ენერგია და გარემო

რამდენად ეფექტურია ტირიფი ბიომასის ენერგიის წარმოებისთვის?

რამდენად ეფექტურია ტირიფი ბიომასის ენერგიის წარმოებისთვის?

ბუჩქის ტირიფი (სალიქსი) [სურათის წყარო: მეტ ლავინი, ფლიკრი]

პენსილვანიის სახელმწიფო უნივერსიტეტმა (პენი შტატმა) დაიწყო შესანიშნავი კვლევითი პროექტი, რომელიც გულისხმობს ბუჩქის ტირიფის გამოყენებას ბიომასის განახლებადი ენერგიის გამომუშავებისთვის.

ტირიფი (სალიქსი) 400-კაციანი სალიციასებრთა ოჯახის ნაწილია, წყლის მოყვარე მცენარეა ლანცელატის ("ლანგის ფორმის") ფოთლებით, ქერქით, რომელიც ოდესღაც ასპირინის წყაროდ გამოიყენებოდა. ფართოფოთლოვან ჯიშებს ზოგჯერ "Sallow" უწოდებენ, ხოლო ვიწროფოთლიან ჯიშებს ტრადიციულად "osier" უწოდებენ. ტირიფები ძირითადად იზრდება მსოფლიოს ზომიერ რეგიონებში ტენიან ნიადაგებზე. ტირიფის გამოყენებასთან დაკავშირებული კვლევები რამდენიმე წლის განმავლობაში მიმდინარეობდა აშშ-ს სხვადასხვა ნაწილში, განსაკუთრებით კორნელის უნივერსიტეტში, სადაც პროექტი 1998 წლიდან მოქმედებს.

პენის შტატის პირველი ტირიფის მოსავალი აიღო 34 ჰექტარზე სადემონსტრაციო ნაკვეთიდან ზამთარში უნივერსიტეტის სოფლის მეურნეობის მეცნიერებათა კოლეჯის მიერ. ის წარმოადგენს უფრო დიდ, ხუთწლიან პროგრამას, სახელწოდებით NEWBio. საერთო გეგმაა მიწის ნაკვეთიდან ტირიფის მოსავლელი სამი წლის ინტერვალით.

NEWBio სინამდვილეში არის რეგიონალური კონსორციუმი, რომელსაც პენ-სტეიტი ხელმძღვანელობს, თავად აშშ-ს სოფლის მეურნეობის დეპარტამენტის სურსათისა და სოფლის მეურნეობის ეროვნული ინსტიტუტის დაფინანსებით. პროექტი მხოლოდ ერთია შვიდი რეგიონული პროექტიდან აშშ – ს მასშტაბით და მასში გაერთიანებულია ექსპერტების მთელი რიგი, მათ შორის მცენარეთა მეცნიერები, სოფლის მეურნეობისა და ბიოლოგიური ინჟინრები, სოფლის მეურნეობის უსაფრთხოების და ჯანმრთელობის სპეციალისტები, აგრონომები, სოფლის მეურნეობისა და ტყის ეკონომისტები, სოფლის სოციოლოგები, მიწოდების ქსელი და სხვა ბიზნესის განვითარების ექსპერტები და ექსტენციის პედაგოგები.

კონსორციუმის სხვა წევრები არიან კორნელის უნივერსიტეტი, SUNY გარემოსდაცვითი მეცნიერებისა და სატყეო კოლეჯი, დასავლეთ ვირჯინიის უნივერსიტეტი, დელავერის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, ოჰაიოს სახელმწიფო უნივერსიტეტი, რატგერსის უნივერსიტეტი, USDA- ს აღმოსავლეთ რეგიონალური კვლევითი ცენტრი და აშშ-ს ენერგეტიკის დეპარტამენტის Oak Ridge ეროვნული ლაბორატორია და აიდაჰოს ეროვნული ლაბორატორია.

