Rośliny energetyczne przydatne do zagospodarowania gleb o

Rośliny energetyczne przydatne do
zagospodarowania gleb o słabej
wartości rolniczej
Danuta Martyniak
Fundusz Promocji Ziarna Zbóż
Zbóż i Przetworów Zboż
Zbożowych
14.10.2016 r. Radzików,
•
•
•
Koszty energii w Polsce, wzrosną o
50%, ze względu na emisję CO2,
bowiem produkcja energii oparta jest w
90% na węglu.
Strategia energetyczna UE
3 x 20” do roku 2020:
zmniejszyć energochłonność
zredukować gazy cieplarniane
(zwłaszcza CO2)
zwiększyć wykorzystanie z OZE
Jeśli nie węgiel, to co…….?
Odnawialne źródła energii (OZE ) to przede wszystkim biomasa
biomasa,,
wiatr, energia słoneczna, woda itp.
Ich zasoby są to praktycznie niewyczerpalne, nieustannie
uzupełniane, odnawialne w procesach naturalnych,
zaś paliwa kopalne (węgiel, gaz, ropa - są nie odnawialne !!! )
100
91,3
90
W Polsce energetyka i
ciepłownictwo będą
potrzebować:
około 11 mln ton biomasy,
w tym 8 mln ton nieleśnej
‘AGRO’
80
70
60
%
50
40
30
20
4,1
10
2,2
1,3
0,8
0,2
0
Biomasa
stała
Woda
Biopaliwa
ciekłe
Biogazy
Wiatr
Geotermia
Udział odnawialnych źródeł energii w całkowitej
produkcji energii w Polsce (Wg GUS %).
udział biomasy nieleśnej
60
50
40
30
20
10
0
Procent udziału biomasy nieleśnej pochodzącej
odpadoe do
produkcji energii cieplnej.
2008 2009z upraw
2010 2011
2012 2013 2014lub
energetycznych
Biomasa jest jedną z głównych alternatyw
dla paliw kopalnianych.
kopalnianych.
• Zmniejsza zanieczyszczenie atmosfery CO2
• do 2020 roku może powstać dodatkowo 190 tys. miejsc pracy
(skup, przetwórstwo, transport biomasy).
Aby sprostać wymaganiom tj. redukcji CO2 należałoby
obsadzić roślinami energetycznymi ok. 0,5 mln ha plantacji.
Struktura zasiewów roślin rolniczych
w Polsce .
Kategoria
Powierzchnia
tys. ha
nieużytki
481,7
grunty zdewastowane i wymagające
rekultywacji
62,1
odłogi i ugory
498,4
razem grunty niezagospodarowane
1042,2
grunty klasy V - VI
871,0
łącznie
1913,2
Powierzchnia gruntów o słabej wartości rolniczej (wg. GUS,).
Klimatyczny bilans wody IV- I
(IUNG Doroszewski)
Produkcja roślinna na cele energetyczne
… tylko w oparciu o gleby słabej wartości
rolniczej.
Realne korzyści wynikające z rozwoju tzw.
zielonej energetyki …
1. Nowe miejsca pracy…
2. Rozwój regionalny…
3. Podwyższenie konkurencyjności gospodarki…
4. Realnie niższe koszty np. ogrzewania pomieszczeń…
5. Efektywne wykorzystanie nadwyżek produkcyjnych, resztek,
odpadów oraz gruntów nieprzydatnych do tradycyjnej produkcji
rolniczej energetyczne …
BIOMASA ‘AGRO’- jest typowo lokalnym PALIWEM
EKOLOGICZNYM, czyli tzw. paliwem alternatywnym
Paliwo alternatywne to takie, które nie może zawierać
żadnych szkodliwych związków i nie zanieczyszcza środowiska,
które może być wykorzystane: na kiszonkę do biogazowni,
produkcji peltet, brykietów i słoma do spalania (uzyskany
popiół ze spalania może stanowić jako nawóz )
Cechy decydujące o przydatności roślin do
produkcji energii
• Wysoki plon z jednostki powierzchni;
• Niskie zapotrzebowanie na składniki pokarmowe;
• Zawartość celulozy oraz lignin zależna od charakteru przerobu
(biogaz czy spalanie),
• Łatwa i tania reprodukcja (cecha na poziomie wyboru gatunku
zakładanie plantacji, zbiór przy pomocy tradycyjnych maszyn)
• Zdolność do adaptacji na możliwie rozległym obszarze oraz na
terenach marginalnych (zasolenie, zakwaszenie, susza, zalewy itp.)
