А у нас замість вугілля, газу і дров — енергетичні культури

18 млн т вугілля здатні замінити 5 млн т твердого палива. Таку кількість можна отримати, якщо засадити непродуктивні землі енергетичними рослинами: міскантусом гігантським, світчграсом (просом лозоподібним), саліксом (вербою енергетичною), топінамбуром, тополею.

На сьогодні з 32 млн га сільськогосподарських земель 8 млн га непродуктивні. Вкладати кошти для виробництва сільгосппродукції для бізнесу в такі землі недоцільно. А ось використовувати їх для відновлення лісистості і розвитку біоенергетики — вигідно. Такі дослідження провів Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН.

Які проблеми вирішують енергетичні культури

1. Дають можливість задіяти низькопродуктивні і непродуктивні землі під вирощування біоенергетичних культур. Більшість із них добре ростуть у неродючих ґрунтах.

2. Зупиняють збіднення ґрунту. На думку вчених, в Україні збіднюються ґрунти, адже з полів забирають солому, яка йде на виробництво пелет. Вчені пояснюють: якщо забирати солому з ґрунту (близько 4 млн т щорічно), з нього вилучається приблизно 168 кг/га діючої речовини — азоту, фосфору, калію — без належної компенсації. Щоб повернути їх, в ґрунт потрібно внести не менше 216 кг/га добрив у фізичній величині. Ґрунти засолюються і втрачають родючість. Вчені пропонують використовувати замість соломи такі культури, як світчграс, міскантус і верба.

3. Зменшують викиди парникових газів в атмосферу на 60% (цукрові і деревні культури).

4. Скорочують вирубку лісів. На сьогодні лісистість України становить лише 15%, тоді як Польщі — 27%, Фінляндії — 70%. Для підвищення цього показника нам потрібно засадити 1,5 млн га вербою і тополями, а 0,5 млн га — засіяти міскантусом і світчграсом.

5. Енергетичні культури можуть із часом відновлювати непродуктивні землі. Вчені кажуть, що для біомаси потрібні тільки стебла рослин, листя опадає, перегниває і стає добривом. Як приклад: міскантус на одному місці може рости десять років і удобрювати своїм листам неродючі ґрунти.

6. Заміняють газ і вугілля. За підрахунками, 500 тис. га міскантуса відповідають 6,5 млн т вугілля.

«Якщо провести таку аналогію, то Україну можна назвати «зеленим Кувейтом». У нас є гігантські можливості для розвитку галузі біомаси. Наприклад, наші умови і землі найкраще підходять для вирощування такої культури, як міскантус гігантський», — зазначає директор Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН Микола Роїк.

«N. B.!» Альтернативна енергетика: чим живе Україна та світ

Твердопаливні культури

Міскантус — це теплолюбна культура, належить до ряду 4С. Щорічно вона дає можливість отримувати 15-20 т/га сухої речовини. Культивується на одному місці до 20 років. За 4 роки вона накопичує до 10 т органічної речовини в ґрунті.

«Міскантус не потрібно досушувати, він засихає на корені і не замокає під час осінніх злив. Листя опадає й удобрює ґрунт, воно золисте, а тому в ньому багато азоту та інших речовин. Розмножується рослина від коренів. Витрати необхідні тільки в перший рік вегетації — для боротьби з бур'янами. Надалі ніякий догляд не потрібен», — додає Микола Роїк.

Міскантус можна використовувати ще і для виробництва целюлози. А ось світчграс — менш продуктивна культура, але її перевага полягає в посухостійкості. Тому для південних областей вона буде ідеальною.

«Ці культури, а також верба кращі для біоенергетики, вони будуть добре рости на непродуктивних ґрунтах, тим самим відроджуючи їх. Вони невибагливі до умов, вимагають мало догляду і витрат, морозо- та посухостійкі. Добре підходять для бізнесу. У нашій країні для них є всі умови», — розповідає Микола Роїк.

Єдиний недолік — для вирощування цих культур потрібна спеціальна техніка. В Україні поки що власної немає. Для досліджень в інституті вчені переробили звичайну техніку для самостійної посадки і збору біоенергетичних культур.

Особливості вирощування верби (салікса) і тополі

Однією з країн-лідерів з вирощування енергетичної верби є Швеція. Там цю культуру культивують вже більш ніж 20 років.

Фахівці галузі кажуть, що у верби зазвичай трирічний цикл, і за цей період 1 га плантацій верби повертає в ґрунт понад 200 т СО2 і 60-80% поживних речовин. А також верба ідеально підходить для рекультивації забруднених і малопродуктивних земель, виводить з ґрунту важкі метали.

«Цю культуру ефективно застосовувати в протиерозійних заходах для зміцнення ґрунтів. До того ж для вирощування верби енергетичної (або салікса) підходять ґрунти з досить низьким рівнем родючості (класи III, IV, V). Один раз заклав плантації — і понад 20 років поспіль отримуєш урожай приблизно по 20 т/га», — додає генеральний директор шведської компанії Henriksson Salix AB Анніка Генрісон.

Особливості технології підготовки ґрунту до посадки верби.

1. Дискування.
2. Боротьба з бур'янами хімічним способом (застосування гліфосату).
3. Осіння оранка на глибину 20-25 см.
4. Внесення комплексного мінерального добрива.
5. Ґрунт має бути без рослинних залишків, зораний, подрібнений і ущільнений.
6. Закладати плантації потрібно ранньою весною чи пізньою осінню.
7. Догляд за плантаціями обов'язковий у перший рік вегетації (контроль бур'янів).
8. Догляд у період експлуатації проходить виключно після збору тріски. А при трирічному циклі включає в себе підживлення — азотом, калієм, залежно від результатів проб ґрунту.

Виробництво біоетанолу з цукрового сорго, буряку і кукурудзи

Ще один напрямок розвитку біоенергетики — виробництво біоетанолу. Кращими культурами для цього вважаються цукрове сорго, цукровий буряк і кукурудза.

Вчені кажуть, що в Україні вирощується майже 5 млн т кукурудзи на зерно, на яку додатково витрачаються величезні кошти на сушку, адже використовується дорогий газ. Щоб заощадити, радять вирощувати кукурудзу ще й на біоетанол.

«Перспектива цих культур величезна. Ми можемо посіяти 2 млн га кукурудзи на силос і отримати десь 17 млрд куб. м біогазу. А якщо виробити таку ж стратегію щодо буряків і сорго, то можемо вийти на 26 млрд куб. м біометану, який можна використовувати для потреб як бізнесу, так і населення. Якраз такі обсяги природного газу ми сьогодні закуповуємо», — пояснює Микола Роїк.

Ще одна перспективна культура для виробництва біоетанолу — цукрове сорго. Найбільшим її експортером у світі є США, вони щорічно отримують до 10 млн. т.

«Світовий лідер з імпорту цукрового сорго — Китай. Він закуповує сорго і для кормів, і для виробництва біоетанолу. З зернового сорго значно більший вихід крохмалю (70-74%), ніж, наприклад, з кукурудзи (67-72%). У цукровому ж — комплекс цукрів у соку стебел, тому відповідно більший вихід спирту. За цією культурою — майбутнє виробництва біоетанолу. До того ж сорго може рости і в степовій, і в лісостеповій зоні країни і давати високі врожаї», — говорить генеральний директор НВО «Укрсорго» Ярослав Бардин.

Сорго менш примхливе до вологи. А якщо використовувати крім стебел ще й зерно на виробництво біоетанолу, можна отримати до 7 тис. л/га на рік.

Третьою біоенергетичної культурою є цукрові буряки. В Україні виготовляється близько 600 тис. т меляси (продукт переробки цукрового виробництва), з якої можна виробити близько 170 тис. т біоетанолу.

У 2014 році компанія «Сільгосппродукт» побудувала біогазовий завод. Юрій Бондарчук, її засновник, розповідає, що експериментували з різними видами сировини, щоб отримати максимальний ефект.

«Починали ми з того, що нам нікуди було дівати жом, тому за допомогою заводу ми його утилізували. Вивчаючи питання глибше, зрозуміли, що можемо перейти ще на силос і бути незалежними від місця вирощування сировини. Ми пробували силос сорго, але не зовсім вдало, тому що не знали, як правильно його вирощувати. Тому поки зупинилися на кукурудзі. Я сьогодні намагаюся популяризувати такі проекти, адже чим більше ми побудуємо таких заводів, тим краще буде для всіх нас», — пояснює Юрій Бондарчук.

Сьогодні в Україні побудовано лише 15 таких біогазових заводів, тоді як у Німеччині їх близько 8 тис. Аграрії пояснюють це тим, що складно знайти спільну мову з обленерго і під'єднатися до мережі. Друга проблема — фінансування. Важко залучити фінансування під такі проекти, адже це має бути проект з окупністю за 5-8 років. В Україні немає інститутів, які б фінансували будівництво біозаводів. 

Катерина Сокольникова, AgroPortal.ua