Uprawy energetyczne
Uprawy energetyczne to uprawy roślin w celu pozyskania biomasy z przeznaczeniem na cele energetyczne czyli do produkcji energii cieplnej, energii elektrycznej oraz paliwa gazowego (biogazu) lub ciekłego. Biomasa jest zaliczana do odnawialnych zasobów energii. Za uprawy energetyczne uznaje się te uprawy, które nie wytwarzają żywności. Odpady z upraw roślin przemysłowych i żywnościowych też mogą być używane w celu produkcji energii, ale takie uprawy nie są uznawane za uprawy energetyczne.
Uprawy energetyczne są czynnikiem wzrostu gospodarczego dając możliwość stabilnego ekorozwoju
Co to jest biomasa ?
Biopaliwa płynne oraz energia cieplna i elektryczna mogą być wytwarzane z biomasy pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, która jest produktem ubocznym rolnictwa (np. słoma, inne części roślin nieprzetwarzane na żywność lub paszę, pomiot drobiu, gnojowica, odpady rzeźne). Biomasa roślinna produkowana jest na jednorocznych lub wieloletnich plantacjach roślin energetycznych, lub stanowi odpad w produkcji rolnej lub przemyśle rolno-spożywczym. Rolnictwo ma być w Polsce głównym producentem biomasy na cele energetyczne. Udział biomasy leśnej będzie stopniowo ograniczany, aż do całkowitego zaniechania jej stosowania.
Jakie korzyści i dla kogo niesie wykorzystanie biomasy?
Nasz kraj podobnie jak wszystkie kraje członkowskie Unii Europejskiej, musi ograniczać emisję gazów cieplarnianych. Jednym z ważniejszych sposobów realizacji tego zadania jest zastępowanie części tradycyjnych paliw transportowych biopaliwami, zaś węgla biomasą. Spowoduje to zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, a zwłaszcza dwutlenku węgla. Gazy te powodują systematyczne ocieplanie się klimatu, co w konsekwencji przynosi szkody gospodarcze, które mogą się nasilać w przyszłości.
Korzyści z energetycznego wykorzystania biomasy i ochrony klimatu są przede wszystkim korzyściami ogólnospołecznymi (globalnymi). Międzynarodowe zobowiązania (Protokoły z Kioto) w tym zakresie przyjęło ponad 170 państw. Wiadomo bowiem, że dziś przeciwdziałanie zmianom klimatu kosztować może około 1 % światowego dochodu globalnego, jeśli jednak efektywne działania w tym zakresie nie zostaną podjęte, to koszty naprawy szkód mogą być nawet 15- krotnie większe.
Uprawa roślin energetycznych może być sposobem na poprawę efektywności ekonomicznej wielu gospodarstw oraz całych wsi. Szacuje się, że do 2020 r. może powstać 36 tys., a do 2030 r. 57 tys. nowych miejsc pracy związanych ze skupem, przetwórstwem i transportem biomasy. Należy jednak podkreślić, że dla rolnika założenie wieloletniej plantacji jest inwestycją, która musi gwarantować opłacalności produkcji w perspektywie kilku lat. Konieczne, więc jest układanie wzajemnych relacji pomiędzy producentami biomasy i zakładami energetycznymi na zdrowych zasadach biznesowych.
Charakterystyczne cechy roślin na cele energetyczne
Rośliny energetyczne powinny charakteryzować się dużym przyrostem rocznym, wysoką wartością opałową, znaczną odpornością na choroby i szkodniki oraz stosunkowo niewielkimi wymaganiami glebowymi. Niezwykle istotną sprawą jest również możliwość mechanizacji prac agrotechnicznych związanych z zakładaniem plantacji oraz zbieraniem plonu.
