Ceny surowców energetycznych szaleją i nie ma chyba wątpliwości co do tego, że mamy kryzys. Jedni nakazują palić wszystkim, inni stanowczo przeciwko temu protestują wskazując na to, że wydajniej ogrzewać konopiami niż drewnem. Kogo się słuchać? Czy ratunkiem dla świata będzie biomasa z konopi?
Okazuje się, że konopie mają olbrzymi potencjał energetyczny, a wielu ekspertów podkreśla, że biomasa konopna to przyszłość świata. Co więcej, mają na to badania! I to takie z obecnej epoki 😉 Dziś przyjrzymy się trochę wynikom tych badań, porozmawiamy o gospodarowaniu biomasy konopnej oraz opowiem Wam o uprawie konopi na cele energetyczne.
Z tego artykułu dowiesz się :
Co to biomasa i dlaczego z konopi?
Czym jest w ogóle biomasa? Termin odnosi się do biodegradowalnej frakcji produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej, leśnej i innych. Wyróżniamy również biomasę komunalną tj. biogazy i ulegającą biodegradacji frakcję odpadów przemysłowych i komunalnych.
Z perspektywy rolnictwa ważna jest biomasa zwierzęca oraz roślinna. Z racji, że to portal konopny, dziś skupiamy się na biomasie z konopi czyli zdecydowanie biomasie roślinnej. Tylko dlaczego akurat konopie? Otóż biomasa z konopi ma wiele zalet i jej produkcja jest uzasadniona zarówno ekologicznie jak i ekonomicznie.
Konopie są gatunkiem o dużej wytrzymałości na czynniki środowiskowe, wielkość plonu zależy od gęstości zasiewu, ale potrafią osiągać nawet do 3 m. W stanie naturalnym są rośliną rozdzielnopłciową, dwupienną i wiatropylną. W okresie intensywnego wzrostu potrzebują wysokiej temperatury i dużych ilości wody. Konopie wyróżniają się bardzo przydatnymi właściwościami:
- wysoki plon suchej biomasy
- lepkość biomasy
- brak podatności na choroby i szkodniki
- dobrze rozwinięty system korzeniowy
- odporność na czynniki środowiskowe
- zdolność do wzrostu w zanieczyszczonym środowisku i poprawa jakości gleby
- 70–75% zawartość celulozy i substancji celulozopodobnych w suchej masie łodyg
- paździerze mogą być używane jako materiał opałowy.
Konopie wykorzystano do rekultywacji terenów pokopalnianych w projekcie naukowym realizowanym w Instytucie Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich przez Unię Europejską oraz Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Wyniki tych badań wskazały na możliwość pozyskania biomasy konopnej z roślin posianych na terenach rekultywowanych.
Biomasa z konopi – wykorzystanie
Konopie to bardzo wdzięczne rośliny nie tylko w kwestii samej uprawy, ale także plonów. Obecnie można wykorzystać całą roślinę do przetwórstwa, przede wszystkim do wyrobu materiałów izolacyjnych, mat sanitarnych oraz różnego rodzaju materiałów kompozytowych w budownictwie, przemyśle meblarskim i motoryzacyjnym.
Biomasa z konopi ma wszechstronne zastosowanie w zależności od odmiany. Generalnie biomasę konopną wykorzystuje się w przemyśle papierniczym, włókienniczym, budowlanym i energetycznym. Z konopi robi się też wydajne nawozy.
Konopie jako roślina energetyczna mogą być wykorzystywane do produkcji biogazu lub biopaliwa, o czym wspominałam tutaj. Ze względu na zdolność konopi do szybkiego wzrostu i możliwe duże plony na hektar, uprawa konopi na cele energetyczne jest bardzo przyszłościowym kierunkiem. Wielu uczonych twierdzi, że konopie to przyszłość, ja również się z tym zgadzam, dlatego warto mieć świadomość jakie są możliwe kierunki rozwoju przemysłu konopnego.
Pozyskiwana z włókna konopi celuloza może być zastosowana jako surowiec papierniczy. Nasiona natomiast wykorzystywane są do produkcji oleju konopnego, który posiada dużo cennych właściwości.
