Біоенергетика

Сировиною для виробництва твердого біопалив здебільшого є відходи деревообробної промисловості (тирса, тріски), солома зернових та зернобобових культур, соняшникова лузга тощо. Надходження такої сировини є нестабільним і носить сезонний характер, що негативно впливає на ефективність роботи заводів з виробництва твердого біопалива. Тому на особливу увагу заслуговує напрям, пов’язаний із забезпеченням сировиною виробників твердого біопалива за рахунок вирощування нових видів високопродуктивних дерев та багаторічних рослин, що дасть змогу щорічно отримувати задану кількість біомаси необхідної якості.

Екологічні аспекти вирощування багаторічних енергетичних культур. Останнім часом в засобах масової інформації нав’язується думка, що найбільш перспективною і дешевою сировиною для виробництва твердого біопалива в Україні є солома зернових культур. Це призвело до стрімкого зростання частки солом’яних пелетів на ринку. Разом з тим нашими дослідженнями встановлено, що із соломою з ґрунту виноситься значна кількість макро- та мікроелементів, що негативно впливає на їх родючість. Для повернення у грунт поживних речовин, які були винесені однією тонною соломи, необхідно внести 42 кг діючої речовини на гектар добрив на суму до 600 грн/га.

Вирощування багаторічних енергетичних культур забезпечує значне надходження органічних речовин у ґрунт кореневою системою та післяжнивними рештками, що сприяє підвищенню родючості ґрунту. Так, за дослідженнями, проведеними на Ялтушківській дослідно-селекційної станції ІБКіЦБ НААН за 5 років вирощування світчграсу вміст гумусу у грунті зріс з 1,87% до 2,15%. Особливістю рослин міскантусу є те, що його стебла не накопичують зольних елементів і важких металів. За рахунок цього міскантус може впродовж 20 років вирощуватися на одному полі, не зменшуючи його родючість. Біомаса зі стебел міскантусу, за рахунок високого вмісту целюлози та низького вмісту важких металів, ідеально підходить для виробництва твердого біопалива.
Крім того, за рахунок потужної кореневої системи вирощування багаторічних злакових культур сприяє зменшенню ерозійних процесів, що дозволяє вирощувати ці культури на схилах.

 

Новий текст

Міскантус (Miscanthus)
– багаторічна злакова культура, яку впродовж багатьох років вирощують в Америці та Західній Європі як джерело біоенергії. За рахунок високої врожайності сухої біомаси (до 25 т/га), високої теплотворної здатності (5 кВТ/год/кг або
18 МДж/кг), низької природної вологості стебел на час збирання (до 25%) міскантус є найефективнішою, порівняно з іншими
сільськогосподарськими культурами, рослиною для виробництва для виробництва твердого біопалива. Одна тонна сухої маси міскантусу
еквівалентна 400 кг сирої нафти, 1,7 т деревини, 515 м3 природного газу, або 620 кг кам’яного вугілля.

Світчграс (просо прутоподібне)
Panicum virgatum) – нова перспективна енергетична культура для України, що належить до багаторічних злакових
культур. Він не вимогливий до вмісту вологи та поживних речовин у грунті, має високу природну стійкість до хвороб і шкідників, що дозволяє отримувати стабільні врожаї сухої біомаси на малопродуктивних еродованих землях.
Висота рослин світчграсу, вирощеного в зоні недостатнього зволоження України, коливається від 1,0 до 2,5 м, а врожайність сухої біомаси від 7 т/га до 14,2 т/га залежно від сортових особливостей. За відповідного догляду за рослинами врожай біомаси світчграсу можна збирати впродовж 15 років.
Стан рослин проса прутоподібного. Фото 2 – середина вегетації.

Серед дерев, біомаса яких може використовуватися на тверде біопаливо, найкраще підходять сорти швидкоростучої енергетичної верби, виду Прутовидна (Salix Viminalis). Верба не вибаглива до наявності поживних речовин у грунті, може рости на малородючих та кислих землях, але потребує багато вологи. Том плантації енергетичної верби доцільно закладати в зоні достатнього зволоження або у проймах рік чи інших водойм з високим рівнем залягання ґрунтових вод. Середній річний приріст верби прутовидної в умовах України становить 1,5…2,0 м. Урожай біомаси збирається кожні 2-3 роки впродовж 7-8 циклів. Основними компонентами біомаси енергетичної верби, що визначають її теплотворну здатність, є целюлоза, геміцелюлоза і лігнін, які разом складають до 99% сухої маси деревного матеріалу.

Новое описание

Перспективною культурою в умовах України для виробництва біоетанолу є цукрове сорго (Sorghum saccuratum), яке можна вирощувати в південних посушливих регіонах України. З одного гектара посівів цукрового сорго можна зібрати 90…1000 т/га цукроносної біомаси з цукристістю соку до 20%. Це універсальна культура, сировина якої може використовуватися у харчовій та енергетичній промисловості. Вихід такого соку становить 20 % від маси стебел. Подальше видалення соку дозволяє отримати ще 40% соку з підвищеним вмістом сухих речовин, який може використовуватися для отримання біоетанолу. Після цього вологість стебел цукрового сорго не перевищує 20…25%, тому вони можуть бути сировиною для виробництва паливних гранул або брикетів. У разі потреби стебла після вилучення соку можна використовувати у біогазових генераторах для отримання біогазу.

Ялтушківська дослідно-селекційна станція пропонує елементи технології вирощування біоенергетичних культур

  1. Теоретичні основи та практичні рекомендації екологозберігаючого вирощування зернового та цукрового сорго, як сировини для виробництва біопалива.
  2. Прийоми зонального розміщення та адаптивних технологій вирощування нових видів біоенергетичних культур для виробництва твердого біопалива (світчграс, міскантус, енергетична верба).
  3. Елементи технології вирощування цукрових буряків як сировини для виробництва біопалива.
  4. Видовий та сортовий склад нових видів біоенергетичних культур для зони Лісостепу України.

Реалізуємо за попередніми заявками:

  1. насіння проса прутоподібного (світчграсу);
  2. ризоми міскантусу;
  3. посадковий матеріал (живці) для вегетативного розмноження енергетичної верби.