Využití biomasy ozdobnice (Miscanthus x giganteus), jako výchozího produktu pro výrobu etanolu, by ve Spojených státech mohlo významně snížit rozsah osevních ploch vyhrazených pro pěstování plodin k produkci biopaliv, a při tom by dokázalo splnit cíle vlády na produkci biopaliv. Tato nová zjištění vědců z University of Illinois se objevují tento měsíc v časopise Global Change Biology.
Použití kukuřice nebo prosa při výrobě takového množství etanolu, které by mělo nahradit 20 procent spotřeby benzinu – což je deklarovaný cíl Bílého domu, by zabralo 25 procent současné výměry zemědělské půdy Spojených států určené k výrobě potravin. Přičemž získání stejného množství etanolu z ozdobnice by vyžadovalo jenom 9,3 procenta současné výměry zemědělské půdy (a možná by se dalo počítat i s jinou, než zemědělskou, půdou).
„U ozdobnice jsme objevili, že množství biomasy, které každý rok vyroste, by nám umožnilo vyrobit asi dvaapůlkrát víc etanolu, než jaké můžeme získat zpracováním rostlinné hmoty ze stejné výměry kukuřice,“ řekl profesor rostlinné výroby Stephen P. Long, který vedl tuto studii. Long jistě ví, co mluví, není totiž v oboru žádným nováčkem. Je zástupcem ředitele Energy Biosciences Institute, iniciativy financované BP zaměřené na hledání nízkouhlíkatých alternativ ropných paliv. Long je také členem Institute for Genomic Biology na University of Illinois a redaktor Global Change Biology.
„V pokusech uspořádaných napříč celým státem Illinois jsme zjistili, že proso, což je vlastně také tráva, která stejně jako ozdobnice, vyžaduje méně chemických a mechanických vstupů než kukuřice, produkuje asi tolik etanolu z jednotky plochy jako kukuřice,“ řekl Long. „Nebylo to tím, že bychom nevěděli jak pěstovat proso, protože výnosy, které jsme měli, byly srovnatelné s nejlepšími výnosy, které byly dosaženy v kterékoliv jiné oblasti, kde se pěstuje proso. I výnosy kukuřice patřily mezi nejlepší ve státě.“
„Výnosy biomasy ozdobnice jsou vyšší než u kukuřice nejen proto, že vytváří zelené listy během vegetační doby asi o šest týdnů dříve,“ vysvětloval Long, „ale také proto, že zůstává v Illinois zelená téměř do konce října, zatímco kukuřičné listy vadnou už na konci srpna.“
„Jednou z námitek na využívání jakékoliv biomasy jako suroviny pro výrobu biopaliva bylo konstatování, že rostliny nejsou příliš účinné – běžně se uvádí asi 0,1procentní účinnost konverze slunečního světla v biomasu,“ pokračoval Long. „My jsme tu nyní ukázali, že průměrná ozdobnice má ve skutečnosti desetkrát vyšší, tedy asi jednoprocentní účinnost, takže to znamená, že asi jedno procento slunečního světla skončí v biomase.“ (To je jistě velmi zajímavé číslo, zvláště pro pesimisty, kteří žehrají na nízkou účinnost slunečních baterií při výrobě elektrické energie, která je ještě o řád vyšší a dnes běžně dosahuje 15 – 20 %.)
„Mějme na mysli, že když přemýšlíme o naší spotřebě energie, tak za pár hodin dopadne na Zemi takové množství sluneční energie, které je stejné, jako veškerá energie, kterou lidé spotřebují za celý rok, takže opravdu není potřeba tak vysoké výkonnosti, abyste ji byli schopni zachytit dostatek v rostlinné hmotě a využít jako zdroj k výrobě biopaliva,“ doplňuje Long.
„A co je ještě lepší zjištění – polní pokusy ukázaly, že ozdobnice je velmi tolerantní ke špatné kvalitě půdy,“ vysvětluje Long dále. „Nejvyšší produktivita se ve skutečnosti objevila na jihu, na nejhorších půdách ve státě. Tak nám předvedla, že jako plodina může být velmi vhodná k využití málo výnosných půd nebo dokonce takových, u kterých se nikdy ani neuvažovalo o jejich využití k pěstování polních plodin.“
Výzkumníci z Illinois prozkoumávají všechny aspekty výroby biopaliv, od vývoje výchozích rostlin, přes jejich pěstování, sklízení, uchování, přepravu a konverzi na biopaliva.
„Nicméně, ani využití ozdobnice v zemědělské prvovýrobě nebylo bez problémů,“ řekl Long. „Protože se jedná o sterilní hybrid, musí být rozmnožován vegetativně z podzemních oddenků a vysazován. To byl na počátku namáhavý proces, ale odpovídající mechanizace umožňuje zasadit asi 15 akrů za den. V Evropě, kde jsou s jejím pěstováním větší zkušenosti, protože se tu na polích objevuje po více než desetiletí, může patentované faremní zařízení vysázet okolo 50 akrů ozdobnicových oddenků za den.“
Jak už je porost ozdobnice jednou založen, vyrostou nové rostliny každoročně, bez potřeby opětovného vysazování. Když je rostlinná hmota sklízena v prosinci nebo lednu, tedy po té, co se živiny stáhnou do oddenků, vyžaduje málo hnojiv. „Navíc, tato sterilní forma ozdobnice nebyla zjištěna jako invazní druh ani v Evropě ani ve Spojených státech,“ řekl Long.
Ve Spojených státech je přinejmenším tucet společností budujících nebo provozujících továrny na výrobu etanolu z lignocelulózových surovin a společností rozmnožujících ozdobnicové oddenky pro komerční použití.
„Ačkoliv výzkum již vedl ke zlepšení produktivity a pěstitelé jsou připraveni začít ozdobnici používat jako biopalivovou plodinu v širším měřítku, je ozdobnice zatím na počátku své kariéry zemědělské plodiny,“ řekl Long.
Podívejte se na výpravnou slideshow o výzkumu ozdobnice na University of Illinois:
Zdroj: University of Illinois at Urbana-Champaign
Diskuze:
