Η παραγωγή βιοντίζελ και βιοαιθανόλης από ενεργειακά φυτά όπως ο ηλίανθος, η ελαιοκράμβη, η ψευδακακία, ο μίσχανθος, το γλυκό σόργο, το κενάφ, η αγριαγκινάρα, τα τεύτλα και η παουλόβνια μπορεί να παράσχει ικανοποιητικό εισόδημα και ενεργειακή επάρκεια για ίδια χρήση των επενδυτών.
Οι «Επαγγελματικές Ευκαιρίες» με τη βοήθεια του γεωπόνου Κάσσανδρου Γάτσιου, παρουσιάζουν έναν πλήρη οδηγό με όλα τα ενεργειακά φυτά που αναλύει όλα τα μυστικά της καλλιέργειας δίνει απαντήσεις για το ενεργειακό ισοζύγιο, τις οικονομικές και στρεμματικές αποδόσεις, το κόστος εγκατάστασης, τις καλλιεργητικές μεθόδους, καθώς και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της παραγωγής βιοκαυσίμων.
Οι καλλιέργειες ή τα αυτοφυή φυτά που παράγουν βιομάζα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ενεργειακούς σκοπούς (θερμότητα, ηλεκτρική ενέργεια, για την παραγωγή υγρών, αερίων ή στερεών βιοκαυσίμων) ονομάζονται ενεργειακές καλλιέργειες.Τέτοια φυτικό υλικό είναι:
Οι φυτικές ύλες που προέρχονται είτε από τα αυτοφυή φυτά και τα δάση είτε από τις ενεργειακές καλλιέργειες.
Τα υποπροϊόντα και τα κατάλοιπα της φυτικής, ζωικής, δασικής και αλιευτικής παραγωγής.
Τα υποπροϊόντα που προέρχονται από τη μεταποίηση ή επεξεργασία των υλικών αυτών.
Το βιολογικής προέλευσης μέρος των αστικών λυμάτων και σκουπιδιών.
Η βιομάζα που παράγεται κάθε χρόνο στον πλανήτη μας υπολογίζεται ότι ανέρχεται σε 172 δισεκατομμύρια τόνους ξηρού υλικού, με ενεργειακό περιεχόμενο δεκαπλάσιο της ενέργειας που καταναλίσκεται παγκοσμίως στο ίδιο διάστημα. Το τεράστιο αυτό ενεργειακό δυναμικό παραμένει κατά το μεγαλύτερο μέρος του ανεκμετάλλευτο, καθώς, σύμφωνα με πρόσφατες εκτιμήσεις, μόνο το 1/7 της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας καλύπτεται από τη βιομάζα και αφορά κυρίως τις παραδοσιακές χρήσεις της (καυσόξυλα κ.λπ.).
Στην Ελλάδα, τα διαθέσιμα γεωργικά και δασικά υπολείμματα για κάθε έτος ισοδυναμούν ενεργειακά με 3-4 εκατ. τόνους πετρελαίου, ενώ το δυναμικό των ενεργειακών καλλιεργειών μπορεί, με τα σημερινά δεδομένα, να ξεπεράσει άνετα εκείνο των γεωργικών και δασικών υπολειμμάτων. Το ποσό αυτό αντιστοιχεί ενεργειακά στο 30-40% της ποσότητας του πετρελαίου που καταναλώνεται ετησίως στη χώρα μας.
Σημειώνεται ότι ένας τόνος βιομάζας ισοδυναμεί με περίπου 0,4 τόνους πετρελαίου. Εντούτοις, με τα σημερινά δεδομένα, καλύπτεται μόλις το 3% περίπου των ενεργειακών αναγκών της χώρας με τη χρήση της διαθέσιμης βιομάζας.
Το σύνολο της άμεσα διαθέσιμης βιομάζας στην Ελλάδα συνίσταται από 7.500.000 περίπου τόνους υπολειμμάτων γεωργικών καλλιεργειών (σιτηρών, αραβόσιτου, βαμβακιού, καπνού, ηλίανθου, κλαδοδεμάτων, κληματίδων, πυρηνόξυλου κ.ά.), καθώς και από 2.700.000 τόνους δασικών υπολειμμάτων υλοτομίας (κλάδοι, φλοιοί κ.ά.).
