Топливо из травы — новые возможности для фермеров

Sarah Galbraith, Vermont Bioenergy Initiative
Июль 30, 2014

Источник: http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2014/07/from-grass-in-the-field-to-fuel-in-the-hopper-on-farm-grass-energy-is-a-developing-opportunity-for-farmers, перевод: В.Костромин

Фермеры и землевладельцы хотят снизить затраты на топливо и корма, хотят быть более независимыми, и меньше полагаться на ископаемое топливо. Урожаи биомассы трав можно получать на неплодородных землях и после обработки использовать как топливо вместо мазута или пропана, или как дополнение к древесной щепе или пеллетам.

Просо, растущее на ферме университета Вермонта. Фото: Vermont Bioenergy Initiative

Существует 4 основных способа использования энергии травы на ферме. Эти способы различаются в том, где выращивают и обрабатывают траву. Два метода замкнутого типа, когда трава выращивается и обрабатывается на месте, а в двух других случаях обработка производится централизованным комплексом и результирующий продукт распространяется среди местных фермеров.

Горючее из травы может представлять собой кипы, которые измельчаются непосредственно перед сжиганием, или поставляться уплотненным в виде пеллет, кубиков или брикетов. Уплотнение производится с использованием специальных машин, которые прессуют сырье при высокой температуре и придают продукции желаемую форму с помощью соответствующих матриц и ножей. Каждый из 4 описываемых ниже способов получения топлива из травы позволяет получить один или два типа горючего.

Обработка в замкнутом цикле: Трава на топливо выращивается там же, где будет перерабатываться в топливо. Спелая трава собирается как обычно и хранится, а потом и сжигается в виде кип. При этом требуются специальные отопительные приборы для того, чтобы сжигать целые кипы и большие хранилища для кип. Поскольку с экономической точки зрения нецелесообразно транспортировать кипы на большие расстояния, эта модель может использоваться только среди соседних хозяйств. Например, школа или тюрьма, оборудованные соответствующими отопительными системами, могут заключить договор с соседними фермерами на поставку кип как горючего.

Обработка на ферме в небольших масштабах: Трава выращивается там, где будет перерабатываться. Заготовленные кипы измельчаются в молотковой дробилке и отправляются в машину по изготовлению пеллет или брикетов. Оборудование может быть стационарным или мобильным, используемым на нескольких фермах. Полученные брикеты или пеллеты могут использоваться непосредственно на ферме для обогрева теплиц или курятников, либо продаваться соседям. Такое топливо подходит только для промышленных установок и не годится для обогрева домов.

Региональная обработка: Трава выращивается в радиусе 50 миль от центральной перерабатывающей установки, которая превращает в брикеты кипы травы от многих фермеров. Перерабатывающая установка должна размещаться рядом с большим потребителем тепла, таким как большая школа, госпиталь или несколько зданий.

Рынок потребителей пеллет: Трава выращивается в радиусе 50 миль от завода по производству пеллет. Завод производит пеллеты для местного или небольшого коммерческого рынка.

С точки зрения фермера все четыре модели, описанные выше, основаны на выращивании травы. Разница только в том, сотрудничает ли фермер с каким-то центром обработки или занимается переработкой травы самостоятельно. В последнем случае использует ли он получаемый продукт у себя или отдает другим потребителям. Ключ к успеху в любом случае в том, чтобы произведенный продукт соответствовал запросам потребителей. Например, Технический Колледж Вермонта в Рэндольфе обогревает часть кампуса с помощью бойлера на пеллетах, причем школьная ферма использует мобильное устройство для производства пеллет, чтобы превратить в топливо траву со своих полей.

В северо-восточных районах Соединенных Штатов были проведены многочисленные испытания различных сортов трав, таких как просо, гигантский мискантус, канареечник тростниковидный, показывающие, что эти растения дают много зеленой массы и хорошо растут в данном регионе. Отчеты и руководства по выращиванию трав на северо-востоке вы сможете найти на сайте Vermont Bioenergy Initiative.

Уборка проса на ферме Meach Cove Farm в Шелбурне, Вермонт. Фото: Vermont Bioenergy Initiative

В то время как сбор урожая трав и производства топлива из них достаточно очевиден, пока отсутствует достаточно широкий рынок для такого топлива. Мы тут оказываемся перед проблемой типа «курица или яйцо». Фермеры опасаются заниматься выращиванием трав на топливо, сомневаясь в том, удастся ли продать продукт, а муниципалитеты и отдельные домохозяйства не торопятся установить устройства для получения энергии из такого топлива, сомневаясь в том, что будут иметь устойчивые поставки этого топлива. Помочь могло бы заключение долговременных контрактов между этими партнерами.

Еще одним способом помочь развитию этого вида топлива могло бы быть использование урожая выращенных трав в побочных целях: в качестве подстилки для скота, производства компоста для выращивания грибов, абсорбента для очистных сооружений и т.п. Кроме того, сами поля, на которых выращивается трава, имеют собственную ценность, как места для обитателей живой природы и как средство предотвращения эрозии почв.

Двухлетний мискантус на ферме Meach Cove Farm в Шелбурне, Вермонт. Фото: Vermont Bioenergy Initiative

Может помочь и учет дополнительных преимуществ для самих фермеров. Например, урожай трав можно использовать для очистки стоков с ферм, предотвращая тем самым загрязнение местных водоемов. Использование заброшенных, малорентабельных участков земли и включение их в севооборот может принести дополнительные выгоды.