Energiakasvit ovat viljelykasveja, joita kasvatetaan energian tarpeisiin.
Perinteisiä energiakasveja ovat maissi ja sokeriruoko , joita viljellään teolliseen mittakaavaan etanolin tuotantoon esimerkiksi Brasiliassa ja Yhdysvalloissa . Niitä käytetään bioetanolin valmistukseen .
Energiayrttien kasvattamista tutkitaan. Biomassan tuotantoon on tarkoitus käyttää erilaisia ruohokasveja: kanariaruoko , miscanthus ( hopearuoho , elefanttiruoho), ruoho ( lat. Panicum virgatum , englantilainen switchgrass ) ja muut.
Kanarianruo'on sato on 5-7 tonnia biomassaa hehtaarilta , miscanthuksen sato on jopa 10-12 tonnia hehtaarilta (vastaa noin 36 öljytynnyriä). Miscanthus-hybridejä on jalostettu jopa 60 tonnin hehtaarilla.
Venäjällä voit käyttää bodyakia ja mulleinia , jotka ovat vaatimattomia elinympäristöille ja sisältävät koostumuksessaan 7,6–9,6 % pyrolyyttisiä öljyjä.
Sokeriruokosokeria käytetään Brasiliassa voimalaitosten polttoaineena . Vuonna 2000 Brasiliassa tuotettiin noin 50 miljoonaa tonnia bagassia. Vuonna 2001 Brasiliassa Bagasse käytti voimalaitoksia, joiden kokonaiskapasiteetti oli 1 350 MW. Bagassista tuotettu sähkö myytiin hintaan 0,036 dollaria kilowattitunnilta . Noin 97 % Brasilian sähköstä tulee vesivoimaloista . Kuivina aikoina vedenpinta laskee, mikä vähentää sähköntuotantoa. Bagassin avulla voit tasoittaa sähköntuotannon kausivaihteluita.
Yhdysvalloissa maissinvarsia käytetään polttoainepellettien valmistukseen .
Myös maatalousjätteitä käytetään polttoaineena voimalaitoksilla: vehnä- ja riisinoljet, riisinkuoret jne.
Intiassa kasvatetaan vuosittain noin 80 miljoonaa tonnia bambua . Intian hallitus on perustanut National Bamboo Application Mission (NMBA). Vuosina 1996-2006 Intiaan rakennettiin 101 biomassavoimalaa, joiden kokonaiskapasiteetti oli 750 MW. Yhteensä Intiassa kasvatetaan vuosittain yli 540 miljoonaa tonnia erilaisia kasveja, joista suurin osa on tällä hetkellä käyttämättä.
Biokaasun tuottamiseen voidaan käyttää erilaisia viljelykasveja. Esimerkiksi sokeriruo'osta valmistettu biokaasu sisältää enemmän energiaa kuin samasta määrästä sokeriruo'osta valmistettu etanoli. Mutta nestemäisessä muodossa oleva polttoaine on kätevämpää varastointiin, kuljetukseen ja jakeluun.
Biodieselin valmistukseen käytetään kasveja, joissa on korkea lipidipitoisuus . Biodieselin tuotannon raaka-aineena voi olla erilaisia viljelykasveja, mukaan lukien non food -kasvit, kuten jatropha .
