Энергетика ва муҳити зист

Бед барои тавлиди энержии биомасса то чӣ андоза муассир буда метавонад?

Бед барои тавлиди энержии биомасса то чӣ андоза муассир буда метавонад?

Буттаи Бед (Соликс) [Манбаи тасвир: Мат Лавин, Фликр]

Донишгоҳи давлатии Пенсилвания (Пенн Стейт) ба лоиҳаи назарраси тадқиқотӣ шурӯъ кард, ки истифодаи бедро барои истеҳсоли энергияи барқароршавандаи биомасса дар бар мегирад.

Бед (Salix) як қисми оилаи 400-нафараи Salicaceae мебошад, ки як намуди растаниҳои обдӯст бо баргҳои ланцолят (‘шакли ланча’) бо пӯст, ки замоне ҳамчун манбаи аспирин истифода мешуд. Баъзан навъҳои баргҳои васеъро "Sallow" меноманд, дар ҳоле ки навъҳои баргҳои тангро "osier" меноманд. Бед бештар дар минтақаҳои мӯътадили ҷаҳон дар заминҳои намнок мерӯяд. Тадқиқотҳо оид ба истифодаи бед дар минтақаҳои гуногуни ИМА чанд сол боз идома доранд, алахусус дар Донишгоҳи Корнелл, ки лоиҳа аз соли 1998 инҷониб амал мекунад.

Аввалин дарахти бед Пенн Стейт аз як қитъаи намоишии 34-садрӣ дар фасли зимистон аз ҷониби Коллеҷи илмҳои кишоварзии донишгоҳ ҷамъоварӣ карда шуд. Он қисми барномаи калонтари панҷсола мебошад, ки NEWBio ном дорад, ки ҳадафи он таҳқиқ ва мусоидат ба истеҳсоли устувори биомасси чӯб ва алафҳои фасли гарм барои тавлиди энергия мебошад. Нақшаи умумӣ аз қитъаи дарахт бо фосилаи сесола ҷамъоварӣ кардани бед мебошад.

NEWBio воқеан консорсиуми минтақавӣ мебошад, ки онро худи Пенн Стейт роҳбарӣ мекунад ва бо маблағгузории Институти миллии озуқаворӣ ва кишоварзии Департаменти кишоварзии ИМА. Лоиҳа танҳо яке аз ҳафт лоиҳаи минтақавӣ дар ИМА мебошад ва он як қатор мутахассисон, аз ҷумла олимони растанӣ, муҳандисони кишоварзӣ ва биологӣ, мутахассисони соҳаи бехатарӣ ва тандурустӣ, агрономҳо, иқтисодшиносони кишоварзӣ ва ҷангал, ҷомеашиносони деҳот, занҷирҳо ва коршиносони рушди тиҷорат ва омӯзгорони васеъ.

Аъзои дигари консорсиум Донишгоҳи Корнелл, Коллеҷи SUNY оид ба илмҳои муҳити зист ва ҷангал, Донишгоҳи Вирҷинияи Ғарбӣ, Донишгоҳи Давлатии Делавэр, Донишгоҳи Огайо, Донишгоҳи Ратгерс, Маркази Шарқии Минтақаи Шарқии ИМА ва Лабораторияи Миллии Оак Ридж ва Вазорати энергетикаи ИМА мебошанд. Лабораторияи Миллии Айдахо

Ҷамъоварии бедҳои бутта дар сайти Rockview Пенн Стейт [Манбаи тасвир: Пенн штати, Фликр]

Армен Кеманян, дотсенти кафедраи системаҳои истеҳсолӣ ва моделсозӣ Армен Кеманиан гуфт: "Ин макони хубест барои таҳқиқи таъсир ба сифати хок ва гуногунии биологӣ, пешгирӣ аз партоби гази карбон ва потенсиали рушди иқтисоди минтақавии биологӣ". Илм, сӯҳбат бо Пенн Стейт Ньюс. "Донишҷӯёни коллеҷи мо ин сайтро тамошо мекунанд ва дар бораи ин зироати нави минтақа бо чашми худ ва наздик шинос мешаванд."

Аввалин зироати бед бед буд дар соли 2012 шинонда шудааст ва Пенн Стейт умедвор аст, ки онро ҳамчун манбаи энергияи барқароршаванда ва ҳамчун платформа барои таҳқиқот оид ба устувор истифода барад. Мувофиқи гуфтаи Кеманян, чизи олитарин дарахти бед, ки бисёрсолаи дарахтист, дар он аст, ки онро буридан мехоҳад ва пас аз он дубора сабзиши шадид ба вуҷуд оварда мешавад, ки онро танҳо тавассути такроран буридани ҳосил ҷамъоварӣ кардан мумкин аст. Ғайр аз ин, азбаски ин бедии бисёрсола аст, майл ба барпо кардани системаи решаи қавӣ дорад, ки хокро ба эътидол меорад ва миқдори зиёди карбонро захира мекунад. Дигар зироатҳое, ки таъсири ба ин монанд истеҳсол мекунанд, иборатанд аз конгресс ва мискантус ва ин гиёҳҳо инчунин дар ҷойҳои дигари атрофи Иёлоти Шимолу Шарқӣ таҳқиқ карда мешаванд. Дар баробари бедҳои бутта, ин растаниҳо нуриҳои зиёдро талаб намекунанд ва онҳо инчунин метавонанд сифати обро дар дарёҳо, дарёҳо ва дарёҳо баланд бардоранд. Ин аст, ки чаро зиёд кардани миқдори растаниҳои бисёрсола ҷузъи муҳими стратегияи сифати оби Пенсилвания шудааст. Аслан, ин зироатҳо бо мақсади дучанд хизмат мекунанд - онҳо заминро ҳосилхез нигоҳ медоранд ва дар айни замон сифати обро муҳофизат мекунанд.

