Wierzba jest wieloletnią rośliną energetyczną, która daje duże plony biomasy w krótkim czasie. Ma szeroką pulę genetyczną i może być uprawiana w różnych typach gleby.
Może być wykorzystywana jako odnawialne paliwo do produkcji energii i procesów przemysłowych. Może być również wykorzystywana jako źródło energii do ogrzewania i chłodzenia budynków.
Czym jest wierzba energetyczna?
Wierzba energetyczna to rodzaj wieloletniego krzewu, który szybko rośnie i może być szybko zbierany w celu produkcji biomasy. Jest to roślina będąca odnawialnym źródłem energii, produkująca paliwo, które można wykorzystać do produkcji energii elektrycznej lub cieplnej.
Jest to roślina, która od dziesięcioleci jest sadzona na polach uprawnych w środkowym i północnym Nowym Jorku przez naukowców z SUNY ESF, jednego z najstarszych programów prowadzących tego typu badania w Ameryce Północnej. Odkryli oni, że sadzenie wierzby na gruntach, na których nie mogą rosnąć inne rośliny, takich jak grunty dzierżawione przez rolników, może przynieść duże ilości odnawialnej zielonej energii.
W uprawie wierzby energetycznej zastosowano kilka różnych technologii, w tym przygotowanie gleby, obróbkę mechaniczną, nawożenie mineralne i zbiory. Wpływ tych technologii na środowisko oceniono w trzech kategoriach: zdrowie ludzkie, ekosystemy i zasoby.
Jak rośnie wierzba energetyczna?
Wierzba krzewiasta jest wysokowydajną, niewymagającą konserwacji wieloletnią rośliną energetyczną, którą można uprawiać na gruntach ornych. Jej liczne zalety to łatwe rozmnażanie wegetatywne z sadzonek, szybki wzrost, duża pula genetyczna i zdolność do regeneracji po zbiorach.
Najlepszy czas na sadzenie wierzby krzewiastej to koniec kwietnia lub początek czerwca w stanie Nowy Jork, a w północnych częściach kraju nieco później. W tym okresie temperatury powietrza i gleby powinny być wystarczająco ciepłe, aby umożliwić pęknięcie pąków i wytworzenie silnego systemu korzeniowego dla roślin, które się zadomowią.
Ponadto hodowcy powinni czekać na przedłużenie okresu wegetacyjnego, aby uniknąć niskich temperatur gleby i powietrza, które mogłyby spowodować, że silny mróz zniszczyłby nowo wyrosłe rośliny wierzby. Przez cały sezon wegetacyjny należy również obserwować wierzbę pod kątem obecności roślin konkurencyjnych, szkodników i chorób.
W jednym z badań naukowcy stwierdzili, że odmiany wierzby energetycznej uprawiane po przekątnej dały pięć razy więcej biopaliwa niż te uprawiane prosto. Jest to wielka korzyść dla przemysłu energii odnawialnej, ponieważ wierzba może produkować więcej paliwa na jednostkę biomasy.
Jak zbiera się wierzbę energetyczną?
Jest wiele przeszkód w komercjalizacji upraw biomasy wierzbowej jako źródła energii odnawialnej, w tym wysokie koszty założenia, nierówne przepływy pieniężne dla plantatorów i niepewny rynek. Projekt USDA BCAP w północnym stanie Nowy Jork pomaga pokonać te wyzwania, zapewniając środki finansowe na pokrycie kosztów uprawy wierzby i opracowanie realnego planu biznesowego.
Zbiór plonów odbywa się po opadnięciu liści zimą, kiedy to pędy są ścinane i układane w wiązki na obrzeżach pola, aby umożliwić naturalne suszenie na powietrzu. Kiedy wierzba wyschnie, jest układana w stosy w szopie, gdzie jest przechowywana do czasu, kiedy zostanie wykorzystana jako biomasa do produkcji energii odnawialnej lub ciepła.
Według analizy ReCiPe Midpoint, transport jest zdecydowanie procesem o największym wpływie na środowisko. Wynika to z faktu, że transport ściętej biomasy i środków produkcji (nawozów lub sadzonek) wiąże się z dużym zużyciem oleju napędowego.
Do czego wykorzystywana jest wierzba energetyczna?
Wierzba krzewiasta jest szybko rosnącą, wysokoplenną rośliną drzewiastą, która wytwarza wiele produktów bioenergetycznych. Jest również znana ze swojej zdolności do poprawy stanu gleb i różnorodności mikrobiologicznej.
Roślina ta jest używana od tysięcy lat w krajach rozwijających się jako system międzyplonów, aby utrzymać glebę w dobrym stanie i zminimalizować zapotrzebowanie na nawozy, wodę i inne zasoby. Może również pochłaniać emisje CO2 i zapewniać magazynowanie węgla.
Roślina ta ma szeroką pulę genetyczną i może być uprawiana zarówno na gruntach ornych, jak i nieornych. Może rosnąć w różnych klimatach i wymaga niewielkiej konserwacji, kiedy już się zadomowi.
Badania nad uprawami wierzby na biomasę trwają na Uniwersytecie Stanowym Nowego Jorku ESF w Syracuse od 1986 roku. Naukowcy z SUNY ESF zasadzili odmiany wierzby na marginalnych polach uprawnych w całym regionie.
