А у нас вместо угля, газа и дров — энергетические культуры

18 млн т угля способны заменить 5 млн т твердого топлива. Такое количество можно получить, если засадить непродуктивные земли энергетическими растениями: мискантусом гигантским, свитчграсом (просом лозовидным), саликсом (ивой энергетической), топинамбуром, тополем.

На сегодня из 32 млн га сельскохозяйственных земель 8 млн га непродуктивны. Вкладывать средства для производства сельхозпродукции для бизнеса в такие земли нецелесообразно. А вот использовать их для возобновления лесистости и развития биоэнергетики — выгодно. Такие исследования провел Институт биоэнергетических культур и сахарной свеклы НААН.

Какие проблемы решают энергетические культуры

1. Дают возможность задействовать низкопродуктивные и непродуктивные земли под выращивание биоэнергетических культур. Большинство из них хорошо растут в неплодородных почвах.

2. Останавливают обеднение почвы. По мнению ученых, в Украине обедняется почва, ведь с полей забирают солому, которая идет на производство пеллет. Ученые объясняют: если забирать солому из почвы (около 4 млн т ежегодно), из нее уходит примерно 168 кг/га действующего вещества — азота, фосфора, калия — без надлежащей компенсации. Чтобы вернуть их, в почву нужно внести не менее 216 кг/га удобрений в физической величине. Почвы засаливаются и теряют плодородие. Ученые предлагают использовать вместо соломы такие культуры, как свитчграс, мискантус и иву.

3. Уменьшают выбросы парниковых газов в атмосферу на 60% (сахарные и древесные культуры).

4. Сокращают вырубку лесов. На сегодня лесистость Украины составляет всего 15%, тогда как Польши — 27%, Финляндии — 70%. Для повышения этого показателя нам нужно засадить 1,5 млн га ивой и тополями, а 0,5 млн га — засеять мискантусом и свитчграсом.

5. Энергетические культуры могут со временем восстанавливать непродуктивные земли. Ученые говорят, что для биомассы нужны только стебли растений, листья опадают, перегнивает и становятся удобрением. В качестве примера: мискантус на одном месте может расти десяток лет и удобрять своими листьями неплодородные почвы.

6. Заменяют газ и уголь. По подсчетам, 500 тыс. га мискантуса соответствуют 6,5 млн т угля.

«Если провести такую аналогию, то Украину можно назвать «зеленым Кувейтом». У нас есть гигантские возможности для развития отрасли биомассы. Например, наши условия и земли лучше всего подходят для выращивания такой культуры, как мискантус гигантский», — говорит директор Института биоэнергетических культур и сахарной свеклы НААН Николай Роик.

«N. B.!» Альтернативная энергетика: чем живет Украина и мир

Твердотопливные культуры

Мискантус — это теплолюбивая культура, относится к ряду 4С. Ежегодно она дает возможность получать 15-20 т/га сухого вещества. Культивируется на одном месте до 20 лет. За 4 года она накапливает до 10 т органического вещества в почве.

«Мискантус не нужно досушивать, он засыхает на корню и не замокает во время осенних ливней. Листья опадают и удобряют почву, они золистые, а потому в них много азота и других веществ. Размножается растение от корней. Затраты требуются только в первый год вегетации — для борьбы с сорняками. В дальнейшем никакой уход не нужен», — добавляет Николай Роик.

Мискантус можно использовать еще и для производства целлюлозы. А вот свитчграс — менее производительная культура, но ее преимущество состоит в засухоустойчивости. Поэтому для южных областей она будет идеальной.

«Эти культуры, а также ива лучшие для биоэнергетики, они будут хорошо расти на непродуктивных почвах, тем самым возрождая их. Они неприхотливы к условиям, требуют мало ухода и вложений, морозо- и засухоустойчивые. Хорошо подходят для бизнеса. В нашей стране для них есть все условия», — рассказывает Николай Роик.

Единственный недостаток — для выращивания этих культур требуется специальная техника. В Украине пока собственной нет. Для исследований в институте ученые переделали обычную технику для самостоятельной посадки и сбора биоэнергетических культур.

Особенности выращивания ивы (саликса) и тополя

Одной из стран-лидеров по выращиванию энергетической ивы является Швеция. Там эту культуру культивируют уже более 20 лет.

