Биомасса — отличный источник энергии?

биоэнергияНа данный момент ученые установили, что использование биомассы, как альтернативного источника энергии, выгодно благодаря ее энергоемкости и наличию в ней питательных веществ, а также золы. Органическое вещество, из которого состоят ткани большинства растений, состоит на 46-48% из углерода. А для водорослей, содержащих в себе много жира, а значит, и имеющих повышенную энергоемкость этот показатель достигает отметки в 54%.

Помимо этого все наземные растения содержат в себе до 5% золы, а вот водные растения, произрастающие на известковых почвах, имеют показатель в 25% и 50%, а некоторые виды водорослей, такие как Chard, и коралловые полипы содержат до 90% золы.

Энергоемкость у некоторых водорослей намного больше, чем энергоемкость любых наземных растений, но из-за высокого процента золы количество энергии у макрофитов на сухую массу не сильно отличается от наземных растений. Исследования 11 видов водных сосудистых растений показали, что их теплота сгорания от 16000 до 19000 кДж на грамм сухой массы. А изучение тканей для 5 видов растений, растущих на заболоченной земле, показали, что процент золы в них колеблется от 5,9% в обычном тростнике или Phragmites communis до 15,6% в речном хвоще или Equisetum fluviatibe. И все это при среднем содержании около 8,5% на грамм сухой массы. Замеры концентрации азота оказались в пределах от 1,2 до 2,1% на сухую массу, а отношение углерода к азоту составило 20:1 и 30:1.

Любые водорослевые культуры становятся эффективным источником энергии при правильном  сборе урожая, в результате которого исключается засевание больших площадей, а также  расходов большого количества воды и других питательных веществ. Иногда питательные вещества получают из окислительных прудов, цель которых обработка культивируемых растений. Водоемом же могут стать небольшие, аэрируемые пруды с большим расходом или с развитыми рециркуляционными системами. Такие специализированные системы в сутки могут предоставлять до 60 грамм сухой массы на квадратный метр.

Заболоченная земля с полупогруженными в нее макрофитами характеризуется повышенной продуктивностью до 600 г на квадратный метр сухой массы в год, а также относительно большим выходом самой биомассы. Но, как правило, такие земли не что иное, как относительно небольшие изолированные земельные участки, произрастание растительности на которых зависит также и от времени года. Единственное исключение из этого правила составляют лишь районы побережья Мексиканского залива. Тут рост водорослей идет в течение круглого года, хотя зимой он становится очень медленный.

Помимо этого заболоченные земли — неустойчивые экосистемы, вот почему любое нарушение может повлечь за собой снижение скорости роста всех растений, а также существенно повлиять на близлежащие экосистемы. Так применение заболоченных земель, как источника энергетического сырья, нуждается в решении ряда проблем: оценка географической, а также сезонной доступности биомассы и, конечно же, экологическая оценка последствий ее сбора.

 


Добавить комментарий