Lokalizacja plantacji
Plantacji wieloletnich roślin energetycznych nie powinno się zakładać na glebach bardzo dobrych i dobrych, które w Polsce stanowią zaledwie 54 % ogółu gruntów ornych i konieczne jest wykorzystanie ich do produkcji żywności i pasz. Dodatkowo plantacji takich nie należy lokalizować
w rejonach o rocznej sumie opadów poniżej 550 mm (część Wielkopolski , Kujaw Mazowsza i Pomorza), ponieważ przy większych powierzchniach nasadzeń może to pogorszyć warunki wodne i przyczynić się do drastycznego spadku plonów wszystkich upraw rolniczych;
na obszarach cennych przyrodniczo chronionych
na obszarach górskich położonych powyżej 350 m n.p.m.
na polach o nachyleniu większym niż 120 stopni
na zbędnych trwałych użytkach zielonych o dużej bioróżnorodności nie można zakładać plantacji, natomiast na pozostałych użytkach zielonych plantacje można zakładać tylko w systemie bez orkowym.
Róża wielkokwiatowa
Róża wielokwiatowa (Rosa multiphlora) zwana również różą bezkolcową - to pospolity
gatunek krzewu z rodziny różowatych występujący na obszarach umiarkowanych i ciepłych półkuli
północnej. Pochodzi ze wschodniej Azji, rośnie głównie w Chinach, Korei i Japonii. Występują także
w Europie, rośnie dziko również na terenie Polski.
Pokrój
Krzew rosnący bardzo bujnie i osiągający wysokość 2,5 m oraz średnicę 4 m.
Długie pnące się lub czołgające pędy z krótkimi i hakowatymi kolcami.
Drobne, błyszczące, ciemnozielone; na jesieni przybierają pomarańczowoczerwoną barwę. Przylistki są frędzlowato wcinane.
Pięciopłatkowe, drobne i pachnące kwiaty zebrane są w wiechowate kwiatostany. Płatki białe lub różowe, pręciki złotożółte zrośnięte w kolumienkę. Działki kielicha po przekwitnieniu odginają się na zewnątrz i wcześnie odpadają. Szyjki słupków wystają z wnętrza hypancjum i są podobnie jak pręciki zrośnięte[3].
Drobne (tzw. owoce pozorne), o średnicy tylko 0,5 cm, koralowo-czerwone.
Skłonność róży do tworzenia wielu pędów odroślowych powoduje, że jednym z celów jej uprawiania jest produkcja biomasy.
Jako roślina energetyczna może być sadzona na plantacjach kilkudziesięciohektarowych w rozstawach 1 x 1 m lub - na ziemiach słabszych - 0,5 m x 1 m. Plon tej rośliny to biomasa z 1 ha od 10-15 t. Dla celów energetycznych pod koniec października kosi się ją na wysokości 15-25 cm nad ziemią. Następnie pędy są cięte na zrąbki, dzięki czemu materiał szybciej wysycha. Produkt ten może być brykietowany, spalany czy też zgazowany do metanolu. Gatunek ten występuje w Polsce w stanie dzikim i jest odporny na niskie temperatury. Dużym atutem róży wielokwiatowej jest to, że ma niewielkie wymagania, znosi skrajne warunki suszy, rośnie na wydmach i ubogich glebach piaszczystych V i VI klasy. Małe wymagania temperaturowe sprawiają, że od wczesnej wiosny krzewy róży są dobrze uwodnione. Może być uprawiana na plantacjach energetycznych - samodzielnie lub razem z innymi roślinami energetycznymi - tworząc tzw. pola i pasy fitosanitarne, wpływające na poprawę zdrowotności plantacji i stwarzając podstawy do stabilności plonowania. Dobrze rozwinięty system korzeniowy róży bezkolcowej przenika w głąb profilu glebowego zwiększając podsiąkalność. Powoduje wzrost retencji gruntowej sąsiadujących gleb. Wpływa pozytywnie na produktywność upraw przyległych, szczególnie w latach posusznych. Osłabia zjawisko erozji wodnej i wietrznej. Rosa multiphlora kształtuje korzystny miroklimat strefy przygruntowej i górnych poziomów profilu glebowego.