Специалисты отрасли говорят, что у ивы обычно трехлетний цикл, и за этот период 1 га плантаций ивы возвращает в почву более 200 т СО2 и 60-80% питательных веществ. А также ива идеально подходит для рекультивации загрязненных и малопродуктивных земель, выводит из почвы тяжелые металлы.

«Эту культуру эффективно применять в противоэрозионных мероприятиях для укрепления почв. К тому же для выращивания ивы энергетической (или саликса) подходят почвы с достаточно низким уровнем плодородия (классы III, IV, V). Один раз заложил плантации — и более 20 лет подряд получаешь урожай примерно по 20 т/га», — добавляет генеральный директор шведской компании Henriksson Salix AB Анника Генрисон.

Особенности технологии подготовки почвы к посадке ивы.

1. Дискование.
2. Борьба с сорняками химическим способом (применение глифосата).
3. Осенняя вспашка на глубину 20-25 см.
4. Внесение комплексного минерального удобрения.
5. Почва должна быть без растительных остатков, вспаханной, измельченной и уплотненной.
6. Закладывать плантации нужно ранней весной или поздней осенью.
7. Уход за плантациями обязателен в первый год вегетации (контроль сорняков).
8. Уход в период эксплуатации проходит исключительно после сбора щепы. А при трехгодичном цикле включает в себя подкормки — азотом, калием, в зависимости от результатов проб почвы.

Производство биоэтанола из сахарного сорго, свеклы и кукурузы

Еще одно направление развития биоэнергетики — производство биоэтанола. Лучшими культурами для этого считаются сахарное сорго, сахарная свекла и кукуруза.

Ученые говорят, что в Украине выращивается почти 5 млн т кукурузы на зерно, на которую дополнительно расходуются огромные средства на сушку, ведь используется дорогой газ. Чтобы сэкономить, советуют выращивать кукурузу еще и на биоэтанол.

«Перспектива этих культур огромная. Мы можем посеять 2 млн га кукурузы на силос и выработать где-то 17 млрд куб. м биогаза. А если выработать такую же стратегию по свекле и сорго, то можем выйти на 26 млрд куб. м биометана, который можно использовать для нужд как бизнеса, так и населения. Как раз такие объемы природного газа мы сегодня закупаем», — объясняет Николай Роик.

Еще одна перспективная культура для производства биоэтанола — сахарное сорго. Крупнейшим ее экспортером в мире являются США, они ежегодно получают до 10 млн. т

«Мировой лидер по импорту сахарного сорго — Китай. Он закупает сорго и для кормов, и для производства биоэтанола. С зернового сорго значительно больший выход крахмала (70-74%), чем, например, с кукурузы (67-72%). В сахарном же — комплекс сахаров в соке стеблей, поэтому соответственно больший выход спирта. За этой культурой — будущее производства биоэтанола. К тому же сорго может расти и в степной, и в лесостепной зоне страны и давать высокие урожаи», — говорит генеральный директор НПО «Укрсорго» Ярослав Бардин.

Сорго менее прихотливо к влаге. А если использовать кроме стеблей еще и зерно на производство биоэтанола, можно получить до 7 тыс. л/га в год.

Третьей биоэнергетической культурой является сахарная свекла. В Украине производится около 600 тыс. т мелассы (продукт переработки сахарного производства), с которой можно выработать порядка 170 тыс. т биоэтанола.

В 2014 году компания «Сельхозпродукт» построила биогазовый завод. Юрий Бондарчук, ее основатель, рассказывает, что экспериментировали с различными видами сырья, чтобы получить максимальный эффект.

«Начинали мы с того, что нам некуда было девать жом, поэтому с помощью завода мы его утилизировали. Изучая вопрос глубже, поняли, что можем перейти еще на силос и быть независимыми от места выращивания сырья. Мы пробовали силос сорго, но не совсем удачно, потому что не знали, как правильно его выращивать. Поэтому пока остановились на кукурузе. Я сегодня стараюсь популяризировать такие проекты, ведь чем больше мы построим таких заводов, тем лучше будет для всех нас», — объясняет Юрий Бондарчук.

Сегодня в Украине построено всего 15 таких биогазовых заводов, тогда как в Германии их около 8 тыс. Аграрии объясняют это тем, что сложно найти общий язык с облэнерго и подсоединиться к сети. Вторая проблема — финансирование. Трудно привлечь финансирование под такие проекты, ведь это должен быть проект с окупаемостью за 5-8 лет. В Украине нет институтов, которые бы финансировали строительство биозаводов.

Екатерина Сокольникова, AgroPortal.ua