|
|
Assessing short rotation coppice poplar biomass and its determinants on former arable land in Czech Republic
Tripathi, Abhishek Mani
Bio-energie, která je buď získávána z odpadu z biomasy, nebozískaná z produkované biomasy, patří k velmi perspektivním zdrojům i pro blízkou budoucnost. Biomasa má jistý potenciál pro alternativní náhradu fosilních paliv Perspektivní se zdá produkce energetické biomasy v systémech výmladkového lesa, využívajících rychle rostoucí stromy s rychlým cyklem (SRC), jakou jsou (Salix) a topoly (Populus), která i mají velký potenciál pro skladování uhlíku (C); Cílem této PhD práce bylo otestovat, zdali konkrétní výmladkový porost má potenciál pro vysokou produkci biomasy a zdali můžeme pro tento účel efektivně využít klony topolu J-105 (Populus nigra × P. maximowiczii) v systému SRC rostoucího na původní. Výzkum byl realizován na lokalitě Domanínek (49°31´N, 16°14´E, 530m n.m). Sledovaný výmladkový porost byl záložen v letech 2001 a 2002. Porost byl založen na původní orné půdě. Sklizen biomasy byla realizována v letech 2008/2009 (z prostorů zakládaných v dubnu 2001) a v letech 2009/2010 (z porostu zakládaných v dubnu 2002). V této práci jsou použity výmladkové porosty označené souhrnně jako SRWC, a to prostory založené v roce 2009 jsou označovány pod SRWC1 a prostory vysazované v roku 2010 jsou označené jako SRWC2. Na jaře roku 2009 (při zahájení druhého cyklu) SRWC1 byla rozdělena na čtyři náhodné části nebo bloky, které byly ošetřovány třemi různými způsoby; a minerální látky [dusík (N), fosfor (P), a draslík (K)], kaly z odpadních vod a popílky, vápno a plocha kontrolní. Porost SRWC2 byl ponechán bez zásahu. Pro predikci stávající dřevinné sušiny (AGWDM) byly stanoveny konkrétní alometrické rovnice, které jsou specifické pro daný klon topolu. Pomocí alometrických rovnic byl odhad každoroční AGWDM, které pak byl následně využit i ke každoroční inventarizaci. Nebyly pozorovány žádné významné rozdíly u výpočtů v alometrických rovnicích pro AGWDM (včetně kontroly) v průběhu roku to po celé období čtyř let v rámci studie v letech 2011-2014. Tento experiment byl opakován i v ve výsadbě SRWC2, pro který alometrická rovnice byla vyvinuta odděleně. U výsadby SRWC2 - dynamika každoročního kumulativního nadzemního i podzemního růstu dřevinné sušiny byla odhadována na dobu čtyř let 2011-2014, kde bylo průměrné AGWDM pozorováno od 8,29 na 11,02 t ha-1 na rok 1 a průměrné každoroční BGWDM se lišilo mezi 2,50 na 3,02 t ha-1 na rok-1. Růst a produkce dřeva závisí hlavně na výkonosti fotosyntézy a na efektivitě transformace světelné energie Slunce do tvořící se biomasy. Proto byl sledován rozvoj velikosti listu včetně indexu velikosti listu (LAI) a trvání velikosti listu (LAD) a efektivita využití záření (RUE). Byla stanovena maximální hodnota indexu listové plochy-LAImax, který dosahuje po čtyřech letech růstu hodnoty 9,5. Maximální počet dnu existence listové plochy -LAD byl 185 dnů . Maximální RUE bylo bylo 1,3 g MJ-1 u po čtyřech letech růstu. LAI a LAD vykazují velmi silnou pozitivní korelaci pro AGWDM (R2 hodnotí ~1); zatímco RUE ukázalo mírnou pozitivní korelaci s AGWDM, kde R2=0.50 (p=0.52). Místně specifická alometrická rovnice, která vyvinuta pro klon topolu J-105 ukazuje na skutečnost že není žádný významný vliv hnojiv pro maximalizaci AGWDM na původních obdělávaných půdách. Pro determinant AGWDM, bylo potvrzeno, že LAI, LAD a RUE by mohly být dobrými a spolehlivými predikátory stávajícího AGWDM u SRC klonu topolu J-105 na původních obdělávaných půdách.
|
|
|
Vliv hnojení trvalého travního porostu na substrátovou produkci bioplynu
Stibůrek, Jakub ; Fuksa, Pavel (vedoucí práce) ; Jiří, Jiří (oponent)
Cílem diplomové práce bylo rozšířit poznatky o vlivu hnojení trvalých travních porostů (TTP) na výtěžnost bioplynu a jeho kvalitu.
V letech 2013 a 2014 byl posuzován vliv různé úrovně hnojení (nehnojená kontrola, N50PK, N200PK) TTP na produkci a kvalitativní parametry bioplynu. Fytomasa TTP byla odebrána ze znáhodněných bloků experimentálního stanoviště Černíkovice, okres Benešov. Anaerobní fermentace vysušených vzorků fytomasy probíhala formou jednorázových laboratorních batch testů po dobu 40 dnů v mezofilních podmínkách.
