Energetska trava za proizvodnju bioplina

Szarvasi1 energetska trava (Agropylon elongatum) je nastala križanjem izvornih travnih vrsta iz nizinskih krajeva jugoistočne Mađarske i travnih vrsta iz aridnih područja srednje Azije. Proces križanja je trajao više od 10 godina do postizanja stabilnog genotipa ove vrste pod vodstvom Dr. Janowsky Janosa i Dr. Janowsky Zsolta u zavodu za razvoj i istraživanje u poljoprivredi u Mađarskom gradu Szarvasu - otuda i ime SZARVASI 1 energetska trava.

Radi se o višegodišnjoj biljci, koja razvija izuzetno jak i razgranat korijenski sustav koji prodire duboko (1,80 - 2,50 m) u dubinu tla. Stabljika trave je sivo-zelene boje, ravna, s glatkom površinom, vrlo čvrsta i stabilna te postiže visinu rasta 180 - 250 cm. Sivo-zeleni listovi su čvrsti, a površina im je malo hrapava. Cvat je dužine 20-30 cm u obliku klasa. Intenzivno raste od početka travnja do kraja lipnja, cvate početkom srpnja. Sjeme sazrijeva krajem srpnja - početkom kolovoza. Sjeme je dugoljasto 0,8 - 1,2 cm a težina tisuću zrna je 6,0 - 6,5 g.

Zbog čega se stvorila Szarvasi 1 energetska trava?

Činjenica je da broj stanovništva na svijetu brzo raste. Industrijski razvoj koji je započeo već u 20. stoljeću teenormno povećanje potrebe za energijom i ograničene količine sve skupljih fosilnih goriva naveli su na razmišljanje o primjeni biomase kao jedna od mogućih izvora obnovljive energije. Posljednjih 150 godina količina ugljičnog dioksida u atmosferi se povećala za 28 %, koncentracija metana za 50 %, a dinitrogen oxida za 13 %, dok se razina kisika smanjila za 10 %. Ovo neodrživo stanje i činjenica da se zalihe ugljena, nafte, zemnog plina i urana drastično smanjuju, navodi na potrebu nekog potpuno novog razmišljanja o izvorima energije.

Prilikom analize mogućih alternativa za proizvodnju toplinske i električne energije u nizinskim područjima jugoistočne Europe, došlo se do zaključka da postoje velika prostranstva na kojima se zbog tipa ili kvalitete tla ne može postići jedna rentabilna proizvodnja ratarskih kultura ili krmnog bilja, a često se takve površine ne mogu koristiti niti za pašnjake. Zbog globalne situacije na svjetskom tržištu i nerazumljivih procesa u otkupu poljoprivrednih proizvoda, često se niti za vrhunsku hranu, koja je proizvedena na najplodnijim tlima, ne može postići prihvatljiva cijena pa su poljoprivrednici prisiljeni na pronalaženje alternativnih kultura s kojima mogu ostvariti pristojnu zaradu. Očite klimatske promjene djeluju na usjeve koji stasaju odlično, ali ih prije žetve unište ekstremni vremenski uvjeti (od prekomjernih oborina do katastrofalne suše) navode poljoprivrednike na primjenu nove biljne vrste. S toga su tražili biljnu vrstu, koja zahvaljujući svojim botaničkim karakteristikama dobro uspijeva na tlima lošije kvalitete, u uvjetima prekomjerne vlage, ali i u uvjetima izrazite suše. Tražili su biljku, koja ima dobru energetsku vrijednost i koja se pored proizvodnje energije, po potrebi može koristiti u industriji, ali i u poljoprivredi za ishranu stoke. Kako su prepoznali sve veću važnost bio mase kao obnovljivog izvora energije, 1980. godine se u Zavodu za razvoj i istraživanje u poljoprivredi u Mađarskom gradu Szarvasu pristupilo istraživačkom radu čiji je rezultat Szarvasi1 energetska trava.

Cilj istraživanja

Stvoriti biljku, koja ima vrlo visok sadržaj suhe tvari, koja proizvodi sirovu celulozu dobre kvalitete, koja se pored proizvodnje energije može koristiti i u industriji za proizvodnju papira, vlakana, koja se može koristiti i u građevinarstvu te koja uz pridržavanje ekoloških normi omogućuje iskorištavanje površina na kojima nije moguća rentabilna poljoprivredna proizvodnja. Time se otvaraju nove mogućnosti za zapošljavanje i nova tržišta za biljnu proizvodnju, čak i na područjima sa nepovoljnim ekološkim preduvjetima.