Το βιοντίζελ χρησιμοποιείται ως υποκατάστατο του πετρελαίου κίνησης, αυτούσιο είτε σε ανάμειξη με το συμβατικό ντίζελ. Παράγεται από έλαια και ζωικά λίπη.
Η βιοαιθανόλη χρησιμοποιείται σαν υποκατάστατο της βενζίνης στην κίνηση των οχημάτων, αυτούσιο ή σε ανάμειξη με τη βενζίνη.
Τα στερεά βιοκαύσιμα: αυτά μετά από επεξεργασία μετατρέπονται σε συσσωματώματα βιομάζας, σε μπρικέτες και pellets. Χρησιμοποιούνται στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αλλά και για θέρμανση οικισμών.
1. Ηλίανθος
Είναι φυτό ετήσιο. Η σπορά γίνεται νωρίς την άνοιξη. Γίνεται γραμμική φύτευση με πνευματικές μηχανές σε αποστάσεις 0,75 μ. Χ 0,20 μ. στις ποτιστικές και 0,75 Χ 0,15 μ. στις ξηρικές. Η τιμή παραγωγού είναι 0,25€/κιλό και η καλλιέργεια δίνει καθαρό εισόδημα 30-40€ το στρέμμα. Χρησιμοποιούνται από τον ηλίανθο ο σπόρος και το έλαιο. Ο αναποφλοίωτος σπόρος περιέχει 24-45% λάδι. Στη βιομηχανική κατεργασία λαμβάνεται το 20-25% του ελαίου, ενώ το υπόλοιπο μένει στον πλακούντα που επιπλέον περιέχει 35% πρωτεΐνες. Η ενέργεια που περιέχει το λάδι του ηλίανθου είναι 39,4 MJ/kg, των σπόρων 26,3 MJ/kg και του αλεύρου 19,6 MJ/kg. Δίνει 45-75 λίτρα ανά στρέμμα βιοντίζελ.
2. Ελαιοκράμβη
Είναι φυτό ετήσιο, πλατύφυλλο, αντέχει στις χαμηλές θερμοκρασίες. Υπάρχουν ποικιλίες χειμερινές και ποικιλίες εαρινές. Καλλιεργείται για τους ελαιούχους σπόρους της (οι σπόροι περιέχουν 40-45% έλαιο που χρησιμοποιείται ως εδώδιμο, ως λιπαντικό και για βιοντίζελ), τον πρωτεϊνούχο πλακούντα (10-45% πρωτεΐνη) και το άλευρο, όπως και για τα φύλλα της (ανθρώπινη κατανάλωση, ζωοτροφή, λίπασμα). Στην Ελλάδα μέσες αποδόσεις σε σπόρο είναι 150-300 κιλά/στρ., η τιμή του κιλού είναι 0,4 ευρώ το κιλό και δίνει καθαρό εισόδημα 30-40 ευρώ το στρέμμα. Εχει απόδοση σε ξηρή βιομάζα 300-800 κιλά/στρ. ενώ η παραγωγή σε βιοντίζελ είναι 43-90 λίτρα /στρ.
3. Γλυκός σόργος
Ετήσιο αγρωστώδες φυτό. Προέρχεται από την Ασία και απαντάται σε περιοχές με υποτροπικό έως εύκρατο κλίμα. Παρουσιάζει αρκετά πλεονεκτήματα αφού μπορούν να παραχθούν σημαντικές ποσότητες βιομάζας ακόμη και σε συνθήκες μειωμένων εισροών (άρδευση, λίπανση, ζιζανιοκτονία). Τα τελευταία χρόνια μελετάται ευρύτατα, τόσο στην Ευρώπη όσο και στις ΗΠΑ, για παραγωγή αλκοόλης από τα στελέχη του. Μπορεί να αποδώσει 7.000-9.000 κιλά το στρέμμα και να παραχθούν 700-900 λίτρα το στρέμμα βιοκαύσιμο υποκατάστατο της βενζίνης. Το κόστος παραγωγής των φυτών για βιοκαύσιμα είναι 30-80 ευρώ/στρέμμα και δίνουν καθαρό κέρδος 40-100 ευρώ το στρέμμα.
