Hoe berekenen we de hoeveelheid CO2 die wordt opgenomen door bamboe?

Om de totale hoeveelheid CO2 te berekenen die opgenomen kan worden voor elke hectare die in Bamboo Village Uganda (BVU) beplant wordt met bamboe, moeten een aantal stappen genomen worden:

  • De huidige opslag van CO2 in de vegetatie van het land berekenen.
  • De totale opslag CO2 berekenen in de toekomstige (volwassen) bamboeplanten.
  • De totale opslag CO2 berekenen in de duurzame producten gemaakt van bamboe.

Totale extra CO2 opslag

Het verschil tussen de huidige opslag en de toekomstige opslag CO2 geeft de extra CO2 opslag weer. De toekomstige opslag koolstof ( C ) is 306,4 ton per hectare, de huidige opslag is 46,10 ton per hectare. Dit betekent een toename van 260,3 ton koolstof per hectare, ofwel 955,4 ton aan CO2 (koolstofdioxide)

Huidige CO2 opslag

De huidige situatie kan getypeerd worden als voornamelijk tropisch struikgewas. Afrikaans tropisch struikgewas heeft een bovengrondse biomassa van 70 ton droge massa per hectare, een wortel-scheut verhouding van 0,4 en een gemiddelde koolstoffractie van 0.47 (Aalde, et al., 2006). Dit leidt tot een huidige opslag van 46,1 ton koolstof per hectare, ofwel 169 ton CO2.

Toekomstige CO2 opslag

Er wordt bamboe van de Bambusa Bambos soort geplant. Er is gekozen voor deze soort vanwege de hoge capaciteit voor CO2 opslag, de jaarlijkse opbrengst en de beschikbaarheid. Bronnen laten de volgende capaciteit voor CO2 opslag zien. Alle data is verzameld in Zuid-India, waar de omstandigheden gelijk of iets warmer en vochtiger zijn dan in BVU (climate-data.org). Gemiddeld genomen is de totale biomassa 260,4 ton per hectare met 4250 stengels per hectare. Dit is erg laag in vergelijking met studies die gedaan zijn met andere soorten (Nath, Lal, & Das, 2015). De bronnen rapporteren studies die zijn uitgevoerd in privétuinen en kleinschalige operaties.

De plan voor Bamboo Village Uganda is om een veel dichtere en grootschalige beplanting van 10.000 stengels per hectare te realiseren. Gebruikmakend van de cijfers van de Indiase studies, leidt dit tot een totale biomassa van 612,8 ton per hectare. Dit staat gelijk aan 1124,4 ton aan opgeslagen CO2.

Tabel 1: Literatuur review van biomassa van Bambusa Bambos plantages

Bovengrondse biomassa (ton ha-1)Ondergrondse biomassa (ton ha-1)Stengeldichtheid (ha-1)Referentie
2874250(Shanmughavel & Francis, 1996)
242(Kumar & Rajesh, 2005)
162,2 *10,6 *(Yuen, Fung, & Ziegler, 2017)
306,911,24250(Shanmughavel, Peddappaiah, & Muthukumar, 2001)

*Berekend op basis van koolstofmodellen, aangenomen koolstoffractie van 0,5.

Duurzame producten

Duurzame producten werken als een opslagplaats voor CO2, aangezien de CO2 bewaard blijft in het product. Om de opslagplaats in deze producten te berekenen is een berekening gemaakt voor de jaarlijkse opbrengst en de hoeveelheid biomassa die gebruikt wordt als bouwmaterialen op elk gegeven moment gedurende de groei van de plantage.

Jaarlijks opbrengst potentieel

Om de emissiereductie te berekenen door het gebruik van bamboe in plaats van andere materialen, worden de volgende aannames gemaakt:

  • Een stengel wordt 4 jaar na de start van de groei gekapt
  • 85% van de bovengrondse biomassa is toe te kennen aan de stengel. (Shanmughavel, Peddappaiah, & Muthukumar, 2001).
  • 50% van de biomassa is C (koolstof)

De totale bovengrondse biomassa is 587,1 ton per hectare. Het gewicht van de stengels is 85%: 499,1 ton. Elke stengel wordt na 4 jaar gekapt: 124,8 ton her hectare per jaar: 62,4 ton C per hectare per jaar, 228,9 ton CO2 per hectare per jaar.

Duurzame producten

Het plan is om het grootste deel van de productie te gebruiken als bouwmaterialen. Hierbij wordt uitgegaan van een efficiëntie van 50%. Het restafval dat ontstaat bij verwerking, zoals zaagsel en snijverlies, wordt verwerkt tot potgrond en vezelproducten zoals papier en textiel.

Alleen de bouwmaterialen worden gezien als duurzame CO2 opslagplaats. Aangenomen dat de gemiddelde levensduur 15 jaar is, zal dus de helft van de totale jaarlijkse opbrengst als CO2 opslagplaats dienst doen. Dit betekent dat er na 15 jaar een evenwicht is bereikt. De totale koolstof opname is dan toegenomen met 15 x 0,5 x de jaarlijkse opbrengst = 935,7 ton biomassa, 467,9 ton koolstof, 1717 ton CO2.

Conclusie

De totale hoeveelheid extra koolstof die opgenomen kan worden per hectare land in Bamboo Village Uganda kan worden berekend door de huidige opslag af te trekken van de toekomstige opslag en de opslag in de duurzame producten daar bij op te tellen. Zodra het evenwicht wordt bereikt (volwassen plantage en 15 jaar duurzame producten) staat dit gelijk aan: -46,1 + 306,4 + 467,9 = 782,2 ton koolstof per hectare. Dit staat gelijk aan 267,2 kilo CO2 per vierkante meter.

Referenties

Aalde, H., Gonzalez, P., Gytarsky, M., Krug, T., Kurz, W. A., Ogle, S., . . . Somogyi, Z. (2006). Volume 4: Agriculture, Forestry and Other Land Use. In IPCC, IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Retrieved November 21, 2018, from https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/vol4.html

Kumar, B., & Rajesh, G. (2005). Aboveground biomass production and nutrient uptake of thorny bamboo [ Bambusa bambos (L.) Voss] in the homegardens of Thrissur, Kerala. Journal of Tropical Agriculture, 43, 51-56.

Nath, A. J., Lal, R., & Das, A. K. (2015). Managing woody bamboos for carbon farming and carbon trading. Global Ecology and Conservation, 3, 654-663.

Shanmughavel, P., & Francis, K. (1996). Above ground biomass production and nutrient distribution in growing bamboo (Bambusa bambos (L.) Voss). Biomass & Bioenergy, 10, 383-391.

Shanmughavel, P., Peddappaiah, R. S., & Muthukumar, T. (2001). Biomass production in an age series of Bambusa Bambos plantations. Biomass and Bioenergy, 20, 113-117.

Yuen, J. Q., Fung, T., & Ziegler, A. D. (2017). Carbon stocks in bamboo ecosystems worldwide: Estimates and uncertainties. Forest Ecology and Management, 393, 113-138.