Jakie gatunki:
Rozmnażane
• generatywnie (przez nasiona):
perz wydłużony, stokłosy, kostrzewa trzcinowa, życie
trwała i wielokwiatowa, kostrzewa łąkowa, proso
rózgowate, sorgo
• Wegetatywnie (przez sadzonki): miskant, wierzba,
spartina preriowa, paulownia (Oxytree)
Szacunkowe koszty założenia, użytkowania i likwidacji
1 ha plantacji roślin rozmnażanych generatywnie i przez sadzonki
Wyszczególnienie
Nakłady (w zł)
Perz
kępowy
Wierzba
Miskant
Przygotowanie pola
Materiał (nasiona, sadzonki)
2000
700
2000
5000
2000
14 000
Razem koszt
2700
7000
16 000
rębarki,
rozdrabniacze,
kombajn (duży
areał)
kosiarka,
prasa
wysokiego
zgniotu
Zbiór
Wymagany
sprzęt, maszyny
kosiarka,
prasa
Likwidacji plantacji
narzędzia, maszyny
pług
karczownik
rozdrabniacz karp
(rototiler)
chemicznie,
rozdrabniac
z, pług,
Przywrócenie właściwości gleb
czasokres
1 rok
4-5 ???
2-3 ??
Jak uzyskać dodatkowe dopłaty do upraw
energetycznych?
Uprawy energetyczne sposobem na zazielenianie
i utrzymanie obszarów proekologicznych
Zazielenianie to nie przywilej lecz daleko idący obowiązek (od 2015 r.) ,
nie wywiązywanie się przez rolnika z praktyk zazieleniania będzie skutkować
nałożeniem kary (np. zmniejszeniu płatności bezpośredniej - obszarowej.
Wysokość subwencji tytułem zazieleniania poprzez uprawę
roślin energetycznych (gatunki: kostrzewa trzcinowa, stokłosa, perz kępowy,
sylfia, proso rózgowate, sorgo itp.)
zazielenianie - 74 euro /1 ha, (ok. 320 zł)
płatności obszarowej około 110 euro/ha (473 zł)
Biogaz
Biomasa perzu „Bamar’ w końcu kwietnia
Fot. D. Martyniak
Zbór biomasy w pokosach mieszanki traw z lucerną
Kostrzewa trzcinowa (Festuca arundinacea)
TIMER, TIMEZA
2 odmiany w COBORU
• Trawa wieloletnia, o bardzo silnie rozwiniętym
systemie korzeniowy (do 1,5 m)
• Długi okres wegetacji, szybko odrasta po
skoszeniu
• Gatunek odporny na wszelkie stresy np.
