Τι είναι οι ενεργειακές καλλιέργειες;

Οι ενεργειακές καλλιέργειες είναι φυτά που καλλιεργούνται και συλλέγονται με την ειδική πρόθεση να τα χρησιμοποιήσουν ως καύσιμα.Αυτά τα φυτά χωρίζονται συνήθως σε δύο κατηγορίες: ποώδη, όπως χόρτα και ξυλώδη, όπως δέντρα και θάμνοι.Η αποθηκευμένη ενέργεια στα φυτά μπορεί να προσεγγιστεί με άμεση καύση, αεριοποίηση και μετατροπή σε υγρά καύσιμα.Οι ενεργειακές καλλιέργειες επιλέγονται γενικά για το ενεργειακό τους περιεχόμενο, την ευκολία με την οποία μπορούν να καλλιεργηθούν και να συγκομιστούν, καθώς και το σχετικό κόστος επεξεργασίας τελικών προϊόντων.Τα μη εδώδιμα τμήματα των φυτών τροφίμων που χρησιμοποιούνται για τον ίδιο σκοπό θεωρούνται γεωργικά υποπροϊόντα, όχι ενεργειακές καλλιέργειες.

Αρκετοί τύποι χόρτων δείχνουν δυναμικό ως πηγή ενέργειας, με το switchgrass να δημιουργεί το μεγαλύτερο ενδιαφέρον.Οι αποδόσεις είναι τυπικά υψηλότερες και το κόστος παραγωγής χαμηλότερο από ό, τι για άλλα ποώδη φυτά.Το Switchgrass μπορεί να φτάσει σε πλήρη χωρητικότητα απόδοσης εντός τριών ετών και να αναπτύσσεται από ένα μόνιμο ριζικό σύστημα, χωρίς να απαιτεί αναφύτευση για έως και 15 χρόνια.Μόνο το ένα τέταρτο είναι απαραίτητη η ποσότητα νερού και λιπασμάτων για τις περισσότερες καλλιέργειες τροφίμων και το γρασίδι είναι αξιοσημείωτα παράσιτα και ανθεκτικά στην ξηρασία.Ο τυποποιημένος αγροτικός εξοπλισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συγκομιδή του διανομέα, το οποίο είναι μπαλισμένο ακριβώς όπως το χόρτο.

Δέντρα και θάμνοι που χρησιμοποιούνται για ενεργειακές καλλιέργειες δεν καλλιεργούνται γενικά μέχρι την ωριμότητα, καθώς η ξυλεία δεν είναι το τελικό προϊόν.Οι μικρές καλλιέργειες περιστροφής (SRWC) καλλιεργούνται με αναμενόμενη συγκομιδή μέσα σε τέσσερα έως δέκα χρόνια, ενώ τα γρήγορα αναπτυσσόμενα σκληρά ξύλα, όπως η λεύκα και η ιτιά, μπορούν να μεγαλώσουν μέχρι δέκα πόδια ετησίως υπό ιδανικές συνθήκες.Τα καλλιεργημένα περίπτερα των δέντρων παράγουν επίσης έως και δέκα φορές περισσότερο ξύλο ανά στρέμμα από τα φυσικά δάση.

Οι δύο κύριες χρήσεις για τις ενεργειακές καλλιέργειες είναι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και ως πρώτης ύλης για την παραγωγή βιοκαυσίμων.Μια μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιήσει τις καλλιέργειες σε έναν λέβητα ατμού, να τις καίει απευθείας ή μαζί με τον άνθρακα, μια πρακτική που ονομάζεται Cofiring.Με τη διαδικασία της αεριοποίησης, η βιομάζα μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία σε syngas, ένα μίγμα μονοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνου ή μεθάνιο.Είτε μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πυρκαγιά ατμοστρόβιλων είτε ως πηγή ενέργειας για την κατασκευή.

Βουουτανόλη, υδρογονανθράκιος μακράς αλυσίδας παρόμοια με τη βενζίνη, μπορεί να παραχθεί από φυτά ποώδη, όπως το Grass Grass, το Miscanthus και το Grass Elephant.Η αιθανόλη, ένα καύσιμο αλκοόλ, είναι κατασκευασμένο από σιτάρι, καλαμπόκι, ζαχαροκάλαμο ή οποιοδήποτε φυτό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δημιουργηθεί αλκοολούχο ποτό, ενώ το καύσιμο βιοντίζελ μπορεί να κατασκευαστεί από φυτικά έλαια που παράγονται από ενεργειακές καλλιέργειες όπως σόγια, κραμβέλλα και κάνναβη.Τα λιπίδια ή τα λίπη στο λάδι αντιδρούν με αλκοόλ για να παράγουν το βιοντίζελ.Αν και ορισμένα βιοκαύσιμα μπορούν να τροφοδοτήσουν άμεσα οχήματα, τα περισσότερα χρησιμοποιούνται σε μείγμα με παραδοσιακά καύσιμα.