleksnost pridelave. Ustvarjene so baze podatkov o porabi energije za konvencionalno, integrirano in ekološko pridelavo za tri velikosti kmetij (mala, srednja in velika). Poleg tega je narejena primerjava vpliva konvencionalnega in sodobnega načina obdelave tal v poljedelski, sadjarsko vinogradniški in vrtnarski pridelavi na okoljski odtis. V živinoreji so pri pridelavi mleka upoštevani konvencionalni in sodobni tehnološki postopki v okvirju konvencionalne in ekološke reje živali. Pripravljen je nabor ukrepov za zmanjševanje obstoječega okoljskega odtisa slovenskega kmetijstva in živilsko predelovalne industrije. 6.Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta oziroma sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine4 Ni bilo sprememb v izvajanju programa. 7.Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine5 Znanstveni dosežek 1. COBISS ID 25512487 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Perspektiva obnovljivih virov energije v Sloveniji ANG Perspective of renewable energy in Slovenia Opis SLO Glavni strateški cilji Evropske unije (EU) in Slovenenske energetske strategije so zmanjšanje emisije toplogrednih plinov, povečanje deleža obnovljivih virov energije (OVE) in znižanje energetske odvisnosti. Glavni cilji EU podnebnega in energetskega svežnja "20-20-20" so 20% povečanje energetske učinkovitosti, 20% zmanjšanje emisije toplogrednih plinov (TGP), 20 % povečanje deleža obnovljivih virov energije v celotni porabi končne energije v EU in 10% deleža obnovljivih virov v rabi energije prometu do 2020. Cilji za posamezno državo članico naj bi bili določeni čimbolj pravično. Obveznosti za Slovenijo je povečanje deleža OVE v končni rabi energije od 15,1% v 2005 na 25% v 2020. Druga obveznost Slovenije je povečanje deleža proizvedene električne energije iz OVE na 33,6% celotne porabljene električne energije v 2010. Prioritetno povečanje deleža OVE v oskrbi z energijo v EU je bilo bolj intenzivno pri izogibanju hitrih vplivov na okolje (podnebne spremembe) in povečanju varnosti in trajnostni oskrbi z energijo. Delež obnovljivih virov v primarni energiji je manjši od 11% in 15,1% v bruto rabi končne energije. Delež električne energije proizvedene iz OVE predstavljala 30% od bruto porabe v Sloveniji. Razvoj obnovljivih virov energije v Sloveniji tako kot analiza slovenske energetske politike bo predstavljena v članku. Posebna pozornost bo dana sedanjemu programu »Akcijski načrt za obnovljive vire energije za obdobje 2010 - 2020 (AN OVE)« in potencialu razvoja v prihodnosti. The main strategic goals of the European Union (EU) and Slovenian energy strategies are the reduction of the emissions of greenhouses gases, an increase of the share of electricity production from renewable energy sources (RES) and a decrease of energy dependency. The overall targets of the EU climate and energy package, known as "20-20-20", are a 20% increase in energy efficiency, a 20% reduction in greenhouse gas (GHG) emissions, a 20% share of renewable energy sources in overall EU final energy consumption, and a 10% share of renewable energy sources in transport by 2020. Individual targets for each Member State have to be determined as fairly as possible. The obligation of Slovenia is to increase ANG the share of RES in final energy consumption from 15.1% in 2005 to 25% in 2020. Another obligation of Slovenia is to increase the share of electricity production from RES to 33.6% of the 2010 level total electricity consumption. The priority to increase the share of RES in the energy supplies in the EU-27 has continued more intensively to avoid the rapid impacts on environment (climate change) and to increase the security and sustainability of energy supply. In 2008, the share of renewable energy in primary energy was less than 11%, and it was 15.1% in gross final energy consumption. The share of electricity production from renewable energy sources represents 30% of gross electricity consumption in Slovenia. The development of renewable energy sources in Slovenia as well as an analysis of the Slovenian energy policy will be presented in this paper. Special focus will be given to the actual programs (RES action plan) and the potential of future development. Objavljeno v Fakulteta za energetiko; Journal of energy technology; 2011; Iss. 5, Vol. 4; str. 49-63; Avtorji / Authors: Al-Mansour Fouad Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 2. COBISS ID 4079464 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Emisije CO2 pri decentralizirani proizvodnji rastlinskega olja za energetske namene ANG CO2 emission in decentralized plant oil production. Opis SLO Proizvodnja rastlinskih olj, ki predstavljajo gorivo ali osnovno surovino za proizvodnjo biodizla danes poteka na osnovi ekstrakcije olj s pomočjo mehanskega iztiskanja semen ali s pomočjo topil (ekološko sporno, uporablja se v velikih industrijskih obratih). Mehansko iztiskanje semena se opravlja z mehanskimi kontinuiranimi stiskalnicami vijačnega tipa. Za ugotavljanje porabe energije in emisij CO2 v decentralizirani proizvodnji olja smo uporabili mehansko stiskalnico vijačnega tipa. Stiskalnica opravlja kontinuirano hladno stiskanje semena oljnic (za proces delovanja ni potrebno dovajanje posebne toplote za segrevanje semena ali samega stroja). Ugotovili smo da se pri enofaznem stiskanju porabi od 7,2 do 10,1 kWh/t predelanega semena (za decentralizirano proizvodnjo olja se porabi bistveno manj energije, kot pri industrijski proizvodnji olja). V drugi fazi stiskanja pa se porabi od 7,1 do 8,1 kWh/t predelanega semena. Seštevek prve in druge faze stiskanja nam da porabo energije za dvofazno stiskanje, ki se giblje od 14,3 do 18,2 kWh/t predelanega semena. Emisije CO2 pri decentralizirani proizvodnji olja so tudi nizke, znašajo od 2,592 do 3,924 g CO2/kg olja v eni fazi stiskanja. Zaradi boljšega izkoristka se uporablja dvofazno stiskanje, tako da celotne emisije CO2 (seštevek prve in druge faze) znašajo od 5,148 do 6,84 g CO2/kg olja. ANG Production of pure plant oils for fuels or biodiesel production now is based on the extraction of oil with mechanical extraction of seeds or by using solvents (organic solvents used in large industrial plants). Mechanical extrusion of seeds is carried out by continuous mechanical screw type presses. To determine the energy consumption and CO2 emissions in the decentralized production of oil we used mechanical screw press, which is designed for the extraction of oil by mechanical compression of various oil seeds. The machine performs continuous cold extraction of oil seeds (process does not need warming of oil seeds or single machine). We found that in single phase pressing of rape seeds, energy consumption is from 7.2 to 10.1 kWh/t of processed seeds (decentralized production of oil consumes significantly less energy than the production on industrial level). In the second stage of pressing, energy consumption is from 7,1 to 8,1 kWh /t of processed oil seeds. The sum of the first and second stage of pressing, gives energy for the two phase pressing. In mentioned case energy consumption is in range from 14,3 to 18,2 kWh /t of processed seeds. CO2 emissions from decentralized pure plant oil production, are also low, in range from 2,592 to 3,924 g CO2/kg oil at first stage of pressing. Due to the better efficiency of process, applied was two phase pressing, so that the total CO2 emissions (sum of the first and second phase) ranging from 5,148 to 6,84 g CO2/kg oil. Objavljeno v Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, Zavod za mehanizaciju poljoprivrede; Aktualni zadaci mehanizacije poljoprivrede; 2013; Str. 320325; Avtorji / Authors: Jejčič Viktor, Godeša Tone, Orešek Aljoša Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci 3. COBISS ID 4419688 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Ogljični odtis koncencionalne in ekološke poljedelske pridelave ANG Carbon footprint of conventional and organic crop production Opis SLO Opravljena je analiza ogljičnega odtisa v primeru, konvencionalne, integrirane in ekološke pridelave poljščin za tri velikosti kmetij. Za vsak sistem pridelave je upoštevan konvencionalni način obdelave tal ter direktna setev. Za analizo ogljičnega odtisa so uporabljene emisije CO2 iz fosilnega goriva (direktna energija), ki se porabi v procesu pridelave: koruze (za silažo in zrnje), pšenice, oljne ogrščice, in sončnice. Poleg emisij iz fosilnega goriva uporabljenega v pridelavi so zajete tudi emisije toplogrednih plinov, ki nastanejo zaradi uporabe organskih in mineralnih gnojil v pridelavi in preračunane na ekvivalent CO2. V primeru konvencionalne pridelave je predvidena uporaba mineralnih gnojil, pri integrirani kombinacija mineralnega gnojila in organskega gnojila, pri ekološki pridelavi pa samo organskega gnojila. Seštevek emisij CO2, ki nastanejo zaradi uporabe fosilnega goriva in ekvivalentnih emisij CO2 iz gnojil uporabljenih v procesu pridelave, da končno emisijo pridelave. Ugotovili smo, da so emisije CO2/t pridelka pri konvencionalni in integrirani pridelavi približno enake, pri ekološki pridelavi pa so višje v primerjavi s emisijami v konvencionalni in integrirani pridelavi. V primerjavi konvencionalne in ekološke pridelave so emisije CO2/t pridelka v naslednjih razmerjih: koruza za zrnje 1:1,34, koruza za silažo 1:1,52, pšenica 1:1,53, oljna ogrščica 1:1,47 in sončnica 1:1,2 (višja številka za ekološko pridelavo). ANG An analysis of the carbon footprint of conventional, integrated and organic crop production, and three sizes of farms was made. Conventional tillage and direct seeding were used in mentioned production systems. For the analysis of the carbon footprint, CO2 emissions from fossil fuel (direct energy) consumed in the process of production of corn (for silage and grain), wheat, rapeseed, and sunflower were used. In addition to emissions from fossil fuels used in the production of mentioned crops, greenhouse gas emissions resulting from the use of organic and mineral fertilizers in the production and converted to CO2 equivalents were also used. In the case of conventional production mineral fertilizers were used, in integrated production combination of mineral fertilizers and organic fertilizers and in organic production only organic fertilizer was used. The sum of emissions arising from fossil fuel use and emissions from fertilizers used in the cultivation process, make final emission from crop production. It was estimated that the emissions of CO2/t of yields in conventional and integrated production are about the same. In organic production emissions of CO2/t of yields are higher in comparison with emissions CO2/t of yields in conventional and integrated farming. CO2 emissions in conventional and organic production (CO2/t of yield) are in the following proportions: corn for grain 1:1,34, corn for silage 1:1,52, wheat 1:1,53, rapeseed 1:1,47 and sunflower 1:1.2 (the higher is the number of organic production). Objavljeno v Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, Zavod za mehanizaciju poljoprivrede; Aktualni zadaci mehanizacije poljoprivrede; 2014; F. 447- 457; Avtorji / Authors: Jejčič Viktor, Al-Mansour Fouad Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci 4. COBISS ID 27133479 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Izzivi in obeti za proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov ANG Challenges and prospects of electricity production from renewables Opis SLO Razvoj uporabe obnovljivih virov energije in energetske učinkovitosti predstavljata glavni cilj politike trajnostnega razvoja . Splošni cilj direktive EU o spodbujanju uporabe energije iz obnovljivih virov energije (OVE) je doseči vsaj 20 % delež energije iz obnovljivih virov v končni bruto porabi energije v letu 2020 . Obvezen nacionalni cilj za Slovenijo je 25 % delež energije iz obnovljivih virov v končni bruto porabi. Vlada Republike Slovenije je v skladu s to direktivo sprejela "Akcijski načrt za obnovljive vire energije 2010-2020« in sprejela nove uredbe o podporah električni energiji, proizvedeni iz obnovljivih virov energije in v soproizvodnji z visokim izkoristkom . Delež OVE v končni bruto porabi energije v Sloveniji v letu 2011 je znašal 18,8% in delež proizvodnje električne energije iz OVE v bruto porabi električne energije je bil 30,8%. Proizvodnja električne energije v fotovoltaiki (PV) in bioplinskih napravah v kmetijstvu je hitro narasla po sprejetju nove podporne sheme za električno energijo iz obnovljivih virov v letu 2009. Prehitra rast sončnih elektrarn povzroča težave za financiranje električne energije iz obnovljivih virov in v soproizvodnji z visokim izkoristkom. Hitra rast je bila tudi v proizvodnji električne energije v bioplinarnah z uporabo kmetijskih produktov, ki predstavlja grožnjo za proizvodnjo hrane. V članku bo opisan pregled stanja, ciljev in izzivov za proizvodnjo električne energije iz OVE v Sloveniji. ANG Development of utilization of renewable energy sources and energy efficiency presents a main policy for sustainable development. The overall target of the EU Directive on the promotion of the use of energy from renewables (RES) is to achieve at least a 20% share of energy from renewables in gross final energy consumption in 2020. The mandatory national target for Slovenia is 25% share of energy from RES in gross final consumption. The Slovenian Government according to this Directive approved a "National Renewable Energy Action Plan 2010-2020" and adopted a new Decree on support for electricity generated from RES and in high-efficiency CHP. The share of RES in gross final energy consumption in Slovenia was 18.8% in 2011 and the share of electricity production from RES was 30.8% in gross electricity consumption. The electricity production in photovoltaics (PV) and biogas plants in agriculture has been growing fast after the adoption of the new supportive decree for electricity from RES in 2009. The too fast growth of PV plants is causing a problem for financing of electricity from RES and in high-efficiency CHP. Fast growth occured also in electricity from biogas plants using agricultural production, which presents a threat to food production. State of the art, targets and challenges of electricity production from RES in Slovenia will be described in the paper. Objavljeno v Faculty of Chemistry and Chemical Engineering; Conference proceedings; 2013; str. 184-195; Avtorji / Authors: Al-Mansour Fouad Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci 5. COBISS ID 4236136 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Možnosti za izboljšave na področju bioplinskih tehnologij ANG Opportunities for improvement in the field of biogas technologies Trenutno se v Sloveniji, bioplin na vseh kmetijskih bioplinskih napravah uporablja na kogeneracijskih enotah za proizvodnjo električne in toplotne energije, vendar samo manjše število bioplinskih naprav oddaja toploto drugim odjemnikom (zaradi tehničnih in ekonomskih ovir), zato je izkoristek kogeneracije razmeroma nizek. Bioplin se razmeroma enostavno Opis SLO skladišči in se potem lahko uporablja na poljubnem mestu in ob poljubnem času. Možnost skladiščenja bioplina predstavlja njegovo posebno vrednost (s skladiščenjem in njegovo uporabo lahko kompenziramo fluktuacije, ki jih imajo drugi obnovljivi viri energije, kot so npr. vetrna in solarna energija). Bioplin nam ponuja tudi drugo možnost, npr. čiščenje in njegovo nadgradnjo do faze biometana. Z vbrizgavanjem biometana v prihodnosti bo mogoče izkoristiti obstoječo mrežo zemeljskega plina in plin transportirati tudi na večje razdalje, kjer bo dostopen uporabnikom, ki sploh ne bi bili dosegljivi zaradi svoje lokacije. Poleg tega z vbrizgavanjem biometana v omrežje zemeljskega plina bo mogoče izboljšati izkoristek obstoječih kmetijskih in drugih bioplinskih naprav. S čiščenjem in nadgradnjo bioplina do faze biometana se tudi povečuje število potencialnih odjemnikov bioplina. Podan je pregled možnih tehnologij, ki bodo omogočile boljše izkoriščanje bioplina v prihodnosti. Zajete so tehnologije za mikro in druge bioplinske naprave ter možnosti za uvajanje tehnologije biometana v Sloveniji. ANG Currently in Slovenia, all biogas on agricultural biogas plants is used in cogeneration units for the production of electricity and heat, but only a small number of biogas plants distribute heat energy to other end users (because of technical and economic barriers), therefore the efficiency of cogeneration is relatively low. Biogas is relatively easy to store and can then be used anywhere and at any time. The possibility of storage of biogas represents its specific value (with storage and its use it is possible to compensate fluctuations, which have other renewable energy sources, such as wind and solar energy). Biogas offers us another possibility, for example, cleaning and its upgrading to phase of biomethane. With the injection of biomethane in the future it will be possible to take advantage of the existing network of natural gas and the gas can be transported over long distances, which will be accessible to users which are not achievable due to its location. With the injection of biomethane into the natural gas network will be possible to improve efficiency of existing agricultural and other biogas plants. By cleaning the biogas and upgrading to biomethane phase also will increase the number of potential biogas users. A review of potential technologies that will enable better use of biogas in the future is presented. Included are technologies for micro and other biogas plants and the potential for the introduction of biomethane technology in Slovenia. Objavljeno v Fakulteta za energetiko = Faculty of Energy Technology; EnRe; 2013; Str. 1-11; Avtorji / Authors: Jejčič Viktor, Simončič Andrej, Poje Tomaž Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci 8.Najpomembnejši družbeno-ekonomski rezultati projektne skupine6 Družbeno-ekonomski dosežek 1. COBISS ID 4419944 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Manjša poraba goriva kot nov izziv za trajnostno kmetijstvo in manjši ogljični odtis ANG LOWER FUEL CONSUMPTION AS NEW CHALLENGE FOR SUSTAINABLE AGRICULTURE AND A SMALLER CARBON FOOTPRINT Opis SLO Ne glede na izobrazbo kmetov je njihovo znanje o postopkih bolj varčnega dela s kmetijsko mehanizacijo majhno. V šolah, kjer izobražujejo za kmetijstvo, reducirajo predmete s kmetijsko tehniko. Potreba po manjši porabi goriva pa postaja vedno bolj ena izmed osnovnih zahtev za ekonomično kmetijsko pridelavo. V anketi smo ugotovili, da 42 % kmetov želi uvesti ukrepe za prihranek goriva, vendar pa ne vedo, kako naj to storijo. Slaba 2 % kmetov pa še ne čuti potrebe, da bi zmanjševalo porabo goriva. Za povečanje znanja o postopkih za manjšo porabo goriva obstajajo priročniki, vendar jih 41 % kmetov sploh ne pozna. Le 9 % kmetov pa take priročnike dobro pozna. Opisana je tudi vsebina programov za zmanjševanje porabe goriva in tečaji eko vožnje s traktorji. Izpostavljen je tudi pomen komunikacijske kampanje za razširitev teh znanj. Manjša poraba goriva za kmetijsko pridelavo pomeni na državni oziroma evropski ravni prispevek k manjšemu ogljičnemu odtisu. ANG Notwithstanding the good farmers' education, their knowledge about the fuel saving techniques at work with farm machinery is poor. At secondary agriculture schools where educated for, the objects dealing with agricultural techniques are reduced to. But the reduction of the fuel consumption in the process of crop production is one of the basic economic requirements. In the survey 42 % of the farmers realized that saving of the fuel is possible through the measures, but they do not know the right way; less than 2 % of farmers still do not think so. There are several manuals available dealing with the decreasing fuel consumption in agriculture but 41 % of farmers do not have this information. Only for 9 % of farmers manuals are known. In that article we described the content of the eco - driving tractors courses program dealing with the reduction of fuel consumption. The main focus is the importance to organize the communication campaigns to expand these skills. Lower fuel consumption for agricultural production also contributes to the reduction of the carbon footprint at the national and at the European level. Šifra B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci Objavljeno v Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, Zavod za mehanizaciju poljoprivrede; Aktualni zadaci mehanizacije poljoprivrede; 2014; F. 469478; Avtorji / Authors: Poje Tomaž Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci 2. COBISS ID 4079208 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Možnost manjše porabe goriva v slovenskem kmetijstvu ANG POSSIBILITIES OF FUEL SAVINGS IN SLOVENIAN AGRICULTURE Opis SLO Manjša poraba goriva za kmetijsko pridelavo pomeni na državni oziroma evropski ravni prispevek k manjšemu ogljičnemu odtisu in usmeritev v nizko ogljično družbo, kar je tudi eden od ciljev Slovenije. Poleg okoljskih prednosti pa ima manjša poraba goriva lahko velik vpliv tudi na ekonomsko uspešnost posamezne kmetije. Na osnovi modelnih kalkulacij Kmetijskega inštituta Slovenije predstavlja strošek goriva 39 % stroškov vseh strojnih storitev pri pridelavi koruze za zrnje. V letu 2011 je bilo 25.893 fizičnim osebam (kmetom) povrnjen del trošarine za 54 milijonov litrov porabljenega goriva v kmetijstvu. Pri delu s traktorji in drugimi kmetijskimi stroji obstaja veliko načinov za varčnejšo rabo goriva. Največji prihranki goriva so bili doseženi s pravilnejšo nastavitvijo priključkov in z uporabo varčne priključne gredi traktorja. Oranje je eden največjih porabnikov energije v kmetijski pridelavi; z manjšo globino oranja lahko porabo goriva občutno znižamo. Varčevalne ukrepe pa lahko v praksi uporablja le tozadevno strokovno izobražen kmet, ki se mora o tem neprestano strokovno izpopolnjevati. ANG Reduced fuel consumption of agricultural production means on the state or European level contribution to a smaller carbon footprint and focus on low-carbon society, which is also one of the objectives of Slovenia. In addition to environmental benefits, however, reduced fuel consumption can be a major influence on the economic success of the individual farms. On the basis of model calculations of the Agricultural Institute of Slovenia, the costs of fuel represent 39% of the cost of all mechanical services for the production of corn for grain. In 2011, 25,893 farmers have got a part of excise duty on 54 million litre of fuel used in agriculture. When working with tractors and other agricultural machinery, there are many ways for saving fuels consumption. We achieved maximum fuel savings with the more correct settings of implements and using the economical tractor PTO. Ploughing is one of the largest consumers of energy in agricultural production. Fuel consumption at ploughing can be reduced also with shallow depth of ploughing. Only a skilled driver can put these fuel-saving measures into practice and that it is subject to continuous professional training Šifra B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci Objavljeno v Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, Zavod za mehanizaciju poljoprivrede; Aktualni zadaci mehanizacije poljoprivrede; 2013; Str. 313319; Avtorji / Authors: Poje Tomaž Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci 3. COBISS ID 4024424 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Manjša poraba goriva - izziv za kmetijstvo ANG Reduced fuel consumption - a challenge for agriculture Opis SLO Pri pridelavi koruze za zrnje predstavlja, na osnovi modelnih analiz, strošek goriva 39 % v strojnih storitvah. V letu 2011 je bil del trošarine za porabljeno gorivo v kmetijstvu povrnjen 25893 fizičnim osebam (kmetom). Pri delu s traktorji in drugimi kmetijskimi stroji obstaja še veliko načinov za varčnejšo rabo goriva oziroma večjo učinkovitost strojev. Prikazane so nekatere možnosti varčevanja z gorivom pri oranju. ANG According to the model calculations the fuel cost represents 39% in the mechanized production of corn for grain. In 2011, 25,893 farmers have got a part of excise duty on fuel used in agriculture. The great potential for efficient use of fuel is still present in working with tractors and other agricultural machinery. Some way how to save fuel when ploughing are shown. Šifra B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci Objavljeno v Slovensko agronomsko društvo; Novi izzivi v agronomiji 2013; 2013; Str. 208-212; Avtorji / Authors: Poje Tomaž Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci 4. COBISS ID 3864680 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Z manjšo porabo goriva do manjšega ogljičnega odtisa ANG With lower fuel consumption to smaller carbon footprint Opis SLO Ogljični odtis lahko zmanjšamo z različnimi ukrepi, eden izmed njih je tudi manjša poraba goriva pri delu na kmetiji. Ena izmed možnosti za manjšo porabo goriva je da se izogibamo se nepotrebnim postopkom ali pa jih združujemo. Tudi pri spravilu krme imamo lahko postopke ločene ali združene. Pri kosilnicah je poraba goriva odvisna tudi od ostrine delovnih elementov - nožev. ANG Carbon footprint can be reduced by various measures, one of them is also reduced fuel consumption on the farm. One of the potential for reduced fuel consumption is to avoid an unnecessary procedure or combine them. Even with the harvesting of fodder (grass cutting) we can separate or combined procedures. Fuel consumption at mowers also depends on the sharpness of work elements - knives. Šifra F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Objavljeno v Kmetijska založba; Kmetovalec; Authors: Poje Tomaž 2012; Letn. 80, št. 6; str. 22-23; Avtorji / Tipologija 1.04 Strokovni članek 5. COBISS ID 4288104 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Ogljični odtis - merilo učinkovitega dela na kmetiji ANG Carbon footprint - a measure of effective work on the farm Opis SLO Pri ogljičnem odtisu kmetije se upošteva direktne komponente (kot je poraba dizelskega goriva, bencina, elektrike, itd.) in indirektne komponente (energija potrebna za izdelavo mineralnih gnojil, pesticidov, strojev itd.). Ogljični odtis na kmetiji lahko zmanjšamo z različnimi ukrepi, eden izmed njih je tudi manjša poraba goriva pri delu na kmetiji. Ob izgorevanju goriva nastaja ogljikov dioksid, ki je najpomembnejši toplogredni plin, ki jih moramo zmanjšati, če želimo preprečiti klimatske spremembe in vremenske pojave, ki vedno pogosteje povzročajo škodo v kmetijstvu, pa tudi drugod. ANG In the carbon footprint of farms we have the direct components (such as the consumption of diesel fuel, gasoline, electricity, etc.) and indirect components (energy required to manufacture chemical fertilizers, pesticides, machinery, etc.). Carbon footprint on the farm can be reduced by various measures; one of them is also reduced fuel consumption on the farm. At the combustion of fuels produces carbon dioxide is the main greenhouse gas that we need to be reduced if we are to prevent climate change and weather events , which are increasingly causing damage to agriculture, as well as elsewhere. Šifra F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Objavljeno v ČZD Kmečki glas; Tehnika in narava; 2013; Letn. 17, št. 4; str. 15-16; Avtorji / Authors: Poje Tomaž Tipologija 1.04 Strokovni članek 9.Drugi pomembni rezultati projektne skupine7 V delu raziskav so bile zajete meritve porabe električne energije na vzorčnih kmetijah. Za ta namen smo izdelali posebne prenosne električne merilnike porabljene električne energije. Merilnike porabljene električne energije smo povezali z različnimi električnimi aparati, ki se uporabljajo v npr. živinorejski pridelavi (npr. molža, hlajenje mleka, robotska molža itn.). Meritve smo opravili na električnih strojih, ki se uporabljajo pri različnih kmetijskih opravilih (npr. v proizvodnji mleka so zajeti stroji za molžo, hlajenje mleka, čiščenje gnoja, prezračevanje objektov ter električna razsvetljava). Zaradi zanesljivosti meritev smo meritve vseh električnih strojev opravljali skozi daljše časovno obdobje tako da smo posamezni električni stroj spremljali več dni, tednov in mesecev. Člani projektne skupine so imeli vabljena predavanja na temo ogljikovega odtisa kmetijstva in njegovega zmanjševanja za raziskovalno in strokovno sfero. POJE, Tomaž. Ogljični odtis kmetije glede na porabo goriva : vabljeno predavanje na strokovnem kolegiju oddelka Kmetijsko gozdarski zavod Kranj, Oddelek za kmetijsko svetovanje, 10. maj 2012 ob 11. uri, Kranj. 2012. [COBISS.SI-ID 3847528] POJE, Tomaž. Ogljični odtis - merilo učinkovitega dela na kmetiji : predavanje na konferenci Dan koruze Rakičan 2013, 10.9.2013 v dvorani Biotehniške šole v Rakičanu. 2013. [COBISS.SI-ID 4305000] POJE, Tomaž. Izpusti toplogrednih plinov zaradi porabe energije pri pridelovanju krme : predavanje na izobraževanju kmetijskih svetovalcev: Zmanjševanje izpustov toplogrednih plinov v živinoreji, organizator: Kmetijski inštitut Slovenije in Kmetijsko gozdarska zbornica Slovenije, Ljubljana, 25. apr. 2012. 2012. [COBISS.SI-ID 3854184] lO.Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine8 lO.l.Pomen za razvoj znanosti9 SLO Definiran je okoljski odtis kmetijstva po posameznih panogah (poljedelstvo, sadjarstvo in vinogradništvo, vrtnarstvo, živinoreja) prek življenskega cikla kmetijskih pridelkov in končnih izdelkov iz kmetijskih pridelkov, ki predstavljajo osnovno surovino za živilsko predelovalno industrijo. Ogljikov odtis je določen za konvencionalno, integrirano in ekološko kmetijsko pridelavo s pomočjo porabe energije za pridelavo, transport, predelavo, skladiščenje in dodelavo kmetijskih izdelkov. Poleg emisij, ki nastajajo zaradi uporabe kmetijskih strojev so bile zajete tudi emisije iz organskih in anorganskih (mineralnih) gnojil. Energetske meritve na vzorčnih kmetijah so pokazale signifikanten vpliv porabe energije na ogljikov odtis pri konvencionalnih in sodobnih proizvodnih tehnologijah v poljedelski, sadjarsko vinogradniški, vrtnarski pridelavi ter živinoreji. Opravljena je tudi detajlna analiza porabe energije v procesiranju kmetijskih pridelkov (sušenje, hlajenje, interni transport itn.) in produktov iz živinoreje. Za transport kmetijskih pridelkov od kmetije do predelovalnih mest oziroma končnega uporabnika je analizirana poraba energije s tovornimi vozili za prevoz kmetijskih pridelkov. ANG The environmental footprint of agriculture (crop production, fruit growing and viticulture, horticulture and animal husbandry) was determined with the life cycle of agricultural products and finished products from agricultural crops, which constitute the basic raw materials for the food processing industry. Carbon footprint was defined for conventional, integrated and organic farming by using the energy consumption for the production, transportation, processing, storage and processing of agricultural products. In addition to the emissions arising from the use of agricultural machinery also were included emissions from organic and mineral fertilizers. Energy measurements on pilot farms have shown significantly influence of energy consumption on the carbon footprint of conventional and modern farm technologies in the agricultural, fruit and vineyard growing, horticultural production and animal husbandry. Detail analysis of energy consumption was made in the processing of agricultural products (drying, cooling, internal farm transport, etc.) and products from livestock. For the transportation of agricultural products from farm gate to processing sites or end-user we analyzed the energy consumption for the transport of agricultural products. 10.2.Pomen za razvoj Slovenije10 SLO V slovenskem prostoru je bila prvič narejena detajlna analiza okoljskega odtisa kmetijstva in živilsko predelovalne industrije. Analiza je bila narejena na osnovi energetskih meritev na vzorčnih kmetijah, ki so zajele različna območja za kmetovanje (glede stopnje težavnosti pridelovalnih razmer in pedo klimatskih razmer). Zajeta je tudi poraba energije v predelavi in transportu za slovenske razmere tako da je lahko določen ogljikov odtis končnih kmetijskih pridelkov oziroma produktov iz živinoreje. ANG In Slovenia was made first detailed analysis of the environmental footprint of agriculture and agro-industry. The analysis was made on the base of energy measurements on pilot farms, which cover different areas for farming (on the level of difficulty of growing conditions and soil climatic conditions). We included also energy consumption in the processing and transport for the Slovenian conditions for determining carbon footprint of final agricultural products and finished products from livestock. ll.Vpetost raziskovalnih rezultatov projektne skupine. ll.l.Vpetost raziskave v domače okolje Kje obstaja verjetnost, da bodo vaša znanstvena spoznanja deležna zaznavnega odziva? 0 v domačih znanstvenih krogih 0 pri domačih uporabnikih Kdo (poleg sofinancerjev) že izraža interes po vaših spoznanjih oziroma rezultatih?11 V domačih znanstvenih krogih se za rezultate raziskav zanima znanstvena sfera: univerze, visokošolske in srednješolske izobraževalne ustanove in raziskovalno razvojni instituti. Poleg znanstvene sfere interes izražajo: kmetijska svetovalna služba, živilsko predelovalna industrija, kmetijska podjetja, razvojni oddelki podjetij s področja kmetijske mehanizacije, razvojne in energijske agencije, kmetijski strojni krožki, kmetije itn. 11.2.Vpetost raziskave v tuje okolje Kje obstaja verjetnost, da bodo vaša znanstvena spoznanja deležna zaznavnega odziva? 0 v mednarodnih znanstvenih krogih □ pri mednarodnih uporabnikih Navedite število in obliko formalnega raziskovalnega sodelovanja s tujini raziskovalnimi inštitucijami:— S tujimi raziskovalnimi institucijami smo sodelovali pri izmenjavi določenih podatkov glede porabe energije za pogon nekaterih specifičnih kmetijskih strojev in na treh skupnih znanstvenih konferencah, kjer smo predstavili izsledke raziskav. Kateri so rezultati tovrstnega sodelovanja:13 Z hrvaško Univerzo Zagreb, Fakulteta za agronomijo, Zavod za mehanizacijo kmetijstva, smo bili soorganizatorji treh mednarodnih konferenc (Actual Tasks on Agricultural Engineering) s področja kmetijske mehanizacije in zmanjševanja ogljikovega odtisa kmetijstva. Institut BLT Wieselburg, Avstrija nam je posredoval nekatere rezultate njihovih meritev porabe goriva za kmetijske stroje. Omenjene rezultate smo primerjali z našimi zaradi preverjanja zanesljivosti naših meritev ter podobnih pridelovalnih razmer v kmetijstvu obeh držav. 12.Izjemni dosežek v letu 201314 12.1. Izjemni znanstveni dosežek Razvit je obsežen računalniški model, ki zajema najpomembnejše parametre, ki vplivajo na ogljikov odtis v poljedelski, sadjarsko vinogradniški in vrtnarski pridelavi in živinoreji ter živilsko pridelovalni industriji. 12.2. Izjemni družbeno-ekonomski dosežek Opravili smo detajlne analize porabe energije v slovenskem kmetijstvu. Ugotovili smo, kje so največji porabniki energije na kmetijah in kakšne so realne možnosti za zmanjševanje porabe energije in posledično zniževanja okoljskega oziroma ogljikovega odtisa kmetijstva. Definirana je poraba energije v živilsko predelovalni industriji in transportu kmetijskih pridelkov in produktov in podane možnosti za zmanjševanje porabe energije in posledično okoljskega odtisa končnega produkta. C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja in obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta • bomo sofinancerjem istočasno z zaključnim poročilom predložili tudi elaborat na zgoščenki (CD), ki ga bomo posredovali po pošti, skladno z zahtevami sofinancerjev. Podpisi: zastopnik oz. pooblaščena oseba raziskovalne organizacije: in vodja raziskovalnega projekta: Kmetijski inštitut Slovenije Viktor Jejčič ŽIG Kraj in datum: LJUBLJANA |l5.4.2014 Oznaka prijave: ARRS-CRP-ZP-2014-01/13 1 Napišite povzetek raziskovalnega projekta (največ 3.000 znakov v slovenskem in angleškem jeziku). Nazaj 2 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja, rezultate in učinke raziskovalnega projekta in njihovo uporabo ter sodelovanje s tujimi partnerji. Največ 12.000 znakov vključno s presledki (približno dve strani, velikost pisave 11). Nazaj 3 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikost pisave 11). Nazaj 4 V primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta oziroma v primeru sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine v zadnjem letu izvajanja projekta, napišite obrazložitev. V primeru, da sprememb ni bilo, to navedite. Največ 6.000 znakov vključno s presledki (približno ena stran, velikosti pisave 11). Nazaj 5 Navedite znanstvene dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Raziskovalni dosežek iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Nazaj 6 Navedite družbeno-ekonomske dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Družbeno-ekonomski rezultat iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Družbeno-ekonomski dosežek je po svoji strukturi drugačen kot znanstveni dosežek. Povzetek znanstvenega dosežka je praviloma povzetek bibliografske enote (članka, knjige), v kateri je dosežek objavljen. Povzetek družbeno-ekonomskega dosežka praviloma ni povzetek bibliografske enote, ki ta dosežek dokumentira, ker je dosežek sklop več rezultatov raziskovanja, ki je lahko dokumentiran v različnih bibliografskih enotah. COBISS ID zato ni enoznačen izjemoma pa ga lahko tudi ni (npr. prehod mlajših sodelavcev v gospodarstvo na pomembnih raziskovalnih nalogah, ali ustanovitev podjetja kot rezultat projekta ... - v obeh primerih ni COBISS ID). Nazaj 7 Navedite rezultate raziskovalnega projekta iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 7 in 8 (npr. ni voden v sistemu COBISS). Največ 2.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 8 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja. Nazaj 9 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 10 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 11 Največ 500 znakov, vključno s presledki. Nazaj 12 Največ 500 znakov, vključno s presledki. Nazaj 13 Največ 1.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 14 Navedite en izjemni znanstveni dosežek in/ali en izjemni družbeno-ekonomski dosežek raziskovalnega projekta v letu 2013 (največ 1000 znakov, vključno s presledki). Za dosežek pripravite diapozitiv, ki vsebuje sliko ali drugo slikovno gradivo v zvezi z izjemnim dosežkom (velikost pisave najmanj 16, približno pol strani) in opis izjemnega dosežka (velikost pisave 12, približno pol strani). Diapozitiv/-a priložite kot priponko/-i k temu poročilu. Vzorec diapozitiva je objavljen na spletni strani ARRS http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/, predstavitve dosežkov za pretekla leta pa so objavljena na spletni strani http://www.arrs.gov.si/sl/analize/dosez/ Nazaj Obrazec: ARRS-CRP-ZP/2014-01 v1.00 F4-6F-90-F7-FF-DB-D1-F6-C5-0D-85-CC-48-67-26-8C-7E-85-A4-65 r J§ #5* Institut "Jožef Stefan" Center za energetsko učinkovitost Poročilo Okoljski odtis kmetijstva in živilsko predelovalne industrije ter tehnološki ukrepi za njegovo znižanje v prihodnosti Ciljni raziskovalni program »Zagotovimo si hrano za jutri« Ljubljana, oktober 2013 r J§ #5* Institut "Jožef Stefan" Center za energetsko učinkovitost Vodja projekta: • dr. Viktor Jejčič Avtorji: • dr. Viktor Jejčič, Kmetijski inštitut Slovenije (KIS) • mag. Tomaž Poje, Kmetijski inštitut Slovenije (KIS) • mag. Tone Godeša, Kmetijski inštitut Slovenije (KIS) • dr. Fouad Al-Mansour, Institut Jožef Stefan (IJS) • Marko Pečkaj, Institut Jožef Stefan (IJS) • Matjaž Česen, Institut Jožef Stefan (IJS) Ime projekta: Okoljski odtis kmetijstva in živilsko predelovalne industrije ter tehnološki ukrepi za njegovo znižanje v prihodnosti KAZALO Vsebina 1 POVZETEK RAZISKOVALNEGA PROJEKTA.............................................................11 2 OPIS PROBLEMA IN CILJEV.......................................................................................14 3 KRATEK POVZETEK KLJUČNIH UGOTOVITEV IZ LITERATURE.............................16 4 EMISIJE TOPLOGREDNIH PLINOV V SLOVENIJI......................................................20 4.1 Emisije toplogrednih plinov iz kmetijstva.........................................................23 5 METODA DELA............................................................................................................25 6 ANALIZA ŽIVLJENJSKEGA CIKLA KMETIJSKIH PRIDELKOV, KI SO NAJBOLJ RAZŠIRJENI V KMETIJSKI PRIDELAVI......................................................................27 6.1 Življenski cikel poljedelstva.............................................................................27 6.1.1 Življenski cikel silažne koruze........................................................................28 6.1.2 Življenski cikel koruze za zrnje.......................................................................29 6.1.3 Življenski cikel pšenice..................................................................................30 6.1.4 Življenski cikel oljne ogrščice.........................................................................31 6.2 Sadjarstvo in vinogradništvo...........................................................................33 6.2.1 Življenski cikel jabolk.....................................................................................34 6.2.2 Življenski cikel hrušk......................................................................................35 6.2.3 Življenski cikel oljk.........................................................................................37 6.2.4 Življenski cikel grozdja - vinogradništvo........................................................38 6.3 Vrtnarstvo.........................................................................................................40 6.3.1 Življenski cikel paradižnika.............................................................................41 6.3.2 Življenski cikel paprike...................................................................................42 6.4 Živinorejska pridelava.......................................................................................43 6.4.1 Govedoreja - pridelava mleka.......................................................................43 6.4.2 Govedoreja - pridelava mesa........................................................................45 6.4.3 Prašičereja....................................................................................................46 6.4.4 Perutninarstvo - reja za meso.......................................................................48 6.4.5 Perutninarstvo - reja za jajca.........................................................................49 7 UGOTAVLJANJE PORABE GORIVA V KMETIJSKI PRIDELAVI...............................51 8 UGOTAVLJANJE PORABE ELEKTRIČNE ENERGIJE...............................................54 8.1 Merjenje porabe električne energije v proizvodnji mleka.............................55 9 ENERGETSKA ANALIZA.............................................................................................56 9.1 Ugotavljanje porabe energije v poljedelski pridelavi...................................57 9.2 Poraba goriva pri konvencionalni in ekološki pridelavi poljščin...................59 9.3 Ugotavljanje porabe energije v sadjarstvu in vinogradništvu.....................60 9.4 Ugotavljanje porabe energije v vrtnarstvu...................................................65 9.4.1 Zelje..............................................................................................................65 9.4.2 Čebula...........................................................................................................68 9.4.3 Paradižnik......................................................................................................70 9.4.4 Paprika ..........................................................................................................71 9.4.5 Kumare ..........................................................................................................73 9.5 Ugotavljanje porabe energije v govedoreji....................................................75 9.5.1 Poraba energije za rejo krav molznic.............................................................75 9.5.2 Poraba energije v reji za končni produkt........................................................76 9.5.3 Poraba energije v proizvodnji govejega mesa................................................77 10 ENERGIJA ZA PREDELAVO KMETIJSKIH PRIDELKOV V KONČNE PRODUKTE ...83 10.1 Proizvodnja rastlinskega olja..........................................................................83 10.2 Predelava žit v živilsko predelovalni industriji..............................................85 10.3 Predelava grozdja.............................................................................................87 10.4 Predelava oljk v oljčno olje............................................................................89 10.5 Predelava mleka v mlečne izdelke.....................................................................90 10.6 Predelava sadja v sokove in druge izdelke......................................................92 10.6.1 Predelava pečkatega sadja............................................................................92 10.6.2 Predelava koščičastega sadja.......................................................................93 10.7 Predelava žit v prehrambeni industriji.............................................................95 10.8 Predelava mesa...................................................................................................97 10.9 Poraba energije za različne končne produkte..............................................100 11 PORABA GORIVA V KMETIJSKEM TRANSPORTU.................................................102 11.1 Emisije CO2 zaradi transporta.........................................................................102 11.2 Emisije pri dosuševanju in skladiščenju:........................................................103 12 IZDELAVA RAČUNALNIŠKIH KALKULATORJEV ZA DOLOČANJE OKOLJSKEGA ODTISA KMETIJSTVA...............................................................................................104 13 MODEL ZA IZRAČUN OGLJIČNIH ODTISOV KMETIJSKIH PRIDELKOV V KMETIJSTVU..............................................................................................................105 13.1 Kmetijska pridelava..........................................................................................105 13.1.1 Osnovne predpostavke................................................................................106 13.1.2 Vrste pridelave in velikost kmetije................................................................106 13.2 Živinoreja in kmetijski izdelki...........................................................................107 13.3 Osnovne predpostavke....................................................................................107 13.3.1 Vrste prireje in velikost kmetije....................................................................108 13.4 Struktura modela za določitev ogljičnega odtisa kmetijskih pridelkov in izdelkov.............................................................................................................108 13.5 Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave poljedelskih, sadjarsko, vinogradniških, vrtnarskih pridelkov in živinoreje.......................................109 13.6 Ogljični odtisi kmetijstva.................................................................................117 13.6.1 117 13.7 Ogljični odtis sadjarskih pridelkov................................................................121 13.8 Ogljični odtis vinogradništva.........................................................................124 13.9 Ogljični odtis vrtnarske pridelave.................................................................127 13.10 Ogljični odtis živinoreje..................................................................................130 13.10.1 Goveje meso...............................................................................................130 13.10.2 Prašičje meso..............................................................................................131 13.10.3 Prireja mleka...............................................................................................132 13.11 Ogljični odtis transporta...............................................................................132 13.11.1 Scenariji:......................................................................................................133 13.12 Ogljični odtisi izdelkov v živilsko predelovalni industriji............................136 13.12.1 Mlevski in pekarski izdelki............................................................................137 13.12.2 Rastlinsko olje.............................................................................................138 13.12.3 Sadjarski izdelki...........................................................................................138 13.12.4 Oljčno olje....................................................................................................139 13.12.5 Vinogradništvo - vino...................................................................................140 13.12.6 Vrtnarski izdelki...........................................................................................141 13.12.7 Mleko v embalaži in mlečni izdelki...............................................................142 13.12.8 Meso in mesni izdelki...................................................................................143 14 KALKULATORJI ZA DOLOČANJE OKOLJSKEGA ODTISA KMETIJSTVA IN ŽIVILSKO PREDELOVALNE INDUSTRIJE................................................................146 15 PRIPOROČILA ZA ZMANJŠEVANJE PORABE ENERGIJE V KMETIJSTVU...........150 15.1 Ukrepi za zmanjševanje porabe goriva s traktorji in samovoznimi kmetijskimi stroji.................................................................................................................150 15.1.1 Emisije motorjev traktorjev in samovoznih kmetijskih strojev.......................150 15.1.2 Sodobne tehnologije za zagotavljanje manjše porabe goriva traktorskih motorjev.......................................................................................................151 15.1.3 Usklajenost strojev glede opravil.................................................................151 15.1.4 Vzdrževanje strojev.....................................................................................152 15.1.5 Delovanje traktorskega motorja v prostem teku...........................................152 15.1.6 Tlak zraka v pnevmatikah............................................................................152 15.1.7 Uravnavanje tlaka zraka v pnevmatiki glede trenutnega stanja podlage......153 15.1.8 Pravilno prestavljanje traktorskega menjalnika............................................153 15.1.9 Uporaba reverzibilnega ventilatorja..............................................................154 15.1.10 Zmanjševanje porabe goriva v obdelavi tal..................................................154 15.1.11 Zmanjševanje porabe goriva s priključnimi stroji, ki so gnani prek priključne gredi traktorja...............................................................................................155 15.1.12 Zmanjševanje porabe energije s pravilnim vzdrževanjem rezil na različnih strojih...........................................................................................................156 15.1.13 Zmanjševanje porabe goriva z združevanjem delovnih operacij v obdelavi tal 156 15.1.14 Zmanjševanje porabe goriva v transportu....................................................157 15.1.15 Možnosti za zmanjševanje porabe električne energije.................................157 15.1.16 Hlajenje mleka.............................................................................................160 15.1.18 Uporaba obnovljivih virov energije na kmetiji...............................................161 15.1.19 Uporaba alternativnih goriv..........................................................................161 15.1.20 Bioplinske tehnologije..................................................................................164 15.1.21 Možnosti uporabe biometana za pogon traktorjev in kmetijskih samovoznih strojev..........................................................................................................166 15.1.22 Traktorji na biometan...................................................................................166 16 CERTIFIKACIJSKA SHEMA ZA KMETIJSKE PRIDELKE IN ŽIVILA........................174 16.1 Analiza stanja na področju certifikacijskih shem vezanih na ogljični odtis v Evropi in svetu.................................................................................................174 16.2 Ogljični odtis....................................................................................................175 16.3 Sklepi glede označevanja produktov.............................................................176 17 ZAKLJUČEK...............................................................................................................177 - Ogljični odtis sadjarsko vinogradniške pridelave........................................179 - Ogljični odtis vrtnarske pridelave.................................................................180 - Ogljični odtis živinorejske pridelave.............................................................180 18 VIRI.............................................................................................................................183 Slike Slika 1: Izpusti toplogrednih plinov po glavnih kategorijah plinov v Sloveniji.........................21 Slika 2: Struktura emisij toplogrednih plinov po sektorjih v Sloveniji v letu 2011...................23 Slika 3: Emisije TGP iz sektorja kmetijstva v Sloveniji za obdobje 1996-2011 ......................24 Slika 4: Struktura izpustov toplogrednih plinov v kmetijstvu v letu 2011 (vir: Agencija Republike Slovenije za okolje, 2013.)...................................................................24 Slika 5: Blok diagram življenskega cikla silažne koruze.....................................................29 Slika 6: Blok diagram življenskega cikla pšenice..................................................................31 Slika 7: Blok diagram življenskega cikla oljne ogrščice, predelava zrnja v olje......................33 Slika 8: Blok diagram življenskega cikla jabolke...................................................................35 Slika 9: Blok diagram življenskega cikla hruške....................................................................37 Slika 10: Blok diagram življenskega cikla oljk.......................................................................38 Slika 11: Blok diagram življenskega cikla - vinogradništvo....................................................40 Slika 12: Blok diagram življenskega cikla paradižnika..........................................................42 Slika 13: Blok diagram življenskega cikla paprike.................................................................43 Slika 14: Blok diagram življenskega cikla proizvodnje mleka................................................45 Slika 15: Blok diagram življenskega cikla govedoreje - pridelava za meso...........................46 Slika 16: Blok diagram življenskega cikla - prašičereja.........................................................47 Slika 17: Blok diagram življenskega cikla perutninarstva - meso..........................................49 Slika 18: Blok digram življenskega cikla perutninarstva - jajca.............................................50 Slika 19: Dotakanje goriva po opravljeni delovni operaciji.....................................................52 Slika 20: Merilnik porabe električne energije.........................................................................54 Slika 21: Interni traktorski transport pridelka grozdja pri ročnem obiranju.............................64 Slika 22: Blok diagram pridelave zelja..................................................................................65 Slika 23: Mehanizirano spravilo zelja....................................................................................66 Slika 24: Transport zelja iz njive...........................................................................................67 Slika 28: Procesiranje zelja..................................................................................................67 Slika 29: Blok diagram za pridelavo čebule..........................................................................68 Slika 30: Spravilo čebule je lahko ročno ali mehanizirano.....................................................69 Slika 37: Blok diagram pridelave paradižnika.......................................................................70 Slika 38: Prekopavanje tal s prekopalnikom (frezo) v rastlinjaku...........................................71 Slika 40: Blok diagram pridelave paprike..............................................................................72 Slika 41: Blok diagram pridelave kumar................................................................................73 Slika 42: Poraba energije, ki nastane po zaključeni reji govejih pitancev..............................79 Slika 44: Pridobivanje rastlinskega olja na decentralizirani način s postopkom hladnega stiskanja...............................................................................................................84 Slika 45: Proces proizvodnje moke.......................................................................................86 Slika 46: Proces proizvodnje kruha.......................................................................................87 Slika 47: Predelava belega grozdja v belo vino....................................................................88 Slika 48: Predelava grozdja na kmetiji..................................................................................88 Slika 49: Predelava rdečega grozdja v rdeče vino................................................................89 Slika 50: Predelava oljk v oljčno olje.....................................................................................90 Slika 51: Predelava mleka v različne mlečne izdelke ter procesi, ki se uporabljajo pri predelavi...............................................................................................................91 Slika 52: Proces proizvodnje sadnega soka - jabolčnega ali hruškovega soka.....................93 Slika 53: Proces proizvodnje sadne čežane.........................................................................94 Slika 54: Proces pridobivanja sadnih rezin...........................................................................95 Slika 55: Proces proizvodnje moke.......................................................................................96 Slika 56: Proces proizvodnje kruha.......................................................................................97 Slika 57: Predelava govejega mesa......................................................................................98 Slika 43: Poraba energije, ki nastane po zaključeni reji v prašičereji.....................................98 Slika 58: Predelava prašičjega mesa..................................................................................100 Slika 57: Shematični prikaz koncepta za izračun emisij TGP pri pridelavi pridelkov v poljedelstvu, sadjarstvu, vinogradništvu in vrtnarstvu.........................................106 Slika 58: Shematični prikaz koncepta za izračun emisij TGP pri živinoreji.........................107 Slika 59: Shematični prikaz procesa...................................................................................108 Slika 60: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave v kmetijstvu...........................110 Slika 61: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave koruze za zrnje......................111 Slika 62: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave koruze za silažo.....................112 Slika 63: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave oljne ogrščice ali sončnice.....113 Slika 64: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave sadja.....................................114 Slika 65: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave grozdja..................................115 Slika 66: Shematični prikaz blokovnega koncepta prireje mleka.........................................116 Slika 67: Emsije TGP poljedelskih pridelkov za konvencionalno pridelavo.........................118 Slika 68 Slika 69 Slika 70 Slika 71 Slika 72 Slika 73 Slika 74 Slika 75 Slika 76 Slika 77 Slika 78 Slika 79 Slika 84 Slika 81 Slika 82 Slika 83 Slika 86 Slika 88 Slika 89 Slika 90 Slika 91 Slika 92 Slika 94 Slika 95 Slika 96 Slika 97 Slika 98 Emisije TGP poljedelskih pridelkov za integrirano pridelavo.................................120 Emisije TGP poljedelskih pridelkov za ekološko pridelavo...................................121 Emisije TGP določene za tri velikosti kmetij v primeru konvencionalne sadjarske pridelave.............................................................................................................122 Emisije TGP določene za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) v primeru integrirane sadjarske pridelave...........................................................................123 Emisije TGP določene za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) v primeru ekološke sadjarske pridelave..............................................................................123 Emisije TGP določene za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) v primeru konvencionalne vinogradniške pridelave............................................................125 Ogljični odtis določen za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) v primeru integrirane vinogradniške pridelave....................................................................125 Ogljični odtis določen za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) v primeru ekološke vinogradniške pridelave.......................................................................126 Emisije TGP vrtnarskih pridelkov za konvencionalno pridelavo............................128 Emisije TGP vrtnarskih pridelkov za integrirano pridelavo....................................129 Emisije TGP vrtnarskih pridelkov za ekološko pridelavo......................................130 Ogljični odtis govejega mesa pri konvencionalnem in ekološkem načinu reje......131 Emisije TGP za konvencionalno in ekološko rejo in procesiranje prašičega mesa. ...........................................................................................................................131 Ogljični odtisi prireje mleka pri konvencionalni in ekološki reji živali.....................132 Emisije TGP prepeljanega izdelka oz. pridelka....................................................136 Emisije TGP za proizvodnjo pekarskih izdelkov...................................................137 Emisije TGP za konvencionalno in ekološko rejo in procesiranje govejega mesa. ...........................................................................................................................144 Primer baze podatkov za izračun ogljičnih odtisov...............................................147 Prikaz strani za uporabnike pri kalkulatorju ogljičnih odtisov v kmetijstvu.............148 Prenosni merilnik porabe električne energije........................................................158 Uporaba bioplina oziroma biometana iz kmetijske bioplinske naprave.................164 Traktor, ki ga poganja metan ali biometan (vir: New Holland)..............................167 Zmanjšanje porabe kurilnega olja pri rastlinjakih glede na uporabo ukrepov za varčevanje z energijo...........................................Napaka! Zaznamek ni definiran. Poraba kurilnega olja pri starem in novem rastlinjaku..........................................171 Osvetlitev rastlinjakov lahko z uporaba LED luči.................................................172 Uporaba obnovljivih virov v rastlinjakih.................................................................172 Uporaba obnovljivih virov energije v rastlinjakih paradižnika Renkovci........Napaka! Zaznamek ni definiran. Tabele Tabela 1: Vplivni faktorji v primerjavi s CO2 (globalno segrevanje potenciali, vir: IPCC 1996)...............................................................................................................20 Tabela 2: Emisije TGP v kt CO2ekv. po sektorjih v Sloveniji v obdobju 2000-2011 ..........22 Tabela 3: Rezultati merjenja porabe goriva na šest vzorčnih kmetij na različnih lokacijah51 Tabela 4: Meritve porabe goriva pri pridelavi silažne koruze na dveh različnih lokacijah, kmetija A (Male Žablje pri Ajdovščini), kmetijsko posestvo B (Loka pri Mengšu) . ......................................................................................................................53 Tabela 5: Povprečna poraba goriva za različne delovne operacije (primer porabe goriva iz petih vzorčnih kmetij na različnih lokacijah.......................................................58 Tabela 6: Poraba goriva za sušenje različnih količin pridelka...........................................60 Tabela 7: Tabela 8: Tabela 9: Tabela 10: Tabela 11: Tabela 12: Tabela 13: Tabela 14 Tabela 18 Tabela 19 Tabela 20: Tabela 21 Tabela 22: Tabela 23: Tabela 24: Tabela 25: Tabela 26: Tabela 27: Tabela 28: Tabela 29: Tabela 30: Tabela 31 Tabela 32 Povprečna poraba goriva za različne delovne operacije v trajnih nasadih v sadjarsko vinogradniški pridelavi (primer porabe goriva iz vzorčnih kmetij)......64 Poraba goriva za izbrane delovne operacije v vrtnarstvu.................................74 Primer porabe električne energije za izbrane delovne operacije v rastlinjaku za pridelavo paradižnika.......................................................................................74 Poraba energije v proizvodnji mleka (kWh/kg) mleka pri konvencionalnem načinu reje živali (vir podatkov: podatki KIS Oddelek za kmetijsko tehniko in energetiko in literatura)....................................................................................76 Poraba energije v proizvodnji mleka (kWh/kg) mleka pri ekološkem načinu reje živali (vir podatkov: KIS Oddelek za kmetijsko tehniko in energetiko in literatura).........................................................................................................77 Poraba energije v reji pitancev (kWh/kg mesa) pri konvencionalnem načinu reje živali za različne velikosti črede (vir podatkov: podatki KIS Oddelek za kmetijsko tehniko in energetiko in literatura)....................................................................78 Poraba energije v reji pitancev (kWh/kg) mesa pri ekološkem načinu reje živali za različne velikosti črede (vir podatkov: KIS Oddelek za kmetijsko tehniko in energetiko in literatura)....................................................................................78 Poraba celotne energije za pridelavo kilograma govejega mesa glede na način pridelave in glede na velikost črede (vir podatkov: KIS Oddelek za kmetijsko tehniko in energetiko).......................................................................................79 Poraba energije pri predelavi mleka v mlečne izdelke za mlekarne..................92 Poraba energije za proizvodnjo različnih končnih produktov..........................101 Poraba goriva za tovorna vozila različne nosilnosti........................................102 Emisije TGP poljedelskih pridelkov določene za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) in dva načina setve (konvencionalna pridelava)....................119 EmisijeTGP poljedelskih pridelkov določene za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) in dva načina setve (integrirana pridelava)............................119 Emisije TGP poljedelskih pridelkov določeni za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) in dva načina setve (ekološka pridelava)............................................120 Poraba goriva za vozila različne nosilnosti.....................................................135 Poraba goriva in emisije CO2 v transportu kmetijskih pridelkov (polna uporaba 100 % zasedenost, normalna uporaba 70 % ali 45 % zasedenost tovornega vozila)............................................................................................................135 Poraba goriva in emisije TGP v transportu kmetijskih pridelkov.....................136 Emisije TGP pri cestnem transportu blaga po kapaciteti tovornjakov.............149 Vlečna sila za traktor Deutz - Fahr DX 4.70, pnevmatike: zadaj 20,8 R 38; spredaj 16,9 R 26, zdrs 25 %, tla peščena (po Profi special)........................153 Emisije CO2 v konvencionalni pridelavi grozdja..............................................168 Emisije CO2 v integrirani pridelavi grozdja (scenarij 1),...................................169 Emisije CO2 v integrirani pridelavi grozdja (scenarij 2),..................................169 Emisije CO2 v ekološki pridelavi grozdja........................................................170 1 Povzetek raziskovalnega projekta LCA (angl. kratica od Life cycle assesment, slov. ocena življenskega cikla) se tradicionalno uporablja za analizo industrijskih proizvodnih sistemov, v zadnjih letih pa tudi pri oceni okoljskega vpliva kmetijstva. LCA je računski sistem, ki opisuje in kvantificira indikatorje okoljske sprejemljivosti in merljivosti. Kmetijstvo tudi samo prispeva znaten delež emisij toplogrednih plinov, zato bo v prihodnosti soočeno tudi s precejšnjimi zahtevami za zmanjševanje emisij. Vpliv kmetijstva na klimatske spremembe je dvojni, kot ponor in obenem vir ogljikovega dioksida. Ogljikov dioksid se veže iz atmosfere in pretvarja v ogljik vezan v rastlinah, ki se pri razkroju ponovno vrača v atmosfero. Rastline so sposobne vezati ogljikov dioksid iz atmosfere in ga uskladiščiti kot ogljik v strukturi rastline in v samih tleh. Za kmetijstvo bo največji izziv najti pravo ravnotežje med prilagajanjem kmetijske pridelave in zagotavljanjem zadostnih količin hrane in energetskih surovin ter zmanjševanjem emisij toplogrednih plinov. Najpomembnejši toplogredni plini so ogljikov dioksid, metan in dušikovi oksidi. Ogljikov dioksid se v kmetijstvu sprošča zaradi rabe fosilnih goriv za pogon kmetijskih strojev in druge namene (proizvodnji mineralnih gnojil, procesiranju, predelavi kmetijskih pridelkov, skladiščenju, hlajenju itn.), del pa zaradi izgub organske mase pri neustrezni rabi in obdelavi tal. Uporaba kmetijske mehanizacije pri konvencionalnem kmetovanju zahteva zaradi ločenih delovnih operacij veliko število prehodov, ki povzročajo večjo porabo energije in emisije toplogrednih plinov. Gospodarna in ekološko naravnana kmetijska pridelava, ki sedaj prihaja v ospredje pa postavlja še dodatne zahteve: zmanjšati stroške dela in energije za obdelavo tal (zmanjševanje emisij toplogrednih plinov, ki nastanejo, kot posledica delovanja kmetijske mehanizacije, uporabe mineralnih gnojil in pesticidov itn.) ter skrčiti intenzivno obdelavo tal le na nujne ukrepe. Za kmetijski pridelek oziroma končni izdelek je pomembno, da je njegov okoljski odtis čim nižji, kar je možno dosegati s sodobno tehnologijo pridelave, predelave in končnega skladiščenja izdelka. Pomemben vpliv na porabo energije ima tudi uporaba mineralnih gnojil, pesticidov ter transportne razdalje. Določen je okoljski odtis slovenskega kmetijstva in živilsko pridelovalne industrije na osnovi modelnih izračunov in meritev. Definirani so življenski cikli najbolj značilnih pridelkov v poljedelstvu, sadjarstvu, vinogradništvu in vrtnarstvu ter živinoreji. Upoštevana je poraba energije za posamezne faze, v življenjskem ciklu pridelka ali živali, kot so pridelava, transport, predelava, skladiščenje in dodelava kmetijskih izdelkov v živilsko pridelovalni industriji. Merjena je poraba energije na desetih vzorčnih kmetijah, ki so usmerjene v poljedelsko, živinorejsko, sadjarsko, vinogradniško, vrtnarsko in mešano pridelavo. Narejena je energetska analiza porabe dizelskega goriva in električne energije za kmetijske stroje. V analizi je zajeta tudi poraba goriv in električn energije v proizvodnji končnih produktov živilsko predelovalne industrije: moke in pekarskih izdelkov, olja, mlečnih izdelkov, svežega mesa, trajnih mesnih izdelkov, perutnine, zmrznjene zelenjave in sadja, sokov itn. Kreirana je obsežna baza podatkov (kmetijski postopki, tipi strojev, poraba energije, poraba mineralnih in organskih gnojil itn.). Emisije toplogrednih plinov, ki nastanejo zaradi uporabe organskih in mineralnih gnojil so preračunane na ekvivalent ogljikovega dioksida (CO2ekv). Za poljedelsko, sadjarsko vinogradniško in vrtnarsko pridelavo je pri konvencionalni pridelavi predvidena uporaba mineralnih gnojil, pri integrirani kombinacija mineralnega gnojila in organskega gnojila in pri ekološki organskega gnojila. Seštevek emisij CO2, ki nastanejo zaradi uporabe goriva in ekvivalentnih emisij CO2 iz gnojil uporabljenih v procesu pridelave, da končno emisijo pridelave. Ugotovili smo, da so emisije CO2ekv./t pridelka pri ekološki poljedelski pridelavi višje v primerjavi z emisijami v konvencionalni in integrirani pridelavi. V sadjarstvu in vinogradništvu so emisije CO2ekv./t pridelka, najnižje pri integrirani, višje pri konvencionalni ter najvišje pri ekološki pridelavi. V živinoreji je pri reji živali za meso ugotovljeno, da so emisije CO2ekv./kg mesa v primeru govedoreje nižje pri konvencionalni reji v primerjavi z ekološko, v prašičereji in perutninarstvu pa približno enake pri obeh načinih reje. Za mlekarstvo so emisije CO2ekv./kg mleka višje pri ekološki reji v primerjavi s konvencionalno. V vrtnarstvu smo ugotovili, da so emisije CO2ekv./t pridelka najnižje pri konvencionalni, nekoliko višje pri integrirani in najvišje pri ekološki pridelavi. Pri vseh pridelavah se ugotovljene emisije še dodatno zvišajo zaradi predelave v končne produkte in transporta. Emisije CO2 zaradi transporta produktov do mesta predelave so določene na osnovi uporabe tovornih vozil različnih nosilnosti in različnih transportnih razdalj. Emisije CO2/tkm, so nižje pri uporabi tovornih vozil večje nosilnosti. Izdelan je računalniški kalkulator za določanje okoljskega odtisa slovenskega kmetijstva in končnih kmetijskih pridelkov. Pripravljen je nabor ukrepov za znižanje sedanjega okoljskega odtisa kmetijstva in živilsko predelovalne industrije ter podlage za oblikovanje certifikacijske sheme za kmetijske pridelke. V projektu so: - Kreirane baze podatkov za slovensko kmetijsko pridelavo. - Določene metodologije za izračun okoljskega oziroma ogljičnega odtisa domačega kmetijstva - Izračunan okoljski odtis za ekološko, integrirano in konvencionalno pridelovanje ter za nabor pomembnejših kmetijskih pridelkov oziroma živil pridelanih v Sloveniji. - Definiran nabor ukrepov za znižanje sedanjega okoljskega odtisa kmetijstva - Narejen kalkulator za določanje okoljskega odtisa kmetijstva - Izdelane podlage za oblikovanje nove certifikacijske sheme za kmetijske pridelke oziroma živila, ki bo vsebovala okoljske vplive vseh inputov in outputov. Life cycle assessment (LCA) is traditionally used for the analysis of industrial production systems in recent years as well as to assess the environmental impact of agriculture. LCA is a computational system, describing and quantifying the environmental acceptability of indicators and it is also measurable. Agriculture itself contributes a significant share of greenhouse gases, and it will in future be faced with significant emissions reduction requirements. The impact of agriculture on climate change is double as both sink and source of carbon dioxide. Carbon dioxide binds from the atmosphere and converts in the carbon in plants which is returning after the breakdown of plant in the atmosphere. Plants are able to bind carbon dioxide from the atmosphere, and stored as carbon in the structure of plants and the soil itself. For agriculture, the biggest challenge is to find the right balance between adapting agricultural production and provision of adequate quantities of food and energy resources and also reducing greenhouse gas emissions. The most important greenhouse gases are carbon dioxide, methane and nitrous oxides. Carbon dioxide is emitted in agriculture due to the use of fossil fuels to power farms machinery and other purposes (production of mineral fertilizers, plant processing, processing of agricultural products, storage, cooling, etc.). Part of the loss of organic mass in the inappropriate use and treatment of the soil. The use of agricultural machinery in conventional farming requires the separate working operations, a large number of passages that influence on higher energy consumption and also greenhouse gas emissions. Moreover, the additional greenhouse gases are emitted due to loss of organic mass in the inadequate use and treatment of the soil (especially with conventional soil tillage operations). Economical and ecologically oriented agricultural production, which now comes to the first line, puts additional requirements: reduce labor costs and energy conservation for soil tillage (reducing greenhouse gas emissions generated as a result of use of agricultural mechanization, use of mineral fertilizers and pesticides, etc.), intensive treatment of soil must be reduced only to emergency measures. For agricultural and livestock production it is very important that finished product has environmental footprint as low as possible, which can be achieved with modern technology of production, processing and storage of the finished product. Significant impact on energy consumption has the use of fertilizers, pesticides and influence of transport distances. Carbon footprint of Slovenian agricultural production and agro processing industries on the basis of model calculations and measurements of energy consumption in diffferent agricultural operations was determined. Defined were life cycles of most typical crops in arable farming, fruit growing, horticulture, viticulture and livestock breeding. Energy consumption was determined for each phase in the life cycle of the agricultural crops or animals. Measured was the energy consumption on ten Slovenian pilot farms which are focused on different agricultural production. Energy analysis of the use of mineral diesel fuel, gas and electricity for agricultural machinery was made. The energy analysis also covers the use of fuels and electricity in the production of the end products of the food processing industry: flour and bakery products, vegetable oils, dairy products, fresh meat, stable meat products, poultry, frozen vegetables and fruits, juices, etc. Created was a large database (agricultural practices, types of machines, energy consumption, consumption of mineral and organic fertilizers, etc.). Greenhouse gas emissions resulting from the use of organic and mineral fertilizers are converted to carbon dioxide equivalent (CO2 eq.). For in the case of conventional production predicted was use of mineral fertilizers, in integrated agricultural production, combination of mineral and organic fertilizers and in organic agricultural production only organic fertilizers. The sum of CO2 equivalent emissions resulting from fuel use and CO2 equivalent emissions from fertilizers used in the agricultural production process (arable farming, viticulture, fruit growing and horticultural production) resulted in the final emissions. Emissions of CO2eq./t yields in organic agricultural production increased in comparison with emissions of CO2eq./t yields in conventional and integrated farming. In the horticulture and viticulture emissions of CO2e/ton of yield are the lowest in integrated, higher in conventional and highest in organic production. In livestock for meat it was estimated that emissions CO2e/kg meat in the case of cattle are lower in conventional breeding, compared with organic breeding. Emissions CO2e/kg meat in pig and poultry production are approximately the same for both types of farming. Dairy emissions, CO2eq./kg milk are higher in organic farming compared with conventional farming. In horticulture emissions of CO2e/t yields are the lowest in conventional production, slightly higher in the integrated and highest in organic production. In all types of production emissions of CO2 increase due to processing into finished products and transportation. CO2 emissions from transport products to the place of processing are based on the use of commercial vehicles of different load capacity and different transport distances. CO2/tonne km emissions are lower with the use of commercial vehicles with higher load capacity. Computer calculator for determining the environmental footprint of Slovenian agriculture and finished agricultural products was developed. Set of measures to reduce the current environmental footprint of agriculture and agro industry was made and the basis for the creation of certification schemes for agricultural products in Slovenia. Results of project: - Created databases for the Slovenian agricultural production. - Determined was methodology for calculating the environmental and carbon footprint of domestic agriculture - Calculated was the carbon footprint for organic, integrated and conventional production and the range of important agricultural products and foodstuffs produced in Slovenia. - Defined was the set of measures to reduce the current environmental footprint of agriculture - Computer calculator was made to determine the environmental footprint of agriculture - Development of the ground for a new certification schemes for agricultural products or food that will contain the environmental impact of all inputs and outputs in production 2 Opis problema in ciljev Kmetijstvo samo prispeva znaten delež emisij toplogrednih plinov, zato bo v prihodnosti soočeno tudi s precejšnjimi zahtevami za zmanjševanje emisij toplogrednih plinov. Vpliv kmetijstva na klimatske spremembe je dvojni, kot ponor in obenem vir ogljikovega dioksida. Ogljikov dioksid se veže iz atmosfere in pretvarja v ogljik vezan v rastlinah, ki se pri razkroju ponovno vrača v atmosfero. Rastline so sposobne vezati ogljikov dioksid iz atmosfere in ga uskladiščiti kot ogljik v strukturi rastline in v samih tleh. Za kmetijstvo bo največji izziv ustvariti pravo ravnotežje med zagotavljanjem zadostnih količin hrane in energetskih surovin ter prilagajanjem kmetijstva glede zmanjševanja emisij toplogrednih plinov. Najpomembnejši toplogredni plini so ogljikov dioksid, metan in dušikovi oksidi. Ogljikov dioksid se v kmetijstvu sprošča zaradi rabe fosilnih goriv za pogon kmetijskih strojev in druge namene (proizvodnji mineralnih gnojil, različnih procesih, predelavi kmetijskih pridelkov, skladiščenju, hlajenju itn.), del pa zaradi izgub organske mase pri neustrezni rabi in obdelavi tal. Gospodarna in ekološko naravnana kmetijska pridelava, ki sedaj prihaja v ospredje pa postavlja še dodatne zahteve: zmanjšati stroške dela in energije za pridelavo (zmanjševanje emisij toplogrednih plinov, ki nastanejo, kot posledica delovanja kmetijske mehanizacije, uporabe mineralnih gnojil in pesticidov itn.). Sodoben način pridelave hrane povzroča velike emisije toplogrednih plinov ter odpadnih /stranskih produktov. Gospodarna in ekološko naravnana kmetijska pridelava, ki sedaj prihaja v ospredje pa postavlja še dodatne zahteve: zmanjšati stroške dela in vnosa energije (zmanjševanje emisij toplogrednih plinov, ki nastanejo, kot posledica delovanja kmetijske mehanizacije, uporabe mineralnih gnojil in pesticidov itn.) ter skrčiti intenzivno obdelavo tal le na nujne ukrepe. Vprašanja varstva okolja so v Sloveniji opredeljena predvsem skozi okoljsko občutljiva območja. Za Slovenijo je namreč značilen velik delež območij, ki so deležna posebnega režima upravljanja z vidika varovanja okolja, kar seveda vpliva na kmetovanje. V skladu z določbami nitratne direktive je celotno ozemlje Slovenije določeno kot ranljivo območje za onesnaževanje z dušikovimi spojinami, ki zahteva posebno varstvo (vodovarstvena območja predstavljajo več kot 20 % oziroma 442.822 ha ozemlja Slovenije). V Sloveniji je v letu 2007 ogljikov dioksid prispeval 82 %, metan 11 % in didušikov oksid 6 %, ostali toplogredni plini pa 1 % vseh emisij izraženo v ekvivalentu ogljikovega dioksida. Strokovnjaki ugotavljajo, da so možnosti za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov iz kmetijstva praktično na vseh kritičnih točkah proizvodnje, kjer ti nastajajo, zato so nove izboljšane in učinkovitejše tehnologije bistven potencialni dejavnik za zmanjševanje emisij toplogrednih plinov. Kmetija glede proizvodne usmeritve poleg hrane, surovine za proizvodnjo energije ali uporabo v industrijske namene, proizvaja tudi stranske produkte, ki v veliko primerih lahko prispevajo povečani emisiji toplogrednih plinov. Toplogredni plini se količinsko in po sestavi razlikujejo glede velikosti in usmeritve kmetije (živinorejska, poljedelska, mešana pridelava). Tipičen produkt živinorejsko usmerjene kmetije je gnoj oziroma gnojevka, ki pri skladiščenju sprošča toplogredne pline (metan, amonijak itn.), odpadna voda itn. Poleg tega na kmetijah usmerjenih v rastlinsko pridelavo nastajajo tudi drugi odpadki, kot so npr. rastlinski ostanki (npr. zelena rez, kuhinjski odpadki, žetveni ostanki, produkti čiščenja podrasti itn.). Vse lahko na določeni način predelamo tako, da so emisije toplogrednih plinov eliminirane ali so bistveno nižje. Pri tem, v večini primerov lahko pridobivamo tudi energijo, ki jo uporabljamo za proizvodnjo hrane, surovin za energetske potrebe oziroma industrijsko predelavo v različne surovine (naravne vlaknine, barvila, izolacijske materiale itn.). Z zmanjševanjem ali eliminiranjem energetske odvisnosti kmetije od energije fosilnih goriv in električne energije iz javnega električnega omrežja (energijske izgube pri prenosu električne energije na večje daljave; električna energija, ki ni proizvedena iz obnovljivih virov energije prispeva večjem deležu toplogrednih plinov v proizvodnji hrane) lahko dodatno prispevamo ohranjanju okolja ter zmanjševanju ogljičnega odtisa pri proizvodnji hrane in drugih surovin iz kmetijske biomase. Za kmetijski pridelek oziroma končni izdelek je pomembno, da je njegov okoljski odtis čim nižji, kar je možno dosegati s sodobno tehnologijo pridelave, predelave in končnega skladiščenja izdelka. Pomemben vpliv na porabo energije ima tudi uporaba mineralnih gnojil, pesticidov ter transportne razdalje pridelkov oziroma končnih kmetijskih izdelkov. V živinorejski pridelavi oziroma proizvodnji mleka so v zadnjih letih znižane emisije toplogrednih plinov C02, ne samo zaradi potreb po njihovem zniževanju ampak tudi, kot posledica zniževanja stroškov proizvodnje. 