Renata Šarjaková, 21. červenec 2006
Výroba bioplynu z energetické kukuřice
Představený projekt se věnuje otázce, jak lze efektivně a ekologicky vyrábět trvale bioplyn z energetické kukuřice.

Výroba bioplynu ze surovin ze zemědělství nabývá stále většího významu. Přispívá obzvláště k trvalému využívání materiálů a energie. Druhy kultur, které se stále více využívají k výrobě bioplynu, byly doposud převážně šlechtěny pro lidskou výživu a výživu zvířat. Výroba bioplynu klade na kvalitu a složení rostlin změněné požadavky. Pro dosažení optimální produkce metanu se musejí nalézt genotypy druhů kulturních rostlin, které umožňují vysokou produkci metanu z hektaru a jsou dobře silážovatelné. Současně se ale musí zabránit jednostranným osevním postupům. Pro výrobu bioplynu se musí využívat co možná nejširší spektrum rostlinných druhů. Energetická kukuřice se má optimálně integrovat do ekologicky optimalizovaných systémů stanovišti přizpůsobených osevních postupů.

Energetická kukuřice pro výrobu bioplynu
Pro výrobu bioplynu z energetických rostlin má v současné době jako surovina největší význam kukuřice. Za prvé má jako rostlina C4 ze všech u nás domácích kulturních rostlin nejvyšší výnosový potenciál. Za druhé se pro kukuřici diferencovaně vyvinuly a dále technologicky optimalizovaly systémy pěstování, sklizně, konzervace, odběru a přepravy. V současné době se intenzivně diskutuje otázka, jak má vypadat optimální energetická kukuřice pro výrobu bioplynu. Při praktickém použití kukuřice jako kukuřice energetické lze rozlišovat tři formy použití:

• Energetická kukuřice se ve vegetačním roce pěstuje a využívá jako jediná hlavní kultura.
• Energetická kukuřice se pěstuje jako hlavní kultura po předplodině jako je třeba ozimé žito.
• Energetická kukuřice se pěstuje v kombinaci s jinými druhy kulturních rostlin, jako je třeba slunečnice.


Výtěžnost metanu při fermentaci energetické kukuřice
Specifická produkce metanu jako siláž konzervovaných vzorků energetické kukuřice se měřila v laboratoři pomocí eudiometrických měřicích článků v kontrolovaných podmínkách fermentace. Výzkum se prováděl podle normy DIN 38414 vždy s trojnásobným opakováním. Koncentrace metanu v bioplynu se měřila každé dva až tři dny pomocí NDIR analyzátoru plynů. Z našich pokusů se ukazuje převaha výnosů středně pozdních odrůd kukuřice ve srovnání s velmi pozdě dozrávajícími odrůdami kukuřice. Vyvstává také otázka po optimálním termínu sklizně energetické kukuřice. Odrůdy by měly svého maximálního výnosu metanu dosahovat v době, kdy jsou optimálně silážovatelné, tedy s obsahem sušiny kolem 30 % v celé rostlině.

Systém energetických hodnot metanu
Pomocí modelu systému energetických hodnot metanu se může určovat specifická schopnost tvorby metanu jednotlivých surových živin kukuřičné siláže při výrobě bioplynu. Provádí se energetické hodnocení ve vztahu ke schopnosti vytváření metanu z energetické kukuřice. Jak ukazuje výsledek výpočtu, je specifická schopnost tvorby metanu z "nezralé" kukuřičné siláže (obsah sušiny méně než 20 %) vyšší než z pro silážování zralejší kukuřičné siláže (obsah sušiny 30 až 33 %). Evidentně se se zvyšující zralostí rostlin snižuje specifická schopnost vytváření metanu. Se zvyšujícím se obsahem sušiny (obsah sušiny >22 %) se schopnost tvorby metanu pohybuje na úrovni přibližně 370 NI.kg-1 organické sušiny. Se zvyšující se zralostí celých rostlin nad obsah sušiny 35 % specifická schopnost tvorby metanu výrazně klesá. Při obsahu sušiny 30 % je kukuřice optimálně silážovatelná. Specifická výtěžnost metanu má své optimum mezi 30 a 35 % obsahu sušiny. Kukuřičná siláž ve vegetačním stadiu "začátek vytváření palic" má pro tvorbu metanu evidentně příznivější poměr obsažených látek hrubého proteinu, tuku, složek hrubé vlákniny (celulózy, hemicelulózy, ligninu) jakož i škrobu a cukru než kukuřičná siláž rostlin ve vegetačním stadiu "konec voskové zralosti" při podílu palic rostlin > 55 % a obsahem sušiny > 38 %. Pro tvorbu metanu je příznivý model živin silážovatelných rostlin kukuřice v rozsahu od 31 do 34 % sušiny. Sklizeň s obsahem sušiny celé rostliny méně než 25 % není žádoucí, neboť kukuřičná siláž vytváří silážní šťávu a má sklon k vytváření zápachu a ve většině případů se ještě zvyšuje tvorba biomasy.

Závěry a výhled
Jak ukazují zkušenosti s pěstováním energetické kukuřice, byly pěstitelské strategie na specializovanou energetickou kukuřici, které spočívají v použití spíše později zrajících odrůd krmné kukuřice, relativně úspěšné. Konvenční odrůdy s mírně větším stupněm zralosti vykazují dosud největší hektarové výtěžnosti metanu při současné dobré silážovatelnosti biomasy a při vysoké jistotě výnosu. Další zkoušky musejí objasnit roli obsažených látek siláže z celých rostlin a především roli složek vlákniny a škrobu na specifické schopnosti tvorby metanu. Energetická kukuřice se k výrobě bioplynu může využívat nejlépe tehdy, když je optimálně integrována do trvalého, místu stanoviště přizpůsobeného systému osevních postupů. Výnosnost (hektarový výnos metanu) nových "hybridů energetické kukuřice" se musí zkoumat na různých stanovištích po dobu více vegetačních období.

Landtechnik, 2006, č. 2, s. 86                          Zdroj info ÚZPI


Hodnocení 1 | 2 | 3 | 4 | 5 => průměr 153
K článku nebyl zatím napsán žádný komentář