Uprawa konopi na cele energetyczne
Zgodnie z zapisami Ustawy o przeciwdziałaniu narkomanii z 2005 r., która reguluje niektóre kwestie związane z uprawą konopi w Polsce, na cele energetyczne można przeznaczać tylko surowiec odpadowy powstający w procesie wydobycia włókna [Dz.U. 2005 Nr 179 poz. 1485] dla określonych gałęzi przemysłu. Do niedawna do tych gałęzi przemysłu nie należała energetyka, co utrudniało wykorzystywanie biomasy z konopi. W tym roku jednak listę gałęzi przemysłu poszerzono.
Potencjał konopi jako roślin energetycznych udowodniono już jednak w 2018 roku. Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej porównali za pomocą różnych analiz wybrane rośliny energetyczne, w tym konopie. Na podstawie wyników dokonali interpretacji poszczególnych parametrów i udowodnili bardzo ciekawe rzeczy, ale o tym zaraz.
Pierwsza część badania dotyczyła analizy technicznej i elementarnej surowego paliwa, druga część dotyczyła waloryzacji paliwa przez peletyzację. Na podstawie wyników tych dwóch typów analiz porównali ze sobą parametry osiągane przez włókna i łodygi Cannabis Sativa L., Salix viminalis oraz Miskhantus giganteus.
Przejdźmy jednak do wyników badania, które wypadły bardzo obiecująco. Stwierdzono w nich, że:
- rozdrobniona biomasa konopna ma zdolność do zlepiania się, co powoduje zmniejszenie gęstości nasypowej materiału dzięki czemu łatwiej płonie;
- korzystnym rozwiązaniem w przypadku biomasy konopnej jest peletyzacja, która pozwala na uzyskanie jednorodnego, lekkiego materiału o zwiększonej gęstości nasypowej i wartości opałowej 20,3 MJ/kg;
- wartość opałowa rośliny wynosi 19,6MJ/kg, ale korzystniejsze pod kątem energetycznym są łodygi niż włókna, ponieważ mają wyższą wartość opałową;
- konopie w porównaniu do innych roślin mają wysoką zawartość części lotnych, przez co są idealne do przetwarzania w procesie gazyfikacji,
- części lotne są wydzielane w temperaturze 340-390 st. C, co zbliża konopie w tej kategorii do wyniku osiąganego przez węgiel brunatny.
Podsumowanie
Ostatecznie wyniki analizy technicznej w opisanym badaniu wykazały, że biomasa z konopi nadaje się idealnie do celów energetycznych, osiągając podobne lub lepsze wyniki w porównaniu z innymi badanymi roślinami energetycznymi. Ponadto spalana biomasa z konopi ma zbliżoną wartość opałową do biomasy drzewnej.
Warto uświadamiać społeczeństwo w tej kwestii, ponieważ największymi czynnikami hamującymi rozwój upraw konopi na cele energetyczne jest błędne postrzeganie tematu przez społeczeństwo i stanowione prawo. Obecnie uprawa konopi włóknistych wymaga wpisu do KOWRu, a rynek zbytu się poszerza, co jest dużym uproszczeniem w porównaniu do poprzednich lat. Zachęcajmy do nakierowywania naszej gospodarki energetycznej na odnawialne źródła energii pozyskiwanej z biomasy konopnej.
Mądralińska, która ma zawsze dużo do powiedzenia. Absolwent dziwnego kierunku ekologiczno-ekonomicznego. W czasie wolnym ziołolecznictwo i sztuka. Plastyczna oczywiście. Jara ją też kosmos. Bardzo dużo empatii w jednym małym człowieku.
Źródła
-
M. Ronkiewicz, Uprawa konopi włóknistych, WARMIŃSKO-MAZURSKI OŚRODEK DORADZTWA ROLNICZEGO z siedzibą w Olsztynie, 2018, Olsztyn.
-
K. Machaj, B. Skiba, Analiza techniczna i strukturalna biomasy typu Cannabis sativa L. w stanie surowym oraz po paletyzacji, Nowoczesne metody pomiarowe i modelowanie numeryczne w energetyce cieplnej W: Zeszyty Energetyczne [tomV]; 2018, Wrocław.
-
H. Burczyk, G. Oleszak, Konopie oleiste (Cannabis sativa L. var. oleifera) uprawiane na nasiona do produkcji oleju i biogazu, Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu, Pracownia Roślin Energetycznych, 2016, Poznań.