termiczne (mrozy), susze
• Mało wymagająca w stosunku do siedliska
(rośnie zarówno na glebach kwaśnych, zasadowych,
nawet toleruje zasolenie)
zasolenie)
• Zawiera duża ilość związków strukturalnych
(lignin, celuloz i hemiceluloz)
• Wykorzystywana: biomasa do spalania i
produkcji biogazu
Stokłosa bezostna Bromus inermis
‘TIMEXA’
• trawa wieloletnia,
• odznacza się dobry przezimowaniem
• wieloletnia (co najmniej 3 lata użytkowania)
• nadaje się na gleby mineralne, suche , nie
znosi stanowisk podmokłych,
• wykazuje się b. dobrą żywotnością i dużą
energią odrastania ciągu całego okresu
wegetacji (2-3 pokosy), o wysokiej zawartości
białka
• pędy generatywne wykształca w roku siewu
• po skoszeniu dobrze odrasta, zwłaszcza
latem oraz wyrównaną krzywą plonowania
• Formy o wysokim plonie biomasy
wegetatywnej do produkcji biogazu
Rożnik przerośnięty (Sylfia)
‘MARBIO’
• Wieloletnia, kępiasta bylina z rodziny astrowatych
(podobnie jak słonecznik i topinambur).
• Niewielkie wymagania pokarmowe, roślina
pionierska przy rekultywacji terenów degradowanych
• wysoki plon do 20 ton s. m. z 1 ha (podsuszonej
do 40 ton z ha).
• Wytwarza nasiona, żywotne.
Walory:
• na biogaz (krotki okres ferment. po 7 dniach
uzysk biogazu 90% CH4) i na paszę
• do spalania
• dekoracyjne,
• cenny surowiec dla przemysłu farmaceutycznego
(saponiny w liściach, kłączach)
- roślina miododajna (550 kg miodu z ha)
Uzyski biogazu i inne parametry substratów roślinnych **
Surowiec
/biomasa
Sucha
masa
%
Sucha
masa
organiczna
Uzysk
biogazu*
s.m.o.
m3/t
zawarto
ść
CH4
%
Czas
fermentacji
Dni
efekt. czas ferment.
54,3
50,3
49,2
13
20
7
60,1
53,2
61,5
13
18
Substraty surowe – z i e l o n k a
Kostrzewa trzcin. ‘TIMER’
Spartina
Sylfia ‘MARBIO’
22,2
41,0
22,3
83,4
94,4
71,2
512
153
433
Substraty po z a k i s z e n i u
Kukurydza (łodygi)
Kostrzewa trzcin. ‘TIMER
Spartina
21,9
41,3
23,7
81,6
94,0
61,3
Sylfia ‘MARBIO’
*w przeliczeniu na sucha masę organiczną
**Badania przeprowadzona na w ITP., oddział w Poznaniu
543
169
415
4
1 tyg.
efekt. czas za
ferment.
Sorgo
(‘‘MARMAR
MARMAR’ ‘ MARDAN’)
alternatywa na suszę
- roślina tropikalna, duże wymagania termiczne.
- mniejsze wymagania glebowe (lekkie, piaszczyste).
- rośliny mogą osiągać 3-4 m wysokości.
-biomasa świetna do zakiszania, w połączeniu z
kukurydza. Zbiór dojrzałość woskowa IX – X, plon
zielonej masy do 60-70 t z 1 ha, s.m. 12-25 ton.
Pierwsze formy hodowlane w Polsce wytwarzająca
nasiona, żywotne !!!!!.
’Fot. D. Martyniak.
Fot. D. Martyniak
SORGO do produkcji:
bioetanolu, biogazu, biopliw stałych
ZALETY
WADY
Mniejsze wymagania glebowe niż kukurydza
B.wysokie wymagania termiczne
Może być uprawiana na glebach lekkich,
piaszczystych
Większość odmian sorga nie wytwarza
żywotnych nasion w warunkach
klimatycznych Polski
Bardzo oszczędnie gospodaruje wodą
Wrażliwość na intensywne opady i
podtopienia po siewie
Może być wykorzystana do produkcji bogazu,
bioetanolu i biopaliw stałych
mała popularność, materiał siewny z
zagranicy (francuskie, niemieckie)
Stosunkowo odporna na patogeny
występujące w Polsce (nie wymaga
oprysków)
Wymaga odchwaszczanie w
początkowej fazie wzrostu
Rośliny energetyczne zastosowane do produkcji biogazu
„ZIELONA TAŚMA” od kwietnia do października
Roślina / substrat
Warunki
glebowe,
kl. bonit.
