Енергетичні рослини
Види
На сьогоднішній день відомо близько 20 видів швидкоростучих рослин, які можна вирощувати для отримання рослинної біомаси. Це евкаліпт, тополя, верба, міскантус та інші. Зібрана біомаса використовується для виробництва теплової та електричної енергії, може бути сировиною для виробництва твердого біопалива, як паливні гранули і брикети.
Біомаса
При згорянні біомаси на електростанціях або в котлах в атмосферу викидається тільки СО2, який був поглинутий рослиною в період її росту.
Саджанці
Рослини в енергетичних плантаціях висаджують саджанцями в шаховому порядку. Кількість саджанців на 1 га висаджують в залежності від пануючого циклу збору майбутнього врожаю. Енергетичні плантації біомаси попереджають ерозію грунтів, сприяють покращенню навколишнього середовища.
Температура
В помірній кліматичній зоні, в якій знаходиться Україна, для вирощування енергетичних рослин найкраще підходять сорти швидкоростучої верби, виду Salix Viminalis.
Енергетична верба
Серед усіх енергетичних рослин у світі саме верба сьогодні використовується у світі в якості основної енергетичної культури для виробництва твердого палива. Найбільший досвід у її продукуванні і вирощуванні мають такі країни як Швеція, Англія, Ірландія, Польща, Данія.
Найбільші плантації верби на сьогодні у Швеції, які складають приблизно 18 000 – 20 000 га, в Польщі – більше 6 000 га. В Україні, незважаючи на велику кількість незадіяних земель несільськогосподарського призначення, промислових посадок енергетичних рослин поки що недостатньо.
- відновлювальне тверде біопаливо органічного походження;
- екологічно чиста сировина для виробництва паливних гранул;
- біопаливо, яке придатне до спалювання безпосередньо в котлах для біомаси;
- джерело енергії, яке при горінні в котлах не порушує баланс вуглецю в атмосфері;
- різновид твердого біопалива, промислове виробництво теплової та електричної енергії з якого двічі дешевше у порівнянні з використанням газу;
- сільськогосподарська культура, урожайність якої в перерахунку на калориметричні показники найбільша серед інших енергетичних рослин, і досягає 20 тон сухої маси з 1 гектара.
- Один гектар плантації енергетичної верби поглинає з повітря понад 200 тонн СО2 за 3 роки.
- Ідеально підходить для насадження забруднених та земель, малопродуктивних з точки зору вирощування сільськогосподарських культур.
- Ефективно застосовується у протиерозійних заходах для укріплення грунтів.
- Збагачує ґрунти мінералами та мікроелементами, поживними речовинами природного походження.
- Плантації енергетичної верби є природними фільтрами для видалення відходів агропромислового виробництва, застосовуються як буферні зони в місцях накопичення біологічних відходів фермерських господарств.
- Енергетична верба є природним фільтром для очищення ґрунтів від пестицидів.
- Енергетична верба завдяки своїй стійкості та швидкому зростанню є ідеальним екологічно чистим природним рішенням для захисту від вітру та сонячного світла і створення природного мікроклімату в місцях проживання людей.
- З енергетичної верби виготовляють елементи ландшафтного дизайну, декоративні загородки, паркани.
- Лоза енергетичної верби використовується в народних ремеслах.
- Навколо плантацій покращується біологічне різноманіття флори та фауни.
- Середній приріст маси – 1,5 метра в рік.
- Збір урожаю – кожні 2-3 роки.
- Кількість циклів збору урожаю з однієї посадки – 7-8 разів, після чого можна проводити рекультивацію землі під посадку інших культур або закладати нову плантацію верби.
- Вимогливість до ґрунтів – ґрунти середньої якості з великою вологістю.
- Потреба рослини в мінеральних добривах – для підживлення рослин в ґрунти вносять 3 види мінеральних добрив. Кількість мінеральних добрив залежить від якості землі, проте значно менше від потреб інших сільськогосподарських культур.
- Період збору урожаю – листопад – лютий, коли опадає листя.
Біоенергетика
Галузева енергетика
Галузь електроенергетики, заснована на використанні біопалива, яке створюється на основі використання біомаси. Енергетичними рослинами вважаються швидко зростаючі сорти багаторічних кущів і спеціальні однорічні рослини з високим вмістом сухої маси для використання як твердого так і рідкого палива.
Виробництво електроенергії
Виробництво електроенергії та тепла з твердої біомаси на сьогодні здійснюється в основному шляхом спалювання в твердопаливних котлах, з отриманням пари високого тиску. Цей процес здійснюється за допомогою біомасових енергетичних установок, котельних та Біо-ТЕЦ, що виробляють тепло та електрику.
Енергетична тополя
Енергетична тополя відноситься до багаторічних деревовидних енергетичних культур. Технологія вирощування енергетичної тополі близька до технології вирощування енергетичної верби. Але існують деякі відмінності
- довжина саджанця тополі на 5 см довша у порівнянні з вербою і становить 25 см;
- при посадці тополі щонайменше одна брунька саджанця має залишитись над поверхнею землі;
- тополю висаджують виключно весною;
- тополя вимагає більш родючих земель ніж верба; гарно дренованих земель; але так як і верба потребує достатньої кількості води та світла.
- Середній приріст маси – 16-25 т/га на рік у момент збору врожаю
- Збір урожаю на біомасу – в залежності від технології вирощування кожні 2-4 роки.
- Плантації залишаються продуктивними 25 років, після чого проводиться рекультивація та за 1-2 роки можна знову висаджувати енергетичні багаторічні культури.
- Вимогливість – малородючі ґрунти, багато вологи і світла.
- Потреба в мінеральних добривах – для підгодівлі тополі в грунт вносять азотні, фосфорні та калійні добрива. Кількість мінеральних добрив можна змінювати в залежності від якості ґрунту, однак воно значно менше потреб інших сільськогосподарських культур.
- 3бір плантацій – у період спокою дерев. В проміжку між листопадом та березнем.
