Grönsaker odlade på fjärrvärmereturen

Returen från fjärrvärmesystemet är det som matas tillbaka i systemet efter att din villa redan värmts upp, och det är en del av lösningen i Luleå Energis nya odlingsenheter. Företaget har tagit hjälp av civil­ingenjörsstudenter från Luleå tekniska universitet, LTU för att göra en förstudie. Idén att odla med fjärrvärmereturen har nu kommit närmare och närmare en riktig testanläggning. Pirjo Estola, affärsutvecklare på Luleå Energi, leder projektet:
– Vi har stora utmaningar framåt där vi både behöver säkra tillgången på förnybar energi och hållbara livsmedel för människor i framtiden. Det här är ett test för att nyttomaximera användningen av fjärrvärmen, samtidigt som vi konkret visar upp vad den kan användas till.

Under 2019 fick två studenter inom teknisk design vid LTU i uppgift att skapa en prototyp på en odlings­anläggning som skulle kopplas på fjärr-värmereturen. Uppdraget var att skapa en modulär odlingsenhet som var skalbar så att flera anläggningar kan place­ras tillsammans, och att de skulle vara lätta att flytta. Önskemålet var också att de skulle synliggöra fjärr­värmen och energianvändningen för allmänheten.
– LTU-studenterna Ludvig Rignell och Claudia Nohlgård skapade en modell för odlingsenheten som är tänkt att kunna placeras på en offentlig plats så att projektet synliggörs för förbipasserande.

Visionen är att inspirera till hur restvärme kan bidra till en mer hållbar livsmedelsproduktion, där året-runtodling av grönsaker blir möjlig. Att skapa en småskalig odlingsmodul är ett första steg på vägen. Under våren 2020 gick projektet in i en ny fas där Johan Reimhagen, som läser hållbar energiteknik vid LTU, utgick från det tidigare arbetet och arbetat med beräkningar på odlingsmodulen som sitt examensarbete.
– Jag har dels tittat på vissa antaganden och testat dem genom simule­ringar, och beräknat vad som krävs för att realisera en hållbar produktion från restvärme, berättar Johan.

Konceptet att koppla på odlingsenheterna på fjärrvärmereturen fungerar bra enligt Johans beräkningar, och det är en relativt enkel anslutning som krävs med en vanlig fjärrvärmecentral.

Däremot är effekten av att ytterligare kyla fjärrvärmereturen, som var en förhoppning, försumbar. Men för det syftet finns det andra användningsområden, som uppvärmning av parkeringshus, som kan ge den effekten. Värmen som finns kvar i returen är för låg för att använda till att värma upp exempelvis ett hus, men för en odlingsenhet som kan hålla lite lägre temperatur nattetid är det tillräckligt och det ger en fin möjlighet att ta tillvara på mer värme.

För att skapa en jämförelse med dagens livsmedel har Johan räknat på en livscykelanalys för sallad som i huvudsak importeras från södra Spanien. Hans beräkningar visar att en sallad odlad i en odlingsenhet i Luleå skulle kräva mindre vatten, mindre mängd bekämpningsmedel samt mindre konstgödsel. Enligt beräkningarna skulle det också innebära en minskad mängd CO2-utsläpp.

– Den spanska salladen jag jämfört med släpper ut 0,43kg CO2e/kg, medan en sallad odlad i Luleå i en enskild odlingsenhet får motsvarande värde på 0,45kg CO2e/kg. Men om man kopplar ihop två anläggningar sjunker dock detta värdet till 0,39 CO2e/kg för salladen odlad i Luleå, vilket visar att man snabbt kan minska CO2-påverkan om man skalar upp, utöver de andra goda effekterna som lokalproducerad mat innebär.

Värde bortom ren livsmedelsproduktion
Under projektet har Johan också gjort beräkningar på lönsamhet. Teoretiskt behöver man driva fyra enheter med odling av premiumgrönsaker för att kunna komma upp i en skälig avkastning. Men Pirjo ser flera andra möjliga vägar där vinst inte är det enda fokuset.

– Det finns flera möjligheter där en odlings-anläggning kan skapa mervärde bortom rent vinst­drivande livsmedelsproduktion. Som företag kanske du vill erbjuda dina medarbetare en möjlighet att ta en paus från arbetet och sköta odlingarna i rent friskvårdssyfte. För skolor är det utmärkt miljö för att lära sig mer om odling och mat, och för en bostadsrättsförening kan det vara ett alternativ för de boende att odla sin egen mat, spånar hon.

Målet är att en första testanläggning ska vara klar för odling till nästa år. Just nu pågår byggtekniska beräkningar parallellt med efterforskningar kring hur den praktiska odlingen ska skötas i den nya modulen.
– Ett lokalt företag beräknar kostnaden för att bygga odlingsmodulen, vilket kompletterar Johans beräkning för driftskostnader för att ge oss en klar bild av vilken investering som krävs. Lyckas vi med detta på ett bra sätt kommer vi kunna ha ett färdigt koncept för åretruntodling i anslutning till fjärrvärmenätet. Vår förhopp­ning är såklart att andra ska tycka det är en attraktiv lösning, säger Pirjo.

Uppskalning krävs för ordentlig effekt
Kan då Luleå Energis odlingsmoduler drivna av returvärme skapa en hållbar livsmedelsförsörjning i Norrbotten? Efter att ha arbetat ett halvår med projektet är Johan försiktigt positiv.
– Om testanläggningen levererar enligt beräk­ningarna så är det ett första steg, men för att göra Norrbotten självförsörjande på grönsaker skulle det behövas 23 000 enheter. Men i liten skala är det i alla fall bättre än de importerade produkter som fraktas hit med lastbil. Skulle man däremot skala upp idén till industriell produktion och optimera resursanvändningen, då blir det riktigt intressant ur hållbarhetssynpunkt, säger den snart färdiga civilingenjören.