Najvažnije karakteristike Szarvasi1 energetske trave

• Istraživanja u Mađarskoj ali i u drugim zemljama potvrdila su da Szarvasi1 energetska trava dobro uspijeva na područjima sa godišnjim oborinama između 250 - 2000 mm. Dobro uspijeva i na područjima gdje je godišnja prosječna temperatura 5 - 19 °C, te na tlima koji imaju pH vrijednost 5 - 10. Izuzetno dobro podnosi sušu, kisela tla, mraz. Faktor ekološke tolerancije Szarvasi1 energetske trave je bolji nego onaj od drveta iz šume.
• Zbog snažnog korijenskog sustava, koji prodire duboko u tlo izrazito dobro djeluje na poboljšanje strukture tla, na sprječavanje erozije. Dobro uspijeva i na tlima slabije kvalitete od pjeskovitih do močvarnih tala.
• Izuzetno je dugotrajna višegodišnja biljka, koja se na istoj površini može uzgajati 10 - 15 godina.
• Izuzetno je otporna na bolesti kao što je pepelnica i umjereno je otporna na hrđavost.
• Sa ekonomskog i energetskog aspekta može se usporediti sa šumom, ali je trošak sjetve Szarvasi1 energetske trave svega 20 % troška sadnje šume.
• Eksploatacija se vrši svake godine za razliku od šume, koja se može eksploatirati svakih 20 - 70 godina ili za razliku od šiblja, koja se eksploatira svakih 5 - 8 godina. Tako osigurava redovita primanja za proizvođača, bolju iskorištenost površine i industrijskih kapaciteta za preradu energetske trave.
• Za eksploataciju trave nije potrebna specijalna mehanizacija (kao što je to slučaj npr. kod eksploatacije šuma). Ona se kosi, okreće, skuplja u zbojeve i balira sa standardnim strojevima zelene linije, koje se koriste i za spremanje krmiva a time je iskorištenost tih strojeva bolja na gospodarstvu.
• Za proizvodnju Szarvasi1 energetske trave ne mora se mijenjati mehanizacija, ona iziskuje predsjetvenu obradu tla sličnu onoj za pšenicu. Sije se u rujnu klasičnim sijačicama za gustu sjetvu na dubinu od 1 cm, u normi od oko 30 - 50 kg/ha. Površina se bilo kada može preorati i bez ikakvih problema se iza trave može posijati bilo koja druga ratarska kultura (suncokret, kukuruz itd.)
• Dobra je biomeliorativna biljka zbog izuzetno jakog korijenskog sustava, koji prodire duboko (1,80 - 2,5 m) u tlo i time omogućuje otjecanje viška vode, probija plužni taban, stvara rahliju strukturu tla te šiti tlo od erozije ili deflacije. Preporuča se i za rekultivaciju žilavih ili kiselih tala kao biološki poboljšivač tla.
• Prinos suhe tvari ovisno o uvjetima proizvodnje iznosi 10 - 23 t/ha/godina, što premašuje godišnji prinos klasičnih drvnih vrsta (hrast, bukva, bagrem, topola) po hektaru.
• Kod prosječnog prinosa od 17 t suhe tvari po hektaru možemo računati sa oko 6000 m³ metana po hektaru u bioplinskim postrojenjima
• Energetska vrijednost iznosi oko 14 - 18 MJ/kg suhe tvari, što postiže odnosno premašuje energetsku vrijednost smeđeg ugljena, topole, bagrema i vrbe. ( radi usporedbe energetske vrijednosti nekih ogrjevnih materijala u MJ/kg suhe tvari: smeđi ugljen - 13,90, bagrem - 14,00, zemni plin - 34,00, peleti drva 17,20, Szarvasi1 prešano u bale - 14,90, Szarvasi1 u peletima - 17,20)
• Sadržaj holoceluloze se može usporediti sa jelovinom i drugim drvnim vrstama, a daleko premašuje sve druge jednogodišnje biljke.
• Szarvasi1 energetska trava zamjenjuje drvo u mnogim područjima primjene kao industrijska sirovina u proizvodnji papira ili u građevini, a time omogućuje spašavanje šuma od prekomjerne eksploatacije.
• Omogućuje jeftin izvor energije i industrijske sirovine "domaće proizvodnje" koja se proizvodi u blizini energetskih ili industrijskih pogona a time se mogu uštedjeti visoki transportni troškovi.
• Szarvasi1 energetske trava može značiti jedan novi proizvod u poljoprivredi, koja otvara nove perspektive za poljoprivrednike
• Visoka (1,80 - 2,50 m) trava osigurava ugodno stanište i sklonište za mnoge životinjske vrste, ptice i divljač

Szarvasi1 energetska trava se s pravom može nazvati industrijska trava jer svoju izuzetno široku primjenu pronalazi u raznim energetskim i industrijskim pogonima.

Izvor energije (u tvrdom, tekućem i plinovitom obliku)

Szarvasi1 energetska trava i njeni proizvodi te derivati mogu se iskoristiti u automatiziranim pećima, u bio elektranama za proizvodnju struje i topline. Za grijanje stanova, javnih ustanova, poljoprivrednih pogona, radiona, staklenika/plastenika itd. Za sušare ili za hladnjače u poljoprivrednoj proizvodnji. Za proizvodnju električne energije iz bio plina koji se može proizvesti fermentacijom ili pirolizom (oslobađanje plinova na visokoj temperaturi do 1000 °C bez kisika)

Tvrdi ogrijevni materijal

Szarvasi1 energetska trava se pomoću klasičnih strojeva zelene linije može spremiti i balirati. Postoje specijalne peći, u koje se mogu ubaciti kompletne bale i tako se može osigurati toplina za sušare, plastenike/staklenike i sl. Sjeckana trava se može iskoristiti sama ili miješana sa drugim materijalima u novim tipovima termoelektrane koje za gorivo koriste biomasu - kao što je npr. elektrana u mađarskom gradu Pečuhu.

Energetska trava se može sprešati u brikete promjera 75 mm bez dodavanja ljepila. Energetska vrijednost briketa iznosi 17 MJ/kg a ostatak pepela iznosi svega 3,80 %. Briketi energetske trave predstavljaju dobru zamjenu za ugljen jer su to čisti komadi, koji se mogu koristiti u kaminima i svim drugim pećima na drva.

Peletiranjem, tj sprešanjem trave u pelete promjera 6 - 8 mm i dužine 20 - 30 mm se može dobiti vrlo povoljan ogrjevni materijal, koji se može koristiti u automatiziranim pećima za pelete. Danas se već u više zemalja (Njemačka, Austrija, Švicarska, Švedska, Danska i Mađarska) proizvode peleti od Szarvasi1 energetske trave.