Rdestowiec sachaliński, falopia sachalińska, rdest sachaliński, rdestówka sachalińska (Reynoutria sachalinensis) - gatunek rośliny z rodziny rdestowatych. Pochodzi z wschodniej części Azji (Kuryle, Sachalin, honsiu, Hokkaido). W Europie pojawił się niedawno, bo dopiero w latach 1890-1940. Sprowadzony został przez ogrodników, a następnie samorzutnie rozprzestrzenił się w środowisku. W Polsce po raz pierwszy stwierdzony został na Warmii i Mazurach. Jest gatunkiem inwazyjnym, bardzo ekspansywnym Obecnie występuje w całej Polsce i coraz bardziej rozprzestrzenia się, jest jednak mniej pospolity niż pokrewny gatunek rdestowiec ostrokończysty. Status gatunku we florze Polski: kenofit, agriofit. Uważany jest za gatunek niepożądany w środowisku naturalnym, gdyż wypiera rodzime gatunki, zalecane jest usuwanie go przed okresem kwitnienia i późniejsze niszczenie mechaniczne (łatwo odrasta). Bezwzględnie powinien być usuwany z obszarów chronionej przyrody[3]. Również na terenie USA uważany jest za chwast i na niektórych obszarach za gatunek inwazyjny[4].
Pokrój
Roślina wieloletnia zielna (bylina), silnie rozgałęziająca się. Swoim wyglądem bardzo przypomina krzew. Może osiągać wysokość do 3 m (a wyjątkowo nawet do 4).
Wzniesione i łukowato wygięte, puste wewnątrz. Swoim wyglądem przypominają pędy bambusa. Roslina posiada kłącze i często tworzy rozłogi, za pomocą których rozmnaża się wegetatywnie, tworząc gęste, jednogatunkowe łany.
Są jasnozielone, mają długość 15-30 cm, szerokoeliptyczny kształt. Dolne liście mają słabo sercowatą nasadę, górne uciętą nasadę, u wszystkich zaś wierzchołki są tępe. Po nasadzie liści, ich wierzchołku i wielkości najłatwiej odróżnić ten gatunek od bardzo podobnego rdestowca ostrokończystego.
Drobne, zebrane w wiechowaty kwiatostan. Występują po 4-7 na gałązce wiechy, mają zielonkawożółty kolor. W okresie owocowania zewnętrzne listki okwiatu posiadają na grzbiecie skrzydełko. Słupek z 3 frędzelkowatymi znamionami, wyrastającymi na szczycie trzech dość długich rozgałęzień szyjki. Pręciki mieszczą się wewnątrz okwiatu.
Nasiona bardzo drobne, zwykle roznoszone przez wodę (hydrochoria).
Zastosowanie
Początkowo, po sprowadzeniu go do Europy był uprawiany w ogrodach botanicznych i parkach dworskich. Ponieważ dla pszczelarzy był cenną rośliną miododajną, ze względu na swój późny okres kwitnienia, był też w tym celu uprawiany na ogródkach działkowych i wysiewany na nieużytkach.
Jest cenną rośliną energetyczną, charakteryzującą się dużym przyrostem biomasy i dużą jej wartością energetyczna (17,2 MJ/Kg). 1 ha uprawy może dać aż 580 GJ energii. Szybki przyrost i łatwe odnawianie się ścinanych pędów, które to cechy tak utrudniają jego wyeliminowanie ze środowiska naturalnego, na uprawach energetycznych roślin są wielką zaletą.
Możliwe jest też wykorzystanie tej rośliny do oczyszczanie gleb silnie skażonych, w tym również metalami ciężkimi, gdyż rdestowiec łatwo akumuluje je w swoim organizmie. Zebrane z takich gleb pędy można wykorzystać energetycznie, spalając je, a z popiołów łatwiej już odseparować bardzo szkodliwe w glebie metale ciężkie.