Производство метана из промышленной конопли

Abstract. Due to the increasing shortage of fossil fuels, the use of alternative energy sources is becoming even more popular. In Latvia, maize is predominantly used for the production of biogas, and other crops are being studied for this purpose. (Research purpose) To study the productivity of industrial hemp varieties (Cannabis sativa L.) and the possibility of obtaining biogas from hemp. (Materials and methods) Field experiments on hemp productivity were carried out on sod calcareous, heavy dusty sand clay soils in 2012-2014. Ten industrial varieties of hemp – 'Bialobrzeskie', 'Futura 75', 'Fedora 17', 'Santhica 27', 'Beniko', 'Ferimon', 'Epsilon 68', 'Tygra', 'Wojko', and 'Uso 31' – were sown with a seeding rate of 50 kilogram per hectare at the background of fertilizers: nitrogen – 120, phosphoric oxide – 90, potassium oxide – 150 kilogram per hectare. Hemp was sown on 10-square meter plots in mid-May, in triplicate. Hemp was harvested at the beginning of seed ripening phase. The whole crop of green mass was calculated on a completely dry matter. The fermentation process for the production of biogas, the average yield of methane, and other parameters were studied in the Laboratory of Bioenergetics of the Latvia University of Life Sciences and Technologies, using small-sized bioreactors. (Results and discussion) The dry matter yield of hemp obtained in the agro-climatic conditions of Latvia averaged 13.32- 17.78 tons per hectare. For an average of three years (2012-2014), higher yields of dry matter were obtained from the varieties of 'Futura 75' (17.76 tons per hectare) and 'Tygra’ (16.31 tons per hectare). The average amount of methane obtained from the 'Uso 31' leaves was 0.365 litre from one gramme of dry organic matter, which is a very good result as compared to other energy crops, for example, corn silage (0.319-0.330 litre from one gramme of dry organic matter in Latvia). (Conclusions) The research has demonstrated that hemp can be successfully used to produce biogas, and hemp leaves are the most suitable starting material.Реферат. Из-за растущей нехватки ископаемого топлива использование альтернативных источников энергии становится все более популярным. В Латвии кукуруза является доминирующей культурой, используемой для производства биогаза, однако ведутся также исследования по использованию других энергокультур. (Цель исследования) Изучить продуктивность сортов промышленной конопли (Cannabis sativa L.) и возжности получения из нее биогаза. (Материалы и методы) Полевые опыты по изучению продуктивности конопли проводили в 2012- 2014 гг. на плодородных дерново-карбонатных, среднетяжелых почвах. Десять промышленных сортов конопли – Bialobrzeskie, Futura 75, Fedora 17, Santhica 27, Beniko, Ferimon, Epsilon 68, Tygra, Wojko и Uso 31 высевали с нормой высева семян 50 килограммов на гектар на фоне удобрений: азота – 120, оксида фосфора – 90, оксида калия – 150 килограммов на гектар. Коноплю сеяли в середине мая, на учетных делянках площадью 10 квадратных метров, в трехкратной повторности. Урожай убирали в начале фазы созревания семян. Всю зеленую массу пересчитали на абсолютно сухое вещество. Процесс брожения для производства биогаза, средний выход метана и другие параметры изучали в лаборатории биоэенеретики Латвийского университета естественных наук и технологий, используя малогабаритные биореакторы. (Результаты и обсуждение) Урожайность сухого вещества конопли, полученного в агроклиматических условиях Латвии, в среднем составила 13,32-17,78 тонны с гектара. В среднем за три года (2012-2014 гг.) более высокие урожаи сухого вещества получили от сортов Futura 75 – 17,76 тонны с гектара и Tygra – 16,31 тонны с гектара. Среднее количество метана, полученного из листьев Uso 31 составило 0,365 литра на грамм сухого органического вещества. Хороший результат по сравнению с другими энергетическими культурами, например кукурузным силосом, показатель которого в Латвии равен 0,319-0,330 литра на грамм сухого органического вещества. (Выводы) Результаты исследований показали, что коноплю, особенно ее листья, с успехом можно использовать для производства биогаза