ბუჩქის ტირიფის მოსავლის აღება პენის შტატის Rockview საიტზე [სურათის წყარო: პენი სახელმწიფო, ფლიკრი]

”ეს შესანიშნავი ადგილია ნიადაგისა და წყლის ხარისხზე ზემოქმედების შესასწავლად, ბიომრავალფეროვნებაზე, ნახშირორჟანგის ემისიების თავიდან აცილებაზე და რეგიონალური ბიომეურნეობის ზრდის პოტენციალზე”, - თქვა არმენ ქემანიანმა, წარმოების სისტემებისა და მოდელირების ასოცირებულ პროფესორმა მცენარეთა დეპარტამენტში. მეცნიერება, პენის სახელმწიფო ამბებთან საუბარი. ”ჩვენი კოლეჯის სტუდენტები ეწვევიან საიტს და ახლოდან ხედავენ რეგიონის ამ ახალ მოსავალს.”

ბუჩქის ტირიფის პირველი მოსავალი იყო დარგეს 2012 წელს პენის სახელმწიფო იმედოვნებს, რომ გამოიყენებს მას, როგორც განახლებადი ენერგიის წყაროს, ასევე მდგრადობის კვლევის პლატფორმას. ქემანიანის თანახმად, ბუჩქის ტირიფის შესახებ, რაც მრავალწლიანი ხეა, არის ის, რომ მას მოსწონთ მისი მოჭრა, ამის შემდეგ წარმოიქმნება ენერგიული ზრდა, რომელიც შეიძლება განუწყვეტლივ მიიღოთ მხოლოდ განმეორებით მოსავლელად. გარდა ამისა, იმის გამო, რომ ეს არის მრავალწლიანი, ბუჩქის ტირიფი ახდენს ძლიერი ფესვთა სისტემის ჩამოყალიბებას, რომელიც სტაბილებს ნიადაგს და ინახავს ნახშირბადის მნიშვნელოვან რაოდენობას. ანალოგიური ეფექტის მქონე სხვა კულტურებში შედის ბალახი და მისკანუსი და ამ მცენარეების გამოკვლევა ხდება აშშ – ს ჩრდილო – აღმოსავლეთის სხვა ადგილებში. ბუჩქნარ ტირიფთან ერთად, ეს მცენარეები არ საჭიროებს ბევრ სასუქს და მათ ასევე შეუძლიათ გააუმჯობესონ წყლის ხარისხი ნაკადებში, მდინარეებსა და ესტუარებში. სწორედ ამიტომ, მრავალწლიანი მცენარეულობის რაოდენობის გაზრდა გახდა პენსილვანიის წყლის ხარისხის სტრატეგიის კრიტიკული კომპონენტი. სინამდვილეში, ეს კულტურები ორმაგ დანიშნულებას ემსახურება - ისინი ინარჩუნებენ პროდუქტიულ მიწას, ხოლო ამავე დროს იცავს წყლის ხარისხს.

ბუჩქის ტირიფისთვის საჭიროა მხოლოდ აზოტის სასუქის მესამედი, რომელიც ჩვეულებრივ იკვებება სიმინდის მოსავალში, იმავე რაოდენობის ბიომასის წარმოებისას. მოპოვებული მცენარეების დაწვისას ხის ჩიპები ან თხევადი ბიოსაწვავი, ატმოსფეროში გამოყოფილი ნახშირორჟანგი კვლავ შეიწოვება, როდესაც მცენარეები იზრდება.

პენის შტატში, მკვლევარმა ფელიპე მონტესმა დაამონტაჟა მთელი რიგი სენსორები, რომლებიც გაზომავს ნახშირორჟანგს და წყლის ორთქლს. ეს თავის მხრივ მოგვაწვდის ინფორმაციას კულტურის ზრდის პოტენციალზე, რაც ძალზე ეფექტურია მზის სხივებისა და საკვები ნივთიერებების ბიოენერგეტიკულ საკვებად გადაქცევის გამო, ბუჩქის ტირიფის ერთ – ერთი პირველი მცენარეა, რომელიც გაზაფხულზე ფოთლებს აწარმოებს, ხოლო გვიან კვდება შემოდგომაზე, რაც ზრდის მას ძალიან დიდ პერიოდს.

”ჩვენ ვფიქრობთ, რომ შეგვიძლია 20–30 ერთეული ენერგიის მოპოვება წიაღისეული ენერგიის ერთეულზე, რომელიც ინვესტიცია მოჰყვა მოსავლის წარმოებაში, რაც გამოიწვევს საწვავს ძალიან დაბალი ნახშირბადის ნაკვალევით”, - თქვა ბატონმა მონტესმა. ”ის ფაქტი, რომ ეს ბიომასა შეიძლება გადაკეთდეს თხევად საწვავად, არის ბუჩქის ტირიფის და სხვა ბიომასის კულტურების ერთ-ერთი მთავარი უპირატესობა. დაბალი ნახშირბადის თხევადი საწვავი განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია საქალაქთაშორისო ტრანსპორტირების, ტრანსპორტირებისა და ავიაციისთვის, სადაც ელექტრომობილები არ არის პრაქტიკული. ”

ტირიფის ბიომასის ბალების მოპოვება, გუელფი, კანადა [სურათის წყარო: სოფლის მეურნეობის ეროვნული ცენტრი, Flickr]

NEWBio პროექტის ხელმძღვანელი ტომ რიჩარდი, სოფლის მეურნეობისა და ბიოლოგიური ინჟინერიის პროფესორი და პენის სახელმწიფო ენერგეტიკისა და გარემოს ინსტიტუტების დირექტორი, მიიჩნევს, რომ ბიომასის ენერგიას ნამდვილად შეუძლია ხელი შეუწყოს სოფლის მდგრადობას ჩრდილო-აღმოსავლეთში, რადგან მრავალწლიანი ენერგეტიკული კულტურები ძალიან შეეფერება რეგიონს. . ისინი ძალიან კარგად შეიძლება გახდნენ მნიშვნელოვანი ელემენტი მომავალი ეკონომიკური განვითარებისათვის, თუკი მსხვილი მოსავლის აღება, ტრანსპორტირება და შენახვა შეიძლება განხორციელდეს ეკონომიკურად.

საბოლოო მიზანი იქნება ცელულოზური ეთანოლის წარმოება, რომელიც შემდეგ შეიძლება გამოყენებულ იქნას საწვავად ავტომობილებში. ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას გათბობისთვის და განახლებადი ენერგიის სხვა პროგრამებისთვის. იმის გათვალისწინებით, რომ ბუჩქის ტირიფი შეიძლება გაიზარდოს უფრო ღარიბ ნიადაგებზე, ის კონკურენციას არ უწევს კვების კულტურებს და ეს ნიშნავს, რომ სიმინდის გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ საკვებად, ვიდრე საკვებად და ბიოსაწვავად.

ბუჩქის ტირიფი შეიძლება იყოს ბიომასის წარმოქმნის გარდა სხვა მრავალფეროვანი დანიშნულებისთვისაც. მაგალითად, მინესოტაში პროექტი იკვლევს მის პოტენციალს, როგორც ცოცხალი "თოვლის ღობე", რათა საგზაო გზები არ დაცვივდეს თოვლისგან. მინესოტას სატრანსპორტო დეპარტამენტის მიერ ჩატარებულმა ბოლოდროინდელმა კვლევამ აჩვენა, რომ ბუჩქის ტირიფს აქვს მნიშვნელოვანი უპირატესობა სხვა კულტურებთან შედარებით, როგორიცაა ძაღლი და მოცვი, რომელთა დამკვიდრებას ხუთიდან ოც წლამდე დასჭირდება, ვიდრე ბუჩქის ტირიფის მხოლოდ ორი. ამ მიზნით მოსავლის შემდგომი შეფასება დაგეგმილია 2017 წელს, როდესაც ის გაშენდება ახალი სამშენებლო მოედნის გასწვრივ 60-ე ავტომაგისტრალზე ვინდომსა და მთის ტბას შორის.

აგრეთვე იხილეთ: მცენარეებიდან ბიოსაწვავამდე: ბიომასის წინასწარი დამუშავების განმარტება


Უყურე ვიდეოს: ატომური ენერგიის საერთაშორისო სააგენტომ ირანში საიდუმლო ობიექტზე ურანის კვალი აღმოაჩინა (ოქტომბერი 2021).