3 Kratek povzetek ključnih ugotovitev iz literature Globalno kmetijstvo in krčenje gozdov povzroča 31 % antropogenih emisij toplogrednih plinov (IPCC). Poročilo FAO iz 2010 navaja, da so globalne emisije toplogrednih plinov iz proizvodnje, procesiranja in transporta mleka znašale 2,7 % antropogenih emisij toplogrednih plinov. Prvo poročilo, ki so ga pripravili v FAO leta 2006, pa je navajalo precej višjo številko za emisije toplogrednih plinov iz proizvodnje, procesiranja in transporta mleka in to 18 % od vseh antropogenih emisij toplogrednih plinov. Bila je povzročena tudi kampanja proti ogljikovem odtisu mlečnih izdelkov, ki so bili transportirani v različne države. To so bili tako imenovani prehranski kilometri, ki imajo samo en delež ogljikovega odtisa izdelka (Bertrand in sodelavci). V Sloveniji je v letu 2007 ogljikov dioksid prispeval 82 %, metan 11 % in didušikov oksid 6 %, ostali toplogredni plini pa 1 % vseh emisij izraženo v ekvivalentu ogljikovega dioksida (Mekinda, Majaron 2009). Izpusti toplogrednih plinov iz kmetijstva so neposredni (npr. nastajanje metana pri fermentaciji v prebavilih domačih živali in pri skladiščenju živinskih gnojil ter nastajanje didušikovega oksida pri skladiščenju živinskih gnojil, pri gnojenju z živinskimi in mineralnimi gnojili, na paši, pri biološki fiksaciji dušika, pri razkrajanju žetvenih ostankov in pri obdelovanju histosolov) in posredni (npr. kot posledica odlaganja amoniaka in NOx iz ozračja ter kot posledica izpiranja dušikovih snovi v podtalnico in vodotoke). Metan nastaja pri fermentaciji krme v prebavilih domačih živali in med skladiščenjem živinskih gnojil. Zaradi relativno velike črede in zaradi posebnosti v prebavi, prispeva v Sloveniji približno 80 % izpustov metana govedoreja. Največ didušikovega oksida nastane med skladiščenjem živinskih gnojil in zaradi gnojenja z živinskimi in mineralnimi gnojili. Zelo veliko didušikovega oksida prispevajo tudi posredni izpusti, ki so posledica izpiranja dušikovih spojin v podtalnico in vodotoke. Slovenska zakonodaja izpustov toplogrednih plinov v kmetijstvu ne obravnava posebej. Izjema so velike prašičje in perutninske farme, ki so dolžne po IPPC direktivi delovati po načelu »najboljših razpoložljivih postopkov«. Posredno varujejo ozračje nekateri predpisi, ki so namenjeni varovanju voda in tal, predvsem Uredba o mejnem vnosu nevarnih snovi in gnojil v tla. Strokovnjaki ugotavljajo, da so možnosti za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov iz kmetijstva praktično na vseh kritičnih točkah proizvodnje, kjer ti nastajajo, zato so nove izboljšane in učinkovitejše tehnologije bistven potencialni dejavnik za zmanješvanje emisij (Smith in sodelavci). Dosedanje raziskave o strukturi rabe energije v kmetijstvu kažejo, da predstavlja večji del energijske porabe v slovenskem kmetijstvu gorivo za pogon kmetijskih strojev - traktorjev in samovoznih kmetijskih strojev (49,6 %), sledi energija za druge delovne procese v kmetijstvu. Večja poraba energije v sektorju kmetijstva v Sloveniji je rezultat zastarelosti strojnega parka, razdrobljenosti kmetijskih zemljišč, tradicionalnega načina obdelave tal itn. Poleg tega je ocenjeni prispevek kmetijstva na približno 10 % emisij toplogrednih plinov (Poje in sodelavci). Uporaba energije je definirana, kot fosilna energija merjena v J. Uporaba energije (angl. kratica EU - energy use) je definirana, kot neto energija uporabljena za proizvodnjo kmetijskega pridelka dokler ni prodan in zapusti kmetijo oziroma je uporabljen, kot krma v živinoreji (Dalgaard in sodelavci 2001). Uporaba energije se lahko razčleni na direktno in indirektno energijo. Direktna energija (EUdirektna) predstavlja vnos energije v kmetijsko proizvodnjo. Ko se omenjeni vnos energije lahko direktno pretvori v energetske enote (porabljeno mineralno dizelsko gorivo, maziva, energija UNP ali zemeljskega plina za dosuševanje, električna energija za naknadno procesiranje pridelka itn.). Indirektna energija (EUindirektna) je energija, ki je porabljena v proizvodnji vnosov uporabljenih v proizvodnji kmetijskega pridelka, ti vnosi pa ne morejo biti direktno pretvorjeni v energetske enote (stroji, gnojila in fito farmacevtska sredstva). Celotna energija za pridelavo kmetijskega pridelka se (Dalgaard in sodelavci 2001) lahko predstavi s pomočjo enačbe (1). EUpridelka EUdirektna + EUindirektna EUpridelka = (EUdizel + EUostala) + EUindirektna (1) Različni avtorji poročajo, da je za porabo mineralnega dizelskega goriva za različne kmetijske operacije potrebno vzeti povprečne vrednosti, ker izmerjene vrednosti za porabo goriva, ki jih podajajo v l/ha ali kg/ha lahko zelo variirajo (Handler 2011; Dalgaard 2001). Poraba energije se pri konvencionalni obdelavi tal giblje od 1850 MJ/ha do 2550 MJ/ha. Pri minimalni obdelavi tal brez oranja (odpade uporaba lemežnega pluga) in uporabi pasivnih ali aktivnih (gnanih prek priključne gredi traktorja) traktorskih priključnih strojev za osnovno in dopolnilno obdelavo tal in setev (obdelavo tal in setev se opravi v enem prehodu, ker sta stroj za obdelavo tal in sejalnica združena v en kombinirani stroj) se poraba energije giblje v razponu od 620 do 1200 MJ/ha. Pri »zero tillage« sistemu (uporaba sejalnice za direktno setev v strnišče) pa je poraba energije minimalna in znaša od 250 pa do 525 MJ/ha (Hernanz in Ortiz Canavate 1999). Energija, ki se porabi za pridelavo 1 kg pšenice je višja pri uporabi konvencionalnega sistema obdelave tal in setve in znaša 11,78 MJ/kg pridelka v primerjavi z direktno setvijo, kjer znaša 8,81 MJ/kg pridelka (Tabatabaeefar in sodelavci 2009). Konvencionalni sistem obdelave tal je zahteven s stališča porabe energije in delovnega časa. (Kovačev in sodelavci 2013) ugotavljajo, da je oranje z lemežnim plugom v osnovni obdelavi tal, najpomembnejši porabnik energije z 64 % od celotne porabe energije za obdelavo tal (osnovno in dopolnilno) in setev v poljedelstvu. Po teoriji verižnih reakcij vstopne snovi v končne produkte ne prehajajo neposredno temveč prek zaporedja vmesnih produktov. Pri popolnem zgorevanju goriv, ki vsebujejo ogljikovodike, teoretično nastajata samo ogljikov dioksid (C02) in vodna para (H20). Poleg tega vsebujejo produkti zgorevanja tudi odvečni kisik (O2) in dušik (N2). Ker pa zgorevanje ni nikoli popolno, je v izpušnih plinih še veliko drugih produktov (Gruden 2011). Za celotne emisije Co2 in drugih toplogrednih plinov, ki so nastali v procesu zgorevanja motorjev z notranjim zgorevanjem se da določiti ekvivalentna količina Co2, ki je potrebna da povzroči efekt toplogrednega plina. Ta količina je izražena z enoto kilogram ogljikovega dioksida -ekvivalent (kg C02ekv). Emisije mineralnega dizelskega goriva znašajo 3,18 kg CO2ekv./kg goriva oziroma 2,67 kg C02ekv./l goriva (Guidelines to Defra/DECC's GHG Conversion Factors for Company Reporting, 2012). Zmanjšanje emisij toplogrednih plinov zaradi porabe goriva v kmetijstvu je možno doseči z racionalno oziroma učinkovito rabo energije in povečanjem izkoriščanja obnovljivih virov energije. Zmanjšamo jo lahko tako, da zmanjšamo porabo energije z novimi učinkovitimi tehnologijami v kmetijstvu, npr. v poljedelski pridelavi z minimalno obdelavo tal ali direktno setvijo. Za minimalno obdelavo tal je značilna redukcija globine obdelave in števila delovnih operacij oziroma števila prehodov strojev. Zaradi manjše porabe energije (manjša količina mineralnega dizelskega goriva ali biogoriva se porabi za pogon traktorskih agregatov) pri minimalni obdelavi tal in manjšega števila prehodov traktorskih agregatov je omogočena večja produktivnost (manjša poraba časa za izvedbo delovne operacije) in posledično boljša ekonomičnost celotne pridelave poljščin. Poleg tega je manjša obremenitev okolja s toplogrednimi plini in nastajajo minimalne mehanske poškodbe tal. V ekspolatacijskih pogojih (strnišče po spravilu koruze za zrnje) so opravljene meritve vlečne sile in porabe goriva traktorja ter procesirane količine koruznice s strojem za drobljenje oziroma razrez žetvenih ostankov za pripravo optimalnih pogojev za minimalno obdelavo tal ali direktno setev (Jejčič in sodelavci). Emisije toplogrednih plinov, ki niso direktne C02 emisije so posledica kompleksnih bioloških procesov v tleh, živalih in živalskeme gnoju. Svetovna proizvodnja mleka prispeva 3 % od celotnih antropogenih emisij toplogrednih plinov oziroma 4 %, ko je upoštevana poleg proizvodnje mleka tudi proizvodnja mesa (Gerber in sodelavci). Metan je pomemben toplogredni plin s potencialom globalnega segrevanja v primerjavi z ogljikovim dioksidom. V 100 letnem obdobju emisije metana bodo imele od 21 do 25 kraten vpliv (viri navajajo različne podatke) na segrevanje ozračja v primerjavi z emisijami ogljikovega dioksida z enako maso. Metan ima velik toplogredni učinek v kratkem času (življenjska doba mu znaša 8,4 let, v zemeljskem ozračju), ogljikov dioksid pa ima majhen učinek za daljše časovno obdobje (več kot 100 let). Zaradi omenjene razlike v efektu in časovnem obdobju, globalni potencial segrevanja metana v 20 letnem obdobju znaša 72. Direktne emisije dušikovega oksida N20 iz tal so rezultat mikrobnih nitrifikacijskih in denitrifikacijskih procesov, skupaj z ne biološko kemodenitrifikacijo. Nitrifikacija je aerobna mikrobna oksidacija amonijevih ionov v nitrate prek NH2OH in potem v nitrate. Mikrobna proizvodnja N20 je odvisna od prisotnosti zadostnih količin dušikovih substratov, to so amonij in nitrat. Dodajanje mineralnih dušičnih gnojil iz dušikovih in drugih virov dušika (npr. živalski gnoj, dušik vezan na rastlinske ostanke itn.) je prepoznano, kot glavni povzročitelj N20 emisij. Dodaten vir je še rastlinska masa v tleh. Amoniak povzroča zdravju ljudi, okolju in kmetijstvu precej škode. Kot sol se prenaša na velike razdalje -nastajajo drobni prašni delci, ki povzročajo bolezni dihal. Prispeva tudi h kislemu dežju in zakisovanju prsti. Z amoniakom se odlaga dušik v naravne ekosisteme in jih spreminja. Amoniak v velikih koncentracijah neposredno škoduje zdravju in počutju ljudi in domačih živali ter je neposredno strupen za rastline. Ne nazadnje pa izgubljamo z amoniakom v ozračje dušik, ki je dragoceno rastlinsko hranilo. Kmetijstvo prispeva veliko večino vseh izpustov amoniaka. Največ amoniaka se sprosti pri gnojenju z živinskimi gnojili, sledijo izpusti iz hlevov in na paši, izpusti med skladiščenjem živinskih gnojil in izpusti zaradi gnojenja z mineralnimi gnojili. Veliki izpusti pri gnojenju so med drugim tudi posledica dejstva, da skorajda nimamo strojev za pasovno porazdeljevanje ali zadelovanje gnojevke v tla. Pri gnojenju s temi stroji so izpusti precej manjši kot pri splošno razširjenem pršenju gnojevke. Vključujoč izpuste pri gnojenju z živinskimi gnojili, prispeva od kmetijskih panog največ amoniaka govedoreja (60,5 %), sledi pa ji prašičereja (18,7 %). Ogljični odtis kmetijskih izdelkov zmeraj vsebuje določen nivo nezanesljivosti, ker so emisije N2O in CH4 povezane z veliko nezanesljivostjo zaradi narave bioloških procesov, ki povzročajo emisije v tleh, gnoju in vampih prežvekovalcev (Rypdal and Winiwarter). Poleg tega obstajajo nezanesljivosti v ogljičnem odtisu mleka zaradi podatkov, ki se uporabljajo pri izračunih, (povprečna proizvodnja mleka, količina gnojila, količina krme itn.) ki so običajno vzeti kot povprečne vrednosti statističnih podatkov ali posnetih stanj na kmetijah. Te negotovosti v podatkih so zaradi nezadostne statistike in razlik v managmentu na različnih kmetijah, rezultat pa je variacija v proizvodnih podatkih različnih kmetij (Henriksson in sodelavci). Produkcijski parametri z največjim vplivom na ogljični odtis mleka so pridelek mleka (referenčna enota za vse emisije toplogrednih plinov), vsebnost suhe snovi v krmi, dušik v gnoju živali, odmerek dušika pri gnojenju in dizelsko gorivo v uporabi (Flysjö in sodelavci). Primerjava emisij CO2 za Švedsko (prevladuje vezana reja krav molznic, povprečno 9,5 mesecev v vezani reji, od tega mora krava biti obvezno na paši 2 do 4 mesece, kar je odvisno od regije, v nekaterih primerih ) in Novo Zelandijo (reja živali na prostem) je pokazala da ogljični odtis za 1 kg energijsko korigiranega mleka z vključenimi stranskimi produkti (telet in izločenih krav molznic) znaša 1 kg CO2 ekv. za Novo Zelandijo in 1,16 kg CO2 ekv. za Švedsko prirejo mleka. Glavni prispevek emisijam toplogrednih plinov pa so prispevali metan iz enterične fermentacije in emisije dušikovih oksidov iz gnojil (gnojilo in iztrebki, ki so prispeli direktno na tla), (Flysjö in sodelavci 2011). Emisije toplogrednih plinov - TGP v prašičereji nastanejo v pridelavi, predelavi in transportu. Največ emisij TGP prispeva proizvodnja krme za prašiče in to 60 %, glede deleža sledijo še emisije iz skladiščenja in procesiranja gnoja, ki znašajo 27 %, preostanek 13 % pa so emisije iz direktne in indirektne porabe energije v reji prašičev, procesiranja v klavnici in živilsko predelovalni industriji in transporta mesa ter enterične fermentacije. Od omenjenih 13 % emisij, na direktno in indirektno porabo energije v reji prašičev odpade 3 % emisij, na procesiranje v klavnici in živilsko predelovalni industriji in transport 6 % in enterično fermentacijo 3 % (MacLeod in sod. 2013). Emisijam toplogrednih plinov značilno prispeva tudi uporaba mineralnih gnojil v kmetijstvu. Ocenjujemo, da so v letu 2012 kmetijski pridelovalci imeli na razpolago ali da so porabili za gnojenje kmetijskih površin okoli 128.000 ton mineralnih gnojil (podatki SURS). Poraba mineralnih gnojil v Sloveniji se je v obdobju 1992 - 2008 zmanjšala za 28,9 %. Tudi poraba mineralnih gnojil na hektar kmetijskih zemljišč v uporabi se je v zmanjšala od 342 kg/ha v letu 2000 na 268 kg/ha v letu 2012, oziroma za 21,6 %. Zmanjšala se je tudi poraba rastlinskih hranil (N, P2O5, K2O), dušika (N) od 67,1 kg/ha v letu 2000 na 54,8 kg/ha v letu 2012 oziroma za 18,3 %; fosforja (P2O5) od 35,9 kg/ha v letu 2000 na 18,5 kg/ha v letu 2012 oziroma za 48,4 % ter kalija K2O od 43,7 kg/ha v letu 2000 na 22,5 kg/ha v letu 2012 oziroma za 48,5 % (podatki po SURS). Med rastlinskimi hranili v sestavi mineralnih gnojil prevladuje dušik (48 %), sledi kalij (29 %) in fosfor (23 %). Omenjeno dejstvo potrjuje, da mineralna gnojila v Sloveniji uporabljamo predvsem za dognojevanje z dušikom (uporaba enostavnih dušikovih gnojil KAN in sečnina), gnojenje s fosforjem in kalijem pa kombiniramo z uporabo živinskih gnojil pri predsetveni obdelavi tal. Zmanjšanje porabe mineralnih gnojil na hektar kmetijskih zemljišč v uporabi gre pripisati zahtevam nitratne direktive in načelom dobre kmetijske prakse pri gnojenju, h katerim so zavezana kmetijska gospodarstva v zadnjih letih, še posebej pa po letu 2004, ko smo vstopili v EU. 4 Emisije toplogrednih plinov v Sloveniji Emisije toplogrednih plinov (TGP) so emisije različnih plinov, ki negativno vplivajo na podnebje. Med toplogredne pline so uvrščeni naslednji plini: - ogljikov dioksid (CO2 ), - metan (CH4), - didušikov oksid (N2O), - F-plini: delno fluorirani ogljikovodiki (HFC), popolno fluoriraniogljikovodiki (PFC) in žveplov heksafluorid (SF6), - CFC-spojine (fluorokloroogljikovodiki); - HCFC-spojine (hidroklorofluoroogljiko vodiki) in - ozon. Vpliv posameznega toplogrednega plina (t.i. globalno segrevanje potenciali - GWP) je določen glede na referenčni plin. Kot referenčni plin je izbran CO2 za izračun emisije posameznega toplogrednega plina v toni ekvivalent CO2(t CO2. ekv.). Vrednost GWP je podana v tabeli (Tabela 1). Tabela 1: Vplivni faktorji v primerjavi s CO2 (globalno segrevanje potenciali, vir: IPCC 1996) Toplogredni plin Vplivni faktor (GWP) Ogljikodioksid (CO2) 1 Metan (CH4)* 21 Didušikovoksid (N2O) 310 HFC-23 11 700 HFC-32 650 HFC-125 2 800 HFC-134a 1 300 HFC-143a 3 800 HFC-152a 140 HFC-227ea 2 900 HFC-236fa 6 300 HFC-4310mee 1 300 CF4 6 500 C2F6 9 200 C4F10 7 000 C6F14 7 400 SF6 23 900 Emisije toplogrednih plinov iz posameznega sektorja in na državni ravni se izračuna v skladu z IPCC (Intergovernmental Panel on ClimateChange) metodologijo, ki omogoča mednarodno primerljivost podatkov. Emisije TGP se računajo na ravni države glede na izvore ali sektorje, kot so promet, energetika, industrijski procesi, goriva v industriji, goriva v gospodinjstvih in komercialni rabi, kmetijstvo, odpadki. Agencija RS za okolje letno pripravlja poročilo o izpustih TGP v Sloveniji skladno s konvencijo Združenih narodov o klimatskih spremembah in Kjotskim protokolom. V zadnjem poročilu za leto 2011 je bilo ugotovljeno povečanje emisije toplogrednih za 0,1% v primerjavi z letom 2010, medtem se je emisija TGP v EU 27 znižala za 3,3%, kot je to prikazano v tabeli 1 in na sliki 1. V primeru iz slike 1. je razvidno, da je največji izvor emisij (82%) v energetiki zaradi porabe fosilnih goriv, sledi kmetijstvo (10%), industrijski procesi (5%) in odpadki (3%). Slika 1: Izpusti toplogrednih plinov po glavnih kategorijah plinov v Sloveniji Izračun emisij TGP po sektorjih vključno z emisijami zaradi porabe energije v posameznem sektorju je prikazan na sliki 2. Tabela 2: Emisije TGP v kt CO2ekv. po sektorjih v Sloveniji v obdobju 2000-2011 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Promet 3862 3984 3864 4004 4153 4428 4647 5229 6158 5325 5265 5699 Energetika 5498 6203 6452 6184 6314 6325 6379 6596 6388 6087 6214 6259 Industrijski procesi 1063 1133 1148 1227 1271 1373 1433 1446 1327 972 980 1014 Goriva v industriji 2269 2211 2244 2158 2276 2486 2593 2346 2305 1918 1900 1704 Goriva v gospodinjstvih in komercialni rabi 3053 3125 2982 2903 2838 2585 2360 1915 2277 2186 2226 1954 Kmetijstvo 2133 2106 2175 2082 1988 2003 2020 2076 1963 1995 1955 1901 Odpadki 623 635 647 657 690 692 706 669 591 551 550 562 Drugo 420 386 425 432 433 416 415 413 397 393 392 417 Skupaj 18920 19783 19937 19646 19964 20309 20554 20690 21406 19427 19482 19509 Slika 2. prikazuje strukture emisij TGP v letu 2011 po sektorjih nastajanja, kjer je razvidno, da največ emisij nastane v sektorju energetike (32 %) in prometa (29 %). 2011 kmetiistvo 10% odpadki 3% drugo 2% goriva v gospodinjstvih in komercia rabi 10% goriva industriji 9% promet 29% industriiski procesi 5% energetika 32% Slika 2: Struktura emisij toplogrednih plinov po sektorjih v Sloveniji v letu 2011 4.1 Emisije toplogrednih plinov iz kmetijstva Emisije toplogrednih plinov v sektorju kmetijstva nastanejo zaradi rabe fosilnih goriv (pogon kmetijske mehanizacije, ogrevanje, dosuševanje pridelkov in druga raba), reja domačih živali (fermentacije v prebavilih domačih živali, skladiščenje živinskih gnojil....) in kmetijska raba tal (gnojenje z živinskimi in mineralnimi gnojili, izpiranje dušikovih spojin v vode, razkrajanje žetvenih ostankov, obdelovanje histosolov ...). Posredne emisije iz kmetijstva so posledica odlaganja amoniaka in NOx iz ozračja ter kot posledica izpiranje dušikovih snovi v podtalnico in vodotoke. Glavna toplogredna plina iz kmetijstva sta metan CH4 in didušikov oksid N2O. Emisije metana nastanejo v glavnem pri fermentaciji krme v prebavilih domačih živali in med skladiščenjem živinskih gnojil. Emisije didušikovega oksida N2O nastanejo med skladiščenjem živinskih gnojil in zaradi gnojenja z živinskimi in mineralnimi gnojili. Emisije toplogrednih plinov iz kmetijstva za obdobje 1996-2011 so prikazane na sliki 3. Celotne emisije TGP iz sektorja kmetijstva so se zmanjšale za 10,9% v letu 2011 v primerjavi z letom 2000. Slika 3: Emisije TGP iz sektorja kmetijstva v Sloveniji za obdobje 1996-2011 Največji delež v emisijah TGP v letu 2011 prispeva fermentacija v prebavilih domačih živali (34,4%), sledi skladiščenje živinskih gnojil (28,3%). Struktura in deleži v emisijah TGP v sektorju kmetijstva v letu 2011 (brez emisij zaradi rabe fosilnih goriv) po vrsti emitiranega plina je prikazana na sliki 4. 2011 I N2O - izpiranje dušikovih, snovi v podtalnico in vodotoke 12,4% ■ N2O - odlaganje amoniaka in NOX iz ozračja 2,6% I N2O - izpusti na paši. 2,7% I N2O - gnojenje . mineralnimi gnojili 7,8% N2O - gnojenje z živinskimi gnojili 8,2% I N2O - skladiščenje! živinskih gnojil 7,0% N2O - razkrajanje žetvenih ostankov 1,5% I N2O -obdelava histosolov 1,4% CH4 - fermentacija v prebavilih domačih živali 34,4% / \_ CH4 - skladiščenje živinskih gnojil 21,3% Slika 4: Struktura izpustov toplogrednih plinov v kmetijstvu v letu 2011 (vir: Agencija Republike Slovenije za okolje, 2013.) 5 Metoda dela Za določanje porabe energije so narejeni modelni izračuni s podatki iz domačih in tujih znanstveno strokovnih baz podatkov za porabo energije in emisije toplogrednih plinov v kmetijstvu in živilsko predelovalni industriji ter z merjenjem porabe energije na vzorčnih kmetijah zaradi dopolnitev podatkovne baze v primerih, kjer obstaja premajhna količina podatkov ali pa so podatki neuporabni za naše razmere zaradi specifičnosti pridelave oziroma so nezanesljivi. Celotna energija, ki se porabi za pridelavo nekega kmetijskega pridelka na površini enega hektarja pridelovalne površine, je ugotovljena z dodajanjem posameznih energetskih porab vsakega posameznega energetskega vnosa. Pri energetski analizi so razčlenjeni vnosi energije (direktna energija), ki je kompletno porabljena v obdobju pridelave različnih poljedelskih, sadjarsko vinogradniških in vrtnarskih pridelkov ter v živinoreji. Vnosi energije skozi daljše časovno obdobje oziroma indirektna energija (za izdelavo traktorjev, priključnih strojev, opreme itn. ter energija za proizvodnjo mineralnih gnojil in zaščitnih sredstev) pa ni upoštevana v raziskavi. Za ugotavljanje porabe energije v pridelavi smo izbrali deset vzorčnih kmetij, ki so usmerjene v poljedelsko, sadjarsko vinogradniško, vrtnarsko, živinorejsko, in mešano pridelavo. Živinorejske kmetije in kmetije z mešano pridelavo proizvajajo tudi krmo za lastne potrebe (npr. silažna koruza, koruza za zrnje, olja ogrščica itn.). Kmetije so bile razporejene po različnih delih Slovenije tako, da so bili zajeti različni pedoklimatski faktorji in kompleksnost pridelave. Poraba energije je ugotavljana pri opravljanju delovnih operacij s traktorskimi priključnimi stroji (agregat traktor + stroj), ki so namenjeni za osnovno in dopolnilno obdelavo tal, setev, gnojenje, nego, varstvo rastlin itn. Merjena je porabljena količina mineralnega dizelskega goriva, ki se porabi pri delu traktorjev z različnimi priključnimi stroji oziroma delu samovoznih strojev (npr. kombajni ali silokombajni za koruzo). Poleg tega je zajeta poraba energije za žetev in interni transport pridelkov na sami kmetiji (transport s traktorji). Poraba energije pri obdelavi tal je ugotovljena pri konvencionalni obdleavi tal z lemežnim plugom. Kot alternativa konvencionalni obdelavi je predvidena direktna setev (brez obdelave tal, angl. no tillage ali zero tillage). Izračuni so narejeni na osnovi povprečnih porab goriva za osnovno in dopolnilno obdelavo tal, setev, gnojenje, varstvo rastlin, žetev in transport. V primeru osnovne obdelave tal je predvidena uporaba večbrazdnega obračalnega pluga. Za dopolnilno obdelavo tal je v enem primeru predvidena uporaba krožnih bran ali predsetvenikov, v drugem pa rotacijskih strojev (vrtavkasta brana ali prekopalnik - freza). Pri setvi je predvidena uporaba konvencionalnih sejalnic za presledno setev (koruza) in strnjeno setev (pšenica, oljna ogrščica in sončnica). V primeru direktne setve pa so predvidene posebne izvedbe sejalnic, ki omogočajo setev v strnišče. Za gnojenje je predvidena uporaba centrifugalnih trosilnikov mineralnih gnojil v granulah oziroma trosilnikov hlevskega gnoja (integrirana in ekološka pridelava). Spravilo silažne koruze se opravlja s pomočjo silažnih samohodnih ali traktorskih izvedb silokombajnov, pri spravilu koruze v zrnju pa se uporabljajo samohodne izvedbe kombajnov. Za transport pri pridelavi je predvidena uporaba traktorjev s prikolicami, za razliko od transporta po predelavi, kjer se uporablja vozila različne nosilnosti. Za gnojenje je predvidena uporaba mineralnega gnojila pri konvencionalni pridelavi, v integrirani je predvidena uporaba mineralnega gnojila in organskega gnoja v razmerju 80 % mineralno in 20 % organsko gnojilo. Pri ekološki pridelavi pa je predvidena uporaba organskega gnoja (hlevski gnoj ali gnojevka). Za varstvo rastlin so predvidena fitofarmacevtska sredstva, ki se uporabljajo pri konvencionalni in integrirani pridelavi (v prispevku je vrednotena samo direktna energija oziroma energija za pogon strojev za nanašanje fitofarmacevtskih sredstev). Za ekološko pridelavo pa so predvidena samo zaščitna sredstva, ki so dovoljena v ekološki pridelavi, zamenjavo za herbicide pa predstavlja uporaba mehanskih metod za zatiranje plevelov (npr. traktorski priključni stroj - česalo, ki je namenjeno zatiranju plevelov). Količine gnojil so preračunane na količino pridelka za posamezno pridelavo. Za količine pridelkov so uporabljeni podatki KGZS in SURS (povprečje zadnjih deset let). Pri ekološki pridelavi pa so predvideni pridelki, ki so nižji v primerjavi s konvencionalno in integrirano pridelavo. Pri konvencionalni, integrirani in ekološki pridelavi se uporabljajo večinoma enaki delovni postopki. Razlika je, da se pri konvencionalni pridelavi uporablja gnojenje z mineralnimi gnojili. V primeru integrirane pridelave je predvidena uporaba mineralnega in hlevskega gnoja ter gnojevke. Za primer ekološke pridelave pa je predvideno, da se uporablja hlevski gnoj. 6 Analiza življenjskega cikla kmetijskih pridelkov, ki so najbolj razširjeni v kmetijski pridelavi Zaradi skrbi za življensko okolje so zasnovane metode, ki ugotavljajo vpliv določenih produktov na okolje. Najbolj uporabljena in uveljavljena je metoda analize življenjskega cikla (angl. Life cycle analysis, kratica LCA), ki analizira vpliv nekega izdelka na okolje v vseh življenjskih fazah: proizvodnji, uporabi in odstranitvi. LCA je računski sistem, ki opisuje in kvantificira indikatorje okoljske sprejemljivosti in merljivosti, v zadnjem obdobju pa se uporablja tudi v kmetijstvu. V primeru kmetijstva se analiza življenskega cikla nanaša na: pridelavo, predelavo ter konec kmetijskega produkta. V vseh fazah življenskega cikla se porablja energija, ki poleg nekaterih drugih procesov prispeva emisijam toplogrednih plinov (kratica TGP). Ogljični odtis je izraz za skupek ogljikovega dioksida ter drugih toplogrednih plinov, ki jih v okolje neposredno ali posredno spusti določen objekt, naprava, izdelek, proces ali telo. Ogljični odtis je mogoče izračunati in ovrednotiti. Zaradi poenostavljenega razumevanja so emisije toplogrednih plinov preračunane na ekvivalent CO2, ki je med toplogrednimi plini, najbolj prepoznaven. Za določanje okoljskega odtisa kmetijstva je bilo potrebno narediti analizo življenskih ciklov posameznih kmetijskih pridelav. Izdelava računalniškega programa za izračun okoljskih odtisov za kmetijske pridelka in produkte v skladu z izbrano metodologijo, zahteva sliko celotnega poteka procesa od same pridelave do končnega pridelka ali prehrambnega izdelka. Na osnovi izdelanih blokovnih diagramov poteka procesa od pridelave do predelave, so upoštevane vse vhodne in izhodne snovi, energija, ter emisije toplogrednih plinov in nekateri odpadni produkti (npr. hlevski gnoj, odpadna toplota v mlekarnah, itn.). Narejen je bil blokovni diagram poteka poljedelske, sadjarsko vinogradniške ter vrtnarske pridelave in živinoreje. Blokovni diagrami povezujejo posamezne procese z drugimi procesi modela v obliki vhodnih in izhodnih podatkov. Model izračuna okoljskih odtisov zahteva v prvi vrsti izdelavo obsežne baze podatkov, ki vsebuje vhodne in izhodne podatke za posamezni proces v modelu pridelave ali izdelave posameznega pridelka. Za izračune okoljskih odtisov smo opravili detajlno analizo: - življenjskega cikla poljedelskih pridelkov (koruza silažna ali za zrnje, pšenica, oljna ogrščica, sončnica) - življenjskega cikla sadjarsko vinogradniških pridelkov (jabolka, hruška, breskev, marelica, oljka, grozdje) - življenjskega cikla živinoreje (govedoreja - mleko in meso, prašičereja - meso, perutninarstvo - meso in jajca), - življenjskega cikla vrtnarstva (paradižnik, kumarice, zelje, paprika, čebula) Prikazan je način analize življenskih ciklov: 6.1 Življenski cikel poljedelstva V primeru poljedelskih pridelkov je narejena analiza življenskega cikla najpomembnejših poljščin, kot so koruza (silažna ali za zrnje) ter pšenica in oljnic (oljna ogrščica in sončnica). V vsakem življenskem ciklu so zajete faze: pridelava, transport, skladiščenje in uporaba. Vsaka omenjena faza življenskega cikla je razdeljena na podfaze, npr. pridelava je sestavljena od naslednjih pod faz: obdelave tal, setvi, gnojenja, varstva rastlin in spravila pridelka. Transport pa se lahko razčleni na interni ali eksterni. V procesu skladiščenaja so lahko spet prisotne različne podfaze, npr. čiščenje in dodelava semena itn. Konec življenskega cikla poljščine jo ko končni produkt konča svojo življensko pot, npr. silažna koruza konča v prehrani domačih živali na kmetiji, koruza v zrnju pa npr. v različnih izdelkih v živilsko predelovalni industriji itn. Spodaj so prikazani načini, kako s razčlenjene različne faze in podfaze. Na osnovi omenjenega pristopa smo ugotavljali porabo energijo v posameznih fazah in podfazah ter naredili celotno energijsko analizo pridelave poljščin. Poleg tega je kompletna energijska analiza omogočila določanje emisij toplogrednih plinov. 6.1.1 Življenski cikel silažne koruze V tem ciklu je zajeta pridelava, transport, skladiščenje in dodelava ter konec življenskega cikla pri uporabi končnega produkta. V pridelavi se žetev opravlja s stroji za pobiranje -samovozni silokombajni ali pa kot priključni stroji agregatirani s traktorji. Konec življenskega cikla silažne koruze je blizu mesta pridelave, npr. na sami kmetiji, v nekaterih primerih pa se silažna koruza transportira na druge lokacije, kjer jo uporablja npr. živinorejska kmetija, ki nima lastne proizvodnje krme. V blok diagramu so pokazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla silažne koruze. V samem življenskem ciklu pridelka ni nujno da so vse delovne operacije tudi realizirane. Prikaz procesov kjer nastanejo TGP v življenskem ciklu silažne koruze: 1. Pridelava - Obdelava tal, Setev, Gnojenje, Varstvo rastlin, Spravilo pridelka 1.1. Obdelava tal - osnovna, dopolnilna 1.2. Setev 1.3. Gnojenje - osnovno in dognojevanje 1.4. Varstvo rastlin 1.5. Spravilo pridelka 2. Transport 2.1. Interni transport od pridelovalnih površin do silosov za skladiščenje na kmetiji 2.2. Transport do drugega porabnika 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje v horizontalnih silosih, interni transport od silosa do hleva, itn. 4. Uporaba Konec življenskega cikla izdelka Slika 5: Blok diagram življenskega cikla silažne koruze 6.1.2 Življenski cikel koruze za zrnje Pri koruzi za zrnje je v celotnem življenskem ciklu zajeta pridelava, transport, skladiščenje in dodelava ter konec življenskega cikla pri uporabi končnega produkta. Življenski cikel koruze za zrnje je v nekaterih fazah precej podoben ciklu silažne koruze, npr. v sami pridelavi pri obdelavi tal, gnojenju, varstvu rastlin itn.. Pri pridelavi je velika razlika v žetvi, ki se izvaja s stroji za žetev - samovozni kombajni za pobiranje koruze v zrnju (zelo redko tudi v storžih). V predelavi pa je bistvena razlika, ker se koruza v zrnju lahko predela na kmetiji, npr. v moko ali pa v številčne končne produkte v živilsko predelovalni industriji. Konec življenskega cikla izdelka iz koruze je, ko koruzno zrnje konča v različnih končnih produktih, ki so namenjeni za človeško ali živilsko prehrano ali druge industrijske izdelke. V blok diagramu so pokazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla silažne koruze. Tudi v tem primeru v samem življenskem ciklu pridelka ni nujno da so vse delovne operacije tudi realizirane. Prikaz procesov kjer nastanejo TGP v življenskem ciklu koruze za zrnje: 1. Pridelava - Obdelava tal, Setev, Gnojenje, Varstvo rastlin, Pobiranje pridelka 1.1. Obdelava tal - osnovna, dopolnilna 1.2. Setev 1.3. Gnojenje - osnovno in dopolnilno 1.4. Varstvo rastlin 1.5. Pobiranje pridelka 1.6 Dosuševanje pridelka na kmetiji 2. Transport 2.1. Transport od pridelovalnih površin do silosov za skladiščenje 2.2. Transport od kmetije do predelovalne industrije 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje v vertikalnih silosih 4. Predelava 4.1. Predelava v izdelke za človeško ali živalsko prehrano (koruzna moka itn.) 5. Uporaba Konec življenskega cikla 6.1.3 Življenski cikel pšenice Pri pridelavi pšenice za človeško ali živalsko prehrano je v celotnem življenskem ciklu zajeta pridelava, transport, skladiščenje in dodelava ter konec življenskega cikla pri uporabi končnega produkta. Življenski cikel pšenice za zrnje je v nekaterih fazah precej podoben življenskem ciklu koruze, npr. v sami pridelavi pri obdelavi tal, gnojenju, varstvu rastlin itn.. Pri pridelavi je razlika v žetvi, ki se izvaja s stroji za žetev - samovozni kombajni za pobiranje pridelka žit v zrnju. Pšenično zrnje se lahko predela na kmetiji, npr. mletje v moko ali predelava moke v različne pekarske izdelke ali pa v številčne končne produkte v sami živilsko predelovalni industriji. Konec življenskega cikla izdelka iz pšenice je, ko zrnje konča v različnih končnih produktih, ki so namenjeni za človeško ali živalsko prehrano ali druge industrijske izdelke. V blok diagramu so pokazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla pšenice. Tudi v tem primeru v samem življenskem ciklu pridelka ni nujno da so vse delovne operacije tudi realizirane. Prikaz procesov kjer nastanejo TGP v življenskem ciklu pšenice: 1. Pridelava - Obdelava tal, Setev, Gnojenje, Varstvo rastlin, Pobiranje pridelka 1.1. Obdelava tal - osnovna, dopolnilna 1.2. Setev 1.3. Gnojenje - osnovno in dopolnilno 1.4. Varstvo rastlin 1.5. Pobiranje pridelka 1.6. Dosuševanje pridelka 2. Transport 2.1. Transport od pridelovalnih površin do silosov za skladiščenje 2.2. Transport od kmetije do živilsko predelovalne industrije 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje v vertikalnih silosih 4. Predelava 4.1 Predelava v izdelke za človeško ali živalsko prehrano (pšenična moka, kruh, pekarski izdelki, krmna pšenica itn.) 5. Uporaba Konec življenskega cikla Slika 6: Blok diagram življenskega cikla pšenice 6.1.4 Življenski cikel oljne ogrščice Pri pridelavi oljne ogrščice za človeško ali živalsko prehrano oziroma industrijske produkte je v celotnem življenskem ciklu zajeta pridelava, transport, skladiščenje in dodelava ter konec življenskega cikla pri uporabi končnega produkta. Življenski cikel oljne ogrščice (zrnje) je v nekaterih fazah precej podoben življenskem ciklu koruze ali pšenice, npr. v sami pridelavi pri obdelavi tal, gnojenju, varstvu rastlin itn.. Žetev se izvaja s stroji za žetev - samovozni kombajni za pobiranje pridelka žit v zrnju (posebni adapterji za pobiranje oljne ogrščice). Zrnje oljne ogrščice se lahko predela na kmetiji, npr. mehanska ekstrakcija semena v ogrščično olje ter živlsko krmo (oljni peleti ali pogače) ali pa v olja za prehrano in tehnične namene v sami živilsko predelovalni industriji. Konec življenskega cikla izdelka je ko zrnje ojne ogrščice konča v različnih končnih produktih, ki so namenjeni za človeško ali živalsko prehrano ali druge industrijske izdelke (olja za farmacevtske, tehnične in energetske namene). V blok diagramu so pokazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla oljne ogrščice. Tudi v tem primeru v samem življenskem ciklu pridelka ni nujno da so vse delovne operacije tudi realizirane. Prikaz procesov kjer nastanejo TGP v življenskem ciklu oljne ogrščice: Pridelava - Transport - Skladiščenje - Predelava - Uporaba 1. Pridelava - Obdelava tal, Setev, Gnojenje, Varstvo rastlin, Pobiranje pridelka 1.1. Obdelava tal - osnovna, dopolnilna (toplogredni plini, odpadni produkti) 1.2. Setev (toplogredni plini, odpadni produkti) 1.3. Gnojenje - osnovno in dopolnilno (toplogredni plini, odpadni produkti) 1.4. Varstvo rastlin (toplogredni plini, odpadni produkti) 1.5. Pobiranje pridelka - (toplogredni plini, odpadni produkti) 1.6 Dosuševanje pridelka na kmetiji 2. Transport 2.1. Transport od pridelovalnih površin do silosov za skladiščenje (toplogredni plini, odpadni produkti) 2.2. Transport od kmetije do živilsko predelovalne industrije (toplogredni plini iz goriva potrebnega za transport in manipulacijo) 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje v vertikalnih silosih 4. Predelava 4.1. Predelava v izdelke za človeško ali živalsko prehrano (olje, oljni peleti ali pogača za živalsko krmo) 5. Uporaba Konec življenskega cikla izdelka Slika 7: Blok diagram življenskega cikla oljne ogrščice, predelava zrnja v olje 6.2 Sadjarstvo in vinogradništvo V primeru sadjarskih pridelkov je narejena analiza življenskega cikla najpomembnejših vrst sadja: jabolka, hruška, breskev, marelica ter oljka. Narejena je tudi analiza vinogradniške pridelave oziroma življenskega cikla grozdja. V vsakem življenskem ciklu so zajete faze: pridelava, transport, skladiščenje in uporaba. Vsaka omenjena faza življenskega cikla je razdeljena na podfaze, npr. pridelava je sestavljena od naslednjih pod faz: obdelave tal, sadnje, gnojenja, nege sadovnjaka ali vinograda, varstva rastlin in spravila pridelka. Transport pa se lahko razčleni na interni ali eksterni. V procesu skladiščenja so lahko spet prisotne različne podfaze, npr. čiščenje in sortiranje sadja, itn. Konec življenskega cikla sadja ali grozdja je, ko končni produkt konča svojo življensko pot, npr. konzumna jabolka konča v človeški prehrani, jabolke za predelavo pa npr. v različnih izdelkih (sokovi, kaše, marmelade, žgane pijače itn.) v živilsko predelovalni industriji itn. Spodaj so prikazani načini, kako s razčlenjene različne faze in podfaze življenksega cikla sadja in grozdja. Na osnovi omenjenega pristopa smo ugotavljali porabo energijo v posameznih fazah in podfazah ter naredili celotno energijsko analizo sadjarsko vinogradniške pridelave. Narejena kompletna energijska analiza je omogočila določanje emisij toplogrednih plinov v sadjarsko vinogradniški pridelavi. Pri pridelavi sadja za človeško prehrano oziroma industrijske produkte je v celotnem življenskem ciklu sadja zajeta pridelava, transport, skladiščenje in dodelava ter konec življenskega cikla pri uporabi končnega produkta. Življenski cikel grozdja pa je razdeljen na enake faze: pridelava, transport, skladiščenje, predelava in konec življenskega cikla v porabi izdelka. 