Hlavní strana Autorské články a zajímavosti ze světa biotechnologií Nová paliva ze starobylé plodiny

Nová paliva ze starobylé plodiny

Datum: 11.11.2013

Ječmen je pěstován po tisíce let, dosud ho však nikdy odborníci na energie nezařadili mezi potencionální plodiny na výrobu biopaliv. Kapalné palivo bio-olej, které vzniká při rozkladu rostlinné hmoty za vysoké teploty, je stále úzkoprofilovou energetickou alternativou. Avšak výzkum vědců z Agricultural Research Service (ARS) v Eastern Regional Research Center (ERRC) ve Wyndmoor v Pensylvánii by mohl podpořit výrobu bio-oleje z vedlejších produktů z ječmene.

Jako obnovitelná pohonná hmota má bio-olej vyrobený z vedlejších produktů z ječmene nebo jakýchkoli jiných vedlejších produktů z rostlin několik výhod. Palivo může být přečištěno, skladováno a distribuováno pomocí infrastruktury, která je již k dispozici pro paliva vyráběná z ropy. A v budoucnosti budou třeba moci zákazníci naplnit jejich auta benzínem nebo naftou pocházejících z bio-oleje bez potřeby speciálních úprav palivových systémů.

Hlavní chemik z ERRC Akwasi Boateng prováděl se svými spolupracovníky studie hodnotící výtěžek bio-oleje z ječné slámy, plev (odpad při čištění obilí - směs obalů zrna, úlomků slámy a semen plevelů) a sušených obilek zbylých po destilaci. Všechny tři vedlejší produkty fermentace ječných zrn na etanol jsou alternativním biopalivem, které se postupně dostává do popředí ve středo atlantických státech a na jihovýchodě USA, kde farmáři mohou vydělat na produkci ozimého ječmene jako krycí plodiny a pak v létě pokračovat pěstováním kukuřice nebo jiné potravinářské plodiny.

Vědci vyrobili bio-olej ze všech tří vedlejších produktů ječmene prostřednictvím “rychlé pyrolýzy“, intenzivního tepelného rozkladu (450-600°C) prováděného v nepřítomnosti kyslíku. V laboratoři jeden kilogram ječné slámy a plev vyprodukoval kolem půl kilogramu bio-oleje s obsahem energie přibližně stejným jako je v topném oleji.

Obsah energie v bio-oleji z ječných sušených obilek zbylých po destilaci včetně těch kontaminovaných mykotoxiny, které nemohou být použity jako doplněk krmiva pro dobytek, byl dokonce vyšší - okolo dvou třetin obsahu energie v topném oleji. Avšak byl více viskózní a měl kratší skladovatelnost než bio-oleje vyrobené ze slámy nebo plev.

Při procesu rychlé pyrolýzy vzniká rovněž pevný vedlejší produkt nazývaný “bio-uhlí“ (dřevěné uhlí používané pro speciální účely především jako přídavek do půdy). Jako všechna dřevěná uhlí může bio-uhlí zvýšit sorpční kapacitu půdy pro vodu a živiny, produktivitu zemědělství a poskytnout ochranu rostlin proti některým listovým a půdou přenosným chorobám. Půdy obohacené bio-uhlím mohou zabudovat uhlík do komplexních sloučenin na tisíce let. Bio-uhlí je zkoumáno jako možnost dočasného vázání uhlíku, aby nedocházelo k negativním emisím jeho dioxidu, a tak má potenciál pomoci zmírnit klimatické změny.

Na základě těchto studií vědci tvrdí, že umístění jednotek rychlé pyrolýzy v komerčních továrnách vyrábějících etanol z obilek ječmene by mohla být v každém případě prospěšná věc pro farmáře ve středo-atlantických státech USA. Obilky ječmene by byly použity k výrobě etanolu a vedlejší produkt by mohl být použit k výrobě bio-oleje buď pro pohonné hmoty, nebo k výrobě tepla a elektrické energie potřebných pro přeměnu zrn na etanol.

Pěstování ozimého ječmene by pomohlo snížit půdní erozi a vyplavování dusíku. Obě tyto věci znepokojující farmáře od jižní Pensylvánie po Jižní Karolínu. Vypěstování jednoho hektaru kukuřice stojí mnohem více než stejné plochy ječmene z důvodu vyšší ceny osiva, herbicidů a dusíku. Přidávání bio-uhlí do půdy by mohlo dále prospět snaze o výrobu potravin a uchování uhlíku. Všechny tyto věci ukazují, že starobylé plodiny mohou být využity tak, aby pomohly řešit současné energetické problémy.

Autor: Dr. Ing. Jaroslav Salava, VÚRV, v.v.i.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.