Zbiór biomasy
/termin
Plon biomasy
podsuszonej do 3040%
ton z 1 ha
Żyto i mieszanki zbożowe ozime
Trawy: (2(2-3 pokosy)
- kostrzewa trzcinowa ‘AGENT’
‘AGENT’
- perz wydłużony
- stokłosa bezostna
- życica trwała 4n
IV - V
IV
V
IV
Mieszanki:
- traw z motylkowatymi (np. lucerną)
IV
Łąki kośne (2 pokosy)
organiczne
Rożnik przerośnięty
(Sylfia ‘DANMAR’)
‘DANMAR’)
IV
Sorgo ‘MARMAR’
druga połowa kwietnia,
do maja
30
od maja do września
(początek kłoszenia)
kłoszenia)
30
do 60
od czerwca do połowy
października
40
do 60
od czerwca do września
30
do 40
lipiec - wrzesień
30 - 40
IV
wrzesień
40
40--50
Kukurydza
III
wrzesień
50-60
Topinambur,
ślazowiec
III-IV
wrzesień-październik
60
Buraki, ziemniaki
kapusta pastewna
(I, II)
III
Wrzesień, październik
80
40
Jak wybrać zielone źródła biogazu
‘ZIELONA TAŚMA”
Miesiące w roku:
Rodzaj uprawy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Żyto i mieszanki zbożowe
trawy w uprawie polowej
mieszanki traw z motylkowatymi
trawy z łąk wielokośnych
sylfia
sorgo
kukurydza
topinambur, ślazowiec
okopowe (burak, ziemniak), kapusta past.
Uzyskanie informacji o sposobie dostarczania substratów, do bioelektrowni w sposób ciągły tzw. „zielona taśma”
stanowi bardzo ważny element dla ‘zielonej przedsiębiorczości’.
(opracowanie własne D.Martyniak
D.Martyniak))
Optymalne fazy fenologiczne
pozyskiwania biomasy z gatunków
Substrat – kiszonka
/ stadium rozwoju roślin
Trawy
- faza kwitnienia (prawa polowa)
- wszystkich pokosów (ruń łąkowa)
Uzysk biogazu
m3/ z ha
4500- 5500
45004000 - 4835
Kukurydza
- dojrzałość woskowa - wysoki udział ziarna
- dojrzałość woskowa – średni udział ziarna
- faza dojrzałości mlecznej
8000
6098
5677
Sylfia ‘Marbio’
- faza po kwitnieniu
7500
Sorgo ‘Marmar’
- faza mleczna ziarna
6700
kostrzewa trzcin. 'W'
sylfia
sorgo
stokłosa bez.
kukurydza cukrowa
Metan
perz kępowy
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Wydajność metanu (CH4) i biogazu w m3 z ha
wybranych roślin energetycznych. (Radzików).
Biogaz m3
14000
m3 /ha
Uzysk biogazu (m3) i udział metanu (%)
u wybranych gatunkach traw
życica
trwała
stokłosa
uniol.
stokłosa
bezostna
perz
wydłużony
611
485
518
518
550
54,8
50,2
50,4
53,0
57,5
Biogaz
m3 z 1 t. s.m.o.
- rozdrobiona
- zmikronizowana
Metan (CH4) w %
- rozdrobniona
- zmikronizowana
Biogazownie::
Biogazownie
- 9400 - niemiecki rynek biogazu rolniczego (stanowi 50% rynku
europejskiego); np. w 2011 r. powstało 1270 instalacji
92 Polska (do 2020 r. miało ich powstać ok. 2000)
Specyfiką niemieckiego rynku jest oparcie na substratach
rolniczych (kiszonki uzupełniane gnojowicą)
- biomasa roślinna w 45% ( w tym kukurydza stanowi ponad 90%,)
- gnojowica 24%
- odpady pochodzące z przetwórstwa 30%
• Należy unikać monokultur np. kukurydzy (Niemcy = 2 mln ha)
(Polska 1-1,1 mln ha)
(w Niemczech – poszerzenie areału uprawy kukurydzy należy uzyskać pozwolenie
od Min. Ochrony Środowiska)
Najtrudniej przekonać mieszkańców. Budowa biogazowni budzi kontrowersje
wśród lokalnej społeczności.
