Перспективи використання кукурудзи на зерно в якості біопалива

Abstract

В статті розглянуто потенційні можливості отримання і використання біомаси кукурудзи, досліджені передумови для ефективного її використання в енергетичному напрямку. Розглянуто способи збирання кукурудзи та технічні засоби для їх здійснення. Наведено інформацію про паливні характеристики стебел кукурудзи та властивості її золи. Проведено огляд технологій та обладнання для збирання незернової частини кукурудзи на зерно. Приділено увагу передовому досвіду збирання в Україні та закордоном. Визначено основні види біопалив, які можна отримувати з рослинної та зернової маси кукурудзи. Враховано переваги та недоліки використання кожного виду палива. Із зростанням врожайності кукурудзи збільшуються і обсяги побічної продукції, які можна використовувати для енергетичних потреб. При визначенні обсягів заготівлі незернової частини кукурудзи на зерно в умовах України необхідно враховувати баланс гумусу і поживних елементів, уникати таких наслідків, як ерозія та погіршення характеристик ґрунту. Перспективним є використання незернової частини кукурудзи на зерно у вигляді твердого палива (брикети, гранули, тюки), враховуючи, що вона має кращі паливні характеристики ніж солома зернових колосових культур. Зокрема за показниками плавкості золи, кукурудзяна солома наближається до деревної біомаси. Перепоною для виробництва твердих палив з стебел кукурудзи є їхня велика вологість. Тому заготовляти незернову частину кукурудзи необхідно у період, коли вологість біомаси зменшиться до 20%. Необхідно координувати плани виконання робіт збиральної компанії із прогнозом погоди. Важливими чинниками для забезпечення належної якості біомаси є правильно підібрані технологія та обладнання.Також перспективним напрямком використання стеблової маси кукурудзи є виробництво біогазу (з однієї тони сухої речовини стебел кукурудзи можливо отримати до 420 м3 ).Перспективним напрямком є також виробництва біоетанолу (з 1 т зерна можна отримати до 470 л етилового спирту).

В статье рассмотрены потенциальные возможности получения и использования биомассы кукурузы, исследованы предпосылки для эффективного ее использования в энергетическом направлении. Рассмотрены способы уборки кукурузы и технические средства для их осуществления. Приведена информация о топливных характеристиках стеблей кукурузы и свойствах ее золы. Проведен обзор технологий и оборудования для сбора незерновой части кукурузы на зерно. Уделено внимание передовому опыту уборки в Украине и за рубежом. Определены основные виды биотоплива, которые можно получать из растительной и зерновой массы кукурузы. Учтены преимущества и недостатки использования каждого вида топлива. С ростом урожайности кукурузы увеличиваются и объемы побочной продукции, которые можно использовать для энергетических нужд. При определении объемов заготовки незерновой части кукурузы на зерно в условиях Украины необходимо учитывать баланс гумуса и питательных элементов, избегать таких последствий, как эрозия и ухудшение характеристик почвы. Перспективным является использование незерновой части кукурузы на зерно в виде твердого топлива (брикеты, гранулы, тюки), учитывая, что она имеет лучшие топливные характеристики чем солома зерновых колосовых культур. В частности, по показателям плавкости золы, кукурузная солома приближается к древесной биомассе. Преградой для производства твердого топлива из стеблей кукурузы является их большая влажность. Поэтому заготавливать незерновую часть кукурузы необходимо в период, когда влажность биомассы уменьшится до 20%. Необходимо координировать планы выполнения работ уборочной компании с прогнозом погоды. Важными факторами для обеспечения надлежащего качества биомассы являются правильно подобранные технология и оборудование. Также перспективным направлением использования стеблевой массы кукурузы является производство биогаза (с одной тонны сухого вещества стеблей кукурузы можно получить до 420 м3 ). Перспективным направлением является также производство биоэтанола (из 1 т зерна можно получить до 470 л этилового спирта).

The article examines the potential opportunities for the use of biomass of corn, investigated the preconditions for its effective use in the energy area. The methods of harvesting corn and technical resources for their implementation had analyzed. The information on fuel characteristics and properties of corn stalks her ashes had analyzed. The review of technologies and equipment for the collection of non-grain part of corn had considered. Paying attention to best practices in harvesting in Ukraine and abroad. The main types of biofuels that can be produced from vegetable and grain weight of corn had determined. Taken into account the advantages and disadvantages of each type of fuel. In determining the volume of billet grain part of corn in the conditions of Ukraine should take into account the balance of humus and nutrients to avoid consequences such as erosion and deterioration of the characteristics of the soil. Promising is the use of non-grain part of the corn in the form of solid fuels (briquettes, pellets, bales), given that it has better characteristics than the fuel straw cereal crops. In particular, in terms of melting the ash, corn stover is close to woody biomass. Barriers to the production of solid fuel from stalks of corn is its high humidity. Therefore, harvest of corn grain part is necessary at a time when the biomass moisture content is reduced to 20%. It is necessary to coordinate the implementation plans of harvest company with the weather forecast. The important factors to ensure the quality of biomass are properly selected technology and equipment. Also promising trend of using stem mass of corn is the production of biogas (with a ton of dry matter corn stalks can produce up to 420 m3 ). A promising area is the production of bioethanol (from 1 ton of corn can produce up to 470 liters of ethyl alcohol).