Беди бутта танҳо сеяки нуриҳои азотиеро талаб мекунад, ки маъмулан ҳангоми кишти ҷуворимакка ҳангоми истеҳсоли ҳамон миқдори биомасса дода мешаванд. Вақте ки гиёҳҳои даравшударо ҳамчун чӯбҳои ҳезум ё био сӯзишвории моеъ месӯзонанд, диоксиди карбон, ки ба атмосфера партофта мешавад, ҳангоми дубора калон шудани растаниҳо дубора ҷаббида мешавад.

Дар Пенн Стейт, шарики илмӣ Фелипе Монтес як қатор сенсорҳо насб кардааст, ки диоксиди карбон ва бухори обро чен мекунанд. Ин дар навбати худ иттилоотро дар бораи потенсиали афзоиши зироат мерасонад, ки дар мавриди табдил додани нури офтоб ва маводи ғизоӣ ба ашёи биоэнергетикӣ аз ҳисоби бед бутта яке аз аввалин растаниҳоест, ки дар фасли баҳор барг медиҳад ва инчунин дер мемирад дар тирамоҳ, ба ин васила ба он давраи хеле дароз афзоиш медиҳад.

"Мо тахмин мезанем, ки мо метавонем аз ҳар як воҳиди энержии фоиданоке, ки барои истеҳсоли ҳосил гузошта шудааст, аз 20 то 30 воҳиди энергияро ҷамъоварӣ кунем, ки ин бо изи хеле ками карбон ба сӯзишворӣ оварда мерасонад" гуфт ҷаноби Монтес. «Далели ба сӯзишвории моеъ табдил додани ин биомасса яке аз бартариҳои асосии бед ва дигар зироатҳои биомасса мебошад. Сӯзишвории моеъи ками карбон махсусан барои ҳамлу нақли масофаи дароз, нақлиёт ва авиатсия, ки мошинҳои барқӣ амалӣ нестанд, муҳиманд ».

Ҷамъоварии бастаи биомассаи бед, Гуэлф, Канада [Манбаи тасвир: Маркази миллии агроҷангалпарварӣ, Flickr]

Раҳбари лоиҳаи NEWBio Том Ричард, профессори муҳандисии кишоварзӣ ва биологӣ ва директори Пажӯҳишгоҳҳои давлатии энергетикӣ ва муҳити зисти Пенн чунин мешуморад, ки энергияи биомасса воқеан метавонад ба устувории деҳот дар шимолу шарқ кумак кунад, зеро зироатҳои бисёрсолаи энергетикӣ ба минтақа хеле мувофиқанд . Онҳо метавонистанд як унсури муҳими рушди ояндаи иқтисодӣ гарданд, агар ҷамъоварӣ, интиқол ва нигаҳдории ҳосил дар миқёси васеъ аз ҷиҳати иқтисодӣ иҷро карда шавад.

Ҳадафи ниҳоӣ истеҳсоли этаноли целлюлозӣ хоҳад буд, ки пас онро ҳамчун сӯзишворӣ дар автомобилҳо истифода бурдан мумкин аст. Он инчунин метавонад барои гармидиҳӣ ва дигар барномаҳои барқароршавандаи энергия истифода шавад. Бо дарназардошти он, ки бедҳои бутта метавонанд дар заминҳои камбағал афзоиш ёбанд, он бо зироатҳои хӯрокворӣ рақобат намекунад ва ин маънои онро дорад, ки ҷуворимакка танҳо барои хӯрок истифода мешавад, на барои хӯрок ва сӯзишвории биологӣ.

Беди бутта метавонад ба ғайр аз тавлиди биомасса барои истифодаи гуногуни дигар мувофиқ бошад. Масалан, як лоиҳа дар Миннесота потенсиали худро ҳамчун "девори барфӣ" зинда нигоҳ медорад, то роҳҳои мошингард аз барфҳои дамида ва равоншуда тоза бошанд. Тадқиқоти ба наздикӣ аз ҷониби Департаменти нақлиёти Миннесота гузаронидашуда нишон дод, ки бедҳои бутта нисбат ба дигар зироатҳо, аз қабили догвуд ва меваи худ афзалиятҳои муҳим доранд, ки барои бунёди худ аз панҷ то бист сол лозим аст, дар муқоиса бо танҳо барои бед. Арзёбии минбаъдаи зироат барои ин мақсад дар соли 2017 пешбинӣ шудааст, вақте ки он дар майдони нави сохтмон дар шоҳроҳи 60 байни Виндом ва Кӯли кӯҳӣ шинонда мешавад.

ҲАМЧУНИН БИНЕД: Аз растаниҳо то сӯзишвории биологӣ: Шарҳи пеш аз табобати биомасса


Видеоро тамошо кунед: Проект Энергия и биомассаучебный курсвозобновляемая энергия (Декабр 2021).