Zapotrzebowanie na kiszonkę i minimalny areał
w zależności od zainstalowanej mocy
Zainstalo
wana moc
Zapotrzebow
anie na
biogaz
Kiszonka stanowi 100% substratu
minimalne zapotrzebowanie na kiszonkę
areał pod
uprawę
kiszonki
m3
ton/ rok
ton/ m -c
ton/
tydzień
ton/
doba
ha
1 MW
3 650 000
21 000
1750
420
60
500 - 600
10 MW
36 500 000
210 000
17 500
4 200
600
5 000 - 6 000
Biomasa generatywna lignocelulozowa
Spalania,
produkcji pelet, brykietów
Wartość ipałow a
MJ/tonę
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
19
MJ/kg
15,5
13
11
9
7
w ilgotność, % suchej m asy
10
20
30
40
50
60
Wartośc opałowa biomasy roślin energetycznych od wilgotności
Perz wydłużony kępowy
BAMAR
łac.. Elymus elongatus
Agropyron elongatum,
elongatum,
Elytrigia elongata
elongata,,
Elytrigia pontica,
pontica,
Perzu wydłużony kępowy ‘Bamar’
Bamar’
•
•
•
•
•
•
•
•
wysoka ok. 2 m, zbitokępowa,
zbitokępowa bez rozłogowa
nie inwazyjna ! - przez COBORU wpisana do
rejestru
Nie wysusza gleb, wręcz odwrotnie wzbogaca
w masę organiczną ubogie gleby
wieloletnia (6-10 lat)
oC))
wytrzymała na suszę i mrozy (nawet do -20 oC
b. wcześnie rusza wiosną
znosi gleby suche, piaszczyste, ubogie
(kl. IV -VI) , skażone, zasolone i alkaliczne)
przeciwerozyjna i rekultywacyjna (silny, głęboki
system korzeniowy)
doskonale rozmnażanie za pomocą nasion
Fot. D. Martyniak
Fot. Danuta Martyniak
Porównanie korzeni pszenicy ozimej (po lewej stronie w każdym miesiącu) oraz perzu wydłużonego…
Parametry użytkowe wybranych gatunków traw
do produkcji bioenergii
Spalanie bezpośrednie
Gatunek
Sposób
mnożenia
Szacunkowe
plony
Wartość
kaloryczna
Zawartość
[t s.m. / ha]
[MJ/kg]
popiołu [%]
Kostrzewa trzcinowa
nasiona
8 - 15
17,0
7,0
Mozga trzcinowata
nasiona
10 - 14
17,7
6,3
Perz wydłużony
nasiona
10 - 15
18,6
3,1
kultury in vitro
5 - 20
16,8
2,6
15 - 25 (44)
18,2
2,0
Spartina preriowa
Miskantus olbrzymi
podział kęp,
kultury in vitro
Proso rózgowate
nasiona
8 - 20
19,0
1,7
Palczatka Gerarda
nasiona
8 - 15
17,9
1,8
Wartość opałowa i skład chemiczny
biomasy oraz wybranych paliw stałych
Wartość
kaloryczna
Popiół
Siarka
Chlor
[MJ/kg]
[%]
[%]
[%]
Miskant olbrzymi
17-18
3,0
0,05
0,1
Mozga trzcinowata
14-15
5,0-9,0
0,15
0,5
Perz wydłużony
17 -18
3-4
0,05
0,1
Wierzba
17-19
2,0- 4,0
0,05
0,5
Węgiel kamienny
25-28
16
16--18
0,8
0,1
Biomasa
Surowiec
Wartość opałowa biomasy np. perzu ‘Bamar
‘Bamar’’
i węgla kamiennego:
Kaloryczność 1 kg suchej masy:
Perz wydłużony: 17,9MJ / kg
Węgiel kamienny
25 MJ / kg
1 tona węgla równoważy 1,5 tony biomasy
= 250 600 MJ
Plon s. masy (10-12 ton ) z 1 ha
równoważy 5-7,0 ton węgla
1 tona węgla kosztuje obecnie ok. 600zł
Plon perzu z 1 ha równoważy 6,0 ton węgla x 800 zł około 3600 zł.
