Dom autonomiczny, czy też raczej autonomiczne gospodarstwo rolne, musi produkować dla siebie energię. Metody są dwie — wykorzystanie odnawialnych źródeł energii (wiatru, słońca, spadku wody) albo produkowanie paliwa na własne potrzeby w obrębie gospodarstwa.
Roślin energetycznych, które można uprawiać w Polsce, jest bardzo wiele. Z jednych dopiero można otrzymać paliwo (biopaliwo), inne same w sobie (po wysuszeniu) są gotowe do użycia w produkcji energii.
Paliwa płynne do zasilania silników spalinowych, które można otrzymać w prosty sposób z roślin energetycznych to etanol i olej roślinny / biodiesel.
Alkohol etylowy (etanol) można otrzymywać w drodze fermentacji i destylacji z następujących roślin:
- burak cukrowy (ew. trzcina cukrowa w cieplejszym klimacie),
- kukurydza, pszenica, żyto, ryż i inne zboża,
- ziemniaki, owoce.
Obszerniejszą listę wraz z możliwymi uzyskami paliwa znajdziesz np. pod tym adresem.
Olej roślinny (a także i biodiesel) można produkować z następujących roślin oleistych:
- rzepak,
- słonecznik,
- len,
- konopie,
- soja,
- palma kokosowa.
Z kolei do spalania w kotłach (a nawet do zgazowania) nadają się między innymi:
- wierzba energetyczna (wiciowa),
- malwa pensylwańska (ślazowiec pensylwański),
- róża bezkolcowa (wielokwiatowa),
- odpadowa biomasa z innej produkcji rolnej (np. słoma zbożowa).
Zaspokajanie potrzeb energetycznych
Jak można sobie wyobrazić zaspokajanie wszystkich potrzeb energetycznych typowego gospodarstwa domowego z pomocą upraw energetycznych?
Najłatwiej wygląda sprawa w przypadku ogrzewania. Urządzenia do spalania biomasy są bardzo łatwo dostępne, na przykład kotły na brykiet produkowany ze słomy (brykieciarki też można bez problemu kupić) czy zrębki wierzby energetycznej. Na upartego można nawet próbować palić biomasą w zwykłym kotle czy piecu węglowym.
Znacznie trudniej wygląda sprawa produkcji energii elektrycznej z biomasy. Tu w zakresie instalacji małej mocy (czyli przydomowych) na pomoc przychodzi nam technologia zgazowania – produkcja gazu drzewnego.
Otrzymany na przykład z podsuszonych zrębków wierzby energetycznej gaz drzewny może być wykorzystany do spalenia w silniku spalinowym. Stąd krok do wyprodukowania energii elektrycznej, która może być wykorzystywana na bieżąco w ramach potrzeb lub magazynowana na przykład w akumulatorach. Odpadowe ciepło z produkcji gazu i z silnika oraz sam gaz mogą być wykorzystywane do ogrzewania czy produkcji ciepłej wody użytkowej. Sam gaz można spalać w kuchenkach gazowych… Tym zagadnieniem zajmę się w innym artykule.
Produkcja wierzby energetycznej
Plantację wierzby energetycznej zakłada się sadząc około 18 000 sadzonek (pędy o długości ok. 20 cm) na hektar. W ciągu pierwszego roku po posadzeniu następuje zawiązanie się uprawy, w tym roku można zebrać z hektara mniej więcej 1 tonę suchej masy. Po pierwszym lecie przyrosty są obcinane i od następnego okresu wegetacji rozpoczyna się właściwy okres produkcji. Może on trwać nawet 25 – 35 lat bez konieczności ponownego sadzenia plantacji.
Dobrze prowadzona plantacja może dawać plon w wysokości 9 – 12 ton suchej masy z hektara, ekwiwalent ok. 4-5 ton oleju opałowego albo ok. 8 ton węgla.
Zbiór następuje zimą, po opadnięciu liści, gdy gleba jest zamarznięta, przy użyciu np. maszyn do zbioru kukurydzy. Zebrane przyrosty mogą być suszone na powietrzu, do następnej jesieni zawartość wilgoci obniży się w nich do około 30%. Wartość opałowa wierzby o takiej wilgotności wynosi ok. 12 MJ/kg.
Wierzba energetyczna nie jest rośliną, na której można dużo zarobić. Jest to jednak sposób na zagospodarowanie nieużytków, niespecjalnie wymagające zabiegów agrotechnicznych i na uzyskanie częściowej lub całkowitej niezależności energetycznej.
chciałabym dodać parę informacji do tego tematu:
bardzo tanim i odnawialnym surowcem jest po prostu SŁOMA. Słoma jest produktem ubocznym przy produkcji zboża. Jeśli chce się ją kupić to koszt wynosi około 150 zł/t [lubelskie]. Tylko że do spalania całych bel słomy [prostokątnych] potrzeba specjalne kotły [najlepiej dwa w razie awarii jednego z nich] które są duże i potrzebują sporo miejsca. Druga kwestia to przechowywanie słomy. Słoma idealna do spalania powinna mieć około 11% wilgotności. z racji że jest w belkach też wymaga dużo przestrzeni do przechowywania. Alternatywą może być brykiet i pelet słomiany. I tu zaczynają się schody ponieważ brykietowanie słomy jest drogim procesem. Specjalne brykieciarki o dobrej wydajności mają bardzo duże zapotrzebowanie na prąd i z tej racji nie nadają się żeby je samemu używać. A zeby słoma zaczęła być brykietowana na skalę przemysłową raczej się nie zanosi. Daltego słoma nadaje się raczej do ogrzewania dużych obiektów. Co do energii: na 1 tonę węgla potrzeba około 1,2-1,5 tony słomy. pozdrawiam 🙂
Wykorzystanie takich źródeł jak (wiatru, słońca, spadku wody) wiąże się ze sporymi kosztami (szczególnie na większą skalę), a ekologia zwykle nie idzie w parze z ekonomią. Co innego firmy, które to traktują jako element public relations, a co innego gospodarstwo rolne, chyba że weźmiemy pd uwagę jakieś ekofarmy itp. Z kolei słoma i inna biomasa, czego w gospodarstwie rolnym powinno być pod dostatkiem (teoretycznie).
Pozdrawiam
Przepraszam zrobiłam błąd w ostatnim zdaniu, a raczje napisałam je bardzo niezrozumiale – chodziło mi o to, że wykorzystanie biomasy jest dla gospodarstw rolnych dobrym rozwiązaniem