4. Ευκάλυπτος
Είναι δέντρο που χαρακτηρίζεται από γρήγορους ρυθμούς ανάπτυξης μετά τη συγκομιδή. Τα δύο σημαντικότερα είδη του για τα μεσογειακά κλίματα είναι ο Eucalyptus globulus labill και ο Eucalyptus camaldulensis dehnh. Ο τελευταίος πληροί τις προδιαγραφές των ενεργειακών καλλιεργειών διότι παρουσιάζει καλύτερη ικανότητα προσαρμογής σε διάφορα μικροπεριβάλλοντα σε σχέση με τα υπόλοιπα είδη. Σε αρδευόμενους πειραματικούς αγρούς με διετή χρόνο κοπής (περίτροπο χρόνο) έδωσε σε 3 διαδοχικές περιτροπές 6,4 τόν./στρ./έτος χλωρή ουσία ή 2,8 τόν./στρ./έτος ΜΟ. Η πυκνότητα φυτεύσεως είναι 1.000-2.000 φυτά/στρ. Κατάλληλο για παραγωγή στερεών καυσίμων.
5. Ψευδακακία
Η ψευδακακία είναι ένα φυτό ψυχανθές, πολυετές, δενδρώδες, το οποίο χαρακτηρίζεται από ταχύτατη ανάπτυξη του υπέργειου μέρους, σημαντική παραγωγή βιομάζας και εξαιρετική αναβλάστηση μετά την κοπή. Το ενδιαφέρον για την ψευδακακία αυξάνει τόσο στην Ευρώπη όσο και στην Ασία. Από πειραματικές καλλιέργειες του Κ.Α.Π.Ε. λήφθηκαν αποδόσεις στον τρίτο περίτροπο χρόνο σε γόνιμο έδαφος 1,7 τόνοι ξηρής ουσίας ανά στρέμμα και ανά έτος. Το ενεργειακό δυναμικό της ψευδακακίας κυμαίνεται, για το ξύλο της, γύρω στα 19,44 ΜJ/kg. Η ενεργειακή αξιοποίηση της ψευδακακίας μπορεί να γίνει για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας.
6. Κενάφ
Το κενάφ είναι ένα ετήσιο φυτό των τροπικών και υποτροπικών κλιμάτων και ευδοκιμεί κυρίως σε εδάφη αμμοπηλώδη, με ρΗ μεγαλύτερο του 7, που έχουν καλή στράγγιση, αλλά μπορεί να καλλιεργηθεί σε διάφορες εδαφοκλιματικές συνθήκες. Οι αποδόσεις του σε ξηρή βιομάζα κυμάνθηκαν σε πειραματικούς αγρούς από 0,7 έως 2,4 τόνοι/στρέμμα. Οι υψηλότερες αποδόσεις τόσο σε χλωρή βιομάζα όσο και σε ξηρή ουσία καταγράφηκαν στις όψιμες ποικιλίες και σε υψηλές πυκνότητες φυτεύσεως.Η συγκομιδή του κενάφ εντοπίζεται από τον Νοέμβριο έως και τον Ιανουάριο. Τότε τα στελέχη δεν έχουν φύλλα και η συγκομιδή μπορεί να γίνει με μια συμβατική συλλεκτική μηχανή.