Zawartość popiołu przy spalaniu:
- węgla 12-18%
- biomasy ok. 3,1%
Biomasa lignocelulozowa może być wykorzystana
w przemyśle budowlanym i celulozowym
(płyty pilśniowe, papier)
Wydajność włókna dostępnego w surowcach roślinnych suchej biomasy*
Surowiec roślinny
Dostępność włókna
(wydajność) w %
Drewno drzew iglastych (świerk, sosna)
90-95
Miękkie drewno (brzoza topola, wierzba)
ok.60
Twarde drewno liściaste (dąb, buk)
< 60 (budowlany!!)
Perz wydłużony
6060-70 !
Jednoroczne (len, konopie)
ok. 20
*badania wstępne w toku, Politechnika Łódzka
wg badań własnych z UP Technologii Drewna i Instytut Szarvasi Węgry
Proso rózgowate
(Panicum
•
•
•
•
•
•
•
•
•
virgatum)
roślina o cechach fotosyntezy typu C4,
pochodzi Ameryki Północnej, doskonale adoptuje
się w naszych warunkach klimatycznych
o małych wymaganiach wodnych, glebowych
(piaszczyste, lekkie o dobrej żyzności) kl. V i VI.
wymagania termiczne (słoneczne) b. duże
wytrzymała na niskie temperatury do -250C
wytwarza nasiona o stosunkowo dobrej
żywotności (po okresie spoczynku 1-2 lat),
rozmnaża się generatywnie
duża trwałość plantacji do 10 lat
wysoki plon biomasy s.10-14 t/ha (faza
generatywna o dużej zawartości włókna
i celulozy
rośliny o bardzo dużym ulistnieniu, w fazie pełni
kłoszenia na biogaz (uzysk CH4 8 tys. m3 /ha)
i bioetanol
o silnie rozbudowanym i głębokim systemie
korzeniowym
System korzeniowy rośliny - 8 miesięcy
Wykorzystanie:
Formy hodowlane prosa na glebie VI z.
na cele energetyczne
biogaz - faza kłoszenia wegetatywna,
spalania, pelety, brykiety - faza generatywna
pastewne (sianokiszonki)
przeciwerozyjne i rekultywacyjne
na tereny skażone, umacniania skarp,
poboczy
Porównanie efektywności energetycznej
prosa rózgowatego…
Rodzaj surowca
Efektywność
energetyczna (Ee)
Pellety z Panicum virgatum
Biodiesel z rzepaku + spalanie słomy
Biodiesel z rzepaku
Brykiety z odpadów leśnych
Brykiety lub pellety ze słomy odpadowej
Bioetanol z pszenicy
14,6
2,74
1,74
1,24
1,05
0,86
Energia uzyskana z produktu
Ee
=
----------------------------------------------------------------
Energia włożona w jego wytworzenie
Oxytree (Paulownia)
Clon in Vitro 112 - to drzewo hybrydowe
będące krzyżówką 2 gatunków, nie wydaje
nasion, od 2011 r. posiada Europejski
certyfikat jakości oraz licencję handlową
Uniwersytetu Castilla-La Mancha (Hiszpania)
fot. D.Martyniak
4 mies. roślina, Radzików IHAR-PIB
Właściwości biologiczne:
1. rozmnaża się za pomocą sadzonek z kultur in vitro,
2. szybko rośnie, wytwarza ogromne ilości tlenu (111 ton/ha/rok).!
3. koszt 1 sadzonki ok. 10 euro, 1 ha = 500 szt. ( 25 tys. zł.) plus koszty
przygotowania i pielęgnacyjne oraz koszty wycinki.
4. Bardzo duże potrzeby wodne ponad 800 mm
Posiada unikalne cechy:
-w 6 roku od posadzenia osiąga 16 m wysokości,
35 cm średnica pnia,
- drzewo rośnie prosto, nie ma sęków,
- system korzeniowy do 9 m głębokości i stamtąd pobiera
składniki,
- nie inwazyjna roślina,
Średnica liścia 25-45 cm
Obwód 3 letniego drzewa osiąga 80-85 cm!
.
6 letni pień
2-letni las
WŁAŚCIWOŚCI PRZEMYSŁOWE:
•
•
•
•
•
o 30-60% lżejsze, niż inne drzewa
Miękkie i lekkie, gęstość: 300-320kg/m3
Dobrze izoluje - ponad 2x lepiej od innego drewna
Wysoka temperatura zapalności (420-430 °C)
Wartość opałowa: 4211,06 kcal/kg = 15,58 MJ/kg (przy wilgoci 20%)
• Szybko schnie (24-28 godz.w suszarce, 30-60 dni na powietrzu)
• Stabilne, nie wygina się, nie zniekształca się, nie pęka ?, bez sęków!
(jachty, deski surfingowe itp. (SWE)
• Łatwe do przetwarzenia jako drewno konstrukcyjne i wykończeniowe
• Nadaje się do malowania, lakierowania, przyklejania
• Cena drewna za m3 100 euro
WYKORZYSTANIE DRZEWA OXYTREE
- 70% jako drewno,
- 30% natomiast jako biomasa (gałęzie, liście, kwiaty, owoce oraz korzenie).
- Liście są doskonałym nawozem naturalnym - kompost
ROLA W OCHRONIE KLIMATU !!!!!!!!!!:
ZDOLNOŚĆ POCHŁANIANIA CO2 np.
Dąb burgundzki - 7,8 tony/hektar/rok
Dąb szypułkowy - 9,1 tony/hektar/rok
Robinia akacjowa -10,7 tony/hektar/rok
Buk - 11,6 tony/hektar/rok
Oxytree (drzewo tlenowe - 111 ton/hektar/rok
Utrudnienia - wady
Może wymarzać w naszych
warunkach klimatycznych????
Duże potrzeby wodne
Nawadnianie - b. koszt
Usuwanie pędów bocznych
Wyjałowi doszczętnie glebę
i utrudnia rekultywację???
Wielokierunkowość
roślin wieloletnich,
lignocelulozowych
Jako surowiec energetyczny do spalania w postaci:
- bel – w dużych urządzeniach grzewczych
- brykietów – w gospodarstwach rodzinnych, kominki
- pelet - szeroko stosowane w Niemczech, Austrii, Szwecji
Produkcja biogazu i metanu:
proces fermentacji zielonej biomasy z obornikiem, ściekami i odpadami organicznymi
Przemysł papierniczy –
ze względu na wysoką jakość lignocelulozy i włókna
(alternatywa zaoszczędzenia wycinania lasów)
Przemysł meblarski ze względu na b.dobre parametry jakościowe włókna
(płyty wiórowe, pilśniowe)
Pasza - faza wegetatywna (wypas, siano-kiszonki)
Ochrona środowiska do rekultywacja terenów skażonych, zasolonych i
ubogich - wzbogacanie gleby w masę organiczną oraz zapobieganie erozji …
Zalety gospodarcze
roślin energetycznych
•
•
małe potrzeby wodne
rozmnaża się przez nasiona (ekonomicznie dużo tańsze
w porównaniu do miskanta i wierzby)
•
łatwy zasiew plantacji i zbiór
•
odzysk plonu coroczny (ww przeciwieństwie do lasów - tyko raz na kilkadziesiąt lat )
Wykorzystanie do spalania słomy po omłotowej z plantacji nasiennej
wysoka wartość opałowa 17-18 MJ kg s. materiału
•
•
(przy pomocy tradycyjnych maszyn
znajdujących się w każdym gosp.)
(zbliżona do topoli, wierzby, miskanta i węgla brunatnego)
brunatnego
•
wysoki plon s. masy ok. 8-10 ton z ha ( już do bezpośredniego spalania
w I roku po zasiewie)
zasiewie lub zielonej masy na biogaz
•
Łatwe wykorzystanie biomasy włóknistej (bele, brykiety, pellety)
Poletka demonstracyjne z roślinami
energetycznymi w regionie świętokrzyskim
Wprowadzenie zdrowych mechanizmów:
Pod uprawę roślin energetycznych przeznaczać grunty o niskiej
klasie (IV(IV-V) ugory, odłogi. Ograniczać wykorzystywanie gleb
pszenno--buraczanych.
pszenno
Energetyka rozproszona - oparta na lokalnych zasobach biomasy i
rynek taki powinien dominować w każdej gminie, rejonie.
- rozwiąże to problem transportu (logistyki)
(logistyki) - optymalna odległość
przewozu biomasy do 30 km, powyżej 50-70 km, staje się na granicy
opłacalności.
(biomasa
biomasa jedzie setki km do elektrowni na Śląsk,
Śląsk natomiast węgiel na
wieś oraz import biomasy ‘śmieci” z innych kontynentów Indie, Brazylia)
Ograniczyć uprawę wielkoobszarowych monokultur roślin
jednego gatunku (jak to ma miejsce w przypadku kukurydzy w Niemczech).
Niemczech
Należy uprawiać różne rośliny energetyczne dostosowane do
gleb i uwilgotnienia w danym regionie (wzrost bioróżnorodności).
Gwarancja rozwoju energetyki
odnawialnej
tylko w oparciu o zawarcie
umowy kontraktacyjnej
na dostawę substratu
na okres 10 lat
pomiędzy inwestorem bioeletrowni
(biogazowni) a rolnikiem.
WNIOSKI
• Obszary Problemowe Rolnictwa stanowią istotne zaplecze dla
alternatywnych roślin rolniczych np. na cele energetyczne
• Należy intensywnie rozwijać badania nad technologiami
2-ej i 3-ej generacji w zakresie pozyskiwania energii z biomasy
• Równolegle należy poszukiwać nowe gatunki i prowadzić intensywne
prace hodowlane nad nowymi odmianami dostosowane warunków
klimatyczno-glebowych, produkcji energii i redukcji CO2.
„Człowiek Roku 2012”
TYTANI ENERGII
Nagroda wręczona przez -Wice Premiera
i Ministra Gospodarki J. Piechocińskego w W-wie ,
28.09.2015 r.
D. Martyniak. „Człowiek Roku 2012” za badania, wyhodowanie i wdrożenie do
praktyki nowej trawy energetycznej - wyróżniona na Międzynarodowym
Kongresie III Forum Spalanie Biomasy - Tytani Energii,
Energii Kraków, 25.04.2013 r.
D.Martyniak. Wyróżniona i zakwalifikowana do stażu pólrocznego (kwiecieńwrzesień 2014 r.) w ramach projektu: INWENCJA II – Transfer wiedzy, technologii i
innowacji wsparciem dla kluczowych specjalizacji świętokrzyskiej gospodarki i
konkurencyjności przedsiębiorstw” - współfinansowanego przez UE w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego.
Dziękuję za uwagę