6.2.1 Življenski cikel jabolk Pri pridelavi jabolk za človeško prehrano oziroma industrijske produkte je v celotnem življenskem ciklu zajeta pridelava, transport, skladiščenje in predelava ter konec življenskega cikla pri uporabi končnega produkta. V pridelavi jabolk je zajeta: obdelava tal, saditev, gnojenje, varstvo rastlin, nega nasada, pobiranje pridelka. Transport je razčlenjen na interni ali eksterni. Skladiščenje poteka v hladilnicah, jabolka iz skladiščenja lahko končajo življenksi cikel v maloprodaji ali pa se predelajo. Jabolko se lahko predela na sami kmetiji, npr. v sušene krhlje, sok, marmelado ali v sami živilsko predelovalni industriji. Konec življenskega cikla izdelka je, ko sadje (v tem primeru jabolko) konča v različnih končnih produktih, ki so namenjeni za človeško ali živalsko prehrano ali druge izdelke živilsko predelovalne industrije (sokovi, marmelade, žgane pijače itn.). V blok diagramu so pokazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla sadja - jabolka. V samem življenskem ciklu pridelka ni nujno da so vse delovne operacije tudi realizirane (npr. jabolka iz hladilnice konča v maloprodaji, v drugem primeru pa opravi še transportno pot do živilsko predelovalne industrije za predelavo v končne produkte, kjer se porabi dodatna energija ter nastanejo toplogredni plini in odpadni produkti. Prikaz procesov kjer nastanejo TGP v življenskem ciklu jabolk: 1. Pridelava - Obdelava tal, Saditev, Gnojenje, Varstvo rastlin, Nega nasada, Pobiranje pridelka 1.1. Obdelava tal - priprava tal za vzpostavitev trajnega nasada, osnovna, dopolnilna, podrahljanje 1.2. Saditev 1.3. Gnojenje - osnovno in dopolnilno 1.4. Varstvo rastlin 1.5. Nega nasada 1.6. Pobiranje pridelka 1.6 Transport pridelka na kmetiji (interni transport) 2. Transport 2.1. Transport jabolk od pridelovalnih površin do hladilnice 2.2. Transport od kmetijskega skladišča ali hladilnice do živilsko predelovalne industrije 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje v hladilnicah 4. Predelava 4.1. Predelava v izdelke za človeško ali živalsko prehrano (jabolka sortirana in pakirana, sušeno jabolko v krhlje, jabolčni sokovi, marmelade, žgane pijače - sadjevec itn.) 5. Uporaba Konec življenskega cikla Slika 8: Blok diagram življenskega cikla jabolke 6.2.2 Življenski cikel hrušk Pri pridelavi hrušk za človeško prehrano oziroma industrijske produkte je v celotnem življenskem ciklu zajeta pridelava, transport, skladiščenje in predelava ter konec življenskega cikla pri uporabi končnega produkta. V pridelavi hrušk je zajeta: obdelava tal, saditev, gnojenje, varstvo rastlin, nega nasada, pobiranje pridelka. Transport je razčlenjen na interni ali eksterni. Skladiščenje poteka v hladilnicah, hruške iz skladiščenja lahko končajo življenski cikel v maloprodaji ali pa se predelajo v druge produkte. Hruška se lahko predela na sami kmetiji, npr. v sok, marmelado, itn. ali v sami živilsko predelovalni industriji. Konec življenskega cikla izdelka je, ko sadje (v tem primeru hruška) konča v različnih končnih produktih, ki so namenjeni za človeško ali živalsko prehrano ali druge izdelke živilsko predelovalne industrije (sokovi, marmelade, žgane pijače itn.). V blok diagramu so pokazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla sadja -hruške. V samem življenskem ciklu pridelka ni nujno da so vse delovne operacije tudi realizirane (npr. hruška konča pot v maloprodaji, v drugem primeru pa opravi še transportno pot do živilsko predelovalne industrije za predelavo v končne produkte, kjer se porabi dodatna energija ter nastanejo toplogredni plini in odpadni produkti. Prikaz procesov kjer nastanejo TGP v življenskem ciklu hrušk: 1. Pridelava - Obdelava tal, Saditev, Gnojenje, Varstvo rastlin, Nega nasada, Pobiranje pridelka 1.1. Obdelava tal - priprava tal za vzpostavitev trajnega nasada, Priprava tal za vzpostavitev trajnega nasada - izravnava zemljišč, priprava teras - opcija, globoko oranje, 1.2. Osnovna in dopolnilna obdelava tal - oranje, podrahljanje, dopolnilna obdelava tal z rotacijskimi stroji (prekopalnik ali vrtavkasta brana) ali kultivatorji, 1.3. Saditev 1.4. Gnojenje - osnovno in dopolnilno 1.5. Varstvo rastlin 1.6. Nega nasada 1.7. Pobiranje pridelka - (samovozne ali priključne platforme za pobiranje sadja, stroji za manipuliranje z zaboji itn.) 2. Transport 1.1. Transport pridelka na kmetiji (interni transport) 1.2. Transport od pridelovalnih površin do hladilnic 1.3. Transport od kmetijskega skladišča ali hladilnice do živilsko predelovalne industrije 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje v hladilnicah 4. Predelava 4.1. Predelava v izdelke za človeško ali živalsko prehrano (sadje pakirano, sušeno sadje, sokovi, marmelade, žgane pijače itn.) 5. Uporaba Konec življenskega cikla Slika 9: Blok diagram življenskega cikla hruške 6.2.3 Življenski cikel oljk Pri pridelavi oliv za človeško prehrano oziroma industrijske produkte je v celotnem življenskem ciklu zajeta pridelava, transport, skladiščenje in predelava ter konec življenskega cikla pri uporabi končnega produkta. V pridelavi je zajeta: obdelava tal, saditev, gnojenje, varstvo rastlin, nega nasada, pobiranje pridelka. Transport je razčlenjen na interni ali eksterni. Oliva se lahko predela na sami kmetiji ali v živilsko predelovalni industriji v olje ali plodovi vložijo v kis. Konec življenskega cikla pridelka je, ko oljka konča v različnih končnih produktih, ki so namenjeni za človeško prehrano ali druge izdelke živilsko predelovalne industrije (olivno olje, kisane olive). V blok diagramu so prikazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla pridelave oljke. Prikaz procesov kjer nastanejo TGP v življenskem ciklu oljk: 1. Pridelava - Obdelava tal, Saditev, Gnojenje, Varstvo rastlin, Nega nasada, Pobiranje pridelka 1.1. Priprava tal za vzpostavitev trajnega nasada - izravnava zemljišč, priprava teras - opcija, globoko oranje, 1.2. Osnovna in dopolnilna obdelava tal - oranje, podrahljanje, dopolnilna obdelava tal z rotacijskimi stroji (prekopalnik ali vrtavkasta brana) ali kultivatorji, 1.3. Saditev (toplogredni plini, odpadni produkti) 1.4. Gnojenje - osnovno in dopolnilno 1.5. Varstvo rastlin 1.6. Nega nasada (košnja, mulčenje, zelena rez, zimska rez) 1.7. Pobiranje pridelka 2. Transport 2.1. Transport pridelka na kmetiji (interni transport) 2.2. Transport od pridelovalnih površin do hladilnic 2.2. Transport od kmetijskega skladišča ali hladilnice do živilsko predelovalne industrije 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje v hladilnicah 4. Predelava 4.1. Predelava v izdelke za človeško prehrano (olivno olje, ukisane olive) - linija strojev za čiščenje, sortiranje, stiskanje olja, polnilne linije za olje itn.) 5. Uporaba Konec življenskega cikla Slika 10: Blok diagram življenskega cikla oljk 6.2.4 Življenski cikel grozdja - vinogradništvo Pri pridelavi grozdja za človeško prehrano ali vino je v celotnem življenskem ciklu zajeta pridelava, transport, skladiščenje in predelava ter konec življenskega cikla pri uporabi končnega produkta. V pridelavi je zajeta: obdelava tal, saditev, gnojenje, varstvo rastlin, nega nasada, pobiranje pridelka. Transport je razčlenjen na interni ali eksterni. Grozdje se lahko predela na sami kmetiji ali v živilsko predelovalni industriji v vino (namizno, kakovostno, vrhunsko), tropinovec itn. Konec življenskega cikla izdelka je ko grozdje konča v različnih končnih produktih, ki so namenjeni za človeško uporabo. V blok diagramu so pokazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla vinogradništva - grozdja. V samem življenskem ciklu pridelka ni nujno da so vse delovne operacije tudi realizirane. Prikaz procesov kjer nastanejo TGP v življenskem ciklu grozdja: 1. Pridelava - Obdelava tal, Saditev, Gnojenje, Varstvo rastlin, Nega nasada, Pobiranje pridelka 1.1. Priprava tal za vzpostavitev trajnega nasada - izravnava zemljišč, priprava teras - opcija, globoko oranje, 1.2. Osnovna in dopolnilna obdelava tal - oranje, podrahljanje, dopolnilna obdelava tal z rotacijskimi stroji (prekopalnik ali vrtavkasta brana) ali kultivatorji, 1.3. Saditev 1.4. Gnojenje - osnovn-o in dopolnilno 1.5. Varstvo rastlin 1.6. Nega nasada 1.7. Pobiranje pridelka (samovozni stroji za pobiranje grozdja - kombajni, stroji za manipuliranje z zaboji itn.), 2. Transport 2.1. Transport pridelka na kmetiji (interni transport) 2.2. Transport od pridelovalnih površin do predelave grozdja v vino 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje grozdja do predelave 4. Predelava 4.1. Predelava v vino (vino namizno, kakovostno in vrhunsko, tropinovec) - linije strojev za predelavo grozdja v vino 5. Uporaba Konec življenskega cikla izdelka Slika 11: Blok diagram življenskega cikla - vinogradništvo 6.3 Vrtnarstvo V primeru povrtninarstva je narejena analiza življenskega cikla najpomembnejših vrst povrtnin: paradižnik, kumarice, zelje, paprika, čebula. V vsakem življenskem ciklu so zajete faze: pridelava, transport, skladiščenje in uporaba. Vsaka omenjena faza življenskega cikla je razdeljena na podfaze, npr. pridelava je sestavljena od naslednjih pod faz: obdelave tal, sadnje, gnojenja, varstva rastlin in spravila pridelka. Transport pa se lahko razčleni na interni ali eksterni. V procesu skladiščenja so lahko spet prisotne različne podfaze, npr. čiščenje in sortiranje povrtnin, itn. Konec življenskega cikla povrtnin je, ko končni produkt konča svojo življensko pot, npr. konzumni paradižnik konča v človeški prehrani, paradižnik za predelavo pa npr. v različnih izdelkih (koncentrati, sokovi itn.) v živilsko predelovalni industriji itn. Spodaj so prikazani načini, kako s razčlenjene različne faze in podfaze življenskega cikla povrtnin. Na osnovi omenjenega pristopa smo ugotavljali porabo energijo v posameznih fazah in podfazah ter naredili celotno energijsko analizo pridelave povrtnin. Kompletna energijska analiza je omogočila določanje emisij toplogrednih plinov v pridelavi povrtnin. Pri pridelavi povrtnin za človeško prehrano oziroma industrijske produkte je v celotnem življenskem ciklu sadja zajeta pridelava, transport, skladiščenje in dodelava ter konec življenskega cikla pri uporabi končnega produkta. 6.3.1 Življenski cikel paradižnika 1. Pridelava - Obdelava tal, Saditev, Gnojenje, Varstvo rastlin, Nega rastlin, Pobiranje pridelka 1.1. Osnovna in dopolnilna obdelava tal - oranje, dopolnilna obdelava tal z rotacijskimi stroji (prekopalnik ali vrtavkasta brana) ali kultivatorji, 1.2. Saditev 1.3. Gnojenje - osnovno in dopolnilno 1.4. Varstvo rastlin 1.5. Nega rastlin 1.6. Pobiranje pridelka (platforme za ročno pobiranje paradižnikov, stroji za manipuliranje z zaboji itn.), 2. Transport 2.1. Transport pridelka na kmetiji (interni transport) 2.2. Transport od pridelovalnih površin do živilsko predelovalne industrije ali distribucijskega centra itn. 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje paradižnika do predelave 4. Predelava 4.1. Predelava v konzervirane izdelke (koncentrati, sokovi itn...) 5. Uporaba Konec življenskega cikla izdelka Slika 12: Blok diagram življenskega cikla paradižnika 6.3.2 Življenski cikel paprike 1. Pridelava - Obdelava tal, Saditev, Gnojenje, Varstvo rastlin, Nega rastlin, Pobiranje pridelka 1.7. Osnovna in dopolnilna obdelava tal - oranje, dopolnilna obdelava tal z rotacijskimi stroji (prekopalnik ali vrtavkasta brana) ali kultivatorji, 1.8. Saditev 1.9. Gnojenje - osnovno in dopolnilno 1.10. Varstvo rastlin 1.11. Nega rastlin 1.12. Pobiranje pridelka 2. Transport 2.1. Transport pridelka na kmetiji (interni transport) 2.2. Transport od pridelovalnih površin do živilsko predelovalne industrije ali distribucijskega centra itn. 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje paprike 4. Predelava 4.1. Predelava v paradižnikove koncentrate 5. Uporaba Konec življenskega cikla izdelka Slika 13: Blok diagram življenskega cikla paprike * 6.4 Živinorejska pridelava V živinorejski pridelavi so obdelani življenski cikli v govedoreji, prašičereji in perutninarstu. Področje govedoreje je razdeljeno na pridelavo mleka in pridelavo mesa, prašičereja na pridelavo mesa, perutninarstvo pa na pridelavo mesa in jajc. 6.4.1 Govedoreja - pridelava mleka Pri reji krav molžnic za mleko oziroma različne industrijske produkte je v celotnem življenskem ciklu zajeta: reja živali, transport, skladiščenje mleka, predelava mleka ter konec življenskega cikla. V reji živali je zajeto: krmljenje, vzdrževanje življenskega okolja in proizvodnja mleka. V transportu je zajet transport od kmetije do živilsko predelovalne industrije, kjer poteka predelava mleka v različne končne produkte. Skladiščenje mleka poteka v hladilnicah, mleko lahko konča življenski cikel pri porabniku ali pa se predela na kmetiji ali v živilsko pridelovalni industriji v različne končne produkte. Konec življenskega cikla izdelka je, ko mleko konča v različnih končnih produktih, ki so namenjeni za prehrano. V blok diagramu so pokazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla govedoreje - pridelave mleka. V samem življenskem ciklu ni nujno da so vse delovne operacije tudi realizirane. 1. Reja živali - Krmljenje, Vzdrževanje življenskega okolja, Proizvodnja mleka 1.1. Krmljenje 1.2. Vzdrževanje življenskega okolja: prezračevanje, odstranjevanje gnoja, čiščenje in razkuževanje hlevov 1.3. Proizvodnja mleka: molža (strojna ali z robotom), procesiranje mleka v mlekarni (hlajenje) 2. Transport 2.1. Transport mleka od kmetije do predelave v mlekarni oziroma živilsko predelovalne industrije 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje mleka v mlekarni 4. Predelava 4.1. Predelava mleka (lahko poteka na kmetiji ali v živilsko predelovalni industriji) v izdelke za človeško ali živalsko prehrano (mleko pasterizirano, mleko trajno, siri, jogurti itn.) 5. Uporaba Konec življenskega cikla izdelka Slika 14: Blok diagram življenskega cikla proizvodnje mleka 6.4.2 Govedoreja - pridelava mesa Pri pridelavi goved za meso za človeško prehrano oziroma različne industrijske produkte je v celotnem življenskem ciklu zajeta: reja živali, transport, zakol in skladiščenje mesa, predelava mesa ter konec življenskega cikla. V reji živali je zajeto: krmljenje in vzdrževanje življenskega okolja. V transportu je zajet transport od kmetije do klavnice in hladilnice. Skladiščenje poteka v hladilnicah, meso iz skladiščenja lahko konča življenski cikel pri porabniku ali pa se predela na kmetiji ali v živilsko pridelovalni industriji. Konec življenskega cikla izdelka je ko sveže meso konča v različnih končnih produktih, ki so namenjeni za človeško prehrano. V blok diagramu so pokazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla govedoreje - pridelave mesa. V samem življenskem ciklu ni nujno da so vse delovne operacije tudi realizirane. 1. Reja živali - Krmljenje, Vzdrževanje življenskega okolja 1.1. Krmljenje 1.2. Vzdrževanje življenskega okolja: prezračevanje, odstranjevanje gnoja, čiščenje in razkuževanje hlevov 2. Transport 2.1. Transport živali od kmetije do klavnice 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje mesa v klavnici ali živilsko predelovalni industriji 4. Predelava 4.1. Predelava v izdelke za prehrano (sveže meso, suho mesnati in prekajeni izdelki, itn.) 5. Uporaba Konec življenskega cikla izdelka Slika 15: Blok diagram življenskega cikla govedoreje - pridelava za meso 6.4.3 Prašičereja Pri pridelavi prašičev za meso za človeško prehrano oziroma različne industrijske produkte je v celotnem življenskem ciklu zajeta: reja živali, transport, zakol in skladiščenje mesa, predelava mesa ter konec življenskega cikla. V reji živali je zajeto: krmljenje in vzdrževanje življenskega okolja. V transportu je zajet transport od kmetije do klavnice in hladilnice. Skladiščenje poteka v hladilnicah, meso iz skladiščenja lahko konča življenski cikel pri porabniku ali pa se predela na kmetiji ali v živilsko pridelovalni industriji. 1. Reja živali - Krmljenje, Vzdrževanje življenskega okolja 1.1. Krmljenje 1.2. Vzdrževanje življenskega okolja: prezračevanje, ogrevanje, razsvetljava, odtranjevanje gnoja, čiščenje in razkuževanje hlevov 2. Transport 2.1. Transport od kmetije do klavniških objektov 2.2. Transport od klavnice do živilsko predelovalne industrije 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje mesa v hladilnicah 4. Predelava 4.1. Predelava v izdelke za človeško ali živalsko prehrano (meso, barjeni izdelki, itn.) 5. Uporaba Konec življenskega cikla Slika 16: Blok diagram življenskega cikla - prašičereja 6.4.4 Perutninarstvo - reja za meso Pri reji perutnine za meso za človeško prehrano oziroma različne industrijske produkte je v celotnem življenskem ciklu zajeta: reja živali, transport, zakol in skladiščenje mesa, predelava mesa ter konec življenskega cikla. V reji živali je zajeto: krmljenje in vzdrževanje življenskega okolja. V transportu je zajet transport od kmetije do klavnice in hladilnice. Skladiščenje poteka v hladilnicah, meso iz skladiščenja lahko konča življenski cikel pri porabniku ali pa se predela na kmetiji ali v živilsko pridelovalni industriji. 1. Reja živali - Krmljenje, Vzdrževanje življenskega okolja 1.1. Krmljenje 1.2. Vzdrževanje življenskega okolja: prezračevanje, ogrevanje, razsvetljava, odstranjevanje gnoja, čiščenje in razkuževanje hlevov 2. Transport 2.1. Transport od kmetije do klavniških objektov 2.2. Transport od klavnice do živilsko predelovalne industrije 3. Skladiščenje 3.1. Zakol in skladiščenje v hladilnicah 4. Predelava 4.1. Predelava v izdelke za človeško ali živalsko prehrano (meso, suho mesnati in prekajeni izdelki) 5. Uporaba Konec življenskega cikla izdelka je ko sveže meso konča v različnih končnih produktih, ki so namenjeni za človeško prehrano. V blok diagramu so pokazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla perutninarstva - pridelave mesa. V samem življenskem ciklu ni nujno da so vse delovne operacije tudi realizirane. Slika 17: Blok diagram življenskega cikla perutninarstva - meso 6.4.5 Perutninarstvo - reja za jajca Pri reji perutnine za jajca za človeško prehrano oziroma različne industrijske produkte je v celotnem življenskem ciklu zajeta: reja živali, transport, zakol in skladiščenje mesa, predelava mesa ter konec življenskega cikla. V reji živali je zajeto: krmljenje in vzdrževanje življenskega okolja. V transportu je zajet transport od kmetije do klavnice in hladilnice. Skladiščenje poteka v hladilnicah, meso iz skladiščenja lahko konča življenski cikel pri porabniku ali pa se predela na kmetiji ali v živilsko pridelovalni industriji. 1. Reja živali - Krmljenje, Vzdrževanje življenskega okolja 1.1. Krmljenje 1.2. Vzdrževanje življenskega okolja: prezračevanje, ogrevanje, razsvetljava, odstranjevanje gnoja, čiščenje in razkuževanje hlevov 2. Transport 2.1. Transport od kmetije do živilsko predelovalne industrije (toplogredni plini iz goriva potrebnega za transport in manipulacijo) 3. Skladiščenje 3.1. Skladiščenje v hladilnicah 4. Predelava 4.1. Predelava v izdelke za prehrano (sveža jajca, kuhana jajca, jajca v prahu) 5. Uporaba Konec življenskega cikla izdelka je ko sveže meso konča v različnih končnih produktih, ki so namenjeni za človeško prehrano. V blok diagramu so pokazane delovne operacije, ki se pojavljajo znotraj posameznih sklopov življenskega cikla perutninarstva - pridelave mesa. V samem življenskem ciklu ni nujno da so vse delovne operacije tudi realizirane. Slika 18: Blok digram življenskega cikla perutninarstva - jajca 7 Ugotavljanje porabe goriva v kmetijski pridelavi V današnjem času večina energije, ki se porabi v direktni obliki v kmetijstvu izvira iz energije fosilnih goriv oziroma mineralnega dizelskega goriva za pogon traktorjev in samovoznih kmetijskih strojev. Merjenje porabe mineralnega dizelskega goriva smo opravljali na vzorčnih kmetijah ter na posestvu Kmetijskega Inštituta Slovenije, Oddelka za infrastrukturo. V sezoni mehaniziranih opravil smo merili količine mineralnega dizelskega goriva, ki se porabi pri delu traktorjev z različnimi traktorskimi agregati (traktorji + priključni stroji) oziroma delu samovoznih strojev (npr. kombajni za silažno koruzo, kombajni za žita in koruzo v zrnju, krmilno mešalni vozovi itn.). Porabo energije v pridelavi smo ugotavljali z meritvami porabe goriva (volumetrična metoda) pri opravljanju delovnih operacij s priključnimi stroji, ki so namenjeni za osnovno in dopolnilno obdelavo tal, setev, gnojenje, nego in varstvo rastlin. Poleg tega smo zajeli tudi porabo energije za žetev in transport pridelkov (traktorski transport) ter porabo energije, ki se porabi za krmljenje živali (npr. stroji za odvzem silaže iz koritastih silosov, krmilno mešalne prikolice itn.). Poraba energije - goriva (mineralno dizelsko gorivo ali plinsko olje) je izražena v l/ha. Tabela 3: Rezultati merjenja porabe goriva na šest vzorčnih kmetij na različnih lokacijah Povprečna poraba goriva (l/uro) Povprečna poraba goriva (l/ha površine) Število meritev Oranje 13,31 24,98 18 Obdelava tal s kultivatorjem 9,00 10,80 1 Obdelava tal z vrtavkasto brano 11,29 16,00 17 Obdelava tal z vrtavkasto brano in istočasna setev 18,80 12,69 4 Obdelava tal s prekopalnikom 4,70 43,33 2 Podrahljavanje 10,26 13,79 1 Setev strnjena 5,24 2,89 2 Setev presledna 3,92 6,90 5 Trošenje gnoja 10,33 15,50 1 Trošenje gnojevke 7,68 3,38 8 Trošenje mineralnih gnojil 5,73 1,81 4 Škropljenje 9,88 0,80 1 Transport s prikolico 9,54 4 Slika 19: Dotakanje goriva po opravljeni delovni operaciji Ugotovljeno je, da poraba goriva za enake delovne operacije lahko zelo variira, ker je odvisna od pedofizikalnih lastnosti tal, načina obdelave, tehnike uporabe traktorskega agregata (traktor + priključni stroj), stanja stroja, usklajenosti moči trakorja glede velikosti priključnega stroja itn. Podani so primeri porabe goriva, ki smo jih opravili na dveh lokacijah meritev: kmetija A in kmetijsko posestvo B. V primeru A je ugotovljena poraba goriva v pridelavi silažne koruze (vzorčna kmetija, lokacija Male Žablje pri Ajdovščini). Obdelovalne površine so na razgibanem terenu in na različnih lokacijah, obdelovalne parcele so večinoma majhne, prevladujejo težka tla, traktorji in priključni stroji so starejših letnic (povprečna starost traktorjev 20,5 let, traktorji so opremljeni s starejšimi izvedbami motorjev in transmisij). Kmetija A nam predstavlja odmik od povprečja porabe goriva v smer večje porabe goriva zaradi težkih pridelovalnih razmer (pedo klimatski in geografski pogoji). Podatki za kmetijo A se nanašajo na povprečne vrednosti večjega števila meritev. V pridelavi silažne koruze je ugotovljena poraba goriva za enake delovne operacije na kmetijskem posestvu B (Kmetijski inštitut Slovenije, lokacija Jable, Loka pri Mengšu). Obdelovalne površine so na ravnem terenu, obdelovalne parcele so velikih dimenzij, prevladujejo lažja do srednje težka tla, traktorji in priključni stroji, ki so testirani so novi (povprečna starost traktorjev 5 let, traktorji so opremljeni s sodobnimi motorji in transmisijami). Tudi v tem primeru se podatki nanašajo na povprečne vrednosti večjega števila meritev. Tabela 4: Meritve porabe goriva pri pridelavi silažne koruze na dveh različnih lokacijah, kmetija A (Male Žablje pri Ajdovščini), kmetijsko posestvo B (Loka pri Mengšu) Delovne operacije Kmetija (A) Poraba goriva [l/ha] Kmetijsko posestvo (B) Poraba goriva [l/ha] Oranje 52,3 14,7 Brananje 26,1 4,3 Trošenje hlevskega gnoja 28,7 3 Setev 7,2 11 Varstvo rastlin 4 2 Siliranje 40,2 20 Transport silaže 15,4 15 Skupaj 173,9 70 Razmerje porabe goriva za oba primera 1 : 2,48 je veliko, pokaže nam močan vpliv različnih parametrov na porabo energije v pridelavi silažne koruze. 8 Ugotavljanje porabe električne energije Za ugotavljanje porabe električne energije v kmetijstvu smo izbrali, živinorejske, mešane živinorejsko poljedelske, sadjarsko vinogradniške in vrtnarske kmetije. V živinorejski pridelavi se porabi več električne energije v primerjavi z ostalo energijo iz fosilnih goriv ali biogoriv. V živinoreji je zajeta poraba energije, ki se porabi za krmljenje živali (npr. stroji za odvzem silaže iz koritastih silosov, krmilno mešalne prikolice itn.), za vzdrževanje življenskega okolja živali (prezračevanje, razsvetljava, gretje itn.) ter energija za molžo in hlajenje mleka v primeru molznih krav. Za ugotavljanje porabe električne energije na živinorejskih kmetijah smo opravili analizo električnih porabnikov vsake kmetije. Za porabo električne energije na kmetijah smo zbrali osnovne podatke glede nazivne električne moči različnih električnih strojev. Drugi del raziskav se je nanašal na meritve porabe električne energije. Za ta namen smo razvili in izdelali posebne električne merilnike porabljene električne energije. Porabnike električne energije smo povezali z različnimi električnimi aparati za meritve (npr. molža, hlajenje mleka, robotska molža, stiskanje grozdja ali sadja, stiskanje oljnic, itn.). Meritve smo opravili na električnih strojih, ki se uporabljajo pri različnih kmetijskih opravilih (npr. v proizvodnji mleka so zajeti stroji za molžo, hlajenje mleka, čiščenje gnoja, prezračevanje objektov ter električna razsvetljava). Zaradi zanesljivosti meritev smo meritve vseh električnih strojev opravljali skozi daljše časovno obdobje tako da smo posamezni električni stroj spremljali več dni, tednov in celo mesecev. Na ta način so zajete tudi električne porabe, ki jih v krajšem časovnem intervalu ne bi zajeli. Npr. pri robot molži je zelo pomembno opravljati meritve skozi daljše časovno obdobje zaradi specifičnosti samega stroja in postopka (ta stroj je v stanju pripravljenosti praktično cel dan, krave pa hodijo na prehranjevanje in molžo tudi po večkrat na dan). Iz števila delovnih ur, ki jih opravijo električni stroji se določa kumulativna poraba električne energije. V živinoreji se električna energija uporablja večinoma v pridelavi v predelavi v končne produkte pa je električna energija prevladujoča. V sadjarsko vinogradniški pridelavi se električna energija večinoma uporablja v predelavi pridelkov v končne produkte, delež električne energije v pridelavi pa je majhen. Pri predelavi sadjarsko vinogradniških pridelkov v končne produkte pa se uporablja praktično samo električna energija. Pri vrtnarski pridelavi se električna energija uporablja v pridelavi in predelavi. Delež električne energije je prevladujoč v pridelavi povrtnin v primeru da se proizvodnja odvija v zaprtih prostorih (staklenjaki in plastenjaki). Slika 20: Merilnik porabe električne energije Slika 20 prikazuje merilnika porabe električne energije (prenosna izvedba) je bil priključen na različne električne stroje in naprave (na vzorčnih kmetijah) za ugotavljanje porabe električne energije med opravljanjem različnih delovnih operacij v živinoreji, sadjarstvu vinogradništvu, vrtnarstvu itn. Omogoča ugotavljanje trenutne in kumulativne porabe električne energije, merilnik je zasnovan in izdelan na Kmetijskem inštitutu Slovenije 8.1 Merjenje porabe električne energije v proizvodnji mleka Največ meritev porabe električne energije smo opravili na živinorejskih kmetijah. Kmetije, ki se ukvarjajo s pridelavo mleka smo razdelili glede števila živali na kmetije: z malo čredo 5 -10 GVŽ, od 11 - 60 GVŽ je srednje velika čreda in 61 do 120 GVŽ je velika čreda. Tehnologije, ki se uporabljajo na mlečnih farmah se razlikujejo glede načina reje (vezana, prosta, globoki nastilj), velikosti črede in glede tega ali se mleko proizvaja na konvencionalen ali ekološki način. Pri malih čredah se uporablja molža v vrč povezan z vakuumsko črpalko, pri srednje velikih in velikih čredah pa molža s sistemom mlekovoda oziroma pri velikih čredah obstaja še možnost uporabe robota za molžo (sistem je na zelo majhnem številu kmetij). Za krmljenje se uporabljajo različni sistemi. Krmljenje je lahko rešeno na različne načine. Pri majhnih čredah in ekološkem načinu reje, je še vedno prisotno ogromno ročnega dela. V primeru, da se uporabljajo krmilno mešalni vozovi (traktorski priključki), je predvideno, da se omenjeni sistemi uporabljajo na kmetijah s srednje veliko in veliko čredo. V primeru velike črede, kjer se uporablja robot za molžo smo predvideli tudi uporabo samovoznih krmilno mešalnih vozov (izvedba z lastnim pogonskim motorjem). Za hlajenje mleka se uporabljajo sistemi za hlajenje s hladilnimi bazeni za mleko. Velikost oziroma kapaciteta hladilnega bazena je odvisna od količine sveže namolzenega mleka, ki ga ja potrebno pohladiti s temperature 37 °C na 4 °C. V nekaterih primerih je hladilni bazen povezan s toplotno črpalko, toplotna energija, ki se odvzame mleku se uporabi za dogrevanje sanitarne vode, ki je namenjena za pranje mlekovoda itn. 9 Energetska analiza Za določanje porabe energije so narejeni modelni izračuni s podatki iz domačih in tujih znanstveno strokovnih baz podatkov za porabo energije in emisije toplogrednih plinov v kmetijstvu in živilsko predelovalni industriji ter z merjenjem porabe energije na vzorčnih kmetijah zaradi dopolnitev podatkovne baze v primerih, kjer obstaja premajhna količina podatkov ali pa so podatki neuporabni za naše razmere zaradi specifičnosti pridelave oziroma so nezanesljivi. Celotna energija, ki se porabi za pridelavo določenega pridelka na površini enega hektarja pridelovalne površine, je definirana na osnovi energetske analize njegove pridelave oziroma ugotavljanja energetskih porab za posamezne delovne operacije. Pri energetski analizi so razčlenjeni vnosi energije (direktna energija), ki je kompletno porabljena v obdobju pridelave različnih poljedelskih pridelkov. Vnosi energije skozi daljše časovno obdobje oziroma indirektna energija (za izdelavo traktorjev, priključnih strojev, opreme itn. ter energija za proizvodnjo mineralnih gnojil in zaščitnih sredstev) pa ni upoštevana v tej študiji. Za ugotavljanje porabe energije v pridelavi smo izbrali deset vzorčnih kmetij, ki so usmerjene v živinorejsko, poljedelsko in mešano pridelavo ( živinorejske kmetije in kmetije z mešano pridelavo proizvajajo tudi krmo za lastne potrebe oziroma pridelujejo poljščine npr. silažna koruza, koruza za zrnje, olja ogrščica itn.). Kmetije so bile razporejene po različnih delih Slovenije tako, da so bili zajeti različni pedoklimatski faktorji in kompleksnost pridelave. Poraba energije je ugotavljana pri opravljanju delovnih operacij s traktorskimi priključnimi stroji (agregat traktor + stroj), ki so namenjeni za osnovno in dopolnilno obdelavo tal, setev, gnojenje, nego, varstvo rastlin itn. Merjena je porabljena količina mineralnega dizelskega goriva, ki se porabi pri delu traktorjev z različnimi priključnimi stroji oziroma delu samovoznih strojev (npr. kombajni ali silokombajni za koruzo). Poleg tega je zajeta poraba energije za žetev in interni transport pridelkov na sami kmetiji (transport s traktorji). Poraba energije pri obdelavi tal je ugotovljena pri konvencionalni obdelavi tal z lemežnim plugom. Kot alternativa konvencionalni obdelavi je predvidena direktna setev (brez obdelave tal, angl. no tillage ali zero tillage). Izračuni so narejeni na osnovi povprečnih porab goriva za osnovno in dopolnilno obdelavo tal, setev, gnojenje, varstvo rastlin, žetev in transport. V primeru osnovne obdelave tal je predvidena uporaba večbrazdnega obračalnega pluga. Za dopolnilno obdelavo tal je v enem primeru predvidena uporaba krožnih bran ali predsetvenikov, v drugem pa rotacijskih strojev (vrtavkasta brana ali prekopalnik - freza). Pri setvi je predvidena uporaba konvencionalnih sejalnic za presledno setev (koruza) in strnjeno setev (pšenica, oljna ogrščica in sončnica). V primeru direktne setve pa so predvidene posebne izvedbe sejalnic, ki omogočajo setev v strnišče. Za gnojenje je predvidena uporaba centrifugalnih trosilnikov mineralnih gnojil v granulah oziroma trosilnikov hlevskega gnoja (integrirana in ekološka pridelava). Spravilo silažne koruze se opravlja s pomočjo silažnih samohodnih ali traktorskih izvedb silokombajnov, pri spravilu koruze v zrnju pa se uporabljajo samohodne izvedbe kombajnov. Za transport pri pridelavi je predvidena uporaba traktorjev s prikolicami, za razliko od transporta po predelavi, kjer se uporablja vozila različne nosilnosti. Za gnojenje je predvidena uporaba mineralnega gnojila pri konvencionalni pridelavi, v integrirani je predvidena uporaba mineralnega gnojila in organskega gnoja v razmerju 80 % mineralno in 20 % organsko gnojilo. Pri ekološki pridelavi pa je predvidena uporaba organskega gnoja (hlevski gnoj ali gnojevka). Za varstvo rastlin so predvidena fitofarmacevtska sredstva, ki se uporabljajo pri konvencionalni in integrirani pridelavi (v prispevku je vrednotena samo direktna energija oziroma energija za pogon strojev za nanašanje fitofarmacevtskih sredstev). Za ekološko pridelavo pa so predvidena samo zaščitna sredstva, ki so dovoljena v ekološki pridelavi, zamenjavo za herbicide pa predstavlja uporaba mehanskih metod za zatiranje plevelov (npr. traktorski priključni stroj - česalo, ki je namenjeno zatiranju plevelov). Količine gnojil so preračunane na količino pridelka za posamezno pridelavo. Za količine pridelkov so uporabljeni podatki KGZS in SURS (povprečje zadnjih deset let). Pri ekološki pridelavi pa so predvideni pridelki, ki so nižji v primerjavi s konvencionalno in integrirano pridelavo. Pri konvencionalni, integrirani in ekološki pridelavi se uporabljajo večinoma enaki delovni postopki. Razlika je, da se pri konvencionalni pridelavi uporablja gnojenje z mineralnimi gnojili. V primeru integrirane pridelave je predvidena uporaba mineralnega in hlevskega gnoja ter gnojevke. Za primer ekološke pridelave pa je predvideno, da se uporablja hlevski gnoj. 9.1 Ugotavljanje porabe energije v poljedelski pridelavi Opravljena je analiza energetske porabe v poljedelski pridelavi za: koruzo v zrnju in silažno koruzo, pšenico, olno ogrščico in sončnico. Pri energetski analizi so razčlenjeni vnosi energije (direktna energija), ki je kompletno porabljena v obdobju pridelave v poljedelstvu. Vnosi energije skozi daljše časovno obdobje oziroma indirektna energija (za izdelavo traktorjev, priključnih strojev, opreme itn., ter energija za proizvodnjo mineralnih gnojili in zaščitnih sredstev) pa ni upoštevana. Poraba energije v mehanizirani poljedelski pridelavi je definirana, kot energija iz mineralnega dizelskega goriva, ki se uporabi pri izvajanju različnih mehaniziranih delovnih operacij. Celotna energija, ki se porabi za pridelavo nekega poljedelskega pridelka na površini enega hektarja, je ugotovljena s seštevanjem energetske porabe vsakega posameznega energetskega vnosa. Ep = Eot + Eg + En + Ev + Ep + Et + Ed Ep = Celotna energija porabljena v pridelavi poljščin (MJ) Eot = energija za osnovno in dopolnilno obdelavo tal Eg = energija za gnojenje Ev = energija za varstvo rastlin Ep = energija za pobiranje pridelka Et = energija za interni transport pridelka Ed = energija za dosuševanje pridelka V poljedelski pridelavi je opravljena analiza konvencionalne, integrirane in ekološke pridelave. Za vse tri pridelave je značilno da imajo osnovno in dopolnilno obdelavo tal, setev, gnojenje, nego oziroma varstvo rastlin in pobiranje pridelka. Poraba energije v omenjenih pridelavah je določena pri opravljanju delovnih operacij s traktorskimi priključnimi stroji (agregat traktor + stroj), ki so namenjeni za osnovno in dopolnilno obdelavo tal, setev, gnojenje, nego, varstvo rastlin itn. Merjena je porabljena količina mineralnega dizelskega goriva pri delu s traktorji, ki so bili agregatirani z različnimi priključnimi stroji, oziroma pri delu samovoznih strojev (npr. kombajni ali silokombajni za koruzo). Poleg tega je zajeta poraba energije za žetev in interni transport pridelkov na sami kmetiji (transport s traktorji). Poraba energije pri obdelavi tal je ugotovljena pri konvencionalni obdelavi tal z lemežnim plugom. Kot alternativa konvencionalni obdelavi je predvidena direktna setev (brez obdelave tal, angl. no tillage ali zero tillage). Modelni izračuni so narejeni na osnovi povprečnih porab goriva za osnovno in dopolnilno obdelavo tal, setev, gnojenje, varstvo rastlin, žetev in transport. V primeru osnovne obdelave tal je predvidena uporaba večbrazdnega obračalnega pluga. Za dopolnilno obdelavo tal je v enem primeru predvidena uporaba krožnih bran ali predsetvenikov, v drugem pa rotacijskih strojev (vrtavkasta brana ali prekopalnik - freza). Pri setvi je predvidena uporaba konvencionalnih sejalnic za presledno setev (koruza) in strnjeno setev (pšenica, oljna ogrščica in sončnica). V primeru direktne setve pa so predvidene posebne izvedbe sejalnic, ki omogočajo setev v strnišče. Za gnojenje je predvidena uporaba centrifugalnih trosilnikov mineralnih gnojil v granulah oziroma trosilnikov hlevskega gnoja (integrirana in ekološka pridelava). Spravilo silažne koruze se opravlja s pomočjo silažnih samohodnih ali traktorskih izvedb silokombajnov, pri spravilu koruze v zrnju pa se uporabljajo samohodne izvedbe kombajnov. Za transport pri pridelavi je predvidena uporaba traktorjev s prikolicami, za razliko od transporta po predelavi, kjer se uporablja vozila različne nosilnosti. Za gnojenje je predvidena uporaba mineralnega gnojila pri konvencionalni pridelavi, v integrirani je predvidena uporaba mineralnega gnojila in organskega gnoja v razmerju 80 % mineralno in 20 % organsko gnojilo. Pri ekološki pridelavi pa je predvidena uporaba organskega gnoja (hlevski gnoj ali gnojevka). Za varstvo rastlin so predvidena fitofarmacevtska sredstva, ki se uporabljajo pri konvencionalni in integrirani pridelavi (v prispevku je vrednotena samo direktna energija oziroma energija za pogon strojev za nanašanje fitofarmacevtskih sredstev). Za ekološko pridelavo pa so predvidena samo zaščitna sredstva, ki so dovoljena v ekološki pridelavi, zamenjavo za herbicide pa predstavlja uporaba mehanskih metod za zatiranje plevelov (npr. traktorski priključni stroj - česalo, ki je namenjeno zatiranju plevelov). Količine gnojil so preračunane na količino pridelka za posamezno pridelavo. Za količine pridelkov so uporabljeni podatki KGZS in SURS (povprečje zadnjih deset let). Pri ekološki pridelavi pa so predvideni pridelki, ki so nižji v primerjavi s konvencionalno in integrirano pridelavo. Pri konvencionalni, integrirani in ekološki pridelavi se uporabljajo večinoma enaki delovni postopki. Razlika je da se pri konvencionalni pridelavi uporablja gnojenje z mineralnimi gnojili. V primeru integrirane pridelave je predvidena uporaba mineralnega in hlevskega gnoja ter gnojevke. Za primer ekološke pridelave pa je predvideno, da se uporablja hlevski gnoj. Poraba goriva je pri ekološki pridelavi nekoliko višja, ker je predvidena uporaba strojev za raztros gnoja in aplikacijo gnojevke. Oba omenjena stroja sta večja porabnika energije v primerjavi s trosilnikom mineralnega gnojila. Tabela 5: Povprečna poraba goriva za različne delovne operacije (primer porabe goriva iz petih vzorčnih kmetij na različnih lokacijah Povprečna poraba goriva za hektar obdelane površine (l/ha) Oranje 24,98 Obdelava tal s kultivatorjem 10,80 Obdelava tal z vrtavkasto brano 16,00 Obdelava tal z vrtavkasto brano in istočasna setev 12,69 Obdelava tal s prekopalnikom 43,33 Podrahljavanje 13,79 Setev strnjena 2,89 Setev presledna 6,90 Trošenje gnoja 15,50 Trošenje gnojevke 3,38 Trošenje mineralnih gnojil 1,81 Škropljenje 0,80 V osnovni obdelavi tal je predvidena obdelava tal z oranjem z obračalnimi plugi na delovno globino 20 do 30 cm. Za dopolnilno obdelavo tal je predvidena obdelava tal na globino do 12 cm. Za brananje je predvidena krožna brana, ki obdeluje tla na globini do 12 cm. V predsetveni obdelavi tal je predviden predsetvenik (kultivator), ki obdeluje tla na globini 5 do 10 cm. V dopolnilni obdelavi tal je predvidena tudi možnost uporabe rotacijskih strojev za obdelavo tal (stroji, ki so gnani prek priključne gredi traktorja) in to vrtavkaste brane ali prekopalnika (freze). Pri rotacijskih strojih gnanih prek priključne gredi zadostuje za dopolnilno obdelavo tal en prehod prek obdelovalne površine za razliko od vlečenih izvedb (predsetveniki, krožne brane), kjer sta potrebna dva ali celo trije prehodi. Pri sistemu neposredne setve koruze v neobdelana tla - direktna setev v strnišče, odpade primarna obdelava tal in priprava setvene posteljice. V tem primeru se seme seje s posebnimi sejalnicami za direktno setev (brez vsakršne obdelave tal). Prednost tega sistema je nizka poraba časa, energije in stroškov v primerjavi s konvencionalnim načinom setve. Za setev je predvidena uporaba pnevmatskih sejalnic nadtlačne ali podtlačne izvedbe, ki omogočajo bolj natančno setev kot mehanske sejalnice. Za setev koruze se uporablja presledna setev za ostale kulture pa strnjena setev. Za gnojenje je v primeru konvencionalne pridelave predvideno gnojenje s centrifugalnim trosilnikom mineralnih gnojil. V primeru ekološke pridelave pa je predvideno gnojenje s trosilnikom hlevskega gnoja (namesto hlevskega gnoja se lahko uporabi tudi gnojevka, v tem primeru se uporablja cisterna za transport in distribucijo gnojevke). Za varstvo rastlin v konvencionalni in integrirani pridelavi je predvidena uporaba njivskih škropilnic za nanašanje fitofarmacevtskih sredstev. V integrirani pridelavi se uporabljajo fitofarmacevtska sredstva v manjših količinah, kar pomeni tudi manjše število prehodov traktorskih agregatov s škropilnicami. Pri ekološkem načinu pridelave pa je predvideno mehansko zatiranje plevelov s traktorskimi priključnimi stroji - česali. Za spravilo pridelkov je predvidena uporaba univerzalnega samovoznega kombajna za žita, ki z različnimi adapterji lahko žanje pšenico, koruzo v zrnju, oljno ogrščico in sončnico. Za spravilo silaže pa so namenjeni na manjših kmetijah traktorski priključni stroji, eno ali dvo vrstni silokombajni za velike površine pa so namenjeni samovozni silokombani. Ugotovljeno je, da poraba goriva za enake delovne operacije lahko zelo variira, ker je odvisna od pedofizikalnih lastnosti tal, načina obdelave, tehnike uporabe traktorskega agregata (traktor + priključni stroj), stanja stroja, usklajenosti moči trakorja glede velikosti priključnega stroja itn. 9.2 Poraba goriva pri konvencionalni in ekološki pridelavi poljščin V osnovni obdelavi tal je predvidena obdelava tal z oranjem na delovno globino 20 do 30 cm (odvisno od stanja tal, za strniščno setev zadostuje da tla obdelamo na globino 20 - 22 cm, za jesensko oranje pa je predvidena globina do 30 cm). Za ta namen je uporabljen tribrazdni obračalni plug delovne širine 90 do 120 cm. Za dopolnilno obdelavo tal je predvidena obdelava tal na globino do 12 cm. Za brananje je predvidena krožna brana delovne širine 250 cm, ki obdeluje tla na globini do 12 cm. V predsetveni obdelavi tal je predviden predsetvenik (kultivator), delovne širine 280 cm, ki obdeluje tla na globini 5 do 10 cm. Za gnojenje je v primeru konvencionalne pridelave predvideno gnojenje s centrifugalnim enoploščnim trosilnikom mineralnih gnojil delovne širine do 12 m. V primeru ekološke pridelave pa je predvideno gnojenje s trosilnikom hlevskega gnoja, ki ima nosilnost 4500 kg in nakladalno prostornino 5 m3. V eni uri lahko opravi do 3 trosenja hlevskega gnoja. Namesto hlevskega gnoja se lahko uporabi tudi gnojevka. V tem primeru se uporablja cisterna za gnojevko prostornine 5 m3 . V eni uri se lahko pripeljejo 3 cisterne za gnojevko na parcelo in opravi raztros gnojevke. Kakšno organsko gnojilo bo uporabljeno je odvisno od tega kaj ima kmetija na razpolago. Za mehansko zatiranje plevelov je predvidena uporaba traktorskega priključka - česala Pri konvencionalni, integrirani in ekološki pridelavi se uporabljajo večinoma enaki delovni postopki, razlika je da se pri konvencionalni pridelavi uporablja gnojenje z mineralnimi gnojili. V primeru integrirane pridelave je predvidena uporaba mineralnega in hlevskega gnoja ter gnojevke. Za primer ekološke pridelave pa je predvideno da se uporablja hlevski gnoj. Poraba goriva je pri ekološki pridelavi nekoliko višja, ker je predvidena uporaba strojev za raztros gnoja in aplikacijo gnojevke. Oba omenjena stroja sta večja porabnika energije v primerjavi s trosilnikom mineralnega gnojila. Dosuševanje pridelkov Poljedelske pridelke, ki so pobrani je potrebno dosušiti. Za porabo energije pri dosuševanju je predvideno sušenje pridelka na sami kmetiji oziroma v večjih sušilnicah podjetij, ki opravijo prevzem poljedelskih pridelkov (koruza v zrnju, pšenica, oljna ogrščica, sončnica). Za dosuševanje pridelka na sami kmetiji je predvidena manjša prevozna traktorska sušilnica za zrnje kapacitete 7 t, ki pri ekstrakciji približno 5 % vlage iz tone pridelka porabi 9 l /h kurilnega olja za gorilnik sušilnice. Med postopkom sušenja traktor rabi tudi energijo za pogon ventilatorja (ventilator dobiva pogon prek priključne gredi traktorja) za dobavo zraka in naprave za pretok zrnja. Tabela 6: Poraba goriva za sušenje različnih količin pridelka na prevozni sušilnici Količina pridelka 0,7 t 1,1 t 1,5 t Poraba goriva sušilnice (l/uro) 6,3 9,9 13,5 Poraba goriva traktorja (l/uro) 2 2 2,5 Skupaj (l/uro) 8,3 11,9 16 Poleg dosuševanja na kmetiji v manjših prevoznih sušilnicah smo naredili tudi analizo dosuševanja poljedelskih pridelkov v velikih stacionarnih sušilnicah, ki so locirane v podjetjih, ki se ukvarjajo z odkupom in dodelavo poljedelskih pridelkov. Poljedelske pridelke v tem primeru skladiščijo skozi daljše časovno obdobje za prodajo uporabnikom ali za nadaljo predelavo v različne končne produkte (mlinsko predelovalna industrija). 9.3 Ugotavljanje porabe energije v sadjarstvu in vinogradništvu Opravljena je analiza energetske porabe pri pridelavi v sadjarstvu (jabolka, hruška, breskev, marelica, oljka za konzumno uporabo in predelavo) in vinogradništvu (grozdje za vino). Za določanje porabe energije v pridelavi sadja in grozdja v sadjarsko vinogradniški pridelavi se izhaja iz že vzpostavljenih sadovnjakov in vinogradov v polni rodni dobi. Pri energetski analizi so razčlenjeni vnosi energije (direktna energija), ki je kompletno porabljena v obdobju pridelave sadjarsko vinogradniških pridelkov. Vnosi energije skozi daljše časovno obdobje oziroma indirektna energija (za izdelavo traktorjev, priključnih strojev, opreme itn., ter energija za proizvodnjo mineralnih gnojili in zaščitnih sredstev) pa ni upoštevana. Poraba energije v mehanizirani sadjarsko vinogradniški pridelavi je definirana, kot energija iz mineralnega dizelskega goriva, ki se uporabi pri izvajanju različnih mehaniziranih delovnih operacij. Celotna energija, ki se porabi za pridelavo sadja in grozdja na površini enega hektarja, je ugotovljena s seštevanjem energetske porabe vsakega posameznega energetskega vnosa. Ep = Eot + Eg + En + Ev + Ep + Et Ep = Celotna energija porabljena v pridelavi grozdja (MJ) Eot = energija za osnovno in dopolnilno obdelavo tal Eg = energija za gnojenje En = energija za nego Ev = energija za varstvo Ep = energija za pobiranje pridelka (strojno) Et = energija za interni transport pridelka Vsi načini pridelave imajo določene delovne operacije, ki so podobne ali enake, kot so npr. gnojenje tal, nega trajnih nasadov, varstvo rastlin in pobiranje pridelka ter interni transport. Pri vseh omenjenih delovnih operacijah se uporablja energija iz mineralnega dizelskega goriva (pogon traktorjev z agregatiranimi priključnimi stroji oziroma dodatno v primeru strojne trgatve grozdja s samovoznimi stroji - kombajni za grozdje). Pri ostalih delovnih operacijah pa so večje razlike med načini pridelave. Npr. osnovna obdelava tal se opravi pri formiranju trajnega nasada, dopolnilna obdelava tal (predvidena v konvencionalni pridelavi) pa v že formiranem trajnem nasadu. V konvencionalni sadjarsko vinogradniški pridelavi se poleg varstva nasada s fitofarmacevtskimi sredstvi, uporablja še fitofarmacevtska sredstva oziroma herbicide za zatiranje plevelov in trave v vrstah v nasadih. V integrirani pridelavi se uporabljajo za varstvo nasadov samo določena fitofarmacevtska sredstva, za zatiranje plevelov v vrsti pa se uporabljajo mehanske metode zatiranja plevelov oziroma mulčenje. Pri ekološki pridelavi se uporabljajo samo fitofarmacevtska sredstva, ki so dovoljena v tovrstni pridelavi, za vzdrževanje prostora v vrsti pa samo mehanske metode za zatiranje plevelov ali mulčenje. V primeru dopolnilne obdelave tal (konvencionalna pridelava) je predvidena medvrstna obdelava tal z brananjem s krožno brano, oziroma možnost uporabe rotacijskih strojev za obdelavo tal (strojev, ki so gnani prek priključne gredi traktorja) in to vrtavkaste brane ali prekopalnika - freze. Pri rotacijskih strojih gnanih prek priključne gredi zadostuje za dopolnilno obdelavo tal en prehod prek obdelovalne površine za razliko od vlečenih izvedb traktorskih priključnih strojev npr. krožne brane, kjer sta potrebna dva ali celo trije prehodi. Pri izdelavi modelov porabe energije v sadjarstvu vinogradništvu je glede fitofarmacevtskih sredstev predpostavljeno minimalno število nanašanja omenjenih sredstev - bakrovi in nekateri drugi dovoljeni preparati. Za varstvo rastlin v konvencionalni in integrirani pridelavi je predvidena uporaba sadjarsko vinogradniških pršilnikov (z aksialno ali radialno izvedbo puhalnikov) za nanašanje fitofarmacevtskih sredstev. V integrirani pridelavi se uporabljajo fitofarmacevtska sredstva v manjših količinah, kar pomeni tudi manjše število prehodov traktorskih agregatov s pršilniki. Za nego je predvideno medvrstno vzdrževanje zatravljenih površin z mulčerji (kladivarji ali elisni), ki so namenjeni za mulčenje trave ter pri zimskem ali spomladanskem obrezovanju drobljenju ostankov obrezovanja. Pri ekološkem načinu pridelave je predvideno mehansko zatiranje plevelov v vrstah trajnih nasadov s traktorskimi priključnimi stroji. Spravilo pridelka je ročno v sadovnjakih (ročna trgatev), od mehaniziranih postopkov pa se lahko uporabijo samovozne ali vlečene platforme za lažje obiranje sadja. V primeru vinogradniške pridelave prevladuje ročno spravilo grozdja v manjših vinogradih, enako je v večjih vinogradih za kakovostna in vrhunska vina. Strojno spravilo s samovoznimi stroji za spravilo pridelka - kombajni za grozdje se lahko uporablja v večjih in velikih vinogradih, ki pridelujejo grozdje za namizna vina. Za interni transport so predvidene posebne izvedbe prikolic za boks palete in standardne traktorske prikolice. Slika 21: Delovni procesi v sadjarstvu, kjer nastaja poraba energije mineralnega dizelskega goriva (pridelava in transport) in v predelavi električne energije (hlajenje in skladiščenje) Poraba energije je ugotavljana pri opravljanju delovnih operacij s traktorskimi priključnimi stroji (agregat traktor + priključni stroj), ki so namenjeni za osnovno in dopolnilno obdelavo tal, gnojenje, nego, varstvo itn. Merjena je porabljena količina mineralnega dizelskega goriva, ki se porabi pri delu traktorjev z različnimi priključnimi stroji oziroma delu samovoznih strojev (npr. kombajni za pobiranje grozdja). Poleg tega je zajeta poraba energije za interni transport pridelkov na sami kmetiji - transport s traktorji. Slika 22: Delovni procesi v vinogradništvu, kjer nastaja poraba energije mineralnega dizelskega goriva (pridelava in transport) in v predelavi električne energije (hlajenje in skladiščenje) Slika 21: Interni traktorski transport pridelka grozdja pri ročnem obiranju Tabela 7: Povprečna poraba goriva za različne delovne operacije v trajnih nasadih v sadjarsko vinogradniški pridelavi (primer porabe goriva iz vzorčnih kmetij) Povprečna poraba goriva na hektar obdelane površine (l/ha) Osnovna obdelava tal (rigolanje) 33 Osnovna obdelava tal (oranje) 22 Dopolnilna obdelava tal (vrtavkasta brana) 16 Dopolnilna obdelava tal (prekopalnik) 13,2 Podrahljavanje 22 Trošenje gnoja 15,5 Trošenje mineralnih gnojil 1,6 Mehanizirano obrezovanje 7,6 Mulčenje 13,2 Škropljenje (pršilnik) 5,5 Transport pridelka s prikolico 6,7 Pobiranje grozdja s kombajnom (samo za namizna vina) 22 Poraba energije oziroma mineralnega dizelskega goriva je tudi povezana z načinom gnojenja. Za gnojenje je predvidena uporaba mineralnega gnojila pri konvencionalni pridelavi, v integrirani je predvidena uporaba mineralnega gnojila in organskega gnoja (v razmerju 80 % mineralno in 20 % organsko gnojilo). Pri ekološki pridelavi pa je predvidena uporaba organskega gnoja (hlevski gnoj). Poraba gnojil je opredeljena na osnovi tehnoloških normativov. Količina gnojil je izražena v obliki čistih hranil (dušik, fosfor, kalij), količine gnojil pa so preračunane na količine pridelka. Za gnojenje je v primeru konvencionalne pridelave predvideno gnojenje s trosilnikom mineralnih gnojil. V primeru ekološke pridelave je predvideno gnojenje s trosilnikom hlevskega gnoja, v integrirani pa uporaba trosilnika mineralnega gnoja in trosilnika hlevskega gnoja. Določene so tudi porabe energije na enoto pridelka za posamezne delovne operacije. Poraba energije se razlikuje, ker se pri različnih načinih pridelave ne uporabljajo enake delovne operacije poleg tega so pridelki pri ekološkem načinu pridelave nižji v primerjavi s konvencionalno in integrirano pridelavo. Pri ugotavljanju porabe energije v mehanizirani sadjarsko vinogradniški pridelavi je ugotovljeno, da poraba goriva za enake delovne operacije lahko zelo variira, ker je odvisna od pedofizikalnih lastnosti tal, načina obdelave, tehnike uporabe traktorskega agregata (traktor + priključni stroj), stanja stroja, usklajenosti moči trakorja glede velikosti priključnega stroja, števila prehodov traktorskih agregatov za posamezno delovno operacijo itn. Modelni izračuni so narejeni na osnovi povprečnih porab goriva za posamezne delovne operacije. 9.4 Ugotavljanje porabe energije v vrtnarstvu Izvedena je analiza energetske porabe pri pridelavi različnih zelenjadnic (zelje, čebula, paradižnik, paprika, kumare). 9.4.1 Zelje Analiza je bila opravljena za tri vrste pridelave zelja (konvencionalna, integrirana in ekološka). Pri integrirani smo zmanjšali število nanosov FFS (škropljenje po potrebi). Pri ekološki pridelavi pa smo predpostavili, da se ne uporablja FFS in da se tudi ne dodaja mineralnih gnojil. Zelje je načeloma dober prejšnji posevek, saj dobro prekrije tla in tako preprečuje večjo zapleveljenost, zaradi globokega korenskega sistema tudi izboljšuje strukturo tal. Po pobiranju zelja na njivi ostane veliko žetvenih ostankov, ki se v tleh spremenijo v hranila za naslednje rastline. Po potrebi oziroma na nekaj let se tla podrahljava in apni. S hlevskim gnojem gnojimo zelje pred oranjem. Po oranju se izvede dopolnilna obdelava tal s pasivnimi orodji (2 - 3 prehoda) ali z gnanimi orodji (1 prehod). Po presajanju sadik na prosto je potrebno skrbeti za varstvo pred škodljivci in boleznimi in dognojevati. Če ni zastirke, potem je potrebno skrbeti tudi za zatiranje plevelov, rahljanje zemlje, okopavanje in osipavanje rastlin. Spravilo zelja je pri nas ročno ali mehanizirano. V blok diagramu so podane faze pridelave, ki smo jih analizirali s stališča porabe energije in gnojil za določanje končnega CO2 odtisa pridelave zelja za vse tri načine pridelave. Slika 22: Blok diagram pridelave zelja V blok diagramu je predstavljen primer poteka procesov v pridelavi zelja. Naša predpostavka je bila, da se pri pridelavi zelja izhaja, da je sadika alocirana (kupljena drugje). Osnovna in dopolnilna obdelava tal se opravi vsako leto (cikel proizvodnje), podrahljavanje tal pa se izvaja na tri leta oziroma po potrebi. V modelu za določanje emisij CO2 je prikazano gnojenje z organskim gnojem in mineralnim gnojilom. Dopolnilna obdelava tal se izvede z uporabo vlečenih traktorskih priključnih strojev (2 - 3 prehoda) ali z uporabo rotacijskih oziroma gnanih strojev (priključni stroji, ki so gnani od priključne gredi traktorja) za obdelavo tal (1 prehod). Temu sledi saditev sadik, nato pa po potrebi aplikacija fitofarmacevtskih sredstev (2 - 6 kratna). Predpostavljeno je, da se v konvencionalnem načinu pridelave nanaša šestkrat fitofarmacevtska sredstva. Med rastno sezono se dognojuje in običajno dva krat okopava pridelek. Spravilo pridelka je lahko ročno ali pa mehanizirano. Pobrano zelje se na kmetijo transportira s traktorsko prikolico (box palete). Slika 23: Mehanizirano spravilo zelja Mehanizirano spravilo zelja se opravi s traktorskim priključkom za spravilo zelja. Z omenjenimi traktorskimi priključki razpolagajo v Sloveniji le največji pridelovalci zelja (obstaja ocena, da je trenutno osem tovrstnih strojev v Sloveniji). Večinoma spravilo zelja poteka na ročni način. Ugotovili smo, da ni bistvene razlike pri porabi energije za en hektar obdelanih tal pri konvencionalni, integrirani in ekološki pridelavi zelja. Poraba energije se zmanjša pri nanašanju FFS pri integrirani in ekološki pridelavi zaradi manjšega števila nanašanja FFS. Pri ekološki in integrirani porabi pa se poveča delež porabljene energije za okopavanje pridelka (zaradi mehanskega uničevanja plevelov). Poleg tega gnojenje z organskimi gnojili zahteva večjo porabo energije v primerjavi z gnojenjem z mineralnim gnojilom. Če gledamo vso porabljeno energijo za pridelavo, ugotavljamo, da ni velike razlike med različnimi načini pridelave (konvencionalna, integrirana in ekološka pridelava). Porabljeno energijo lahko preračunamo na kilogram pridelka. Pridelek je pri konvencionalni in integrirani pridelavi zelja enak, pri ekološki pa manjši. Če porabljeno energijo prikažemo na kilogram pridelka nam ta specična poraba energije pokaže drugačno sliko. Če nam konvencionalna pridelava zelja pomeni 100 %, potem je pri integrirani pridelavi ta parameter za 6,5 % večji, pri ekološki pa zaradi manjšega pridelka znaša 134,7 % več kot pa pri konvencionalni pridelavi. Slika 24: Transport zelja iz njive Transport zelja iz njive je običajno v boks paletah, ki so naložene na specialno prikolico večje nosilnosti. Slika 25: Procesiranje zelja Procesiranje zelja zajema faze, ko so odstranjevanje - izdolbenje vretena, nato sledi ribanje in soljenje zelja. 9.4.2 Čebula Naša predpostavka je bila, da se pri pridelavi čebule izhaja, da je sadika alocirana (kupljena drugje). Osnovna in dopolnilna obdelava tal se opravi vsako leto (cikel proizvodnje), podrahljavanje tal pa se izvaja na tri leta oziroma po potrebi. Prav tako se po potrebi izvaja apnenje tal. Dopolnilna obdelava tal se izvede z uporabo vlečenih traktorskih priključnih strojev (2 - 3 prehoda) ali z uporabo rotacijskih oziroma gnanih strojev (gnanih od priključne gredi traktorja) za obdelavo tal (1 prehod). Nato je potrebna faza izdelovanje gredic. Temu sledi saditev sadik, nato pa po potrebi aplikacija fitofarmacevtskih sredstev. Predpostavili smo, da se v konvencionalnem načinu pridelave nanaša šestkrat fitofarmacevtska sredstva. Med rastno sezono se dognojuje in okopava pridelek. Spravilo pridelka je lahko ročno ali pa mehanizirano. Ko poleže in propade 50 % listne površine je primeren čas za pričetek spravila čebule. Na manjših površinah jo po izkopu (puljenju) ob suhem vremenu lahko pustimo teden dni na njivi, da se posuši. Pri mehaniziranem spravilu jo izkopalniki izkopljejo in zlagajo v redi, po sušenju na njivah pa jo strojno poberejo, kjer se odstranjuje nadzemni del. Nekateri kultivarji so zelo občutljivi na mehanične poškodbe ob strojnem spravilu - zlasti prezimna čebula, čebula iz čebulčka in tudi nekateri poletni kultivarji. Če jo pripeljemo v skladišče hitro po puljenju, pripeljemo z njo tudi veliko vode in je nujno dobro zračenje in sušenje, ki je običajno s toplim zrakom z relativno zračno vlago 60-70 %, da ne pride do prehitrega pokanja zunanjih luskolistov. Pri skladiščenju je poleg vzdrževanja primernih temperatur in vlage pomembno tudi zračenje, ki prepreči nastanek kondenza na čebuli in propadanja čebule zaradi npr. gnitja. V blok diagramu so podane faze pridelave, ki smo jih analizirali s stališča porabe energije in gnojil za določanje CO2 odtisa. Slika 26: Blok diagram za pridelavo čebule Analiza je bila opravljena za tri vrste pridelave čebule (konvencionalna, integrarina in ekološka). Pri integrirani smo zmanjšali število nanosov FFS (škropljenje po potrebi). Pri ekološki pridelavi pa smo predpostavili, da se škropiti ne sme in da se tudi ne dodaja mineralnih gnojil. Če gledamo vso porabljeno energijo za pridelavo enega hektarja, potem lahko rečemo, da ni velike razlike med različnimi načini pridelave (konvencionalni, integrirani in ekološki pridelavi). Porabljeno energijo lahko preračunamo tudi na kilogram pridelka. Predpostavili smo, da je pridelek pri konvencionalni in integrirani pridelavi čebule enak, pri ekološki pridelavi pa manjši. Integrirana pridelava čebule ima za 10,3 % večjo specifično porabo energije na kilogram pridelka. Ekološka pridelava pa za 105,1 % več, saj smo predpostavili, da je pridelek čebule pri tej obdelavi bistveno manjši. Slika 27: Spravilo čebule je lahko ročno ali mehanizirano. Mehanizirano spravilo čebule je lahko večfazno. Na sliki je prikazana prva faza mehaniziranega spravila. Čelni priključek je poseben mulčer, ki pomulči (odstrani) nadzemne dele čebule (in morebitni plevel). Na zadnjem delu traktorja je pripet izkopalnik čebule, ki čebulo izkoplje in odloži v redi nazaj na tla. Slika 31: Interni transport čebule Na večjih pridelovalnih površinah se interni transport čebule do skladiščnega prostora in sušilnice opravlja s pomočjo traktorjev in prikolic za boks palete (Slika 36) 9.4.3 Paradižnik Glede priprave tal paradižnik ni posebej zahteven, saj ga večinoma pridelujemo s predhodno vzgojo sadik, ki so v našem primeru alocirane. S hlevskim gnojem pognojene njive preorjemo ter po potrebi potrosimo material za apnenje. Spomladi njive dopolnilno obdelamo s pasivnimi stroji za obdelavo tal (2 do 3 prehodi) ali pa z gnanimi stroji za obdelavo tal (npr. prekopalnik - freza - 1 prehod). Pred presajanjem alociranih sadik je potrebno izdelati gredice in položiti folijo (zastirko), ki prepreči rast plevelov. Omenjena folija zmanjša izhlapevanje vode iz tal, ohranja se struktura tal, črna barva folija pa omogoča da se še dodatno ogreje zgornji sloj tal, kar vse omogoči hitrejšo in boljšo rast ter razvoj plodovk in vpliva na zgodnost prvih pridelkov. Paradižnik pridelujemo v visokih tunelih oz. neogrevanih plastenjakih ali rastlinjakih, kamor se običajno posadi visoke kultivarje paradižnika. To je osnovni pogoj za doseganje visokih pridelkov od 150 do 250 t/ha. V zaščitenem prostoru je napeljan na vrvice (običajno vzgajamo paradižnik na eno steblo). Pri nas je običajna zgodnje pomladanska pridelava v neogrevanih plastenjakih. Z rednim zračenjem vzdržujemo nižjo relativno zračno vlago in temperaturo ter tako preprečimo razvoj glivičnih bolezni. Paradižnik je potrebno dognojevati z mineralnimi gnojili, namakati, odstranjevati zalistnike (ročno), rastlinjak je tudi potrebno prezračevati. Po potrebi je potrebno izvajati tudi varstvo paradižnika s fitofarmacevtskimi sredstvi. Spravilo paradižnika je pri nas samo ročno. Slika 28: Blok diagram pridelave paradižnika Analiza porabe goriva je bila opravljena za tri vrste pridelave paradižnika (konvencionalna, integrarina in ekološka). Pri ekološki pridelavi pa smo predpostavili, da se škropiti ne sme, in da se tudi ne dodaja mineralnih gnojil. Slika 29: Prekopavanje tal s prekopalnikom (frezo) v rastlinjaku Ugotovili smo, da je poraba goriva pri integrirani pridelavi zaradi gnojenja s hlevskim gnojem večja kot pri konvencionalni pridelavi. Poraba goriva je pri ekološki pridelavi manjša kot pri konvencionalni ali integrirani pridelavi, saj smo predpostavili, da ni potrebna aplikacija FFS. Porabljeno gorivo lahko preračunamo na kilogram pridelka, ki je pri konvencionalni in integrirani pridelavi enak, pri ekološki pa manjši. Poraba goriva na kilogram pridelka je pri integrirani pridelavi večja za 18,0 % v primerjavi s konvencionalno pridelavo. Pri ekološki pridelavi smo predpostavili bistveno manjši pridelek zato je poraba goriva na kilogram pridelka pri njej za 109,6 % višja v primerjavi s konvencionalno pridelavo. 9.4.4 Paprika Papriko se prideluje v zaščitenih prostorih - rastlinjakih. Po potrebi oziroma na vsakih nekaj let tla se podrahlja in apni, s hlevskim gnojem pognojene njive pa preorje. Spomladi se tla dopolnilno obdela s pasivnimi stroji za obdelavo tal (2 do 3 prehodi) ali pa z gnanimi stroji za obdelavo tal (1 prehod). Pred presajanjem alociranih sadik je potrebno izdelati gredice in položiti folijo (zastirko). Poleg tega paprika v zaščitenem prostoru potrebuje oporo. Po potrebi se jo namaka in dognojuje z namakanjem. Rastlinjak je potrebno glede na zunanje temperature tudi prezračevati. Po potrebi se izvaja tudi varstvo paprike. Spravilo paprike je ročno. Slika 30: Blok diagram pridelave paprike Analiza porabe goriva je bila opravljena za tri vrste pridelave paprike (konvencionalna, integrirana in ekološka). Pri ekološki pridelavi smo predpostavili, da se ne uporablja fitofarmacevtskih sredstev in da se tudi ne dodaja mineralnih gnojil. Pri konvencionalni pridelavi pa se ne uporablja organskih gnojil - hlevskega gnoja. Ugotovili smo, da je poraba goriva za hektar površine za 10,2 % večja pri integrirani pridelavi zaradi gnojenja s hlevskim gnojem kot pri konvencionalni pridelavi. Poraba goriva je pri ekološki pridelavi za 25,8 % manjša, kot pri konvencionalni pridelavi (predpostavljeno je, da ni potrebna aplikacija FFS). Poraba goriva je tudi preračuna na kilogram pridelka. Poraba goriva na kilogram pridelka je pri integrirani pridelavi večja za 10,2 % v primerjavi s konvencionalno pridelavo. Pri ekološki pridelavi smo predpostavili manjši pridelek zato je poraba goriva na kilogram pridelka višja in predstavlja 73,2 % več v primerjavi s konvencionalno pridelavo (100 %). Slika 41: Formiranje gredic s polaganjem folije v rastlinjaku 9.4.5 Kumare Analiza porabe goriva je bila opravljena za tri vrste pridelave kumar (konvencionalna, integrarina in ekološka). Pri ekološki pridelavi pa smo predpostavili, da se ne uporablja fitofarmacevtskih sredstev in da se tudi ne dodaja mineralnih gnojil. Pri konvencionalni pridelavi pa se ne uporablja organskih gnojil - hlevskega gnoja. Pri kumarah smo upoštevali pridelavo v neogrevanih plastenjakih s presajanjem alociranih sadik sredi aprila. Pred oranjem se po tleh potrosi hlevski gnoj in mineralna gnojila. Dopolnilna obdelava se izvede z brananjem (2 prehoda s pasivnimi stroji za obdelavo tal) ali s prekopavanjem (1 prehod z gnanimi stroji za obdelavo tal). Sledi izdelava gredic in polaganje folije ter ročna saditev sadik. Med rastno sezono se dognojuje s kapljičnim namakanjem, po potrebi izvaja varstvo rastlin in namaka. Spravilo je ročno. Slika 31: Blok diagram pridelave kumar Ugotovili smo, da je poraba goriva za 19,3 % večja pri integrirani pridelavi zaradi gnojenja s hlevskim gnojem kot pri konvecionalni pridelavi. Poraba goriva je pri ekološki pridelavi za 10,4 % manjša kot pri konvencionalni pridelavi, saj smo predpostavili, da ni potrebna aplikacija FFS. Porabljeno gorivo lahko preračunamo na kilogram pridelka, ki je pri konvencionalni in integrirani pridelavi enak, pri ekološki pa manjši. Poraba goriva na kilogram pridelka je pri integrirani pridelavi večja za 19,3 % v primerjavi s konvencionalno pridelavo. Pri ekološki pridelavi smo predpostavili manjši pridelek zato je poraba goriva na kilogram pridelka 79,2 % večja v primerjavi s konvencionalno pridelavo. CRP-V4-1135 74 Tabela 8: Poraba goriva za izbrane delovne operacije v vrtnarstvu Delovna operacija Poraba goriva (l/ha) Podrahjavanje 21 Oranje 23 Brananje 7 Prekopavanje 10 Gnojenje z organskim gnojilom 14 Gnojenje z mineralnimi gnojili 1,5 Formiranje gredic 10 Okopavanje 5 Škropljenje 2,5 Sajenje sadik 20 Polaganje folije in namakalnih cev 5,6 Tabela 9: Primer porabe električne energije za izbrane delovne operacije v rastlinjaku za pridelavo paradižnika. Delovna operacija Poraba elektrike (kWh/ha) Prezračevanje (z dviganjem in spuščanjem stranic plastenjaka) 27,2 Namakanje - kapljično 220 Dognojevanje (preko namakanja) 20 Ugotovljeno je da ni bistvene razlike pri porabi energije za obdelavo tal pri konvencionalni, integrirani in ekološki pridelavi posamezne povrtnine. Poraba energije se lahko zmanjša pri nanašanju FFS pri integrirani in ekološki pridelavi zaradi manjšega števila nanašanja FFS ali pa opustitve nanašanja FFS. Pri ekološki in integrirani porabi pa se poveča delež porabljene energije za okopavanje pridelka (zaradi mehanskega uničevanja plevelov). Poleg tega gnojenje z organskimi gnojili zahteva večjo porabo energije v primerjavi z gnojenjem z mineralnim gnojilom. Če gledamo vso porabljeno energijo za pridelavo, ugotavljamo, da ni velike razlike med različnimi načini pridelave (konvencionalna, integrirana in ekološka pridelava) za posamezne povrtnine. Porabljeno energijo pa lahko preračunamo na kilogram pridelka, ki je pri konvencionalni in integrirani pridelavi enak, pri ekološki pa manjši. Ko preračunamo porabljeno energijo - gorivo na kilogram pridelka nam tu bistveno izstopa ekološka pridelava, saj je specifična poraba energije - goriva na kilogram pridelka večja od 73 do 145 % v primerjavi s konvencionalno pridelavo posamezne povrtnine. Ta specifična poraba energije se lahko popravi predvsem s povečanjem količine pridelka - optimizacijo ekološke pridelave. 9.5 Ugotavljanje porabe energije v govedoreji 9.5.1 Poraba energije za rejo krav molznic Določena je poraba energije v konvencionalni in ekološki reji krav molznic. Poraba celotne energije (seštevek porabljene energije iz mineralnega dizelskega goriva in porabljene električne energije) na eno kravo molznico se glede velikosti črede giblje od 418,43 kWh/žival leto do maksimalno 829,28 kWh/žival leto pri konvencionalnem načinu reje krav molznic ter strojni molži. Poraba energije narašča s številom živali v reji ter intenzivnostjo uporabe mehanizirnih postopkov. V porabi celotne energije za konvencionalno rejo odpade 56,3 % na električno energijo in 43,7 % na energijo iz mineralnega dizelskega goriva. Ugotovljeno je, da se od celotno porabljene energije 56,3 % nanaša na električno energijo v pridelavi mleka (hlajenje mleka, molzne naprave, razsvetljavo objekta z živalmi, gretje vode za procesne potrebe, itn.) ter 43,7 % na energijo iz mineralnega dizelskega goriva (pogon krmilno mešalnega voza). Pri električni energiji so največji porabniki hlajenje z 38,1 %, molža z 28,5 % in razsvetljava z 23,4 % (90 % odpade na naštete porabnike). Pri robotski molži je poraba električne energije 11,7 % višja v primerjavi s konvencionalno molžo ter 6,9 % višja pri celotni porabi energije. Pri električni energiji pa robotska molža znaša 41,8 % od celotne porabe električne energije. Za molžo, hlajenje mleka in razsvetljavo se pri sistemu robotske molže porabi 91,8 % od celotne električne energije. V primeru ekološke pridelave se poraba celotne energije nekoliko zmanjša zaradi paše. V tem primeru se zmanjša poraba energije mineralnega dizelskega goriva za krmljenje (krmilno mešalni voz), ker se krava določeni del leta pase, poleg tega pa se zmanjšajo tudi potrebe po električni energiji za stroje za čiščenje gnoja, zračenje in razsvetljavo. Poraba energije za molžo in hlajenje pa ostane enaka, ker molža in hlajenje mleka v večini primerov poteka na enak način. V primeru ekološke reje se poraba energije giblje od 249,16 kWh/žival leto do maksimalno 584,73 kWh/žival leto, pri robot molži pa se poveča in doseže maksimalno 646,42 kWh/žival leto. Za ekološko rejo v porabi celotne energije odpade 70,3 % na električno energijo in 29,7 % na energijo iz mineralnega dizelskega goriva (pogon krmilno mešalnega voza). Pri ekološki reji je manjša uporaba krmilno mešalnega voza in posledično manjša poraba mineralnega dizelskega goriva. Na osnovi opravljenih meritev porabe električne energije in mineralnega dizelskega goriva v sami reji živali je ugotovljeno, da je največji posamični porabnik energije pri reji, krmljenje (v primeru da se uporablja krmilno mešalni voz, ki je traktorski priključek - za pogon traktorja se rabi mineralno dizelsko gorivo, traktor pa zaradi energetskih izgub pri dizelskem motorju in njegovi transmisiji prenese manjši del energije, ki je vsebovana, kot kemična energija v gorivu na stroj, ki je priključen na traktor, v tem primeru krmilno mešalni voz). 