7. Μίσχανθος
Είναι αγρωστώδες πολυετές που διατηρείται για 10-20 χρόνια. Χαρακτηρίζεται από σχετικά υψηλές αποδόσεις σε χλωρή και ξηρή ουσία και ανθεκτικότητα σε ασθένειες. Οι αποδόσεις του διαφοροποιούνται ανάλογα με την περιοχή και τις κλιματικές συνθήκες. Στην Ελλάδα, το ύψος της φυτείας μπορεί να φτάσει τα 3 μέτρα και η παραγωγή ξηράς ουσίας κυμαίνεται από 1,5 έως 3 τόνους/στρέμμα/έτος. Απαιτεί μεγάλες ποσότητες νερού για να αναπτυχθεί. Τα στελέχη του έχουν υψηλή θερμιδική αξία, παρόμοια με του άχυρου, 18,2 MJ/kg ξηρού βάρους, με χαμηλή περιεκτικότητα σε τέφρα, 1,64% επί του ξηρού βάρους. Κατάλληλο για παραγωγή στερεών καυσίμων.
8. Καλάμι
Είναι πολυετές φυτό που εγκαθίσταται με ριζώματα αλλά και με μοσχεύματα και διατηρείται για 15-20 χρόνια. Η καταλληλότερη εποχή συγκομιδής είναι σε άμεση συνάρτηση με τα κλιματολογικά χαρακτηριστικά κάθε περιοχής και εντοπίζεται στο διάστημα από τα τέλη φθινοπώρου έως τα τέλη του χειμώνα. Εχει υψηλές αποδόσεις που φθάνουν και τους 4 τόνους ανά στρέμμα. Η θερμογόνος δύναμή του είναι 18,8 MJ/kg ξηρού βάρους. Με βάση αυτές τις εκτιμήσεις και τις αποδόσεις σε ξηρό βάρος που έχουν επιτευχθεί μέχρι σήμερα, εκτιμάται ότι, κατά μέσο όρο, το ενεργειακό δυναμικό του καλαμιού μπορεί να φτάσει τους 1,29 ΤΙΠ/στρέμμα/έτος. Επίσης έχει περιεκτικότητα σε τέφρα 4-7%.
Οι γενιές των βιοκαυσίμων
• 1η γενιά βιοκαυσίμων: Γίνεται από παραγωγή των διαθέσιμων πρώτων υλών και συγκεκριμένα. - Βιοαιθανόλη: παράγεται από σπόρους δημητριακών, σακχαρότευτλα κ.λπ.
- Βιοντίζελ: από ελαιούχους σπόρους, ελαιοκράμβη, ηλίανθο κ.λπ.
Οι περισσότερες πρώτες ύλες χρησιμοποιούνται στη διατροφή των ανθρώπων και των ζώων και επομένως υπάρχει ανταγωνισμός ενώ υπάρχει μεγάλη παραγωγή υποπροϊόντων.
• 2η γενιά βιοκαυσίμων: χρησιμοποιούνται υλικά όπως κυτταρινούχα φυτά και πρώτες ύλες που δεν χρησιμοποιούνται για τρόφιμα (γλυκό σόργο, αγριαγκινάρα, άχυρα, φύλλα και κελύφη καρπών, πριονίδι, όξινα έλαια, λιπαρά οξέα, απόβλητα σφαγείων και συγκεκριμένα).
Παράγονται: Βιοαιθανόλη, βιοντίζελ, βιομεθανόλη, βιο-υδρογόνο, συνθετικό ντίζελ, πράσινο ντίζελ, συνθετική κηροζίνη. Υπάρχει δυσκολία στην εύρεση των πρώτων υλών, των εκτάσεων, του νερού αρδεύσεως που απαιτείται.
• 3η γενιά βιοκαυσίμων: Βασίζονται στη χρησιμοποίηση φυτών μεγάλης απόδοσης σε βιομάζα όπως είναι τα μικροφύκη και τα άλγη. Αποδίδουν 30 φορές περισσότερη ενέργεια ανά μονάδα καλλιεργούμενης έκτασης.
Επίσης χρησιμοποιείται το διοξείδιο του άνθρακα σαν θρεπτική ύλη των μικροοργανισμών. Παράγονται: συνθετικό ή πράσινο βιοντίζελ, βιοαιθανόλη κ.λπ.
Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των ενεργειακών φυτών
Στις ενεργειακές καλλιέργειες περιλαμβάνονται ορισμένα καλλιεργούμενα είδη όσο και άγρια φυτά, που έχουν σαν σκοπό την παραγωγή βιομάζας, η οποία μπορεί, στη συνέχεια, να χρησιμοποιηθεί για διαφόρους ενεργειακούς σκοπούς.
Ο ηλίανθος μπορεί να δώσει 45-75 λίτρα/στρ. και η ελαιοκράμβη 43-90 λίτρα/στρ. βιοκαύσιμο για παραγωγή βιοντίζελ.
Το βαμβάκι μπορεί να δώσει 18-25 λίτρα/στρ., η σόγια 29-44 λίτρα/στρ., το σιτάρι 45-240 λίτρα/στρ., αραβόσιτος 270 κιλά/στρ., τα τεύτλα 600 λίτρα/στρ., το σόργο 675- 900 λίτρα/στρ.
Ο ευκάλυπτος δίνει 0,8-1,3 τόνους ισοδύναμου πετρελαίου (ΤΙΠ), το καλάμι 0,9-1,3 ΤΙΠ, ο μίσχανθος 0,3-1,2 ΤΙΠ, η ψευδακακία 0,1-0,6 ΤΙΠ, η αγριαγκινάρα 0,6-1,1 ΤΙΠ.
Σε πειραματικές εργασίες που έγιναν στη χώρα μας το ενεργειακό ισοζύγιο (μεταξύ εισροών και εκροών), αλλά και οι ανάγκες σε λιπάσματα και νερό δείχνουν ότι η καλλιέργεια του γλυκού σόργου είναι η λιγότερο απαιτητική σε νερό και λιπάσματα και με το μεγαλύτερο ενεργειακό ισοζύγιο. Συγκεκριμένα,
Τα σακχαρότευτλα έχουν ενεργειακό ισοζύγιο 1,76 ο αραβόσιτος 1,3 και το γλυκό σόργο 2,5-5.
Τα κυριότερα πλεονεκτήματα που προκύπτουν από τη χρησιμοποίηση της βιομάζας για παραγωγή ενέργειας είναι τα ακόλουθα:
Η αποτροπή του φαινομένου του θερμοκηπίου, το οποίο οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο διοξείδιο του άνθρακα (CO2) που παράγεται από την καύση ορυκτών καυσίμων.
Η αποφυγή της επιβάρυνσης της ατμόσφαιρας με το διοξείδιο του θείου (SO2) που παράγεται κατά την καύση των ορυκτών καυσίμων και συντελεί στο φαινόμενο της «όξινης βροχής». Η περιεκτικότητα της βιομάζας σε θείο είναι πρακτικά αμελητέα.
Η μείωση της ενεργειακής εξάρτησης, που είναι αποτέλεσμα της εισαγωγής καυσίμων από τρίτες χώρες, με αντίστοιχη εξοικονόμηση συναλλάγματος.
Η εξασφάλιση εργασίας και η συγκράτηση των αγροτικών πληθυσμών στις παραμεθόριες και τις άλλες γεωργικές περιοχές, συμβάλλει δηλαδή η βιομάζα στην περιφερειακή ανάπτυξη της χώρας.
Τα μειονεκτήματα που συνδέονται με τη χρησιμοποίηση της βιομάζας αφορούν, ως επί το πλείστον, δυσκολίες στην εκμετάλλευσή της:
Ο μεγάλος όγκος της και η μεγάλη περιεκτικότητά της σε υγρασία, ανά μονάδα παραγόμενης ενέργειας.
Η δυσκολία στη συλλογή, μεταποίηση, μεταφορά και αποθήκευσή της, έναντι των ορυκτών καυσίμων.
Οι δαπανηρότερες εγκαταστάσεις και εξοπλισμός που απαιτούνται για την αξιοποίηση της βιομάζας, σε σχέση με τις συμβατικές πηγές ενέργειας.
Η μεγάλη διασπορά και η εποχιακή παραγωγή της.
Πηγή: ethnos.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου