АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ ОКРЕМИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ КУЛЬТУР
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2021.01.059Ключові слова:
Sorghum saccharatum (L.) Pers.), Miscanthus sp., Panicum virgatum L., мінеральні елементи, коефіцієнт біологічного поглинання, вміст золи, механічна міцність пелетівАнотація
У роботі проаналізувано деякі аспекти використання окремих енергетичних культур: Miscanthus x giganteus J.M. Greef et Deuter ex Hodkinson et Renvoize, Panicum virgatum L., Sorghum saccharatum (L.) Pers. (Switchgrass). Визначено вміст мінеральних елементів (Калію, Натрію, Кальцію) в біомасі надземної частини енергетичних культур та ґрунті після їх вирощування. Для порівняння відбирали ґрунти перелогу, ділянок, де вирощувалися багаторічні злакові трави (контрольні ділянки) та зернові сільськогосподарські культури. Проби ґрунту відбирали на ділянці 10×10 м з двох рівнів орного шару глибиною: 0 – 20 і 20 – 40 см. Оцінено виніс енергетичними культурами вказаних мінеральних елементів за коефіцієнтом біологічного поглинання (КБП). Визначено вміст золи в біомасі досліджених енергокультур. Апробовано методику саморобного виготовлення пелетів без використання будь-яких зв’язувальних речовин з біомаси досліджених енергетичних культур. Механічну міцність пелетів вимірювали за допомогою фіксації зусилля, необхідного для руйнування (зламу) пелетів. Отримані результати приводили до площі зламу пелету, визначаючи відношення показника сили до площі зламу. Вміст валових форм аналізованих елементів у ґрунті та біомасі енергетичних культур визначали методом атомно-абсорбційної спектрометрії, вміст золи встановлювали, обчислюючи масу залишку після повільного озолення проби у муфельній печі. Встановлено, що всі досліджені енергетичні
культури менше виносять Натрій і Калій з ґрунту, ніж Кальцій. Більший винос Калію здійснює S. saccharatum, а Кальцію – P. virgatum. Показано, що біомаса надземної частини міскантусу та проса характеризується більшою зольністю порівняно з сорго цукровим, що пояснюється значною часткою листяної маси. Виявлено, що для всіх досліджених енергетичних культур механічна міцність пелетів, виготовлених з листя менша порівняно зі стебловою частиною. За природними клейкими властивостями сировини досліджені енергетичні культури можна розмістити у наступний спадний ряд: Sorghum saccharatum (L.) Pers.) → Miscanthus sp. → Panicum virgatum L.
Посилання
Balykina, V.V. Vyznachennia hospodarsko-tsinnykh pokaznykiv sortiv roslyn enerhetychnoho napriamu vykorystannia pid chas provedennia derzhavnoi ekspertyzy. Sortovyvchennia ta okhorona prav na sorty roslyn. 2014; 4: 4–8. (in Ukrainian)
Barbash, V.A., Mykytiuk T.S., Menkiv, R.V., Trembus, I.V. Oderzhannia voloknystykh napivfabrykativ iz stebel miskantusa. Vostochno-Evropeiskyi zhurnal peredovуkh tekhnolohyi. 2013; (6 (6)): 52–56. (in Ukrainian)
Branitskyi, Yu.Yu., Mazur, O.V. Kilkisni pokaznyky roslyn prosa lozovydnoho za riznykh tekhnolohichnykh pryiomiv vyroshchuvannia. Silske hospodarstvo ta lisivnytstvo. 2019; 12: 28–43. (in Ukrainian)
Budaeva, V.V., Mitrofanov, R.Yu., Zolotuhin, V.N., Arhipova, O.S. Svoystva tsellyulozyi iz miskantusa. Polzunovskiy vestnik. 2010. № 3. S.240-245. (in Russian)
Haidenko, O. Tverde biopalyvo: tekhnolohichni vymohy, vlastyvosti komponentiv ta tekhnolohiia vyrobnytstva. Ahrobiznes. 2014. URL: http://agrobusiness.com.ua/agro/idei-trendy/item/8366-tverdebiopalyvo-tekhnolohichni-vymohy-vlastyvostikomponentiv-ta-tekhnolohiia-vyrobnytstva.html). (in Ukrainian)
Heletukha, H.H., Zheliezna, T.A., Kucheruk, P.P., Oliinyk, Ye.M. Suchasnyi stan ta perspektyvy rozvytku bioenerhetyky v Ukraini. Analitychna zapyska BAU. 2014; 9: 9–10. (in Ukrainian)
Heletukha, H.H., Zheliezna, T.A., Tryboi, O.V. Perspektyvy vyroshchuvannia ta vykorystannia enerhetychnykh kultur v Ukraini. Kyiv; 2014. URL: http://www.uabio.org/img/files/docs/position-paperuabio-10-ua.pdf (in Ukrainian)
Heletukha, H.H., Zheliezna, T.A, Tryboi, O.V., Bashtovyi, A.I. Analiz kryteriiv staloho rozvytku bioenerhetyky. Promyslova teplotekhnika. 2016; 38 (6): 47–55. (in Ukrainian)
Gismatulina, Ju.A., Budaeva, V.V., Veprev, S.G. Osobennosti celljuloz iz razlichnyh morfologicheskih chastej miskantusa sorta Soranovskij. Vavilovskij zhurnal genetiki i selekcii. 2014; 18 (3): 553–563. (in Russian)
Gismatulina, Ju.A Himicheskij sostav razlichnyh morfologicheskih chastej miskantusa urozhaja 2014 goda. Fundamental'nye issledovanija. 2015; 2 (ch. 22): 4897–4900. (in Russian)
Gismatulina, Ju.A. Sravnitel'nyj himicheskij sostav pjati urozhaev miskantusa sorta soranovskij: rastenie v celom, list, stebel'. Uspehi sovremennogo estestvoznanija. 2016; 4: 23–26. (in Russian)
Danchuk, I.V. Dokumentuvannia naikrashchykh praktyk zastosuvannia bioenerhetychnykh tekhnolohii v munitsypalnomu sektori Ukrainy : Proekt PROON/HEF «Rozvytok ta komertsializatsiia bioenerhetychnykh tekhnolohii v munitsypalnomu sektori v Ukraini». 2015; 11–13. URL: https://docplayer.net/82934996- Dokumentuvannya-naykrashchih-praktik-zastosuvannyabioenergetichnih-tehnologiy-v-municipalnomu-sektori-vukrayini.html (in Ukrainian)
DSTU ISO 10381-1:2004 Yakist gruntu. Vidbir prob. Chastyna 1 : Nastanovy shchodo skladannia prohram vidbyrannia prob (ISO 10381-1:2002, IDT). K., 2006: 60. (in Ukrainian)
DSTU-P SEN/TS 14775:2012. Metod vyznachennia vmistu zoly. K., 2013: 8. (in Ukrainian)
Kucher, L.I. Vplyv gruntozakhysnykh tekhnolohii na vmist spoluk kaliiu v grunti. Visnyk KhNAU. Ser. Gruntoznavstvo. 2013; 1: 81–84. (in Ukrainian)
Mazur, V.A., Hanzhenko, O.M., Shliakhturov, D.S. Stan i perspektyvy rozvytku tekhnolohii vyroshchuvannia bioenerhetychnykh kultur v Ukraini. Silske hospodarstvo ta lisivnytstvo. 2017; 1 (7): 6–18. (in Ukrainian)
Marchuk, O.O., Boiko, I.I., Honcharuk, H.S. Yakisni kharakterystyky enerhetychnykh kultur. Tsukrovi buriaky. 2017; 2: 11–12. (in Ukrainian)
Polianskyi, O.S., D’iakonov, V.I., Diakonov, O.V. Kompleksna otsinka i analiz enerhetychnykh pokaznykiv isnuiuchykh tekhnolohii pererobky roslynnykh vidkhodiv u palyvni brykety. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva imeni Petra Vasylenka. 2018; 190: 192- 202.
Praktychnyi posibnyk z vykorystannia biomasy v yakosti palyva u munitsypalnomu sektori Ukrainy /H. Heletukha, S. Drahniev, P. Kucheruk, Yu. Matvieiev. 2017. URL: https://saf.org.ua/wpcontent/uploads/2017/12/Praktychnyj-posibnyk-dlyapredstavnykiv-agropromyslovogo-kompleksu-UNDP2017-UA.pdf (in Ukrainian)
Rakhmetov, D.B., Shcherbakova, T.O., Rakhmetova, S.O. Perspektyvni enerhetychni roslyny rodu Miscanthus Anderss., introdukovani v Natsionalnomu botanichnomu sadu im. MM Hryshka NAN Ukrainy. Introduktsiia roslyn. 2015; 1: 3–18. (in Ukrainian)
Ryzhenko, N.V., Proshchalykina, A.M. Tendentsii rozvytku bioenerhetyky v Ukraini. Visnyk ChNU im. B. Khmelnytskoho. Seriia «Ekonomichni nauky». 2019; 4: 163–171. (in Ukrainian) DOI: 10.31651/2076-5843- 2019-4-163-171
Romanchuk, L.D., Zinchenko, V.O., Vasyliuk, T.P. Osoblyvosti vyroshchuvannia enerhetychnykh kultur v umovakh Polissia Ukrainy: z kn. Perspektyvy rozvytku alternatyvnoi enerhetyky na Polissi Ukrainy / vidp. red. Біологічні системи. Т. 13. Вип. 1. 2021 67 O. V. Skydan. K.: Tsentr uchbovoi literatury; 2014: 81– 111. (in Ukrainian)
Skliarenko, Ye.V. Stvorennia piroliznoi tekhnolohii ta ustanovky dlia termokhimichnoi konversii roslynnoi biomasy : dys. ...kand. tekhn. nauk : 05.14.06 «tekhnichna teplofizyka ta promyslova teploener,hetyka». Kyiv, 2017: 148. (in Ukrainian)
Stadnytska, O.V. Orhanizatsiino-ekonomichni zasady efektyvnoho vykorystannia dehradovanykh ta maloproduktyvnykh silskohospodarskykh zemel : … kand. ekonomichnykh nauk : 08.00.06 «Ekonomika pryrodokorystuvannia ta okhorony navkolyshnoho seredovyshcha». Lvivskyi natsionalnyi ahrarnyi universytet. Lviv, 2020: 261. (in Ukrainian)
Tkachenko, T.V., Yevdokymenko, V.O., Kamenskykh, D.S., Filonenko, M.M., Vakhrin, V.V., Kashkovskyi, V.I. Pererobka roslynnykh vidkhodiv riznoho pokhodzhennia. Nauka ta innovatsii. 2018; 14 (2): 51–66. (in Ukrainian) doi: 10.15407/scin14.02.051
Tsyhankov, S.P., Volodko, O.I., Yemets, A.I., Lantukh, H.V., Lytvyn, D.I., Lukashevych, K.M., Blium, Ya.B. Rozroblennia ta vyprobuvannia tekhnolohii kompleksnoho transformuvannia vuhlevodnoho skladu roslynnoi syrovyny u bioetanol. Nauka ta innovatsii. 2013; 9 (4): 55–69. (in Ukrainian)
Shulha, S.M., Tihunova, O.O., Blium, Ya.B. Lihnotseliuloza yak alternatyvna syrovyna dlia oderzhannia biobutanolu. Biotekhnolohiia. 2013; 6 (2): 9–20. (in Ukrainian)
Yastremska, L.S., Pryshliak, R.I., Fedoniuk, Yu.V. Miskantus – enerhetychna kultura dlia otrymannia biopalyva. Problemy ekolohichnoi biotekhnolohii. 2017; 1: 1–16. (in Ukrainian)
Yatsenko, A.S., Baliuk, A.V., Yesipov, O.V. Svitchhras yak enerhoiemna syrovyna dlia vyrobnytstva biopalyva «Molod i tekhnichnyi prohres v APV»: materialy Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii. 2020: 54–55.
Dhaliwal, A.S., Mares, D J., Marshall, D R., Skerritt, J H. Protein composition and pentosan content in relation to dough stickiness of 1B/1R translocation wheats. Cereal Chemistry. 1988; 65(2): 143–149.
Madakadze, I. C., Masamvu, T. M., Radiotis, T., Li, J., & Smith, D. L. Evaluation of pulp and paper making characteristics of elephant grass (Pennisetum purpureum Schum) and switchgrass (Panicum virgatum L.). African Journal of Environmental Science and Technology. 2010; 4(7): 465-470.
Report of the World Commission on Environment and Development: Our Common Future, March, 1987. URL: http://www.un-documents.net/our-common-future.pdf
Zeller, F.J. Gunzel, G., Fischbeck, G., Gerstenkorn, P., Weipert, D. Veranderiungen der Backeigenschaften des Weizens durch die Weizen-Roggen chromosomentranslokation 1B/1R. Getreide Mehl Brot 1982; 36: 141.