9.5.2 Poraba energije v reji za končni produkt Tehnologije, ki se uporabljajo na mlečnih farmah se razlikujejo glede načina reje (vezana, prosta, globoki nastilj), velikosti črede in glede tega ali se mleko proizvaja na konvencionalen ali ekološki način. V sklopu reje je poraba energije izražena tudi na enoto končnega produkta (v primeru krav molznic je končni produkt mleko oziroma energija, ki se porabi za pridelavo do momenta samega izstopa izdelka iz kmetije). Celotna poraba energije znaša za konvencionalno rejo 0,102 kWh/kg mleka, od tega 0,044 kWh je poraba energije iz mineralnega dizelskega goriva za krmljenje ter 0,058 kWh/kg mleka na celotno električno energijo (podatki so določeni iz maksimalne porabe energije kWh/žival leto). Pri robotski molži pa za konvencionalni način reje poraba celotne energije še nekoliko poraste in doseže 890,96 kWh/žival leto. Celotna poraba energije znaša za konvencionalno rejo z robotsko molžo 0,109 kWh/kg mleka, od tega 0,044 kWh je poraba energije iz mineralnega dizelskega goriva za krmljenje ter 0,065 kWh/kg mleka na celotno električno energijo (podatki so določeni iz maksimalne porabe energije kWh/žival leto). Tabela 10: Poraba energije v proizvodnji mleka (kWh/kg) mleka pri konvencionalnem načinu reje živali Število živali (5-10) Število živali (11-60) Število živali (61-120) Krmljenje -krmilno mešalni voz - dizelsko gorivo (kWh/kg mleka) 0,0305 0,0416 0,044 Prezračevanje - električna energija (kWh/kg mleka) 0,000205 0,00041 0,000456 Čiščenje gnoja - električna energija (kWh/kg mleka) 0,00015 0,000511 0,00127 Ogrevanje vode - električna energija (kWh/kg mleka) 0,001 0,0028 0,0041 Razsvetljava - električna energija (kWh/kg mleka) 0,0054 0,0109 0,0136 Celotna poraba energije znaša za ekološko rejo 0,127 kWh/kg mleka, od tega 0,038 kWh je poraba energije iz mineralnega dizelskega goriva za krmljenje ter 0,09 kWh/kg mleka na celotno električno energijo (podatki so določeni iz maksimalne porabe energije kWh/žival leto). Pri ekološki reji je predvideno naravno prezračevanje hleva tako da odpade poraba električne energije za pogon prezračevalnega sistema. Celotna poraba energije znaša za ekološko rejo z robotsko molžo 0,141 kWh/kg mleka, od tega 0,038 kWh je poraba energije iz mineralnega dizelskega goriva za krmljenje ter 0,102 kWh/kg mleka na celotno električno energijo (podatki so določeni iz maksimalne porabe energije kWh/žival leto). Na osnovi opravljenih meritev je ugotovljeno, da je največji porabnik energije krmljenje, kjer se uporablja krmilno mešalni voz - traktorski priključek (za pogon traktorja se rabi mineralno dizelsko gorivo, traktor pa zaradi energetskih izgub pri dizelskem motorju in transmisiji traktorja prenese manjši del energije, ki je vsebovana, kot kemična energija v gorivu na stroj, ki je priključen na traktor, v tem primeru krmilno mešalni voz). Tabela 11: Poraba energije v proizvodnji mleka (kWh/kg) mleka pri ekološkem načinu reje živali Število živali (5-10) Število živali (11-60) Število živali (61-120) Krmljenje -krmilno mešalni voz - dizelsko gorivo (kWh/kg mleka) 0,0305 0,0361 0,0388 Čiščenje gnoja - električna energija (kWh/kg mleka) 0,000133 0,000446 0,00113 Molža - električna energija (kWh/kg mleka) 0,00527 0,0423 0,0296 **Molža z robotom - električna energija (kWh/kg mleka) 0,0433 Hlajenje mleka - električna energija (kWh/kg mleka) 0,011 0,037 0,039 Ogrevanje vode - električna energija (kWh/kg mleka) 0,001 0,0051 0,0073 Razsvetljava - električna energija (kWh/kg mleka) 0,0048 0,0097 0,0121 Celotna poraba energije dizel gorivo in električna energija (kWh/kg mleka) 0,052 0,13 0,127 9.5.3 Poraba energije v proizvodnji govejega mesa V sklopu reje smo porabo energije izrazili tudi na enoto končnega produkta (v primeru reje pitancev je končni produkt meso oziroma energija, ki se porabi do momenta samega izstopa izdelka iz kmetije). Za konvencionalno rejo je predpostavljena reja v hlevih z intenzivnim pitanjem živali od 120 do 600 kg končne teže. Pitanje traja 15,2 mesecev s prirastjo živali 1050 g/dan. Celotna poraba energije v obdobju pitanja (seštevek električne energije ter energije iz dizelskega goriva) znaša za konvencionalno rejo 2,86 kWh/kg mesa za manjšo čredo z 10 živali ter 2,023 kWh/kg mesa za veliko čredo s 100 živali. Pri veliki čredi s 100 živali znaša poraba električne energije 0,5575 kWh/kg mesa. Poraba energije iz fosilnih goriv oziroma dizelskega goriva znaša 0,0092 kWh/kg mesa. Tabela 12: Poraba energije v reji pitancev (kWh/kg mesa) pri konvencionalnem načinu reje živali za različne velikosti črede Število živali (10) Število živali (11 - 60) Število živali (61 - 100) Krmljenje - dizelsko gorivo (kWh/kg mesa) 2,85 2,33 1,55 Prezračevanje - električna energija (kWh/kg mesa) 0,0063 0,0126 0,014 Odstranjevanje gnoja - električna energija (kWh/kg mesa) 0,0046 0,0153 0,0391 Razsvetljava - električna energija (kWh/kg mesa) 0.168 0,336 0,42 Za ekološko rejo je predpostavljena reja s pitanjem živali od 120 do 550 kg končne teže. Pitanje traja 16,7 mesecev s prirastjo živali 850 g/dan. Celotna poraba energije v obdobju pitanja (seštevek električne energije ter energije iz dizelskega goriva) znaša za ekološko rejo 3,6 kWh/kg mesa za manjšo čredo z 10 živali ter 2,38 kWh/kg mesa za veliko čredo s 100 živali. Pri veliki čredi s 100 živali znaša poraba energije iz dizelskega goriva 0,0092 kWh/kg mesa, električne energije pa 0,5575 kWh/kg mesa. Tabela 13: Poraba energije v reji pitancev (kWh/kg) mesa pri ekološkem načinu reje živali za različne velikosti črede Število živali Število živali Število živali (10) (11 - 60) (61 - 100) Krmljenje - dizelsko gorivo (kWh/kg mesa) 3,4 2,77 1,85 Odstranjevanje gnoja - električna energija (kWh/kg mesa) 0,0038 0,0128 0,0327 Razsvetljava - električna energija (kWh/kg mesa) 0.200 0,4 0,501 Celotna poraba energije električna energija ter dizelsko gorivo (kWh/kg mesa) 3,6038 3,1828 2,3837 Poraba energije za goveje meso V sklopu reje smo porabo energije izrazili na enoto končnega produkta (v tem primeru je končni produkt meso, prikazane so faze porabe energije do končnega produkta - mesa iz kmetije). Slika 32: Poraba energije, ki nastane po zaključeni reji govejih pitancev Poraba energije v govedoreji za rejo govejih pitancev se giblje od 2,023 kWh/kg mesa do 2,86 kWh/kg mesa (glede velikosti črede) pri konvencionalnem načinu kmetovanja oziroma od 2,38 kWh/kg mesa do 3,60 kWh/kg mesa pri ekološkem načinu kmetovanja. Poraba energije z velikostjo črede upada, vidno je tudi, da ekološki način reje glede porabe energije zahteva nekoliko več energije v samem procesu pitanja živali (zaradi daljšega obdobja pitanja, poleg tega je masa klavnega trupa živali nižja v primerjavi z maso klavnega trupa živali pri konvencionalni pridelavi govejega mesa. Tabela 14: Poraba celotne energije za pridelavo kilograma govejega mesa glede na način pridelave in glede na velikost črede Velikost Konvencionalna Ekološka črede pridelava pridelava (kWh/kg mesa) (kWh/kg mesa) Mala 2,86 3,4 Srednja 2,7 3,18 Velika 2,0 2,38 9.2 Poraba energije v reji prašičev Zaradi lažjega in bolj organiziranega dela ter večje produktivnosti se v reji prašičev uporablja različna mehanizacija. Določena strojna oprema pa je celo nujna, npr. zaradi velike gostote naselitve živali je potrebno učinkovito zračenje objektov z ventilatorji. Za vzdrževanje življenskega okolja prašičev v objektih se uporabljajo: - Sistem za zračenje - Sistem za krmljenje - Sistem za odstranjevanje gnoja - Sistem za gretje - Sistem razsvetljave Pri analizi reje prašičev (konvencionalna in ekološka reja) glede porabe energije v naših razmerah je upoštevano da se uporablja električna energija, zemeljski ali utekočinjeni naftni plin in mineralno dizelsko gorivo. Možna so tudi drugačne kombinacije pri uporabi energije, v tekstu pa so prikazane najbolj pogoste oblike rabe energije. Električna energija je namenjena za pripravo in razdeljevanje hrane, gretje mladih živali, razsvetljavo, prezračevanje, črpanje in mešanje gnojevke, visokotlačno pranje itn. Za gretje se uporablja zemeljski ali utekočinjeni naftni plin, mineralno dizelsko gorivo pa se uporablja pri transportu in aplikaciji gnoja oziroma gnojevke (odvisno od načina reje) na kmetijske površine. Znotraj vsakega omenjenega sistema se uporablja različna strojna oprema ali stroji. Za njihovo delovanje je potrebna energija (v analizi je upoštevano opravljanje delovnih operacij, kjer se uporablja energija iz različnih virov, ročne delovne operacije niso upoštevane). V nekaterih sistemih se uporablja samo ena oblika energije npr. električna energija za razsvetljavo, v primeru gretja pa se lahko uporablja električna energija, energija fosilnih goriv ali alternativni viri energije (biomasa, solarna energija, geotermalna itn.). Transport krme v hlev in krmljenje sta lahko rešena na nekaj načinov (odvisno ali se živali krmi s suho ali vlažno krmo). Pri suhem krmljenju se uporablja krmljenje v korita iz krmilnih vozičkov in krmljenje s transportnimi sistemi, ki so povezani z dozatorji za krmila, ki se jih polni ročno ali avtomatsko. V primeru tekočega krmljenja se uporabljajo tudi dozatorji za krmila, ki se jih polni ročno ali avtomatsko. Za oba sistema krmljenja pa se uporablja električna energija. Za odstranjevanje gnoja, v primeru reje na rešetkah se gnojevka pretaka po podzemnih kanalih pod hlevom v zbiralnik, ki je podzemni ali nadzemni. Gnojevko je potrebno premešati, črpati in razvažati s cisternami za gnojevko na kmetijske površine. V primeru reje z nastilom pa se za odstranjevanje gnoja uporabljajo pehala in strgala. Poleg gnojišča je tudi gnojna jama tako da se enako, kot v primeru gnojevke uporablja črpalke, mešala in cisterne za razvoz gnojevke. Za črpanje, mešanje in separacijo gnojevke se uporablja električna energija, za razvoz gnojevke s cisternami za gnojevko ali gnoja pa mineralno dizelsko gorivo. Za vzdrževanje higiene v hlevu se uporabljajo visokotlačne naprave za pranje, ki rabijo električno energijo. Direktno energijo, ki je porabljena v procesu reje prašičev se lahko dodatno razčleni na vse oblike energije porabljene v procesu reje prašičev (cikel reje): EUdirektna = (EUelektrična + EUdizel + EUplin + EUostala) EUeiektrična = električna energija porabljena v procesu reje EUdizel = energija iz mineralnega dizelskega goriva porabljenega v procesu reje EUpiin = energija iz zemeljskega ali utekočinjenega naftnega plina porabljenega v procesu reje EUostala = ostala energija (iz drugih virov ali alternativnih energetskih virov) Indirektna energija v primeru naših izračunov ni upoštevana (težko jo je natančno definirati). V primeru pa da se porabi direktne energije prišteje še indirektna energija je celotna poraba energije v procesu reje živali še višja, kar pomeni tudi višje emisije toplogrednih plinov oziroma CO2 ekvivalenta, ter posledično višji končni ogljični odtis končnega produkta. Celotna poraba energije predstavlja seštevek porabljene električne energije (za mehanizirano krmljenje živali, prezračevanje, razsvetljavo in odstranjevanje gnoja), zemeljskega ali utekočinjenega naftnega plina (gretje). Poraba energije (mineralno dizelsko gorivo za pogon traktorskega agregata) za razvoz gnoja ali gnojevke je upoštevana pri reji krme. Poraba energije je določena za čredo nad 100 živali. Za ekološko rejo pa je predpostavljeno da poteka v hlevu (angl. Indoor) ter da hlevi imajo posebne izpuste za živali. Ugotovljeno je da v primeru konvencionalne reje živali na energijo za gretje živali (utekočinjeni naftni plin - UNP) odpade 45 %. Električna energija se porabi: za mehanizirano krmljenje živali 15 %, prezračevanje 20 %, razsvetljavo 12,1 % in odstranjevanje gnoja ali gnojevke ter drugo 7,8 %. Največ energije se porabi za gretje živali in prezračevanje (skupno 65 % od celotne energije, ki se porabi za vzdrževanje življenskega okolja). V primeru ekološke reje živali na energijo za gretje živali (utekočinjeni naftni plin - UNP) odpade 56,5 %. Električna energija se porabi: za mehanizirano krmljenje živali 18,8 %, prezračevanje 9,86 %, razsvetljavo 7,1 % in odstranjevanje gnoja ali gnojevke ter drugo 7,62 %. Tabela 15: Poraba energije za vzdrževanje življenskega prostora v reji prašičev, pri konvencionalnem in ekološkem načinu reje živali, določena na žival (MJ/žival) Poraba energije za posamezne porabnike Konvencionalna reja (MJ/žival) Ekološka reja (MJ/žival) Krmljenje - električna energija 15,1 15,1 Prezračevanje - električna energija 20,1 7, 9 Odstranjevanje gnoja ali gnojevke in drugo - električna energija 7, 9 6, 1 Razsvetljava - električna energija 12,2 5, 7 Gretje - utekočinjeni naftni plin 45,4 45,4 Pri ekološkem načinu reje se največ energije porabi za gretje živali in krmljenje. V primeru ekološke pridelave je nižja poraba energije pri razsvetljavi, prezračevanju in odstranjevanju gnojevke ali gnoja. Vidno je, da je ekološki način reje v celoti energetsko manj potraten v primerjavi s konvencionalno rejo. Poraba energije v reji prašičev za meso znaša 100,8 MJ/žival pri konvencionalnem načinu reje živali, oziroma 80,28 MJ/žival pri ekološkem načinu reje. Celotna poraba energije je pri ekološki reji nižja za 20,3 % v primerjavi s konvencionalno rejo živali. V ekološki reji (objekti z zunanjimi izpusti), živali porabijo manj energije zaradi naravne svetlobe (manjša poraba električne energije za razsvetljavo), poleg tega v zunanjih izpustih ni potreb po prezračevanju, kot v primeru zaprtih objektov za rejo živali. Poraba energije je izražena tudi na enoto končnega produkta, končni produkt je meso ter energija, ki je porabljena za njegovo pridelavo. Poraba energije v reji prašičev za meso znaša 0,34 kWh/kg mesa pri konvencionalnem načinu reje oziroma 0,27 kWh/kg mesa pri ekološkem načinu reje živali. Vidno je, da je ekološki način reje energetsko manj potraten pri pridelavi prašičjega mesa v primerjavi s konvencionalno rejo. V izračunu je predpostavljeno da je masa toplih klavnih polovic enaka v primeru konvencionalne in ekološke reje živali. 10 Energija za predelavo kmetijskih pridelkov v končne produkte V tem delu je opravljena analiza porabe energije pri procesrianju različnih kmetijskih pridelkov v končne produkte. Po opravljeni pridelavi se opravi predelava kmetijskih pridelkov v produkte, ki so namenjeni za človeško ali živalsko prehrano oziroma druge namene. V nekaterih primerih se predelava lahko opravi na sami kmetiji pa tako odpade transport, kar pomeni zmanjševanje porabe energije in emisij toplogrednih plinov. Najbolj značilne na naših kmetijah so predelave: grozdja v vino, pšeničnega zrnja v moko, mleka v različne mlečne izdelke, oljk v oljčno olje, oljnic v rastlinska olja, itn. Predelava pridelkov v zahtevne produkte pa večinoma poteka v živilsko predelovalni industriji npr. mleko v prahu, proizvodnja konzervirane hrane in poltrajnih mesnih izdelkov itn. 10.1 Proizvodnja rastlinskega olja Rastlinska olja pridobljena iz semena različnih oljnic, danes uporabljamo za prehrano, farmacevtske in tehnične namene. Mehansko stiskanje olj iz semena oljnic, ki je človeštvo uporabljalo skozi stoletja je v popolnosti iztisnila industrijska proizvodnja olj po drugi svetovni vojni, ki temelji predvsem na uporabi topil za ekstrakcijo olja. V zadnjem desetletju pa rastlinska olja, ki se jih proizvaja z mehanskim postopkom ekstrakcije postajajo vse bolj uveljavljena v tujini in pri nas zaradi svojih lastnosti, ki so še posebej cenjene v človeški prehrani in farmaciji. V zdravi prehrani se vse bolj uveljavlja uporaba rastlinskih olj, ki so proizvedena na okolju prijazen način (od ekološko pridelane rastline - oljnice do končnega produkta, hladno iztisnjenega olja). Zato se v zadnjih letih postopek hladnega stiskanja olja, ki je bil v preteklosti zelo dobro znan, ponovno vrača v širšo uporabo. Zaradi možnosti doseganja višje dodane vrednosti na kmetiji ter relativne dostopnosti tehnologije za lastno proizvodnjo olj iz semena oljnic (hladno stiskana olja se uvrščajo v višji kakovostni razred) je narejena energetska analiza decentralizirane proizvodnje olja in posledično njen ogljični odtis. V decentralizirani proizvodnji se lahko na kmetiji proizvajajo visokokakovostna hladno stiskana olja iz semena oljnic, kot so npr. sončnica, oljna ogrščica itn. kar predstavlja odlično možnost za doseganje višje dodane vrednosti na kmetiji. Analiza decentralizirane proizvodnje olja iz oljne ogrščice ali sončnice (ekstrakcija olja, kot končnega produkta je del konvencionalne, integrirane ali ekološke pridelave oljnic) z mehansko ekstrakcijo je pokazala, da je omenjena proizvodnja energijsko izredno učinkovita ter povzroča minimalne obremenitve okolja s CO2 emisijami. Poleg tega ni odpadnih produktov, kot je npr. voda in kemična topila, ki se uporabljajo pri kemični oziroma industrijski ekstrakciji olja iz oljnic. Decentralizirano proizvodnjo rastlinskega olja opravljajo mikro ali majhne enote za predelavo semena oljnic v olje in stranski produkt, ki predelajo od nekaj deset kilogramov semena do 5 ton/dan semena (na Danskem npr. je ta meja višja in znaša celo 25 t/dan semena). Decentralizirane proizvodne enote lahko ekonomsko in okolju prijazno obratujejo, ker je njihova tehnična oprema in delovni proces izredno enostaven ter povezan z nizko porabo energije. V povprečju se za decentralizirano proizvodnjo olja porabi do 6 krat manj energije, kot pri industrijski proizvodnji olja. Proizvodnja olj na decentraliziran način ima še druge pomembne prednosti, kot so: poteka poleg lokacij, kjer se odvija pridelava oljnic, direktno ali indirektno je povezana s samo proizvodnjo (ni posrednikov), stroški investiranja v opremo so nizki, ni odpadnih vod, visoka fleksibilnost proizvodnje (hiter prehod na stiskanje drugih vrst semena oljnic, kar poveča izkoriščenost strojev), krajše transportne poti (do 40 km od mesta pridelave) in s tem tudi manjši stroški, omogoča višjo dodatno vrednost kmetijstvu nekega območja in lokalni pridelavi itn. Poleg tega je stranski produkt, ki nastane pri mehanski ekstrakciji olja, tudi oljna pogača za živalsko krmo, ki ima visoko prehransko vrednost (vsebuje 6 - 20 % olja za razliko od industrijske pogače, ki vsebuje olja manj kot 1 %). Namen mehanske ekstrakcije je da se iz semena oljnic (sončnica, oljna ogrščica itn.), loči oljni del od trdnega dela semenskega materiala. Mehanska ekstrakcija olja ima veliko prednost pred drugimi proizvodnimi postopki, ki danes obstajajo za proizvodnjo rastlinskega olja zaradi praktične dostopnosti postopka proizvodnje. Značilno je, da so postopki mehanske ekstrakcije oziroma stiskanja semena enostavni in kontinuirani, poleg tega pa ne zahtevajo posebnega dolgotrajnega nadzora strojev in velike vložke energije. Mehansko ekstrakcijo olja se danes opravlja večinoma s stiskalnicami vijačnega tipa z enim ali dvema vijakoma. Stiskalnica opravlja kontinuirano hladno stiskanje semena oljnic (za proces delovanja ni potrebno dovajanje posebne toplote za segrevanje semena ali samega stroja). Zaradi boljšega izkoristka se lahko uporablja dvofazno stiskanje, kar pomeni da se po prvem prehodu zrnja oljnic skozi stiskalnico še enkrat spusti ostanek prvega stiskanja v obliki peletov. V dvofaznem procesu stiskanja semena oljnic, v prvi fazi iztiskanja olja ostane 15 do 20 % olja v oljni pogači. V primeru industrijske proizvodnje se ostanek po iztiskanju olja -oljna pogača, obdela z organskimi topili, ki lahko odvzamejo tudi do 45 % olja iz semena oljnic. Pri domači proizvodnji olja s stiskanjem semena pa se omenjeni preostanek po prvem stiskanju ponovno spusti skozi stiskalnico, tako da se iz njega ponovno iztisne preostanek olja (v oljni pogači ostane še 6 do 10 % olja, najbolj je da oljno pogačo zmeljemo npr. z mlinom kladivarjem na drobnejše dele tako da jih lahko ponovno spustimo skozi stiskalnico). Olje se iz glave stiskalnice med procesom stiskanja kontinuirano odstranjuje v poseben rezervoar za pred filtriranje, kjer se opravi grobo čiščenje olja od mehanskih delcev. Po grobem čiščenju se opravi fino čiščenje s postopkom sedimentacije ali filtracije. Istočasno nastaja, kot stranski produkt stiskanja, oljna pogača oziroma pelet. Slika 33: Pridobivanje rastlinskega olja na decentralizirani način s postopkom hladnega stiskanja Slika 44 prikazuje pridobivanje rastlinskega olja na decentralizirani način s postopkom hladnega stiskanja (primer iztiskanja olja iz semena oljne ogrščice), primerno za kmetije, ker jim omogoča proizvodnjo izdelka z višjo dodano vrednostjo in nizkimi obremenitvami okolja s toplogrednimi plini Seme oljnic za proizvodnjo rastlinskega olja je potrebno dobro očistiti da se odstranijo različne primesi (sončnično seme npr. lahko vsebuje tudi do 25 % lupin). Odstranjevanje lupin omogoča večji izkoristek pri iztiskanju olja, povečuje izkoristek same stiskalnice in zmanjšuje njeno obrabo. Osnovo vsake kmetijske oljarne za stiskanje semena oljnic, predstavlja mehanska stiskalnica vijačnega tipa. Od oljnic se z omenjenimi stiskalnicami stiska seme oljne ogrščice, sončnice, lana, sezama, maka, konoplje, itn. Največji izplen olja se dosega pri stiskanju oljne ogrščice (do 38 % pri dvofaznem stiskanju ) in sončnice (do 36 % pri dvofaznem stiskanju), pri ostalih oljnicah pa je nižji. Stiskalnica za mikro ali mini oljarno opravlja kontinuirano hladno stiskanje semena oljnic (za proces delovanja ni potrebno dovajanje posebne toplote za segrevanje semena ali samega stroja). Olje se iz stiskalnega dela med procesom stiskanja kontinuirano odstranjuje v poseben rezervoar za pred filtriranje, kjer se opravi grobo čiščenje olja od mehanskih delcev. Istočasno nastajajo, kot stranski produkt stiskanja tudi oljna pogača oziroma peleti. Seme, ki gravitacijsko prihaja iz nasipnice prihaja do horizontalno nameščenega polža, ki ga z vrtenjem transportira do stiskalnega dela - stiskalne glave, kjer se seme stisne. Olje, ki je iztisnjeno iz semena se vrača v nasprotni smeri od smeri vrtenja vijaka in teče na drobne odprtine na cevi. Stisnjeno seme vijak izriva iz stiskalne glave skozi pušo, kjer se formira v pelete. Učinek stiskalnic za mikro oljarne je 8 - 20 kg/h stisnjenega semena oljnic na uro, kar je odvisno od vrste semena. Urni učinek se lahko poveča z dodajanjem ene ali več stiskalnic. Večje stiskalnice, ki so namenjene mini oljarnam imajo kapaciteto od 20 - 100 kg/h stisnjenega semena. Obstajajo tudi stiskalnice večjih kapacitet vendar v takem primeru govorimo že o proizvodnji v večjem obsegu, ki presega zmožnosti mikro oziroma mini oljarne. Olje, ki prihaja iz stiskalnice se očisti grobih primesi v manjši posodi s postopkom sedimentacije. Iz te posode se olje transportira v večji rezervoar za olje s pomočjo črpalke. Olje se iz stiskalnega dela med procesom stiskanja kontinuirano odstranjuje v poseben rezervoar za pred filtriranje, kjer se opravi grobo čiščenje olja od mehanskih delcev. Istočasno nastajajo, kot stranski produkt stiskanja tudi oljna pogača oziroma oljni peleti (odvisno od izvedbe stroja). V olju, ki pride iz stiskalnice se nahaja manjša ali večja količina nečistoč. Metode za čiščenje olja na kmetijah so zelo enostavne, olje se v prvi fazi mehansko očisti od nečistoč s pomočjo postopka sedimentacije ali filtracije oziroma kombinacije obeh metod. Olje, ki se čisti s filtracijo se pripravi v homogenizacijski posodi, iz katere se prečrpamo skozi filtre različne izvedbe. Postopek filtracije omogoča hitro čiščenje olja, potrebuje zelo majhen prostor ter minimalno izgubo olja v primerjavi s postopkom sedimentacije vendar je cenovno tudi precej dražji v primerjavi s postopkom sedimentacije. Olje se lahko očisti tudi s postopkom centrifugiranja (uporablja se centrifugalna sila namesto gravitacijske pri postopku sedimentacije), zaradi cenovne nedostopnosti pa se redko uporablja na kmetijah. Olje nastalo pri procesu stiskanja in očiščeno s pomočjo sedimentacije ali filtracije oziroma s kombinacijo obeh metod se prečrpa v posode za skladiščenje. 10.2 Predelava žit v živilsko predelovalni industriji Pred nadaljnjo predelavo zrnja žitaric v končne produkte je potrebno opraviti čiščenje da se odstranijo nečistoče, ki so nastale v procesu žetve, med prevozom ter vmesnem skladiščenju. Odstranjevanje nečistoč zagotavlja kakovost končnih proizvodov, z zmanjšanjem vsebnosti pepela in drugih dejavnikov, ki vplivajo na vonj in okus. Sistemi za čiščenje zrnja žitaric in oljnic, ločujejo nečistoče iz zrnja na osnovi različnih fizikalnih lastnosti zrnja, kot so: velikost, gostota, dolžina, oblika, barva itn. Sodobna tehnologija uporablja tudi tehnologijo optičnega čiščenja zrnja. V primeru predelave zrnja pšenice v moko za pekarske izdelke, čiščenju sledi proces mletja. Postopek, ki se uporablja za proizvodnjo moke v mlinu poteka prek postopnega zmanjševanja velikosti delcev zrnja pšenice, koruze itn. Pri valjčnih mlinih se velikost delcev postopoma znižuje med nizom parov vrtečih jeklenih valjev, rebrastih ali gladkih. Kladivasti mlini so namenjeni za široko paleto proizvodov: v mlinih za moko nastaja moka in stranski proizvodi iz žita, v mlinih za krmo pa živalska krma. Zrnje, ki prihaja iz nasipnice je v mlinu kladivarju zajeto s kladivci rotorja. Velikost zrnja oziroma zdrobljenih delcev se zmanjšuje zaradi udarnega delovanja kladivc na zrnje, medsebojnega udarjanja zrnja in udarjanja zrnja ob sito ter prepuščanja delcev zrnja skozi sito na obodu, ki obdaja rotor s kladivci. Mletju sledi čiščenje moke na različnih izvedbah sit, ki ločujejo majhne in lahke delce iz moke. Iz očiščenega žita se lahko proizvaja različne druge izdelke, kot so kosmiči in zrnje za kašo. V vseh omenjenih fazah se uporabljajo stroji, ki so električno gnani. Enaki procesi se uporabljajo tudi pri decentralizirani predelavi zrnja žit na kmetijah samo da so stroji majhnih kapacitet in bolj enostavne izvedbe, odpadejo pa tudi nekatere faze, ki se nanašajo na npr. obogatitev moke in stranskih proizvodov, bolj zahtevno pakiranje itn. Slika 34: Proces proizvodnje moke Čeprav je pridelek pri ekološki pridelavi pšenice namenjene za kruh nižji v primerjavi s konvencionalno pridelavo pšenice, pa so emisije toplogrednih plinov nižje zaradi tega, ker se ne uporablja mineralnih gnojil, ki značilno prispevajo k emisijam toplogrednih plinov. Za proizvodnjo mineralnih gnojil se uporabljajo visoke količine zemeljskega plina in fosilnih goriv v procesu proizvodnje. Dodatno dušik iz mineralnih gnojil povzroča višje emisije didušikovega oksida v primerjavi z emisijami, ki nastanejo iz organskega gnojila. V primeru uporabe komposta in biološko vezanega dušik prek leguminoznih rastlin pa ni emisij didušikovega oksida (po IPCC 2006). Po opravljeni predelavi zrnja pšenice v moko sledi skladiščenje ter transport do predelave v končne pekarske produkte npr. peka kruha. Slika 35: Proces proizvodnje kruha 10.3 Predelava grozdja Predelava grozdja se opravi do faze končnega produkta vina (predelava belega grozdja v belo vino ali rdečega grozdja v rdeče vino). Na spodnjem diagramu je prikazan proces proizvodnje belega vina. Pobranemu belemu grozdju se odstrani pecljevina, grozdne jagode pa se zmeljejo. Zmleto grozdje se stisne v mehanskih, hidravličnih ali pnevmatskih stiskalnicah ter grozdni sok pretoči v posodo ali cisterno in pusti stati več ur, tudi do enega dneva (izjemoma celo več). Belega grozdja se praviloma ne macerira, vsaj ne dalj časa (do nekaj ur). Slika 36: Predelava belega grozdja v belo vino Slika 37: Predelava grozdja na kmetiji Slika 48 prikazuje predelave grozdja na kmetiji, kjer je merjena poraba energije v procesiranju končnega produkta - grozdja (Dolenjska) Predelava rdečega grozdja v rdeče vino se nekoliko razlikuje od predelave belega grozdja. Dodana je faza maceracije zmletega grozdja v posodi, kjer preidejo določene snovi (barvila, aromati, tanini in ostale snovi) iz grozdnih jagodnih kožic v sok. Maceracija se opravi pred stiskanjem z mehansko, hidravlično ali pnevmatsko stiskalnico. Slika 38: Predelava rdečega grozdja v rdeče vino 10.4 Predelava oljk v oljčno olje Za predelavo oljk je predstavljen celoten proces na naslednjem diagramu. Sveže pobrane plodove je potrebno očistiti, ker vsebujejo različne nečistoče, kot so listje, delci vej, mehansko poškodovani plodovi itn. Po grobem čiščenju sledi faza dvofaznega vodnega pranja zaradi dodatne odstranitve nečistoč s samih plodov. Po opravljenem pranju sledi mletje plodov, ki se opravi z mlinom kladivarjem, ki potiska nastalo zdrobljeno maso skozi perforirano ploščo. Po izstopu iz zdrobljene mase iz odprtin na perforirani plošči nastane pastozna masa iz katere se dobiva olje. Pastozna masa se meša in segreva zaradi lažjega ločevanja olja iz nje. Masi se po potrebi dodaja voda da se poveča njena pretočnost (količina vode je odvisna od vlažnosti oliv). Masa, ki je predelana z omenjenim postopkom, se s pomočjo črpanja dovaja v horizontalni stroj za centrifugiranje, kjer se opravi ločevanje različnih frakcij iz pastozne mase. Zaradi centrifugalnega učinka na maso se opravi grobo ločevanje olja iz mase. Po tej fazi centrifugiranja sledi še eno centrifugiranje mase v vertiklani centrifugi, ki opravi dokončno mehansko ekstrakcijo olja. V procesu nastajajo velike količine odpadne vode. Zaradi pocenitve proizvodnje oljčnega olja na nekaterih obratih uporabljajo posušeno maso, ki ostane po ekstrakciji za gorivo na kogeneratorskih enotah za istočasno proizvodnjo toplotne in električne energije. Poleg tega je možna uporaba sveže mase na bioplinskih napravah. Slika 39: Predelava oljk v oljčno olje 10.5 Predelava mleka v mlečne izdelke Mleko se predeluje v različne izdelke, ki so glede porabe energije pri procesiranju različno zahtevni. Za procesiranje se uporabljajo različne metode prevladujejo pa termične metode, ki so energetsko tudi najbolj potratne. Najbolj razširjena je pasterizacija, ki predstavlja termalno uničevanje mikroorganizmov s temperaturami do 100 °C, sterilizacija s temperaturami 115 -120 °C (20 - 45 min) ter UVT postopek s temperaturami 140 - 165 °C za nekaj sekund. UVT proces se uporablja za pred obdelavo mleka in proizvodnjo steriliziranega UVT mleka, sterilizacija pa se uporablja za mleko, ki mora biti obstojno dalj kot pet mescev. Pasterizacija danes porabi manjši del energije (ponovna uporaba toplotne energije je med 90 - 94 %). UVT postopek in sterilizacija sta energijsko bolj potratna kot pasterizacija. Pri sterilizaciji je temperatura precej višja in na splošno temperaturna razlika med virom toplote in mlekom, ki ga je potrebno sterilizirati precej višja, kot pri pasterizaciji. Tendenca večje proizvodnje mleka , ki je obdelano z UVT postopkom v primerjavi s pasteriziranim mlekom, vpliva na porabo večjih količin energije za procesiranje enote mleka. Slika 40: Predelava mleka v različne mlečne izdelke ter procesi, ki se uporabljajo pri predelavi Energetsko najbolj potratno je proizvodnja mleka v prahu ter proizvodnja koncentriranega mleka, ki lahko poteka s postopkom evaporacije ali membranske koncentracije. Zaradi zniževanja porabe energije se v mlekarski industriji uporablja več fazni proces evaporacije. Tabela 16: Poraba energije pri predelavi mleka v mlečne izdelke za mlekarne Finalni izdelek Toplotna energija (kWh/kg mleka) Električna energija (kWh/kg mleka) Skupaj toplotna + električna energija (kWh/kg mleka) Mleko v embalaži - pasterizirano 0,069 0,05 0,119 Mleko v embalaži - UHT metoda 0,1 0,09 0,19 Mleko v prahu (posneto) in maslo 0,58 0,090 0,67 Mleko v prahu (polnomastno) 0,52 0,080 0,6 Siri zorjeni -(proces sirotke) 0,46 0,1 0,56 Kondenzirano mleko 0,29 0,061 0,351 Mleko v steklenicah - pasterizirano 0,16 0,055 0,215 Mleko v steklenicah - sterilizirano 0,2 0,069 0,269 (vir FAO: Energy requirements in milk processing) Energetsko najbolj potratno je proizvodnja mleka v prahu ter proizvodnja koncentriranega mleka, ki lahko poteka s postopkom evaporacije ali membranske koncentracije. Zaradi zniževanja porabe energije se v mlekarski industriji uporablja več fazni proces evaporacije. 10.6 Predelava sadja v sokove in druge izdelke Po pridelavi sadja v trajnem nasadu, sledi predelava sadja. Predelava sadja lahko poteka na sami kmetiji ali pa v živilsko predelovalni industriji. Sadje je možno predelati na različne načine v različne sadne sokove, sadne kaše, sadne koncentrate, marmelade, suho sadje, žgane pijače iz sadja itn. Vsi našteti izdelki so končni produkti, razen sadne kaše in sadnega koncentrata, ki predstavljata polizdelek ali vmesno fazo v proizvodnji sadnih pijač, marmelad in džemov. Z vsemi omenjenimi izdelki se doseže višja dodana vrednost osnovnega pridelka - sadja, poleg tega pa se sadje predela v produkte, ki se lahko skladiščijo daljše časovno obdobje, večinoma brez dodatnega vložka večjih količin energij (v primerjavi s skladiščenjem sadja v hladilnicah, kjer je potrebno konstantno uporabljati električno energijo za proces hlajenja sadja). Predelava sadja se dostikrat odvija na kmetijah, ki se ukvarjajo s sadjarsko ali mešano (npr. sadjarsko vinogradniško) pridelavo. Za predelavo sadja v sokove obstajajo manjše predelovalne enote (decentralizirana proizvodnja). V raziskavah je obravnavana proizvodnja sokov iz pečkatega in koščičastega sadja, ker predstavlja najpomembnejši del predelave sadja pri nas. Pred leti se je ta pridelava odvijala na tradicionalen način, kjer je bilo vloženega veliko ročnega dela, najpomembnejši del te pridelava pa je bilo stiskanje sadja predvsem z mehanskimi ter pozneje hidravličnimi stiskalnicami za sadne plodove. 10.6.1 Predelava pečkatega sadja Pri sodobni predelavi pečkatega sadja v sadne sokove se proces predelave začne s sprejemom sadja, ki ga pripeljejo v boks paletah. Boks palete se s pomočjo posebne dvižne naprave praznijo v pralni stroj, kjer se opravi pranje sadja mehansko s krtačami in z vodo. V fazi pranja se odstrani tudi listje in druge nečistoče. Oprano sadje (plodovi jabolk, hrušk, kutin itn.) se s pomočjo trakastega transporterja, transportira do prebiralne mize, kjer se opravi vizualni pregled sadja ter odstranijo gnili, poškodovani itn. plodovi (v primeru decentralizirane proizvodnje se to opravi na ročni način). Plodovi se po transportnem traku transportirajo do mlina za mletje plodov v kašo, ki omogoča nadaljnjo predelavo. Pridobljena sadna kaša se transportira s pomočjo polžnega transporterja v stiskalnico za sok. Stiskanje se opravi po šaržnem postopku v pnevmatski stiskalnici ali kontinuiranem postopku v kontinuirani stiskalnici. Sok se iz stiskalnice vodi na filtriranje, kjer se odstranijo različni delci, ter zatem direktno prečrpa v cisterne za sok, kjer se ga uskladišči pri nižjih temperaturah da se ga zaščiti pred kvarjenjem. Sok se iz cistern vodi na pasterizator, kjer se ga termično obdela (segreje na temperaturo 65 °C v trajanju 30 min; 77 °C v trajanju 1 min ali na 88 °C v trajanju 1 s) da se mu podaljša rok trajanja ter da se ga lahko pretoči v stekleno ali plastično embalažo. Iz pasterizatorja se sok vodi na polnilno linijo, ki je v primeru decentraliziranih enot polavtomatska, kar pomeni da mora oseba, ki dela na polnilni liniji, steklenice ali plastične vrečke (prostornine od nekaj decilitrov do več litrov), ročno vstavljati na polnilna mesta ter jih po polnitvi zlagati v zaboje ali kartonaste škatle za transport do končnega uporabnika. Tople steklenice ali plastične vrečke se vodijo skozi hladilno korito, ki se uporablja za zniževanje temperature pakiranega soka v vrečkah ali steklenicah. V primeru avtomatiziranih polnilnih linij pa se sok iz cistern vodi do enote, kjer se avtomatično polnijo steklenice ali plastične vrečke (prostornine od nekaj litrov do več litrov). Obdelava in stekleničenje i I Hlajenje ] ^ Skladišče Slika 41: Proces proizvodnje sadnega soka - jabolčnega ali hruškovega soka 10.6.2 Predelava koščičastega sadja Pri sodobni predelavi koščičastega sadja v goste sadne sokove se proces predelave začne s sprejemom sadja iz boks palet. Boks palete se s pomočjo posebne dvižne naprave praznijo v pralni stroj, kjer se opravi pranje sadja mehansko s krtačami in z vodo. V fazi pranja se odstrani tudi listje in druge nečistoče. Oprano sadje (plodovi breskev, marelic) se s pomočjo trakastega transporterja transportira do prebiralne mize, kjer se opravi vizualni pregled sadja ter odstranijo gnili, poškodovani itn. plodovi (v primeru decentralizirane proizvodnje se to opravi na ročni način). Preden se sadje pošlje v mlin na mletje se mora razkoščičiti v strojih za razkoščičenje. Po tem postopku se koščice pošljejo v stroj za čiščenje preostale sadne mase na koščicah po razkoščičenju. Razkoščičeno sadje ter del sadne mase iz stroja za razkoščičenje pride s pomočjo črpalke za sadno maso v pasirni stroj. V tem stroju se sadna masa predela v sadno kašo. Sadna kaša se vodi na filtriranje, kjer se odstranijo večje primesi v sadni kaši. Zatem se prečiščena sadna kaša prečrpa v cisterne za sadno kašo, kjer se jo uskladišči pri nižjih temperaturah. Iz cistern se sadna kaša vodi na stroj za odzračevanje kaše (deaerator), kjer se odstranijo zračni mehurčki, ki vplivajo na spremembe v kaši, ki niso zaželene (spremenijo okus, barvo, vonj). Po opravljenem postopku odstranjevanja zračnih mehurčkov se sadna kaša vodi v stroj za homogenizacijo, kjer se opravi njeno homogeniziranje. Po opravljenem postopku homogenizacije se sadna kaša vodi v proces pasterizacije. V pasterizatorju se gosti sok termično obdela (segreje na temperaturo 65 °C v trajanju 30 min; 77 °C v trajanju 1 min ali na 88 °C v trajanju 1 s) da se mu podaljša rok trajanja ter da se ga lahko pretoči v stekleno ali plastično embalažo. Iz pasterizatorja se sok vodi na polnilno linijo, ki je v primeru decentraliziranih enot polavtomatska, kar pomeni da mora oseba, ki dela na polnilni liniji, steklenice ali plastične vrečke (prostornine od nekaj decilitrov do več litrov), ročno vstavljati na polnilna mesta ter jih po polnitvi zlagati v zaboje ali kartonaste škatle za transport do končnega uporabnika. Tople steklenice ali plastične vrečke se vodijo skozi hladilno korito, ki se uporablja za zniževanje temperature pakiranega soka v vrečkah ali steklenicah. V primeru avtomatiziranih polnilnih linij pa se sok iz cistern vodi do enote, kjer se avtomatično polnijo steklenice ali plastične vrečke (prostornine od nekaj decilitrov do več litrov). Slika 42: Proces proizvodnje sadne čežane [Hlajenje 1---. Slika 43: Proces pridobivanja sadnih rezin 10.7 Predelava žit v prehrambeni industriji Pred nadaljnjo predelavo zrnja žitaric v končne produkte je potrebno opraviti čiščenje da se odstranijo nečistoče, ki so nastale v žetvi, prevozu in začasnem skladiščenju. Odstranjevanje nečistoč zagotavlja kakovost končnih proizvodov, z zmanjšanjem vsebnosti pepela in drugih dejavnikov, ki vplivajo na vonj in okus. Sistemi za čiščenje zrnja žitaric in oljnic, ločujejo nečistoče iz zrnja na osnovi različnih fizikalnih lastnosti zrnja, kot so: velikost, gostota, dolžina, oblika, barva, čvrstost magnetni odziv, ravnotežje hitrosti. Sodobna tehnologija uporablja tudi tehnologijo optičnega čiščenja zrnja. V primeru predelave zrnja pšenice v moko za pekarske izdelke, čiščenju sledi proces mletja. Postopek, ki se uporablja za proizvodnjo moke v mlinu poteka prek postopnega zmanjševanja velikosti delcev zrnja pšenice, koruze itn. Pri valjčnih mlinih se velikost delcev postopoma znižuje med nizom parov vrtečih jeklenih valjev, rebrastih ali gladkih. Kladivasti mlini so namenjeni za široko paleto proizvodov: v mlinih za moko nastaja moka in stranski proizvodi iz žita, v mlinih za krmo pa živalska krma. Zrnje, ki prihaja iz nasipnice je v mlinu kladivarju zajeto s kladivci rotorja. Velikost zrnja oziroma zdrobljenih delcev se zmanjšuje zaradi udarnega delovanja kladivc na zrnje, medsebojnega udarjanja zrnja in udarjanja zrnja ob sito ter prepuščanja delcev zrnja skozi sito na obodu, ki obdaja rotor s kladivci. Mletju sledi čiščenje moke na različnih izvedbah sit, ki ločujejo majhne in lahke delce iz moke. Iz očiščenega žita se lahko proizvaja različne druge izdleke, kot so kosmiči in zrnje za kašo. V vseh omenjenih fazah se uporabljajo stroji, ki so električno gnani. Enaki procesi se uporabljajo tudi pri decentralizirani predelavi zrnja žitaric na kmetijah samo da so stroji majhnih kapacitet in bolj enostavne izvedbe, odpadejo pa tudi nekatere faze, ki se nanašajo na npr. obogatitev moke in stranskih proizvodov, bolj zahtevno pakiranje itn. Slika 44: Proces proizvodnje moke Čeprav je pridelek pri ekološki pridelavi pšenice namenjene za kruh nižji v primerjavi s konvencionalno pridelavo pšenice pa so emisije toplogrednih plinov nižje zaradi tega, ker se ne uporablja mineralnih gnojil, ki prispevajo značilno emisijam toplogrednih plinov. Za proizvodnjo mineralnih gnojil se uporabljajo visoke količine zemeljskega plina in fosilnih goriv v procesu proizvodnje. Dodatno dušik iz mineralnih gnojil povzroča višje emisije didušikovega oksida v primerjavi z emisijami, ki nastanejo iz organskega gnojila. V primeru uporabe komposta in biološko vezanega dušik prek leguminoznih rastlin pa ni emisij didušikovega oksida (po IPCC 2006). Po opravljeni predelavi zrnja pšenice v moko sledi skladiščenje ter transport do predelave v končne pekarske produkte npr. peka kruha. Slika 45: Proces proizvodnje kruha 10.8 Predelava mesa Goveje meso Analiza emisij toplogrednih plinov v govedoreji v pridelavi govejih pitancev za meso (emisije toplogrednih plinov od začetka procesa v hlevu do konca procesa iz porabljene energije, emisije iz gnojevke oziroma govejega gnoja ter enterična fermentacija) je pokazala, da se emisije omenjenih plinov gibljejo od 8,30 kg CO2 ekv./kg mesa do 8,53 kg CO2 ekv./kg mesa (odvisno od velikosti črede in tehnologije reje, ki je povezana s porabo energije) pri konvencionalnem načinu reje oziroma od 11,12 kg CO2 ekv. /kg mesa do 11,33 kg CO2 ekv./kg mesa pri ekološkem načinu reje. Emisije CO2 ekv./kg mesa so nekoliko višje v primeru ekološke prireje, ker se porabi nekoliko več energije v samem procesu pitanja živali zaradi daljšega obdobja pitanja, poleg tega je masa klavnega trupa živali tudi nižja v primerjavi s konvencionalno rejo). Slika 46: Predelava govejega mesa Predelava govejega mesa nastopi po koncu reje, v njej so zajete tri faze procesa (zakol živali in hlajenje mesa, transport mesa in skladiščenje za končnega uporabnika), v vseh omenjenih fazah nastajajo emisije CO2 (Slika 57). Prašičje meso V sklopu reje smo porabo energije izrazili na enoto končnega produkta (v primeru prašičereje je končni produkt meso ter energija, ki se porabi do končnega produkta - ohlajenega mesa). Slika 47: Poraba energije, ki nastane po zaključeni reji v prašičereji Največ emisij TGP prispeva proizvodnja krme za prašiče in to 60 %, glede deleža sledijo še emisije iz skladiščenja in procesiranja gnoja, ki znašajo 27 %, preostanek 13 % pa so emisije iz direktne in indirektne porabe energije v reji prašičev, procesiranja v klavnici in živilsko predelovalni industriji in transporta mesa ter enterične fermentacije. Od omenjenih 13 % emisij, na direktno in indirektno porabo energije v reji prašičev odpade 3 % emisij, na procesiranje v klavnici in živilsko predelovalni industriji in transportu 6 % in enterično fermentacijo 3 % (MacLeod in sod. 2013). Za konvencionalno in ekološko rejo prašičev ter procesiranje mesa in trajnih mesnih izdelkov so podane emisije, ki nastanejo iz porabe energije (električne in toplotne energije -utekočinjeni naftni plin ali zemeljski plin). Emisije toplogrednih plinov so preračunane v kg ekvivalent CO2 glede na način reje prašičev (konvencionalna ali ekološka). V analizi domače reje prašičev so obdelane emisije TGP, ki nastanejo iz energije porabljene v reji prašičev (porabljena direktna energija). Emisije TGP iz energije porabljene v konvencionalni reji (direktno porabljena energija) znašajo 0,16 kg CO2 ekv./kg mesa (toplih klavnih polovic). Emisije tGp iz energije porabljene v ekološki reji (direktno porabljena energija) znašajo 0,09 kg CO2 ekv./kg mesa (toplih klavnih polovic). Omenjenim emisijam TGP se prištejejo emisije iz energetske porabe (direktna energija) v procesiranju mesa (energija porabljena v klavnici, energija za hlajenje mesa in za predelavo v končne produkte živilsko predelovalne industrije). Emisije TGP iz energije porabljene v reji (direktna energija) so relativno nizke v primerjavi z ostalimi emisijami TGP, ki nastanejo v življenskem ciklu prašičereje. Emisijam toplogrednih plinov - TGP iz energije porabljene za vzdrževanje življenskega okolja v reji živali (konvencionalna in ekološka reja) so prištete tudi emisije TGP, ki nastanejo v procesiranju mesa (različni procesi v klavnici, hlajenje mesa). Ugotovljeno je, da pri konvencionalnem načinu reje prašičev, celotne emisije TGP (reja + procesiranje mesa v klavnici) znašajo 1,28 kg CO2 ekv./kg mesa oziroma 2,76 kg Co2 ekv./kg mesa v primeru predelave mesa v trajne mesne izdelke. Pri ekološkem načinu reje prašičev, celotne emisije TGP (reja + procesiranje mesa v klavnici) znašajo 1,21 kg CO2 ekv./kg mesa oziroma 2,7 kg CO2 ekv./kg mesa v primeru predelave mesa v trajne mesne izdelke. Emisije TGP iz procesiranja mesa (CO2 ekv./kg mesa) so nižje 5,4 % pri ekološki reji v primerjavi s konvencionalno rejo, v primeru predelave mesa v trajne mesne izdelke pa za 2,1 % pri ekološki reji. Pri predelavi mesa je energetsko najbolj potratna proizvodnja trajnih mesnih izdelkov. Če emisijam iz reje in procesiranja mesa še prištejemo vrednosti emisij iz gnoja ali gnojevke so emisije še višje. Analiza emisij toplogrednih plinov v prašičereji (emisije od začetka procesa v hlevu do konca procesa v hlevu, v omenjenih emisijah je zajeta poraba energije in emisije iz gnojevke oziroma prašičjega gnoja) je pokazala, da se emisije omenjenih plinov gibljejo od 3,93 kg CO2 ekv. /kg mesa do 4,11 kg CO2 ekv. /kg mesa (odvisno od velikosti črede in tehnologije reje) pri konvencionalnem načinu reje oziroma od 3,88 kg CO2 ekv. /kg mesa do 3,97 kg CO2 ekv. /kg mesa pri ekološkem načinu reje. Nižje emisije so v primeru čred nad 100 živali. Emisije kg CO2 ekv./kg mesa so v primeru ekološke reje minimalno nižje v primerjavi s konvencionalno rejo, ker se porabi tudi nekoliko manj energije v samem procesu pitanja živali (masa klavnega trupa živali pa je enaka v primeru konvencionalne in ekološke pridelave). Slika 48: Predelava prašičjega mesa Predelava prašičjega mesa nastopi po koncu reje, v njej so zajete tri faze procesa (zakol živali in hlajenje mesa, transport mesa in skladiščenje za končnega uporabnika), v vseh omenjenih fazah nastajajo emisije CO2 (Slika 58) 10.9 Poraba energije za različne končne produkte Za procesiranje različnih kmetijskih pridelkov ter živinorejskih produktov je potrebno vložiti dodatno energijo. Večinoma se v tej fazi za procesiranje uporablja električna energija, poleg nje pa še zemeljski plin ali kurilno olje (proizvodnja toplotne energije za procesiranje). V nekaterih primerih se tudi v procesiranju uporablja energija iz obnovljivih virov energije, npr. trdna biomasa, rastlinsko olje, biodizel, bioplin, solarna energija, itn. Iz priložene tabele je vidna enegetska poraba za procesiranje različnih končnih produktov. Glede porabe energije za procesiranje v končne produkte je najmanj zahtevno procesiranje poljedelskih pridelkov. Sledijo sadjarsko vinogradniški pridelki ter pridelki iz povrtnarstva. Največ energije se porabi za procesiranje produktov iz živinoreje in to za trajne mesne izdelke. Tabela 17: Poraba energije za proizvodnjo različnih končnih produktov Izdelek Poraba energije (MJ/kg izdelka) Kruh 1,53 - 4,56 Konzervirano sadje in povrtnine 2,1 - 3,8 Konzervirano meso 5,2 - 25 Hladilne omare za hrano 0,12 Sladoled 2,2 - 3,7 Shranjevanje sadja v hladilnicah (npr. jabolke, hruške itn.) poraba energije variira z velikostjo hladilnega prostora v hladilnici od 0,001 MJ/l neto volumna/dan v hladilnici z volumnom od 10000 m3 do 0,015 0,0009 - 0,017 MJ/l v hladilnici - sobi z volumnom 10 m3 (faktor razlike je 15) Hlajenje hrane 0,3 - 7,6 Sok iz koncentrata 1,15 Sok iz svežega sadeža 4,6 Procesiranje mleka 0,5 - 2,6 Mletje pšenice v moko (el. energija) 0,32 - 2,58 Testenine 0,8 - 2,4 Trajni mesni izdelki (klobase, hrenovke, mortadele itn.) 3,9 - 36 Ekstrakcija olja (poraba energ. razdeljena na olje in pogačo) 0,28 - 1,5 Krompir sušeni (lističi, granule) 15 - 42 (vir: P.J. Fellows, Food processing technology, principles and practice) 11 Poraba goriva v kmetijskem transportu Poraba energije v transportu oziroma mineralnega dizelskega goriva predstavlja izhodišče za določanje emisij CO2, ki nastanejo pri transportu v kmetijstvu. Transport je razdeljen na transport s kmetijskimi traktorji (prevladuje interni transport v pridelavi) in transport s tovornimi vozili. Tovorna vozila so razdeljena na kategorije glede nosilnosti in porabe goriva. Iz predvidene prevožene razdalje in nosilnosti je določena poraba mineralnega dizelskega goriva v l/ton km, kar predstavlja osnovo za določanje emisij pri transportu kmetijskih pridelkov na večje razdalje. Predpostavljena je uporaba tovornega vozila različne nosilnosti (do 1,5 t, 7,2 t in 17 t) glede na prevožene razdalje. Za slovenske razmere (transport kmetijskih pridelkov od kmetije do mesta predelave oziroma končnega uporabnika) je definirana transportna razdalja do 30 km, 31 do 100 km in 101 do 200 km. Za porabo energije oziroma goriva v transportu je ugotovljeno, da je nižja pri uporabi tovornih vozil v primerjavi s traktorji (preračunano na l/ton km pridelka). Tovorna vozila večje nosilnosti imajo bolj ugodno porabo goriva v primerjavi z vozili manjše nosilnosti. Tabela 18: Poraba goriva za tovorna vozila različne nosilnosti Razdalja tonkm l/1000 tkm pri Normalna l/1000 tkm pri Nosilnost (t) (km) 100 % uporabi* uporaba normalni uporabi Transport na dolge razdalje 17 100 1700 14,7 70 % 21,0 25 100 2500 12,8 70 % 18,3 40 100 4000 10,8 70 % 15,4 Transport v mestu 1,5 100 150 80,0 45 % 177,8 4 100 400 37,5 45 % 83,3 7,2 100 720 26,4 45 % 58,6 11 100 1100 20,0 45 % 44,4 Tabela 20 prikazuje porabe goriva za tovorna vozila različne nosilnosti, *Pri 100 % uporabi je mišljeno da je vozilo popolnoma zasedeno s tovorom pri vožnji v obe smeri. Normalna uporaba pa predvideva večjo zasedenost s tovorom pri vozilih večje nosilnosti in manjšo zasedenost pri vozilih manjše nosilnosti in transportu v mestu. 