V roce 2013 došlo s vyšší aplikací hnojiv k průkaznému snížení substrátové a celkové výtěžnosti bioplynu mezi nehnojenou (575,4 ml/g; 3332,4 m3/ha) a nejvíce hnojenou variantou N200PK (460,5 ml/g; 2605,7 m3/ha). Vliv hnojení na kvalitu bioplynu v roce 2013 byl průkazný v počáteční fázi (1. den) anaerobní digesce, kdy byla při nejvyšší aplikaci hnojiv stanovena vyšší koncentrace metanu (33,2 %) oproti kontrolní variantě (22,6 %).
V roce 2014 nebyl u substrátové výtěžnosti bioplynu zaznamenán průkazný rozdíl mezi žádnou ze sledovaných variant, přesto byl trend nejvyšší výtěžnosti opět pozorován u nehnojené kontrolní varianty (762,7 ml/g) ve srovnání s variantami N50PK (707,6 ml/g) a N200PK (732,8 ml/g). U celkové produkce bioplynu došlo vlivem aplikace hnojiv k průkaznému nárůstu u varianty N50PK (2911,5 m3/ha) oproti nehnojené kontrole (2296,3 m3/ha). Vliv hnojení na kvalitu bioplynu byl průkazný opět pouze v počáteční fázi (7. den) anaerobní digesce, kdy nejvíce metanu obsahoval bioplyn nehnojené kontroly (59,1 %) a nejméně varianta hnojená N50PK (57,9 %).
Na celkové množství bioplynu získaného z jednotky plochy mají zásadní vliv výnosy fytomasy, které byly především v roce 2013 negativně ovlivněny opožděným termínem první seče v důsledku nepříznivých stanovištních podmínek.
Z charakteru průběhu kumulativní produkce bioplynu je zřejmé, že nejdůležitější je vzhledem k produkci bioplynu prvních 14 dnů anaerobní digesce, ve kterých bylo v obou sledovaných letech vyprodukováno více než 80 % z celkového množství bioplynu.
|
|
| |
|
| |
|
|
Systémová analýza zvoleného zemědělského podniku v podhorské oblasti při zaměření na produkci bioenergie
HAMBERGEROVÁ, Jana
Zvolený zemědělský podnik Zemědělsko-obchodní družstvo Němčice se nachází v Jihočeském kraji 20 km od Českých Budějovic. Pro tento podnik byla vypracována analýza vnitřní struktury zemědělské soustavy za desetiletou časovou řadu 1997 {--} 2006. Pro návrh vnitřní struktury zemědělské soustavy je nutné znát plochy sklizně a výnosy plodin, stavy skotu a spotřebu minerálních hnojiv. Na základě provedené analýzy byly s využitím uhlíkové bilance vypracovány návrhy vnitřní struktury se zaměřením na produkci bioenergie. Je zde počítáno s výrobou etanolu z obilovin, s výrobou řepkového oleje z řepky a výrobou bioplynu z odpadů vznikajících při chovu skotu. Při porovnání jednotlivých variant z hlediska energetického zisku v daných přírodních podmínkách se jako nejvhodnější jeví varianta zaměřená na produkci obilovin pro výrobu etanolu.
|
|
|
Systémová analýza zvoleného zemědělského podniku ve vyšších polohách při zaměření na produkci bioenergie
ŠIMEK, Michal
Pro zvolený zemědělský podnik Zemědělské družstvo Slapy u Tábora jež hospodaří v Jihočeském kraji nedaleko města Tábor, byla vypracována analýza vnitřní struktury zemědělské soustavy za časovou řadu 1996 {--} 2006. Byly použity údaje o sklizňových plochách, výnosech plodin, spotřebě minerálních hnojiv a stavech skotu. Na základě provedené analýzy pomocí metody uhlíkové bilance byly navrženy varianty vnitřní struktury zaměřené na produkci bioenergie: obilí pro výrobu bioetanolu, řepky pro výrobu bionafty, na bioplyn. Jako nejvhodnější se jeví varianta na produkci etanolu.
|
|
|
Bioenergie jako alternativní zdroj pohonných hmot ve světové ekonomice
Běláčková, Adéla ; Vošta, Milan (vedoucí práce) ; Kašpar, Václav (oponent)
Práce pojednává o využívání bioenergie jako obnovitelného a environmentálně šetrného paliva pro dopravu. Zabývá se otázkou schopnosti biopaliv postupně nahradit ropná paliva v dopravě a snížit tak emise skleníkových plynů i energetickou závislost dopravy na nabídce ropy. Hodnocenými biopalivy jsou bioetanol, biodiesel a bioplyn. Hodnotícími faktory potom environmentální přínosy spojené s jejich využíváním, cenová konkurenceschopnost a odhadované produkční kapacity. Práce vychází především ze zkušeností získaných v zemích Západní Evropy, USA a Brazílii.
|
host ::
RSS.