| Raakamateriaalit | kg öljyä/ha | litraa öljyä/ha |
|---|---|---|
| maissi | 145 | 172 |
| cashew pähkinät | 148 | 176 |
| kaura | 183 | 217 |
| lupiini | 195 | 232 |
| kehäkukka | 256 | 305 |
| puuvilla | 273 | 325 |
| hamppu | 305 | 363 |
| soija | 375 | 446 |
| kahvia | 386 | 459 |
| liinavaatteet | 402 | 478 |
| hasselpähkinä | 405 | 482 |
| kurpitsansiemenet | 449 | 534 |
| korianteri | 450 | 536 |
| Sinapinsiemenet | 481 | 572 |
| Inkivääri (kasvi) | 490 | 583 |
| seesami | 585 | 696 |
| Safloriväriaine | 655 | 779 |
| riisi | 696 | 828 |
| auringonkukka | 800 | 952 |
| kaakao | 863 | 1026 |
| maapähkinä | 890 | 1059 |
| unikko | 978 | 1163 |
| raiskata | 1000 | 1190 |
| oliivi- | 1019 | 1212 |
| pyörä | 1188 | 1413 |
| pekaanipähkinä | 1505 | 1791 |
| jojoba | 1528 | 1818 |
| jatropha | 1590 | 1892 |
| Macadamia-pähkinä) | 1887 | 2246 |
| brasilialainen pähkinä | 2010 | 2392 |
| avokado | 2217 | 2638 |
| kookos | 2260 | 2689 |
| palmuöljy | 5000 | 5950 |
| talipuu | 5500 [1] |
Tiedot Global Petroleum Clubilta
Taulukko: Öljyntuotanto eri raaka-aineista yhdeltä hehtaarilta
Tammikuun 9. päivänä 2008 Kiinan Guangxin maakunnassa käynnistettiin ohjelma nimeltä "1 Million Mu Bio-Fuel Forest Project" . 1 miljoona mu on noin 165 000 eekkeriä . Tälle alueelle istutetaan Jatrophaa . Kiinalla on kaikkiaan 212 miljoonaa hehtaaria marginaalista maata, jolla voidaan kasvattaa bioenergiakasveja.
Tällä hetkellä suurin osa bioetanolista valmistetaan maissista (USA) ja sokeriruo'osta (Brasilia). Bioetanolin valmistuksen raaka-aineena voivat olla myös erilaiset tärkkelys- tai sokeripitoiset viljelykasvit : maniokki , perunat , sokerijuurikas , bataatti , durra , ohra jne.
Maniokilla on suuri potentiaali . Kassavaa tuotetaan suuria määriä Kiinassa , Nigeriassa ja Thaimaassa . Bioetanolin tuottaminen maniokista Thaimaassa maksaa noin 35 dollaria öljyekvivalenttibarrelilta .
Paras ilmasto sokeriruo'on tuotannolle on Perussa , Karibian maissa . Suuria määriä sokeriruokoa voidaan tuottaa myös Indonesiassa , joissakin Afrikan maissa, kuten Mosambikissa .
Selluloosasta voidaan valmistaa suuria määriä etanolia . Raaka-aineena voi olla erilaisia maatalous- ja metsätalousjätteitä: vehnän olki, riisin oljet, sokeriruokosokeri, sahanpuru jne.
Etanolin valmistaminen selluloosasta ei ole vielä taloudellisesti kannattavaa.
Yhdysvaltain maatalousministeriön (USDA) mukaan keskisato Yhdysvalloissa on 5 tonnia hehtaarilta kuivapainona. Biomassatuotannon keskimääräiset kustannukset ovat 65,86 dollaria tonnilta (kuivapainona). Kun ruohon biomassan hinta on 50 dollaria tonnilta, etanolin tuotantokustannukset ovat 0,13 dollaria litralta. Tiedot on saatu tutkimuksista 10 maatilalla, jotka harjoittavat kaupallista heinäkasvien viljelyä [1] .
Butanoli - C 4 H 10 O - butyylialkoholi. Väritön neste, jolla on ominainen haju. Laajalti käytetty teollisuudessa.
Butanolia alettiin valmistaa 1900- luvun alussa käyttämällä Clostridia acetobutylicum -bakteeria . 1950 -luvulla öljyn hinnan laskun vuoksi sitä alettiin valmistaa öljytuotteista.
Biobutanolin valmistuksen raaka-aineena voivat olla sokeriruoko , punajuuret , maissi , vehnä , maniokki ja tulevaisuudessa selluloosa .
Biomassaenergiaviljelmät estävät maaperän eroosiota ja parantavat ympäristöä. Kun biomassaa poltetaan voimalaitoksella , vain laitoksen kasvun aikana absorboitunut hiilidioksidi pääsee ilmakehään .