11.1 Emisije CO2 zaradi transporta Emisije, ki nastanejo pri transportu smo razdelili na transport s kmetijskimi traktorji in transport s tovornimi vozili. Zaradi emisij CO2 iz mineralnega dizelskega goriva v transportu kmetijskih pridelkov smo tovorna vozila razdelili na kategorije glede nosilnosti in porabe goriva. Iz predvidene prevožene razdalje in nosilnosti je določena poraba mineralnega dizelskega goriva v l/tone km, kar predstavlja osnovo za določanje emisij pri transportu kmetijskih pridelkov. Za porabo goriva in emisije v transportu smo ugotovili, da jih lahko znižamo z uporabo tovornih vozil namesto traktorjev ter znižanjem transportne razdalje. Emisije TGP zaradi transporta pridelkov iz mesta pridelave do mesta uporabe so določene na osnovi uporabe tovornega vozila za prevoz. V računalniškem programu je predpostavljena uporaba tovornega vozila različne tovorne nosilnosti (do 1,5 t, 7,2 t in 17 t) glede na prevožene razdalje. Za slovenske razmere (transport kmetijskih pridelkov) smo definirali transportno razdaljo do 30 km, 31 do 100 km in 101 do 200 km. Na osnovi vseh podatkov smo definirali porabo energije za interni in eksterni transport s tovornimi vozili za prevoz kmetijskih pridelkov. Ugotovljeno je, da so emisije CO2 pri transportu kmetijskih pridelkov nižje pri uporabi tovornih vozil večje nosilnosti (7,2 t in 17 t). Pripravljeni so različni nabori ukrepov za zmanjševanje emisij toplogrednih plinov, ki se nanašajo na združevanje delovnih operacij in zmanjševanje števila prehodov, uporabo traktorskih agregatov v smeri učinkovite porabe goriva, transport, predelavo, skladiščenje itn. 11.2 Emisije pri dosuševanju in skladiščenju: Emisije, ki nastanejo pri skladiščenju in dosuševanju pridelkov smo razdelili na emisije iz tekočih, trdnih in plinastih goriv ter električne energije, ki se porabi pri procesiranju izdelkov da se jih lahko skladišči na ravnotežni vlagi. Emisije v predelavi pridelkov v končne izdelke živilsko prehrambne industrije smo razdelili na emisije iz tekočih, trdnih in plinastih goriv ter električne energije v decentralizirani pridelavi na kmetijah ter industrijski predelavi. Ugotovili smo da so emisije najnižje pri uporabi plinastih goriv. 12 Izdelava računalniških kalkulatorjev za določanje okoljskega odtisa kmetijstva Izdelava računalniškega programa za izračun okoljskih odtisov za kmetijske pridelke in izdelke v skladu z izbrano metodologijo zahteva sliko celotnega poteka procesa od pridelave do končnega pridelka ali prehrambnega izdelka. Na osnovi izdelanih blokovnih diagramov poteka procesa od pridelave do predelave, so upoštevane vse vhodne in izhodne snovi, energija, ter emisije toplogrednih plinov. V prvi fazi je bil postavljen blokovni diagram poteka pridelave: poljedelskih, sadjarsko vinogradniških ter vrtnarskih pridelkov in živinoreje. Blokovni diagrami povezujejo posamezne procese z drugimi procesi modela v obliki vhodnih in izhodnih podatkov. Model izračuna okoljskih odtisov je zahteval izdelavo obsežne baze podatkov, ki vsebuje vhodne in izhodne podatke za posamezni proces v modelu pridelave ali izdelave posameznega pridelka. Podatki za potek pridelave posameznega pridelka ali izdelka so pripravljeni, kot datoteke v programu »Excel«. Podatki za posamezen proces pridelave so podani v enakem vrstnem redu, kot je to določeno v blokovnem diagramu za posamezni pridelek. Podatki vključujejo podatke o količini pridelka, porabljeno gnojilo, energijo in druge snovi na hektar kmetijske površine. Izračun emisij toplogrednih plinov za posamezni pridelek je osnovan na izračunu emisij toplogrednih plinov (kratica TGP, v nadaljnem tekst se uporablja omenjena kratica) iz posameznega procesa v celotnem modelu pridelave in predelave. Izračun emisij iz posameznega procesa je rezultat emisij zaradi porabe energije (mineralnega dizelskega goriva, električne in toplotne energije), gnojil in drugih snovi. Uporabljeni emisijski faktorji za izračun emisij TGP zaradi porabe posameznih vrst goriva ali energije so enaki emisijskim faktorjem, ki so uporabljeni v nacionalnih poročilih za mednarodne organizacije o emisijah toplogrednih plinov v Sloveniji (emisijski faktorji za CO2, CH4 in N2O). Izdelan je računalniški program, ki izračuna emisije TGP v kg ekvivalent CO2 za posamezen pridelek glede na razred velikosti kmetije (mala, srednja in velika) in vrsto pridelave (konvencionalna, integrirana, ekološka) kmetije. Pri izračunu skupnih emisij TGP v toni cO2 ekvivalent se upošteva faktor segrevanja ozračja (Global Worming Potential ali GWP). To je faktor, ki kaže prispevek ene tone tega plina h globalnemu segrevanju v primerjavi z eno tono CO2. Računalniški program izračuna (in prikaže) emisije TGP za posamezne pridelke v kg CO2 ekvivalent na tono pridelka. Program omogoča končnemu uporabniku izbiro vrste pridelka, vrste pridelave (konvencionalna, integrirana ekološka) in razreda velikosti kmetije. Emisije TGP zaradi transporta pridelkov iz mesta pridelave do mesta uporabe so določene na osnovi uporabe tovornega vozila za prevoz. V računalniškem programu je predpostavljena uporaba tovornega vozila različne tovorne nosilnosti (do 1,5 t, 7,2 t in 17 t) glede na prevožene razdalje. Za slovenske razmere (transport kmetijskih pridelkov) smo definirali transportno razdaljo do 30 km, 31 do 100 km in 101 do 200 km. Na osnovi vseh podatkov smo definirali porabo energije za interni in eksterni transport s tovornimi vozili za prevoz kmetijskih pridelkov. Ugotovljeno je, da so emisije CO2 pri transportu kmetijskih pridelkov nižje pri uporabi tovornih vozil večje nosilnosti (7,2 t in 17 t), najvišje pa pri uporabi tovornih vozil majhne nosilnosti (1,5 t). 13 Model za izračun ogljičnih odtisov kmetijskih pridelkov v kmetijstvu Ogljični odtis je definiran kot skupne emisije toplogrednih plinov (TGP) na enoto pridelka ali izdelka v določenem območju opazovanja od nastopa oziroma začetka procesa do končnega procesa pridelave, prireje ali predelave. Model izračuna ogljičnih odtisov za pridelke in izdelke v kmetijskem sektorju je osnovan za izračun skupnih emisij toplogrednih plinov (TGP), ki nastanejo pri pridelavi, prireji ali predelavi kmetijskih pridelkov in proizvodov/izdelkov od začetka pridelave oziroma prireje do skladiščenja oziroma oddaje končnemu porabniku ali predelovalcu drugih izdelkov. Osnovni element modela je proces, ki predstavlja eno kmetijsko opravilo, tehnologijo ali drugo dejavnost. Model je predstavljen, kot mreža serijsko in paralelno povezanih procesov. Vsak proces je opisan s pomočjo vhodnih in izhodnih parametrov. Vrednosti parametrov so določene na osnovi podatkov o pridelavi, prireji ali predelavi/izdelavi, meritve ali iz literature. Določene so osnovne enote, za katere so izračunane emisije toplogrednih plinov, ki nastanejo pri pridelavi kmetijskih pridelkov v poljedelstvu, sadjarstvu, vinogradništvu in vrtnarstvu. Enako je določena osnovna enota, za katero so izračunane emisije toplogrednih plinov, ki nastanejo pri prireji mleka in mesa ter za posamezen kmetijski proizvod/izdelek (peka kruha, mlečni izdelki, vino, itn.). Izračun celotne količine emisij toplogrednih plinov na enoto pridelka ali izdelka v določenem območju opazovanja (od nastopa oziroma začetka procesa do skladiščenja ali oddaje končnemu porabniku oziroma za nadaljnjo uporabo v predelavi do končnega izdelka) predstavlja ogljični odtis. 13.1 Kmetijska pridelava Izračun ogljičnega odtisa za poljedelske pridelke (koruza za zrnje, koruza za silažo, pšenica, oljne ogrščica, sončnica), sadjarske pridelke (jabolka, hruške, breskev, marelica, oljka), vinogradniške pridelke (grozdje) in vtrnarske pridelke (zelje, čebula, paradižnik, paprika, kumare) je osnovan na izračunu skupnih emisij toplogrednih plinov, ki nastanejo pri pridelavi teh pridelkov na osnovni enoti tal od začetka pridelave do skladiščenja pridelka oziroma oddaje končnemu porabniku ali izdelovalcu končnih izdelkov. Določili smo opazovalno enoto en hektar obdelanih tal, za katerega so določeni podatki o rabi energije po izvedenem opravilu, količini porabljenega gnojila in količini pridelka v enem letu. Kot osnovna enota za pridelave pridelkov za izračun emisij TGP je bila izbrana površine 1 hektar kmetijske zemlje. Pri pridelavi je potrebno določiti količino porabljenega gnojila in porabljeno energijo (fosilno gorivo, električna energija in druga energija) za pridelavo in količina letnega pridelka na osnovni obdelovalni enoti. TGP o Gnojila ^ Pridelek Pridelava Energija i- 0- Kmetijski odpadki Slika 49: Shematični prikaz koncepta za izračun emisij TGP pri pridelavi pridelkov v poljedelstvu, sadjarstvu, vinogradništvu in vrtnarstvu 13.1.1 Osnovne predpostavke Osnovne predpostavke v modelu za izračun ogljičnega odtisa pri pridelavi poljedelskih, sadjarsko vinogradniških in vrtnarskih pridelkov. Izbrana enota je en hektar (ha) obdelovalne površine. • Vhodi: - Letna količina porabljenega gnojila na hektar v (kg/ha), - Letna količina porabljene energije na hektar: • goriva: plinsko olje (mineralno dizelsko gorivo), zemeljski plin in kurilno olje v (l/ha), • električna in toplotna energija v (kWh/ha) • Izhodi: - količina letnega pridelka v (kg/ha) - Izračunana emisija TGP na tono pridelka v (kg CO2,ekv./ton pridelka) 13.1.2 Vrste pridelave in velikost kmetije V modelu za izračun emisij TGP za poljedelske, sadjarsko vinogradniške in vrtnarske pridelke so določene tri različne vrste pridelave in tri velikosti kmetije. 1 Vrsta pridelave: konvencionalna, integrirana, ekološka. 2 Velikost poljedelske kmetije: - mala: do 10 ha, - srednja: od 10 do 50 ha, - velika: nad 50 ha. 3 Velikost sadjarsko vinogradniške kmetije: - mala: do 5 ha, - srednja: od 5 do 10 ha, - velika: nad 10 ha. 4 Velikost vrtnarske kmetije: - mala: do 5 ha, - srednja: od 5 do 10 ha, - velika: nad 10 ha. 13.2 Živinoreja in kmetijski izdelki Izračun ogljičnega odtisa za živinorejo (mleko, meso) je zasnovan na izračunu skupnih emisij toplogrednih plinov, ki nastanejo pri prireji mleka in mesa na enoto proizvodnje (npr. 1 kg mesa ali 1 kg mleka). Pri živinoreji izhajamo iz porabe energije na enoto glava velikih živin (GVŽ) za določitev porabe energije na enoto izdelka (meso, mleko itn.). Pri živinoreji je treba upoštevati še emisije TGP, ki nastanejo pri fermentaciji v prebavilih (metan-CH4) in iz gnoja oziroma gnojevke (metan-CH4, dušikov dioksid-N2O). TGP Krma Energija Odpadki Slika 50: Shematični prikaz koncepta za izračun emisij TGP pri živinoreji Podatki so določeni za en kg izdelka (mesa, mleka) na osnovi letnih podatkov (porabe energije, izpustov TGP) za GVŽ (govedoreja, prašičereja itn.) in letno količino izdelkov (mleka, mesa). 13.3 Osnovne predpostavke Osnovne predpostavke v modelu za izračun ogljičnega odtisa v živinoreji: • izbrana enota je en kg izdelka (kg), • vhodi: - količine emisije TGP iz fermentacije v prebavilih in/ali iz skladiščenja gnoja oziroma gnojevke v kg CO2 ekv. na kg izdelka (mleka, mesa...) - letna količina porabljene energije na enoto izdelka: • goriva: plinsko olje (mineralno dizelsko gorivo), zemeljski ali utekočinjeni naftni plin ali kurilno olje v (l/kg izdelka), • električna energija, toplota v (kWh/kg izdelka) • izhodi: - količina izdelka (kg) - izračunana emisija TGP na kg izdelka (kg CO2,ekv./kg izdelka) 13.3.1 Vrste prireje in velikost kmetije V modelu za izračun emisij TGP v živinoreji sta določeni dve vrsti pridelav in tri velikosti kmetije. 1 Vrsta pridelave: - konvencionalna, - ekološka. 2 Velikost govedorejske kmetije: - Mala: od 5 do 10 goved, - Srednja: od 11 do 60 goved, - Velika: nad 60 goved. Velikost prašičerejske črede: - Mala: od 5 do 50 prašičev, - Srednja: od 51 do 100 prašičev, - Velika: nad 100 prašičev. 13.4 Struktura modela za določitev ogljičnega odtisa kmetijskih pridelkov in izdelkov Osnovni model izračuna emisij TGP iz kmetijstva je osnovan na izračunu emisij TGP iz posameznega kmetijskega opravila. Kmetijsko opravilo je modelirano v obliki procesa z vhodnimi podatki o količini porabljenega gnojila, goriva ali električne energije in izhodnimi v obliki kmetijskega opravila (gnojenje, oranje, prekopavanje, sejanje, itn.) in količino emitiranih TGP. TGP Vhodi ± PROCES n Izhodi Slika 51: Shematični prikaz procesa Celotna pridelava in predelava kmetijskih pridelkov (poljedelski pridelki, sadje, grozdje, 3 povrtnine, mleko, meso itn.) je predstavljena v modelu kot povezana veriga procesov, kot je to prikazano na sliki. Model kmetijske pridelave ali predelave je predstavljen v obliki verige procesov, ki predstavljajo celotna opravila v času predelave od začetka (npr. setev, opravila v formiranem trajnem nasadu itn.) do konca trajanja pridelave oziroma predelave (skladiščenje ali oddajanje pridelkov/izdelkov). Povezava procesov je serijska v enakem redosledu, kot je potekala pridelava/predelava. V primeru obstoja dveh vzporednih (alternativnih) opravil (npr. brananje ali prekopavanje) pa so procesi povezani paralelno. Nekatera opravila potekajo občasno (npr. podrahljanje, apnenje, itn.), zato so omenjeni občasni procesi povezani s črtkano črto. Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave/predelave v kmetijstvu je prikazan v obliki blokovnega diagrama na sliki 52. 13.5 Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave poljedelskih, sadjarsko, vinogradniških, vrtnarskih pridelkov in živinoreje Blokovni diagrami pridelave nekaterih kmetijskih pridelkov so prikazani na slikah 61 - 63. Blokovni diagram pridelave v sadjarstvu in vinogradništvu za sadje in grozdje so prikazani na slikah 56 in 57. Blokovni diagram živinoreje za prirejo mleka je podan na sliki 66. Slika 52: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave v kmetijstvu A) klasična setev B) direktna setev Blokovni diagram pridelave koruze za zrnje Slika 53: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave koruze za zrnje ■ A) klasična setev B) direktna setev Diagram pridelave koruze za silažo Slika 54: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave koruze za silažo 1 A) klasična setev Diagram pridelave oljne ogorčice ali sončnice Slika 55: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave oljne ogrščice ali sončnice Slika 56: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave sadja Slika 57: Shematični prikaz blokovnega koncepta pridelave grozdja Prireja mleka Govedoreja: prireja mleka Slika 58: Shematični prikaz blokovnega koncepta prireje mleka 13.6 Ogljični odtisi kmetijstva Toplogredni plini - TGP so plini, ki povzročajo učinek tople grede v Zemljinem ozračju. Glavnino toplogrednih plinov predstavljajo vodna para, ogljikov dioksid, metan, amonijak in ozon. Izračun emisij iz posameznega procesa v sklopu reje prašičev je rezultat emisij zaradi porabe energije (mineralnega dizelskega goriva, električne in toplotne energije - utekočinjeni naftni plin ali zemeljski plin). Uporabljeni emisijski faktorji za izračun emisij toplogrednih plinov zaradi porabe posameznih vrst goriva ali energije so enaki emisijskim faktorjem, ki so uporabljeni v nacionalnih poročilih za mednarodne organizacije o emisijah toplogrednih plinov v Sloveniji (emisijski faktorji za CO2, CH4 in N2O). Emisije toplogrednih plinov so preračunane v kg ekvivalent CO2 za pridelavo glede na način reje (konvencionalna ali ekološka). Sodobno kmetijstvo je izredno odvisno od virov fosilnih goriv. Uporaba velikih količin direktne in indirektne energije v kmetijstvu pa je prispevala značilnem povečanju pridelave hrane od šestdesetih let prejšnjega stoletja v svetu in pri nas. Pri popolnem zgorevanju goriv, ki vsebujejo ogljikovodike, teoretično nastajata samo ogljikov dioksid (CO2) in vodna para (H2O). Poleg tega vsebujejo produkti zgorevanja tudi odvečni kisik (O2) in dušik (N2). Ker pa zgorevanje ni nikoli popolno, je v izpušnih plinih še veliko drugih produktov. Za celotne emisije toplogrednih plinov (CO2, CH4, in N2O), ki nastanejo v procesu zgorevanja goriva v motorjih traktorjev in drugih kmetijskih strojev se da določiti ekvivalentna količina CO2, ki je potrebna da povzroči efekt toplogrednega plina. Ta količina je izražena z enoto kilogram ogljikovega dioksida - ekvivalent (kg CO2 ekv.). Emisije toplogrednih plinov (CO2, CH4, in N2O), ki nastanejo z zgorevanjem: mineralnega dizelskega goriva znašajo 2,67 kg CO2 ekv./l goriva, utekočinjenega naftnega plina 1,53 kg CO2 ekv./l goriva in stisnjenega zemeljskega plina 1,23 kg cO2 ekv./l goriva (IPCC 2012). Električna energija lahko izhaja iz različnih virov (hidro elektrarne, termo elektrarne, jedrske elektrarne, drugi viri energije) zato je pri izračunih uporabljen podatek o mešanici emisij TGP v kg CO2 ekv./kWh za njo. Za emisije kg CO2 ekv./kWh iz proizvodnje električne energije v R. Sloveniji je uporabljen podatek 0,516 kg CO2 ekv./kWh (Institut Jožef Stefan - Center za energetsko učinkovitost 2012) Tudi emisije dušika (N) iz organskih in mineralnih gnojil, so preračunane na ekvivalentne emisije CO2 zaradi lažje primerjave vseh emisij CO2 pri pridelavi v poljedelstvu, sadjarstvu in vinogradništvu. 13.6.1 Ogljični odtisi so izračunani za naslednje poljedelske pridelke: 1. koruza za zrnje, 2. koruza za silažo, 3. pšenica, 4. oljna ogrščica 5. sončnica Izračunani so ogljični odtisi za poljedelske pridelke po velikosti kmetije (mala, srednja, velika) in vrste pridelave (konvencionalna, integrirana, ekološka) za dva načina dopolnilne obdelave tal (prekopavanje ali brananje) in za direktno setev. Na osnovi izračuna ogljičnih odtisov pridelave je možno primerjati ogljične odtise posameznega pridelka glede na velikost kmetije in vrste obdelave tal (za dva načina dopolnilne obdelave tal pri konvencionalni setvi in za direktno setev), kot je to prikazano v tabelah in grafih. Emisije CO2 nastanejo zaradi uporabe dizelskega goriva pri vseh mehaniziranih opravilih v pridelavi: osnovna in dopolnilna obdelava tal, setev, gnojenje varstvo rastlin, žetev in transport pri pridelavi. Zaradi uporabe gnojil (anorganska in organska) nastanejo dodatne emisije toplogrednih plinov, ki so preračunane na ekvivalent CO2. Seštevek emisij iz porabe goriva in gnojil (mineralnih in organskih) nam da končno emisijo CO2. V raziskavi so določeni ogljični odtisi za poljedelske pridelke po velikosti kmetije (mala, srednja, velika) in vrsti pridelave (konvencionalna, integrirana, ekološka) za dva načina dopolnilne obdelave tal (prekopavanje ali brananje) in za direktno setev. Integrirana pridelava je namenjena za kmetije, ki se usmerjajo s konvencionalne pridelave postopoma na ekološko pridelavo. Za malo kmetijo je določena velikost obdelovalnih površin do 10 ha, srednjo od 10 do 50 ha in veliko nad 50 ha. o o O Poljedelski pridelki-Konvencionalna pridelava Mala Srednja Velika Setev - prekopavanje Mala Srednja Velika Setev - brananje Mala Srednja Velika Direktna setev ■ Koruza za zrnje ■ Koruza za silažo i Pšenica Oljna ogrščica ■ Sončnica Slika 59: Emsije TGP poljedelskih pridelkov za konvencionalno pridelavo Slika 67 prikazuje emisije TGP poljedelskih pridelkov za konvencionalno pridelavo za: koruzo (silažno in v zrnju), pšenico, oljno ogrščico in sončnico; vzete so tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika), konvencionalna obdelava tal in direktna setev Ogljični odtisi so določeni iz povprečne porabe goriva, ki je izmerjena na več kmetijah ter predvidenih količin gnojila (organskega in anorganskega), ki so predvideni v izračunani za naslednje poljedelske pridelke: koruza za zrnje in za silažo, pšenica, oljna ogrščica in sončnica. Glede emisij CO2 ekv./t pridelka smo ugotovili da so emisije CO2 najnižje pri silažni koruzi, sledijo pa koruza za zrnje, pšenica, oljna ogrščica in sončnica. Analiza emisij toplogrednih plinov pri pridelavi poljščin za primer male kmetije je pokazala, da so emisije v konvencionalni pridelavi poljščin najnižje pri koruzi za silažo in se gibljejo od 25,1 kg CO2 ekv./t pridelka pri konvencionalni setvi do 23,6 kg CO2 ekv./t pridelka pri direktni setvi. Precej višje so že pri koruzi za zrnje in se gibljejo od 87,3 kg CO2 ekv./t pridelka pri konvencionalni setvi do 78,8 kg CO2 ekv./t pridelka pri direktni setvi. Velika razlika pri emisijah toplogrednih plinov v pridelavi koruze za silažo in koruze za zrnje je zaradi količine pridelka, ki je precej višji pri koruzi za silažo v primerjavi s koruzo za zrnje, poraba energije za mehanizirana opravila pa je približno enaka pri koruzi za zrnje in koruzi za silažo. 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Tabela 19: Emisije TGP poljedelskih pridelkov določene za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) in dva načina setve (konvencionalna pridelava) Setev v tla dopolnilno obdelana s prekopalnikom Setev v tla dopolnilno obdelana z brano) Direktna setev [kg CO2 ekv./t pridelka] [kg CO2 ekv./t pridelka] [kg CO2 ekv./t pridelka] Mala Srednja Velika Mala Srednja Velika Mala Srednja Velika Koruza za zrnje 87,3 85,1 82,9 86,3 84,1 82,0 78,8 77,3 75,8 Koruza za silažo 25,1 24,5 23,8 24,9 24,3 23,6 23,6 23,1 22,5 Pšenica 131,4 128,4 125,5 129,9 127,0 124,2 119,3 117,3 115,4 Oljna ogrščica 239,9 232,8 225,8 236,6 229,8 223,0 213,3 208,5 203,7 Sončnica 264,7 256,9 249,2 261,0 253,6 246,1 235,4 230,1 224,7 Pri pšenici se emisije toplogrednih plinov v primeru male kmetije gibljejo od 131,4 kg CO2 ekv./t pridelka pri konvencionalni setvi do 119,3 kg CO2 ekv./t pridelka pri direktni setvi. Najvišje emisije so pri oljnicah in znašajo od 239,9 kg CO2 ekv./t pridelka pri konvencionalni setvi do 223 kg CO2 ekv./t pridelka pri direktni setvi za oljno ogrščico, ter od 264,7 kg CO2 ekv./t pridelka pri konvencionalni setvi do 235,4 kg CO2 ekv./t pridelka pri direktni setvi za sončnico. Obe omenjeni oljnici imata precej nižje hektarske pridelke v primerjavi s koruzo in pšenico, poraba energije za mehanizirana delovna opravila pa je pri obeh enaka. Tabela 20: EmisijeTGP poljedelskih pridelkov določene za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) in dva načina setve (integrirana pridelava) Setev v tla dopolnilno obdelana s prekopalnikom Setev v tla dopolnilno obdelana z brano) Direktna setev [kg CO2 ekv./t pridelka] [kg CO2 ekv./t pridelka] [kg CO2 ekv./t pridelka] Mala Srednja Velika Mala Srednja Velika Mala Srednja Velika Koruza za zrnje 98,64 95,80 93,04 97,58 94,82 92,16 90,14 88,01 85,96 Koruza za silažo 27,655 26,859 26,080 27,462 26,682 25,919 26,110 25,443 24,792 Pšenica 148,70 144,95 141,29 147,18 143,56 140,03 136,56 133,82 131,17 Oljna ogrščica 262,59 254,58 246,66 259,27 251,54 243,90 236,03 230,23 224,53 Sončnica 262,84 253,49 244,25 259,17 250,13 241,19 233,53 226,62 219,82 Pri integrirani pridelavi so emisije toplogrednih plinov še nekoliko nižje v primerjavi z emisijami pri konvencionalni pridelavi. Emisije so ponovno najnižje pri koruzi za silažo in najvišje pri oljnicah (oljna ogrščica in sončnica). Poljedelski pridelki-Integrirana pridelava > 01 CM O O O) O 111 11 11 Mala Srednja Velika Setev - prekopavanje Mala Srednja Velika Setev - brananje Mala Srednja Velika Direktna setev ■ Koruza za zrnje ■ Koruza za silažo ■ Pšenica Oljna ogrščica ■ Sončnica Slika 60: Emisije TGP poljedelskih pridelkov za integrirano pridelavo Slika 68 prikazuje emisije TGP poljedelskih pridelkov za integrirano pridelavo za koruzo (silažno in v zrnju), pšenico, oljno ogrščico in sončnico, vzete so tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika), konvencionalna obdelava tal in direktna setev Tudi pri ekološki pridelavi so najnižje emisije pri koruzi za silažo in se v primeru male kmetije gibljejo od 38,35 kg CO2 ekv./t pridelka pri konvencionalni setvi do 35,92 kg CO2 ekv./t pridelka pri direktni setvi. Ponovno so precej višje pri koruzi za zrnje in se gibljejo od 117,7 kg CO2 ekv./t pridelka pri konvencionalni setvi do 107,06 kg CO2 ekv./t pridelka pri direktni setvi. Tabela 21: Emisije TGP poljedelskih pridelkov določeni za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) in dva načina setve (ekološka pridelava) Setev v tla dopolnilno obdelana s prekopalnikom Setev v tla dopolnilno obdelana z brano) Direktna setev [kg CO2,ekv./t pridelka] [kg CO2 ekv./t pridelka] [kg CO2 ekv./t pridelka] Mala Srednja Velika Mala Srednja Velika Mala Srednja Velika Koruza za zrnje 117,69 114,24 110,88 116,36 113,03 109,77 107,06 104,51 102,02 Koruza za silažo 38,358 37,010 35,679 38,054 36,732 35,426 35,929 34,784 33,655 Pšenica 201,17 195,06 189,02 198,51 192,62 186,81 179,92 175,58 171,31 Oljna ogrščica 354,689 343,578 332,600 349,860 339,151 328,576 316,056 308,164 300,406 Sončnica 318,41 305,67 293,08 313,10 300,80 288,66 275,92 266,72 257,67 Pri ekološki pridelavi pšenice se emisije toplogrednih plinov gibljejo od 201,17 kg CO2 ekv./t pridelka pri konvencionalni setvi do 179,92 kg CO2 ekv./t pridelka pri direktni setvi. Najvišje emisije so ponovno pri oljnicah in znašajo za oljno ogrščico od 354,68 kg CO2 ekv./t pridelka pri konvencionalni setvi do 316,05 kg CO2 ekv./t pridelka za direktno setev ter od 318,41 kg CO2 ekv./t pridelka pri konvencionalni setvi do 275,92 kg CO2 ekv./t pridelka za direktno setev za sončnico. 50 0 Poljedelski pridelki-Ekološka pridelava 400 - Slika 61: Emisije TGP poljedelskih pridelkov za ekološko pridelavo Slika 69 prikazuje emisije TGP poljedelskih pridelkov za ekološko pridelavo, za koruzo (silažno in v zrnju), pšenico, oljno ogrščico in sončnico, vzete so tri velikosti kmetij, konvencionalna obdelava in direktna setev Največji delež emisij pri pridelavi poljščin je iz porabe mineralnih gnojil. Delež emisij TGP iz gnojil predstavlja od 51 % do 75 % od celotnih emisij pri konvencionalni in integrirani pridelavi poljščin. Zaradi uporabe organskega gnojila v ekološki pridelavi je ogljični odtis manjši in delež emisije iz gnojil znaša od 20 % do 35 % celotne emisije. 13.7 Ogljični odtis sadjarskih pridelkov Ogljični odtisi za pridelke v sadjarstvu in vinogradništvu so izračunani za naslednje pridelke: 1. jabolke, 2. hruške, 3. breskve, 4. marelice, 5. oljke in 6. grozdje. Izračunani so ogljični odtisi za sadjarske pridelke in vinogradništvo po velikosti kmetije (mala, srednja, velika), vrsti pridelave (konvencionalna, integrirana in ekološka). Emisije CO2 nastanejo zaradi uporabe mineralnega dizelskega goriva pri vseh mehaniziranih opravilih v sadjarski pridelavi: osnovna in dopolnilna obdelava tal, gnojenje, varstvo, strojno pobiranje pridelka in interni transport pri pridelavi. Zaradi uporabe gnojil (anorganska in organska) nastanejo dodatne emisije toplogrednih plinov, ki so preračunane na ekvivalent CO2. Seštevek emisij iz porabe mineralnega dizelskega goriva in gnojil (mineralnih in organskih) nam da končno emisijo CO2. Ogljični odtisi v konvencionalni pridelavi sadja so določeni iz povprečne porabe mineralnega dizelskega goriva (poraba goriva izmerjena na kmetijah) za delovne operacije ter predvidenih količin gnojila (organskega in anorganskega) za določeni pridelek sadja. Emisije toplogrednih plinov v primeru male kmetije znašajo od 25,1 kg CO2 ekv./t pridelka do 167,3 kg CO2 ekv./t pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 23,4 kg CO2 ekv./t do 159 kg CO2 ekv./t pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 21,8 kg CO2 ekv./t do 150,6 kg CO2 ekv./t pridelka. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na jabolke, najvišja pa na oljke. Glede naraščanja višin emisij cO2 ekv./t pridelka - sadja, jabolkam sledijo hruške, za tem pa breskve in marelice. Emisije CO2 ekv./t pridelka - sadja, upadajo z velikostjo kmetije, najvišje so pri mali ter najnižje pri veliki kmetiji usmerjeni v sadjarsko pridelavo. Sadjarstvo-konvencionalna pridelava ■ Jabolka ■ Hruške ■ Breskve ■ Marelice ■ Oljke Mala Srednja Velika Slika 62: Emisije TGP določene za tri velikosti kmetij v primeru konvencionalne sadjarske pridelave Slika 70 prikazuje emisije TGP določene za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) v primeru konvencionalne sadjarske pridelave Ogljični odtisi v integrirani pridelavi sadja so določeni iz povprečne porabe mineralnega dizelskega goriva (poraba goriva izmerjena na kmetijah) za delovne operacije ter predvidenih količin gnojila (organskega in anorganskega) za določeni pridelek sadja. Emisije toplogrednih plinov v primeru male kmetije znašajo od 21,9 kg CO2 ekv./t do 154,5 kg CO2ekv./t pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 20,6 kg CO2 ekv./t do 147,6 kg CO2 ekv./t pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 19,2 kg CO2 ekv./t do 140,7 kg CO2 ekv. /t pridelka. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na jabolke, najvišja pa na oljke. Glede naraščanja višin emisij CO2 ekv./t pridelka - sadja, jabolkam sledijo hruške, za tem pa breskve in marelice. Emisije CO2 ekv./t pridelka - sadja, upadajo z velikostjo kmetije, najvišje so pri mali ter najnižje pri veliki kmetiji usmerjeni v sadjarsko pridelavo. Emisije CO2 ekv. /t pridelka - sadja upadajo z velikostjo kmetije, najvišje so pri mali ter najnižje pri veliki kmetiji usmerjeni v sadjarsko pridelavo. Sadjarstvo - integrirana pridelava 350 - 300 Mala Srednja Velika Slika 63: Emisije TGP določene za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) v primeru integrirane sadjarske pridelave Emsije v ekološki pridelavi sadja so določene iz povprečne porabe mineralnega dizelskega goriva (poraba goriva izmerjena na kmetijah) za delovne operacije ter predvidenih količin gnojila (organskega in anorganskega) za določeni pridelek sadja. Emisije toplogrednih plinov v primeru male kmetije znašajo od 40,3 kg CO2 ekv./t do 321,74 kg Co2 ekv./t pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 37,6 kg CO2 ekv./t do 307,11 kg CO2 ekv./t pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 34,8 kg CO2 ekv./t do 292,4 kg CO2 ekv./t pridelka. Vidna je tudi velika razlika v ogljičnem odtisu med pridelavo jabolk in oljk, npr. za malo kmetijo ogljični odtis je celo 7,9 krat višji v primeru oljk. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na jabolke, najvišja pa na oljke. Glede naraščanja višin emisij CO2ekv./t pridelka - sadja, jabolkam sledijo hruške, za tem pa breskve in marelice. Emisije CO2ekv./t pridelka - sadja upadajo z velikostjo kmetije, najvišje so pri mali ter najnižje pri veliki kmetiji usmerjeni v sadjarsko pridelavo. Sadjarstvo-ekološka pridelava 350 - Mala Srednja Velika Slika 64: Emisije TGP določene za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) v primeru ekološke sadjarske pridelave Integrirana in ekološka pridelava se glede mehaniziranih delovnih postopkov najbolj razlikujeta od konvencionalne pridelave. Iz tega izhajajo tudi razlike v porabi energije med posameznimi pridelavami. Tako se v konvencionalni sadjarski pridelavi lahko uporablja tudi dopolnilna obdelava tal, za vzdrževanje medvrstnega prostora v sadovnjaku pa se uporablja škropljenje s herbicidi za zatiranje plevelov in trave v vrsti. Poleg tega ima konvencionalna pridelava največje število škropljenj v primerjavi z integrirano in ekološko pridelavo. V integrirani pridelavi ni dopolnilne obdelave tal za vzdrževanje medvrstnega prostora v vinogradu (za vzdrževanje omenjenga prostora v sadovnjaku se uporablja mulčenje ter škropljenje plevelov s herbicidi v vrsti). Poleg tega je število škropljenj v tej pridelavi zmanjšano v primerjavi s konvencionalno pridelavo. V ekološki pridelavi se za vzdrževanje zatravljenega prostora v sadovnjaku uporablja med vrstno mulčenje in košnja tal v vrsti. Mulčenje se opravlja z elisnimi ali mulčerji kladivarji, poraba dovoljenih fitofarmacevtskih sredstev za varstvo sadnih dreves je zmanjašana, tako da je število škropljenj še nižje v primerjavi z integrirano pridelavo. Razlika je tudi pri porabi energije za gnojenje, pri konvencionalni pridelavi se uporablja gnojenje z mineralnimi gnojili. V primeru integrirane pridelave je predvidena uporaba mineralnega in hlevskega gnoja, za ekološko pridelavo pa je predvideno, da se uporablja hlevski gnoj. V ekološki pridelavi se uporabljajo organska gnojila (gnoj), ki imajo nižje emisije toplogrednih plinov v primerjavi z anorganskimi gnojili (mineralna gnojila). Poleg tega se v ekološki pridelavi lahko tudi uporablja kombinacija organskih gnojil v kombinaciji s počasi topnimi mineralnimi gnojili. Za vse tri načine sadjarske pridelave (konvencionalna, integrirana, ekološka) ter tri velikostne razrede kmetij je značilno da najmanjši ogljični odtis ima pridelava jabolk, sledi pa pridelava hrušk, breskev, marelic in oljk. 13.8 Ogljični odtis vinogradništva Emisije TGP nastanejo zaradi uporabe mineralnega dizelskega goriva pri vseh mehaniziranih opravilih v vinogradniški pridelavi: osnovna in dopolnilna obdelava tal, gnojenje, varstvo, strojno pobiranje pridelka in interni transport pri pridelavi. Zaradi uporabe gnojil (anorganska in organska) nastanejo dodatne emisije toplogrednih plinov, ki so preračunane na ekvivalent CO2. Seštevek emisij iz porabe mineralnega dizelskega goriva in gnojil (mineralnih in organskih) nam da končno emisijo CO2. Ogljični odtisi v konvencionalni pridelavi grozdja so določeni iz povprečne porabe mineralnega dizelskega goriva (poraba goriva izmerjena na kmetijah) za delovne operacije ter predvidenih količin gnojila (organskega in anorganskega) za določeni pridelek grozdja. Emisije toplogrednih plinov v primeru male kmetije znašajo 127,04 kg cO2 ekv./t pridelka pri ročnem pobiranju pridelka grozdja ter 131,6 kg CO2 ekv./t pridelka pri strojnem pobiranju pridelka grozdja. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo 118,9 kg cO2 ekv./t pridelka pri ročnem pobiranju pridelka grozdja ter 123,1 kg CO2 ekv./t pridelka pri strojnem pobiranju pridelka grozdja. Za veliko kmetijo emisije znašajo 110,8 kg CO2 ekv./t pridelka pri ročnem pobiranju pridelka grozdja ter 114,6 kg CO2 ekv./t pridelka pri strojnem pobiranju pridelka grozdja. Emisije CO2 ekv./t pridelka - grozdja, upadajo z velikostjo kmetije, najvišje so pri mali ter najnižje pri veliki kmetiji usmerjeni v vinogradniško pridelavo. Poleg tega so emisije CO2 ekv./t pridelka - grozdja nekoliko višje pri vseh treh velikostih kmetij pri mehaniziranem pobiranju pridelka grozdja v primerjavi z ročno trgatvijo grozdja. Slika 65: Emisije TGP določene za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) v primeru konvencionalne vinogradniške pridelave Ogljični odtisi v integrirani pridelavi grozdja so določeni iz povprečne porabe mineralnega dizelskega goriva (poraba goriva izmerjena na kmetijah) za delovne operacije ter predvidenih količin gnojila (organskega in anorganskega) za določeni pridelek grozdja. Emisije toplogrednih plinov v primeru male kmetije znašajo 110,4 kg CO2ekv./t pridelka pri ročnem pobiranju pridelka grozdja ter 120,6 kg CO2ekv./t pridelka pri strojnem pobiranju pridelka grozdja. V primeru srednje velike kmetije emisije znašajo 103,9 kg cO2ekv./t pridelka pri ročnem pobiranju pridelka grozdja ter 113,2 kg CO2ekv./t pridelka pri strojnem pobiranju pridelka grozdja. Za veliko kmetijo emisije znašajo 97,3 kg CO2ekv./t pridelka pri ročnem pobiranju pridelka grozdja ter 105,8 kg CO2ekv./t pridelka pri strojnem pobiranju pridelka grozdja. Emisije CO2ekv./t pridelka - grozdja upadajo z velikostjo kmetije, najvišje so pri mali ter najnižje pri veliki kmetiji usmerjeni v vinogradniško pridelavo. Poleg tega so emisije CO2ekv./t pridelka - grozdja nekoliko višje pri vseh treh velikostih kmetij pri mehaniziranem pobiranju pridelka grozdja v primerjavi z ročno trgatvijo grozdja. Slika 66: Ogljični odtis določen za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) v primeru integrirane vinogradniške pridelave Ogljični odtisi v ekološki pridelavi grozdja so določeni iz povprečne porabe mineralnega dizelskega goriva (poraba goriva izmerjena na kmetijah) za delovne operacije ter predvidenih količin gnojila (organskega in počasi topnih anorganskih) za določeni pridelek grozdja. Emisije toplogrednih plinov v primeru male kmetije znašajo 182,7 kg CO2 ekv./t pridelka pri ročnem pobiranju pridelka grozdja ter 196,8 kg CO2ekv./t pridelka pri strojnem pobiranju pridelka grozdja. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo 172 kg CO2 ekv./t pridelka pri ročnem pobiranju pridelka grozdja ter 185 kg CO2 ekv./t pridelka pri strojnem pobiranju pridelka grozdja. Za veliko kmetijo emisije znašajo 161,3 kg CO2 ekv./t pridelka pri ročnem pobiranju pridelka grozdja ter 173,1 kg CO2 ekv./t pridelka pri strojnem pobiranju pridelka grozdja. Emisije CO2 ekv./t pridelka - grozdja upadajo z velikostjo kmetije, najvišje so pri mali ter najnižje pri veliki kmetiji usmerjeni v vinogradniško pridelavo. Poleg tega so emisije CO2 ekv./t pridelka - grozdja nekoliko višje pri vseh treh velikostih kmetij pri mehaniziranem pobiranju pridelka grozdja v primerjavi z ročno trgatvijo grozdja. Slika 67: Ogljični odtis določen za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika) v primeru ekološke vinogradniške pridelave Integrirana in ekološka pridelava se glede mehaniziranih delovnih postopkov najbolj razlikujeta od konvencionalne pridelave. Iz tega izhajajo tudi razlike v porabi energije med posameznimi pridelavami. Tako se v konvencionalni vinogradniški pridelavi lahko uporablja tudi dopolnilna obdelava tal, za vzdrževanje medvrstnega prostora v vinogradu pa se uporablja škropljenje s herbicidi za zatiranje plevelov in trave v vrsti. Poleg tega konvencionalna pridelava ima največje število škropljenj v primerjavi z integrirano in ekološko pridelavo. V integrirani pridelavi ni dopolnilne obdelave tal za vzdrževanje medvrstnega prostora v vinogradu (za vzdrževanje omenjenga prostora v vinogradu se uporablja mulčenje ter škropljenje plevelov s herbicidi v vrsti). Poleg tega je število škropljenj v tej pridelavi zmanjšano v primerjavi s konvencionalno pridelavo. V ekološki pridelavi se za vzdrževanje zatravljenega prostora v vinogradu uporablja med vrstno mulčenje in košnja tal v vrsti. Mulčenje se opravlja z elisnimi ali mulčerji kladivarji, poraba dovoljenih fitofarmacevtskih sredstev (bakreni preparati) za varstvo trte je zmanjašana na 20 do 50 %, tako da je število škropljenj še nižje v primerjavi z integrirano pridelavo. Razlika je tudi pri porabi energije za gnojenje, pri konvencionalni pridelavi se uporablja gnojenje z mineralnimi gnojili. V primeru integrirane pridelave je predvidena uporaba mineralnega in hlevskega gnoja, za ekološko pridelavo pa je predvideno, da se uporablja hlevski gnoj. V ekološki pridelavi se uporabljajo organska gnojila (gnoj), ki imajo nižje emisije toplogrednih plinov v primerjavi z anorganskimi gnojili (mineralna gnojila). Poleg tega se v ekološki pridelavi lahko tudi uporablja kombinacija organskih gnojil v kombinaciji s počasi topnimi mineralnimi gnojili. 13.9 Ogljični odtis vrtnarske pridelave Ogljični odtisi so izračunani za naslednje povrtnine: 1. zelje, 2. čebula, 3. paradižnik, 4. paprika in 5. kumare. Izračunani so ogljični odtisi povrtnin po velikosti kmetije (mala, srednja, velika), vrsti pridelave (konvencionalna, integrirana in ekološka) in za dva načina dopolnilne obdelave tal (prekopavanje ali brananje). Izračunani so ogljični odtisi za vrtnarske pridelke po velikosti kmetije (mala, srednja, velika) in vrste pridelave (konvencionalna, integrirana, ekološka) za dva načina dopolnilne obdelave tal (prekopavanje ali brananje). Na osnovi izračuna ogljičnih odtisov pridelave je možno primerjati ogljične odtise posameznega pridelka glede na velikost kmetije in vrste obdelave tal (za dva načina dopolnilne obdelave tal). Emisije CO2 nastanejo zaradi uporabe mineralnega dizelskega goriva pri vseh mehaniziranih opravilih v pridelavi: osnovna in dopolnilna obdelava tal, setev, gnojenje, varstvo rastlin, pobiranje in transport pri pridelavi. Ogljični odtisi so določeni iz povprečne porabe goriva, ki je izmerjena na več kmetijah ter predvidenih količin gnojila (organskega in anorganskega). Zaradi uporabe gnojil (anorganska in organska) nastanejo dodatne emisije toplogrednih plinov, ki so preračunane na ekvivalent CO2. Seštevek emisij iz porabe goriva in gnojil (mineralnih in organskih) nam da končno emisijo CO2. Za različne vrtnarske kulture je značilno da se jih tudi prideluje v pokritih prostorih - objektih (staklenjaki, plastenjaki). V omenjem primeru se uporablja poleg mineralnega dizelskega goriva tudi električna energija. Integrirana pridelava je namenjena za kmetije, ki se usmerjajo s konvencionalne pridelave postopoma na ekološko pridelavo. Za malo kmetijo je določena velikost obdelovalnih površin do 5 ha, srednjo od 5 do 10 ha in veliko nad 10 ha. Emisije toplogrednih plinov v primeru v primeru konvencionalne pridelave, za malo kmetijo znašajo od 7,6 kg Co2 ekv./t do 25,2 kg CO2 ekv./t pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 7,5 kg CO2 ekv./t do 25,0 kg CO2 ekv./t pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 7,5 kg CO2 ekv./t do 24,8 kg CO2 ekv./t pridelka. Pri emisijah ni posebnih razlik med integrirano pridelavo, kjer se opravi dopolnilna obdelava tal z rotacijskimi stroji -prekopalniki ali stroji za dopolnilno obdelavo tal s pasivnimi delovnimi elementi. Poseben primer so samo emisije pri zelju z mehanskim spravilom (mehansko spravilo je obravnavano samo v primeru velike kmetije). V omenjenem primeru emisije znašajo 24,8 kg CO2 ekv./t pridelka - zelja pri dopolnilini obdelavi tal z rotacijskimi stroji za obdelavo tal - prekopalniki in 28,7 kg CO2 ekv./t pridelka - zelja pri dopolnilni obdelavi tal s pasivnimi stroji za dopolnilno obdelavo tal - brananje. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na kumare, najvišja pa na papriko. Glede naraščanja višin emisij CO2 ekv./t pridelka -povrtnin, kumaram sledi paradižnik, za tem pa čebula in zelje. Emisije CO2 ekv./t pridelka -povrtnin so približno enake za vse tri velikosti kmetij. 50 « 40 :> a> CM O 30 o o k 20 ■a o £ 10 o k o Povrtnine-integrirana pridelava «8 Mala Srednja Velika Mala Srednja Velika Setev - prekopavanje Setev - brananje iZELJE Zelje-meh. spravilo Čebula Čebula-meh. Spravilo i Paprika i Paradežnik i Kumare 0 Slika 69: Emisije TGP vrtnarskih pridelkov za integrirano pridelavo Slika 77 prikazuje emisije TGP vrtnarskih pridelkov za integrirano pridelavo za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika), konvencionalna obdelava tal in setev, pred setvijo se uporablja dopolnilna obdelava tal z rotacijskimi stroji za obdelavo tal (prekopalniki - freze) ali z brananjem s stroji s pasivnimi delovnimi elementi za koruzo (silažno in v zrnju) Emisije toplogrednih plinov v ekološki pridelavi v primeru male kmetije znašajo od 10,3 kg CO2 ekv./t do 39,2 kg CO2 ekv./t pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 10,2 kg CO2 ekv./t do 37,8 kg CO2 ekv./t pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 10,1 kg CO2 ekv./t do 36,5 kg CO2 ekv./t pridelka. Pri emisijah ni posebnih razlik med ekološko pridelavo, kjer se opravi dopolnilna obdelava tal z rotacijskimi stroji - prekopalniki ali stroji za dopolnilno obdelavo tal s pasivnimi delovnimi elementi. Poseben primer so samo emisije pri zelju z mehanskim spravilom (mehansko spravilo je obravnavano samo v primeru velike kmetije). V omenjenem primeru emisije znašajo 48,3 kg CO2 ekv./t pridelka - zelja pri dopolnilini obdelavi tal z rotacijskimi stroji za obdelavo tal - prekopalniki in 48,9 kg CO2 ekv. /t pridelka - zelja pri dopolnilni obdelavi tal s pasivnimi stroji za dopolnilno obdelavo tal -brananje. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na kumare, najvišja pa na papriko. Glede naraščanja višin emisij CO2 ekv./t pridelka - povrtnin, kumaram sledi paradižnik, za tem pa čebula in zelje. Emisije Co2 ekv./t pridelka - povrtnin so približno enake za vse tri velikosti kmetij. Povrtnine-ekološka pridelava S^ 10 50 > ^k tu CM O O ö) £ 20 ■u o i nI Mala Srednja Velika Mala Srednja Velika Setev - prekopavanje Setev - brananje ZELJE Zelje - meh. Spravilo ■ Čebula ■ Čebula -meh. Spravilo ■ Paprika Paradežnik 40 30 0 Slika 70: Emisije TGP vrtnarskih pridelkov za ekološko pridelavo Slika 78 prikazuje emisije TGP vrtnarskih pridelkov za ekološko pridelavo za tri velikosti kmetij (mala, srednja, velika), konvencionalna obdelava tal in setev, pred setvijo se uporablja dopolnilna obdelava tal z rotacijskimi stroji za obdelavo tal (prekopalniki - freze) ali z brananjem s stroji s pasivnimi delovnimi elementi Ogljični odtis konvencionalne in integrirane ekološke vrtnarske pridelave je približno enak, nekoliko višji pa je okoljski odtis ekološke vrtnarske pridelave, Pri vseh treh pridelavah najvišji odtis ima pridelava zelja, kjer odstopa pridelava z mehanskim spravilom zelja (na velikih kmetijah). 13.10 Ogljični odtis živinoreje Ogljični odtisi za pridelke v živinoreji so izračunani za: 1. prirejo mesa: - govejo meso - svinjsko meso - perutninsko meso 2. prirejo mleka 13.10.1 Goveje meso Izračunani so ogljični odtisi različnih vrst mesa glede velikosti kmetije (mala, srednja, velika) za govedorejo, prašičerejo in perutninarstvo ter dva načina reje (konvencionalna, ekološka). Analiza emisij toplogrednih plinov v govedoreji v pridelavi govejih pitancev za meso (emisije toplogrednih plinov od začetka procesa v hlevu do konca procesa v hlevu) je pokazala, da se emisije omenjenih plinov gibljejo od 8,3 do 8,5 kg CO2 ekv./kg mesa (odvisno od velikosti črede in tehnologije reje, ki je povezana s porabo energije) pri konvencionalnem načinu reje oziroma od 11,1 do 11,3 kg CO2 ekv./kg mesa pri ekološkem načinu reje. Emisije cO2 ekv./kg mesa so nekoliko višje v primeru ekološke prireje, ker se porabi nekoliko več energije v samem procesu pitanja živali zaradi daljšega obdobja pitanja, poleg tega je masa klavnega trupa živali, tudi nižja v primerjavi s konvencionalno rejo (Slika 71). Govedoreja- meso Mala Srednja Velika E ш ■ Konvencionalna ■ Ekološka Slika 71: Ogljični odtis govejega mesa pri konvencionalnem in ekološkem načinu reje 13.10.2 Prašičje meso Emisijam toplogrednih plinov iz reje živali (konvencionalna pridelava) so prištete emisije toplogrednih plinov za samo procesiranje mesa (procesi v klavnici, hlajenje mesa). Ugotovili smo, da pri konvencionalnem načinu reje živali za tri velikosti kmetij, celotne emisije (reja + procesiranje mesa) toplogrednih plinov znašajo: 3,9 kg CO2 ekv./kg za malo čredo, 4,0 kg CO2 ekv./kg za srednjo čredo in 4,1 kg CO2 ekv./kg za veliko čredo. Vidno je da v primeru konvencionalne pridelave emisije (kg CO2 ekv./kg) minimalno naraščajo z velikostjo črede. Emisijam toplogrednih plinov iz reje živali (ekološka pridelava) so prištete emisije toplogrednih plinov za samo procesiranje mesa (procesi v klavnici, hlajenje mesa). Ugotovili smo, da pri ekološkem načinu reje živali za tri velikosti čred, celotne emisije (reja + procesiranje mesa) toplogrednih plinov znašajo: 3,8 kg CO2 ekv./kg za malo čredo, 3,9 kg CO2 ekv./kg za srednjo čredo in 3,9 kg CO2 ekv./kg za veliko čredo. Vidno je da so pri ekološki pridelavi, emisije (kg CO2 ekv./kg) glede velikosti črede, praktično enake. Poleg tega je vidno da so skupne emisije toplogrednih plinov iz reje živali in procesiranja mesa pri ekološki pridelavi v primerjavi s konvencionalno pridelavo minimalno nižje. Nižje emisije so v primeru čred nad 100 živali. Prašičereja- meso Mala Srednja Velika ■ Konvencionalna ■ Ekološka Slika 72: Emisije TGP za konvencionalno in ekološko rejo in procesiranje prašičega mesa. Na sliki 72 so prikazane emisije TGP (kg CO2 ekv./kg končnega produkta) za konvencionalno in ekološko rejo in procesiranje prašičjega mesa za tri velikosti čred (mala, srednja, velika). Emisije kg cO2 ekv./kg mesa so v primeru ekološke reje minimalno nižje v primerjavi s konvencionalno rejo, ker se porabi tudi nekoliko manj energije v samem procesu pitanja živali (masa klavnega trupa živali pa je enaka v primeru konvencionalne in ekološke pridelave). Pri predelavi mesa je energetsko najbolj potratna proizvodnja trajnih mesnih izdelkov. Če emisijam iz reje in procesiranja mesa še prištejemo vrednosti emisije za transport mesa so celotne emisije še višje. 13.10.3 Prireja mleka Izračunani so ogljični odtisi za prirejo mleka glede velikosti kmetije (mala, srednja, velika) ter dva načina reje živali (konvencionalna, ekološka). Analiza emisij toplogrednih plinov v proizvodnji mleka je pokazala, da prireja mleka (emisije od začetka procesa v hlevu do konca procesa v hlevu) ustvari od 0,718 kg CO2 ekv./kg mleka do 0,74 kg CO2 ekv./kg mleka (odvisno od velikosti črede in tehnologije reje) pri strojni molži ter 0,75 kg CO2 ekv./kg mleka pri robotizirani molži v konvencionalnem načinu kmetovanja. Za ekološki način reje je analiza emisij toplogrednih plinov v proizvodnji mleka pokazala, da prireja mleka (emisije od začetka procesa v hlevu do konca procesa v hlevu) ustvari od 1,02 kg CO2 ekv./kg mleka do 1,06 kg CO2 ekv./kg mleka (odvisno od velikosti črede in tehnologije reje) pri strojni molži ter 1,06 kg CO2 ekv./kg mleka pri robotizirani molži. Mleko 1,2 - 1,1 Mala Srednja Velika Velika-molža z robotom ■ Konvencionalna ■ Ekološka Slika 73: Ogljični odtisi prireje mleka pri konvencionalni in ekološki reji živali 13.11 Ogljični odtis transporta Emisije CO2, ki nastanejo pri transportu v kmetijstvu, smo razdelili na transport s kmetijskimi traktorji in transport s tovornimi vozili. Zaradi emisij CO2 iz mineralnega dizelskega goriva v transportu kmetijskih pridelkov smo tovorna vozila razdelili na kategorije glede nosilnosti in porabe goriva. Iz predvidene prevožene razdalje in nosilnosti je določena porabo mineralnega dizelskega goriva v l/tone km, kar predstavlja osnovo za določanje emisij pri transportu kmetijskih pridelkov. Za porabo goriva in emisije v transportu smo ugotovili, da jih lahko znižamo z uporabo tovornih vozil namesto traktorjev ter znižanjem transportne razdalje. Emisije toplogrednih plinov zaradi transporta pridelkov iz mesta pridelave do mesta uporabe so določene na osnovi uporabe tovornega vozila za prevoz. V računalniškem programu je predpostavljena uporaba tovornega vozila različne nosilnosti (do 1,5 t, 7,2 t in 17 t) glede na prevožene razdalje. Za slovenske razmere (transport kmetijskih pridelkov od kmetije do predelave oziroma končnega uporabnika) smo definirali transportno razdaljo do 30 km, 31 do 100 km in 101 do 200 km. Na osnovi vseh podatkov smo definirali porabo energije za interni in eksterni transport s tovornimi vozili za prevoz kmetijskih pridelkov. Emisije CO2 naraščajo s prevoženo razdaljo. Ugotovljeno pa je, da so emisije CO2 pri transportu kmetijskih pridelkov nižje pri uporabi tovornih vozil večje nosilnosti 7,2 t in 17 t ter višje pri uporabi tovornih vozil do nosilnosti 1,5 t. Porabo goriva in emisije v transportu se lahko signifikantno zniža z uporabo tovornih vozil namesto traktorjev ter znižanjem transportne razdalje. Poleg tega tovorna vozila večje nosilnosti imajo bolj ugodno porabo goriva v primerjavi z vozili manjše nosilnosti. Za določanje ogljičnega odtisa transporta kmetijskih pridelkov in končnih produktov smo določili naslednje scenarije: 13.11.1 Scenariji: Prevoz mleka Scenarij 1. Mleko se prevaža do mlekomata z vozilom 1,5 t (10 km v eno smer) Scenarij 2. Mleko se prevaža do mlekarne s tovornjakom 7,2 t (50 km v eno smer) Scenarij 3. Mleko se prevaža do mlekarne s tovornjakom 11 t (100 km v eno smer) Prevoz mlečnih izdelkov Scenarij 1. Mlečne izdelke se prevaža do tržnice z vozilom 1,5 t (10 km v eno smer) Scenarij 2. Mlečne izdelke se prevaža do trgovskega centra s tovornjakom 7,2 t (50 km v eno smer) Scenarij 3. Mlečne izdelke se prevaža do trgovskega centra 11 t (100 km v eno smer) Scenarij 4. Mlečne izdelke se prevaža do trgovskega centra 18 t (200 km v eno smer) Prevoz povrtnin Scenarij 1. Povrtnine se prevaža do tržnice z vozilom 1,5 t (10 km v eno smer) Scenarij 2. Povrtnine se prevaža do tržnice s tovornjakom 7,2 t (50 km v eno smer) Scenarij 3. Povrtnine se prevaža do tržnice s tovornjakom 11 t (100 km v eno smer) Scenarij 4. Povrtnine se prevaža do živilsko predelovalne industrije s tovornjakom 18 t (200 km v eno smer) Prevoz sadja Scenarij 1. Sadje se prevaža do tržnice z vozilom 1,5 t (10 km v eno smer) Scenarij 2. Sadje se prevaža do tržnice s tovornjakom 7,2 t (50 km v eno smer) Scenarij 3. Sadje se prevaža do tržnice s tovornjakom 11 t (100 km v eno smer) Scenarij 4. Sadje se prevaža do živilsko predelovalne industrije s tovornjakom 18 t (200 km v eno smer) Prevoz živali Scenarij 1. Živali se prevaža do klavnice z vozilom 1,5 t (10 km v eno smer) Scenarij 2. Živali se prevaža do klavnice s tovornjakom 7,2 t (50 km v eno smer) Scenarij 3. Živali se prevaža do klavnice s tovornjakom 11 t (100 km v eno smer) Prevoz poljedelskih pridelkov Scenarij 1. Pridelke se prevaža do kupca z vozilom 1,5 t (10 km v eno smer) Scenarij 2. Pridelke se prevaža do kupca s tovornjakom 7,2 t (50 km v eno smer) Scenarij 3. Pridelke se prevaža do živilsko predelovalne industrije s tovornjakom 11 t (100 km v eno smer) Scenarij 4. Pridelke se prevaža do živilsko predelovalne industrije s tovornjakom 18 t (200 km v eno smer) Prevoz mesa Scenarij 1. Meso se prevaža do tržnice z vozilom 1,5 t (10 km v eno smer) Scenarij 2. Meso se prevaža do tržnice s tovornjakom 7,2 t (50 km v eno smer) Scenarij 3. Meso se prevaža do tržnice s tovornjakom 11 t (100 km v eno smer) Tabela 22: Poraba goriva za vozila različne nosilnosti Nosilnost (t) Razdalja tonkm l/1000 tkm pri Normalna l/1000 tkm pri (km) 100 % uporabi uporaba normalni uporabi Transport na dolge razdalje 17 100 1700 14,7 70 % 21,0 25 100 2500 12,8 70 % 18,3 40 100 4000 10,8 70 % 15,4 Transport v mestu 1,5 100 150 80,0 45 % 177,8 4 100 400 37,5 45 % 83,3 7,2 100 720 26,4 45 % 58,6 11 100 1100 20,0 45 % 44,4 Pri 100 % uporabi je mišljeno da je vozilo popolnoma zasedeno s tovorom pri vožnji v obe smeri. Normalna uporaba pa predvideva večjo zasedenost s tovorom pri vozilih večje nosilnosti in manjšo zasedenost pri vozilih manjše nosilnosti in transportu v mestu. Za dejavnosti: prevoz mleka, živali, in mesa, ki imajo enake scenarije (enaka nosilnost vozila in enake dolžine poti), velja naslednja tabela: Tabela 23: Poraba goriva in emisije CO2 v transportu kmetijskih pridelkov (polna uporaba 100 % zasedenost, normalna uporaba 70 % ali 45 % zasedenost tovornega vozila) Scenarij Nosilnost vozila [t] Dolžina poti [km] Poraba goriva pri polni uporabi [l/1000 tkm] Poraba goriva pri normalni uporabi [l/1000tkm] Porabljeno gorivo pri polni uporabi [l] Emisije pri polni uporabi [kg CO2 ekv.] Emisije pri polni uporabi [g CO2 ekv./kg] Porabljeno gorivo pri normalni uporabi [l] Emisije pri normalni uporabi [kg CO2 ekv.] Emisije pri normalni uporabi [g CO2 ekv/kg] 1 1,5 10 80 177,8 2,4 7,1 4,7 5,3 15,7 10,5 2 7,2 50 26,4 58,6 19,0 56,1 7,8 42,2 124,5 17,3 3 11 100 20 44,4 44,0 129,9 11,8 97,7 288,3 26,2 Za dejavnosti, katere imajo štiri enake scenarije (prevoz mlečnih izdelkov, povrtnin, sadja in poljedelskih pridelkov), pa veljajo naslednji diagrami: Tabela 24: Poraba goriva in emisije TGP v transportu kmetijskih pridelkov Scenarij Nosilnost vozila [t] Dolžina poti [km] Poraba goriva pri polni uporabi [l/1000 tkm] Poraba goriva pri normalni uporabi [l/1000tkm] Porabljeno gorivo pri polni uporabi [l] Emisije pri polni uporabi [kg CO2 ekv.] Emisije pri polni uporabi [g CO2 ekv./kg] Porabljeno gorivo pri normalni uporabi [l] Emisije pri normalni uporabi [kg CO2 ekv.] Emisije pri normalni uporabi [g CO2 ekv/kg] 1 1,5 10 80 177,8 2,4 7,1 4,7 5,3 15,7 10,5 2 7,2 50 26,4 58,6 19,0 56,1 7,8 42,2 124,5 17,3 3 11 100 20 44,4 44,0 129,9 11,8 97,7 288,3 26,2 4 18 200 14,7 21 105,8 312,4 17,4 151,2 446,2 24,8 (polna uporaba 100 % zasedenost, normalna uporaba 70 ali 45 % zasedenost tovornega vozila) Slika 74: Emisije TGP prepeljanega izdelka oz. pridelka. Iz obeh tabel in grafov je vidno da so emisije g CO2 ekv./kg prepeljanega izdelka oz. pridelka višje pri normalni uporabi vozila (45 ali 70 % zasedenost vozila) v primerjavi s polno uporabo vozila (100 % zasedenost vozila). 13.12 Ogljični odtisi izdelkov v živilsko predelovalni industriji Ogljični odtisi za pridelke v živinoreji so izračunani za naslednje izdelke: 1. Mlevski in pekarski izdelki 2. Mleko v embalaži in nekateri mlečni izdelki, 3. Meso in izdelki iz mesa (goveje meso, svinjsko meso) 13.12.1 Mlevski in pekarski izdelki Določeni so ogljični odtisi pekarskih izdelkov (kruh in ostali pekarski izdelki) glede velikosti kmetije (mala, srednja, velika) za pridelavo pšenice in vrsto pridelave pšenice (konvencionalna, integrirana, ekološka). Ogljični odtisi vsebujejo vse emisije toplogrednih plinov, ki nastajajo pri pridelavi pšenice (vključno z dosuševanjem) in za njeno predelavo v končne produkte. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz konvencionalne pridelave + emisije iz predelave pšenice v mlevske in pekarske izdelke) znašajo od 1,16 kg CO2 ekv./kg produkta do 1,17 kg CO2 ekv./kg produkta. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz integrirane pridelave + emisije iz predelave pšenice v mlevske in pekarske izdelke) znašajo od 1,17 kg Co2 ekv./kg produkta do 1,19 kg CO2 ekv./kg produkta. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz ekološke pridelave + emisije iz predelave pšenice v mlevske in pekarske izdelke) znašajo od 1,22 kg Co2 ekv./kg produkta do 1,24 kg CO2 ekv. /kg produkta. > js: 01 (N O (J ■a o •3 1.140 M O Mala Srednja Velika Setev - prekopavanje Mala Srednja Velika Setev - brananje Mala Srednja Velika Direktna setev I Konvencionalna pridelava I Integralna pridelava I Ekološka pridelava Slika 75: Emisije TGP za proizvodnjo pekarskih izdelkov. Slika 75 prikazuje emisije (kg CO2ekv./t končnega produkta) za proizvodnjo pekarskih izdelkov (kruh in različni produkti iz pšenice) za tri velikosti kmetij ter konvencionalno, integrirano in ekološko pridelavo, podatki so za različne načine dopolnilne obdelave tal (s prekopalnikom ali predsetvenikom) pred setvijo ali direktno setvijo Iz podanih podatkov je vidno da skupne emisije pridelave pšenice in njenega procesiranja v pekarske izdelke upadajo z velikostjo kmetije in načinom pridelave. Najvišje emisije so pri konvencionalni obdelavi pri dopolnilni obdelavi tal s prekopalnikom pred setvijo, sledi dopolnilna obdelava s predsetvenikom pred setvijo, najnižje pa so pri direktni setvi. Glede načina pridelave pa so skupne emisije iz pridelave in predelave pšenice v končne pekarske produkte, najnižje pri konvencionalni pridelavi, sledi integrirana pridelava, najvišj emisije pa so pri ekološki pridelavi. 1.260 1.240 1.220 1.180 1.160 1.120 1.100 13.12.2 Rastlinsko olje Olje iz oljne ogrščice Emisije toplogrednih plinov (emisije iz konvencionalne pridelave + emisije iz predelave semena oljne ogrščice v ogrščično olje) znašajo: za malo kmetijo 1,03 kg CO2 ekv./kg olja za srednje veliko kmetijo 1,02 kg CO2ekv./kg olja in veliko kmetijo 1,01 kg CO2 ekv. /kg olja. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz integrirane pridelave + emisije iz predelave semena oljne ogrščice v ogrščično olje) znašajo: za malo kmetijo 1,05 kg CO2 ekv./kg olja, za srednje veliko kmetijo 1,04 kg CO2 ekv. /kg olja in veliko kmetijo 1,03 kg CO2 ekv./kg olja. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz ekološke pridelave + emisije iz predelave semena oljne ogrščice v ogrščično olje) znašajo: za malo kmetijo 1,14 kg CO2 ekv./kg za srednje veliko kmetijo 1,13 kg CO2 ekv./kg olja in veliko kmetijo 1,12 kg CO2 ekv./kg olja. Sončično olje Emisije toplogrednih plinov (emisije iz konvencionalne pridelave + emisije iz predelave semena sončnice v sončično olje) znašajo: za malo kmetijo 1,05 kg CO2 ekv./kg olja za srednje veliko kmetijo 1,04 kg cO2 ekv./kg olja in veliko kmetijo 1,03 kg CO2 ekv. /kg olja. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz integrirane pridelave + emisije iz predelave semena sončnice v sončično olje) znašajo: za malo kmetijo 1,05 kg CO2 ekv./kg olja, za srednje veliko kmetijo 1,04 kg CO2ekv./kg olja in veliko kmetijo 1,03 kg CO2 ekv. /kg olja. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz ekološke pridelave + emisije iz predelave semena sončnice v sončično olje) znašajo: za malo kmetijo 1,10 kg CO2 ekv. /kg olja za srednje veliko kmetijo 1,08 kg CO2 ekv. /kg olja in veliko kmetijo 1,01 kg CO2 ekv./kg olja. Emisije, kg CO2 ekv./kg olja za olje oljne ogrščice in sončnice minimalno upadajo z velikostjo kmetije. Emisije, kg CO2 ekv./kg olja za olje iz oljne ogrščice iz ekološke pridelave so višje za 9,64 % v primerjavi z emisijami za olje iz oljne ogrščice iz konvencionalne in integrirane pridelave. Emisije, kg CO2 ekv./kg olja za sončično olje iz ekološke pridelave so višje za 4,54 % v primerjavi z emisijami za sončično olje iz konvencionalne in integrirane pridelave. 13.12.3 Sadjarski izdelki Določeni so ogljični odtisi sadjarskih izdelkov (sadje uskladiščeno v hladilnicah, sokovi) glede velikosti kmetije (mala, srednja, velika) za pridelavo sadja in vrsto pridelave sadja (konvencionalna, integrirana, ekološka). Emisijam toplogrednih plinov iz pridelave sadja so prištete emisije toplogrednih plinov za samo procesiranje sadja (hlajenje, stiskanje sadja, pasterizacija sokov, itn.). Ogljični odtisi vsebujejo vse emisije toplogrednih plinov, ki nastajajo pri pridelavi sadja in njegovi predelavi v končne prodkte. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz konvencionalne pridelave + emisije iz predelave sadja v sokove) v primeru male kmetije znašajo od 0,67 kg CO2 ekv./kg produkta do 0,75 kg cO2 ekv./kg produkta. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 0,67 kg CO2 ekv./kg produkta do 0,8 kg CO2 ekv./kg produkta. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 0,67 kg CO2 ekv./kg produkta do 0,8 kg CO2 ekv./kg končnega produkta. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na jabolke, najvišja pa na marelice. Glede naraščanja višin emisij CO2 ekv./kg končnega produkta, jabolkam sledijo hruške, za tem pa breskve in marelice. Emisije CO2 ekv./kg končnega produkta (soka) so skoraj enake za vse tri velikosti kmetij. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz konvencionalne pridelave + emisije iz skladiščenja sadja v hladilnicah - jabolke) v primeru male kmetije znašajo 1,114 kg CO2ekv./kg pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo 1,112 kg CO2 ekv./kg pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo 1,10 kg CO2 ekv./kg končnega produkta. Emisije CO2 ekv./kg končnega produkta (sadja skladiščenega v hladilnicah) so praktično enake za vse tri velikosti kmetij. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz integrirane pridelave + emisije iz predelave sadja v sokove) v primeru male kmetije znašajo od 0,67 kg CO2 ekv./kg produkta do 0,75 kg CO2 ekv. /kg produkta. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 0,67 kg CO2 ekv. /kg produkta do 0,74 kg CO2 ekv. /kg produkta. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 0,66 kg CO2 ekv./kg produkta do 0,73 kg CO2 ekv./kg končnega produkta. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na jabolke, najvišja pa na marelice. Glede naraščanja višin emisij CO2 ekv./kg končnega produkta, jabolkam sledijo hruške, za tem pa breskve in marelice. Emisije CO2 ekv./kg končnega produkta (soka) se minimalno razlikujejo za vse tri velikosti kmetij. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz integrirane pridelave + emisije iz skladiščenja sadja v hladilnicah - jabolke) v primeru male kmetije znašajo 1,11 kg CO2 ekv./kg pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo 1,10 kg CO2 ekv./kg pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo 1,10 kg CO2 ekv./kg pridelka. Emisije CO2 ekv./kg končnega produkta (sadja skladiščenega v hladilnicah) so praktično enake za vse tri velikosti kmetij. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz ekološke pridelave + emisije iz predelave sadja v sokove) v primeru male kmetije znašajo od 0,69 kg CO2 ekv./kg produkta do 0,82 kg CO2 ekv./kg produkta. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 0,68 kg CO2 ekv./kg produkta do 0,81 kg CO2 ekv./kg produkta. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 0,68 kg CO2 ekv./kg produkta do 0,80 kg cO2 ekv./kg produkta. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na jabolke, najvišja pa na marelice. Glede naraščanja višin emisij CO2 ekv./kg končnega produkta, jabolkam sledijo hruške, za tem pa breskve in marelice. Emisije CO2 ekv./kg končnega produkta (soka) se minimalno razlikujejo za vse tri velikosti kmetij. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz ekološke pridelave + emisije iz skladiščenja sadja v hladilnicah - jabolke) v primeru male kmetije znašajo 1,13 kg CO2 ekv./kg pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo 1,12 kg CO2 ekv. kg pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo 1,12 kg CO2 ekv./kg pridelka Emisije CO2 ekv./kg končnega produkta (sadja skladiščenega v hladilnicah) se praktično ne razlikujejo za vse tri velikosti kmetij. Emisije, kg CO2 ekv./kg končnega produkta (jabolk skladiščenih v hladilnicah) se minimalno razlikujejo za vse tri velikosti kmetij. Med konvencionalno, integrirano in ekološko pridelavo povrtnin ni praktično razlike v emisijah (kg CO2 ekv./kg končnega produkta). Emisije iz predelave sadja v sokove (kg CO2 ekv./kg končnega produkta) so nižje v primerjavi z emisijami za hlajenje povrtnin (kg CO2 ekv./kg končnega produkta). 13.12.4 Oljčno olje Emisije toplogrednih plinov (emisije iz konvencionalne pridelave + emisije iz predelave oljk v oljčno olje + emisije iz polnjenja olja in steklene embalaže) znašajo: za malo kmetijo 2,71 kg CO2 ekv./kg olja za srednje veliko kmetijo 2,70 kg CO2 ekv./kg olja in veliko kmetijo 2,70 kg CO2 ekv./kg olja. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz integrirane pridelave + emisije iz predelave oljk v oljčno olje) znašajo: za malo kmetijo 2,70 kg CO2 ekv. /kg olja, za srednje veliko kmetijo 2,69 kg CO2 ekv. /kg olja in veliko kmetijo 2,69 kg CO2 ekv. /kg olja. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz ekološke pridelave + emisije iz predelave oljk v oljčno olje) znašajo: za malo kmetijo 2,87 kg CO2 ekv./kg olja za srednje veliko kmetijo 2,85 kg CO2 ekv. /kg olja in veliko kmetijo 2,84 kg CO2 ekv. /kg olja. Emisije, kg CO2 ekv./kg olja za oljčno olje minimalno upadajo z velikostjo kmetije. Emisije, kg CO2 ekv./kg olja za oljčno olje iz ekološke pridelave so višje za 5,6 % v primerjavi z emisijami za oljčno olje iz konvencionalne in integrirane pridelave oljk. 13.12.5 Vinogradništvo - vino Določeni so ogljični odtisi vinogradniških izdelkov (vino - belo in rdeče stekleničeno) glede velikosti kmetije (mala, srednja, velika) za pridelavo grozdja in vrsto pridelave grozdja (konvencionalna, integrirana, ekološka). Emisijam toplogrednih plinov iz pridelave grozdja so prištete emisije toplogrednih plinov za samo procesiranje grozdja (stiskanje grozdja, hlajenje, pretakanje, filtriranje, polnjenje, steklena embalaža, etiketiranje steklenic, itn.). Ogljični odtisi vsebujejo vse emisije toplogrednih plinov, ki nastajajo pri pridelavi grozdja in njegovi predelavi v končne prodkte. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz konvencionalne pridelave grozdja + emisije iz predelave grozdja v belo vino + emisije iz polnjenja vina in steklene embalaže) v primeru male kmetije znašajo 1,56 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo 1,55 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. Za veliko kmetijo emisije znašajo 1,53 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz konvencionalne pridelave grozdja + emisije iz predelave grozdja v rdeče vino + emisije iz polnjenja in steklene embalaže) v primeru male kmetije znašajo 1,29 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico rdečega vina. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo 1,28 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico rdečega vina. Za veliko kmetijo emisije znašajo 1,26 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz integrirane pridelave grozdja + emisije iz predelave grozdja v belo vino + emisije iz polnjenja in steklene embalaže) v primeru male kmetije znašajo 1,56 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo 1,55 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. Za veliko kmetijo emisije znašajo 1,53 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz integrirane pridelave grozdja + emisije iz predelave grozdja v rdeče vino + emisije iz polnjenja in steklene embalaže) v primeru male kmetije znašajo 1,29 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo 1,28 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. Za veliko kmetijo emisije znašajo 1,26 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz ekološke pridelave grozdja + emisije iz predelave grozdja v belo vino + emisije iz polnjenja in steklene embalaže) v primeru male kmetije znašajo 1,65 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo 1,63 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. Za veliko kmetijo emisije znašajo 1,61 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz ekološke pridelave grozdja + emisije iz predelave grozdja v rdeče vino + emisije iz polnjenja in steklene embalaže) v primeru male kmetije znašajo 1,38 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo 1,36 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. Za veliko kmetijo emisije znašajo 1,34 kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. Emisije, kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina, iz strojne in ročne trgatve grozdja so nižje v primeru ročne trgatve grozdja. Emisije, kg CO2 ekv./0,75 l steklenice vina, iz konvencionalne, integrirane in ekološke pridelave grozdja, so višje v primeru ekološke pridelave grozdja. Konvencionalna in integrirana pridelava grozdja imata enake emisije, kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico vina. Emisije, kg CO2 ekv. /0,75 l steklenico rdečega in belega vina so višje 5,5 % v primeru belega vina. 13.12.6 Vrtnarski izdelki Določeni so ogljični odtisi vrtnarskih izdelkov (povrtnine uskladiščene v hladilnicah, konzervirane povrtnine) glede velikosti kmetije (mala, srednja, velika) za pridelavo sadja in vrsto pridelave sadja (konvencionalna, integrirana, ekološka). Emisijam toplogrednih plinov iz pridelave sadja so prištete emisije toplogrednih plinov za samo procesiranje povrtnin (hlajenje, procesiranje povrtnin, sadja, itn.). Ogljični odtisi vsebujejo vse emisije toplogrednih plinov, ki nastajajo pri pridelavi povrtnin in njihovi predelavi v končne prodkte. Pri papriki, paradižniku in kumarah obstaja možnost skladiščenja v hladilnicah ali predelavi v konzervirane izdelke. Za čebulo prevladuje skladiščenje suhega pridelka za zelje pa v kisani obliki. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz konvencionalne pridelave + emisije iz konzerviranja povrtnin) v primeru male kmetije znašajo od 0,55 kg CO2 ekv./kg produkta do 0,57 kg cO2 ekv. /kg produkta. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 0,55 kg CO2 ekv./kg produkta do 0,57 kg CO2 ekv. /kg produkta. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 0,55 kg CO2 ekv./kg pridelka do 0,56 kg CO2 ekv. /kg končnega produkta. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na kumare, najvišja pa na papriko. Emisije CO2 ekv./kg končnega produkta (konzerviranih povrtnin) so praktično enake za vse tri velikosti kmetij. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz konvencionalne pridelave + emisije iz skladiščenja povrtnin v hladilnicah) v primeru male kmetije znašajo od 1,090 kg CO2 ekv./kg pridelka do 1,096 kg CO2 ekv./kg pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 1.090 kg CO2 ekv./kg pridelka do 1,096 kg CO2 ekv. /kg pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 1,090 kg CO2 ekv./kg pridelka do 1,11 kg CO2 ekv. /kg pridelka. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na kumare, najvišja pa na papriko. Emisije Co2 ekv. /kg končnega produkta (povrtnin skladiščenih v hladilnicah) se praktično ne razlikujejo za vse tri velikosti kmetij. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz integrirane pridelave + emisije iz konzerviranja povrtnin) v primeru male kmetije znašajo od 0,55 kg CO2 ekv. /kg produkta do 0,57 kg cO2 ekv. /kg produkta. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 0,55 kg CO2 ekv. /kg produkta do 0,57 kg CO2 ekv./kg produkta. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 0,55 kg CO2 ekv. /kg produkta do 0,57 kg CO2 ekv./kg končnega produkta. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na kumare, najvišja pa na papriko. Emisije Co2 ekv./kg končnega produkta (konzerviranih povrtnin) so skoraj enake za vse tri velikosti kmetij. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz integrirane pridelave + emisije iz skladiščenja povrtnin v hladilnicah) v primeru male kmetije znašajo od 1,095 kg CO2 ekv./kg pridelka do 1,11 kg CO2 ekv. /kg pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 1,095 kg CO2 ekv. /kg pridelka do 1,11 kg CO2 ekv./kg pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 1,09 kg CO2 ekv./kg pridelka do 1,11 kg CO2 ekv./kg končnega produkta. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na kumare, najvišja pa na papriko. Emisije Co2 ekv./kg končnega produkta (povrtnin skladiščenih v hladilnicah) se minimalno razlikujejo za vse tri velikosti kmetij. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz ekološke pridelave + emisije iz konzerviranja povrtnin) v primeru male kmetije znašajo od 0,55 do 0,58 kg CO2ekv./kg pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 0,55 do 0,58 kg CO2ekv./kg pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo enako od 0,55 kg do 0,58 kg CO2ekv./kg končnega produkta. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na kumare, najvišja pa na papriko. Emisije CO2ekv./kg končnega produkta (konzerviranih povrtnin) so enake za vse tri velikosti kmetij. Emisije toplogrednih plinov (emisije iz ekološke pridelave + emisije iz skladiščenja povrtnin v hladilnicah) v primeru male kmetije znašajo od 1,099 do 1,12 kg CO2ekv./kg pridelka. V primeru srednje velikosti kmetije emisije znašajo od 1,099 do 1.126 kg CO2ekv./kg pridelka. Za veliko kmetijo emisije znašajo od 1,099 kg do 1,116 kg CO2ekv./kg končnega produkta. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na kumare, najvišja pa na papriko. Emisije CO2ekv./kg končnega produkta (povrtnin skladiščenih v hladilnicah) se praktično ne razlikujejo za vse tri velikosti kmetij. V primeru vseh treh tipov kmetij se najnižja vrednost emisij nanaša na kumare, najvišja pa na papriko. Emisije, kg CO2ekv./kg končnega produkta (povrtnin skladiščenih v hladilnicah) se minimalno razlikujejo za vse tri velikosti kmetij. Med konvencionalno in integrirano pridelavo povrtnin ni praktično razlike v emisijah (kg CO2ekv./kg končnega produkta). Emisije za konzervirane povrtnine (kg CO2ekv./kg končnega produkta) so nižje za polovico v primerjavi z emisijami za hlajenje povrtnin (kg CO2ekv./kg končnega produkta). 13.12.7 Mleko v embalaži in mlečni izdelki Določeni so ogljični odtisi mleka v embalaži in nekaterih mlečnih izdelkov glede velikosti kmetije za prirejo mleka (mala, srednja, velika) in vrsto živinoreje (konvencionalna, ekološka). Ogljični odtisi vključujejo emisije toplogrednih plinov, ki nastanjajo pri prireji mleka in za predelavo oziroma procesiranje mleka (toplotna obdelava, pakiranje, izdelava jogurtov, sirev itn.). Emisijam toplogrednih plinov iz proizvodnje mleka so prištete emisije toplogrednih plinov za samo procesiranje mleka (pasteriziranje, steriliziranje, homogeniziranje, proizvodnja sirov itn.). Ugotovili smo, da pri konvencionalnem načinu pridelave mleka za tri velikosti kmetij (strojna molža in robotizirana molža), celotne emisije (reja + procesiranje mleka) toplogrednih plinov znašajo: pri pasteriziranem mleku v embalaži od 0,8 kg do 0,83 kg CO2 ekv./kg mleka, pri mleku v embalaži obdelanem z UVT metodo od 0,86 do 0,89 kg CO2 ekv./kg mleka, pri mleku v prahu od 1,13 do 1,15 kg CO2 ekv./kg mleka ter pri sirih od 1,07 do 1,10 kg CO2 ekv./kg izdelka. Pri ekološkem načinu pridelave mleka za tri velikosti kmetij (strojna molža in robotizirana molža), celotne emisije (reja + procesiranje mleka) toplogrednih plinov znašajo: pri pasteriziranem mleku v embalaži od 1,10 kg do 1,15 kg CO2 ekv./kg mleka, pri mleku v embalaži obdelanem z UVT metodo od 1,16 do 1,21 kg CO2 ekv./kg mleka, pri mleku v prahu od 1,43 do 1,48 kg CO2 ekv./kg mleka ter pri sirih od 1,37 do 1,41 kg CO2 ekv./kg izdelka. V vseh primerih se najvišje vrednosti nanašajo na robot molžo, vidno pa je tudi da je razlika med strojno in robot molžo minimalna. Poleg tega je vidno da so emisije toplogrednih plinov iz procesiranja mleka višje pri ekološki pridelavi v primerjavi s konvencionalno pridelavo mleka. Pri predelavi mleka je energetsko najbolj potratna proizvodnja mleka v prahu ter proizvodnja koncentriranega mleka, ki lahko poteka s postopkom evaporacije ali membranske koncentracije. Če emisijam iz reje in procesiranja mleka še prištejemo vrednosti emisij za transport mleka so celotne emisije še višje. ni 01 ■c tN C >(j .2 E ш 01 IN Q. g CU i2 E Slika 88: Emisije TGP za konvencionalno in ekološko prirejo mleka. Slika 88 prikazuje emisije TGP za konvencionalno in ekološko prirejo mleka (kg CO2ei