Search

Pri korištenju biomase kao sirovine za proizvodnju goriva i toplinske energije, potrebno je odrediti njezina energetska svojstva. Primjenom modela umjetnih neuronskih mreža moguće je s velikom točnošću predvidjeti donju ogrjevnu vrijednost pojedinih energetskih kultura, čime se olakšava pronalaženje optimalnog rješenja. Sposobnost samoorganizacije, optimiziranog učenja i visoke tolerancije na pogreške neuronskim mrežama omogućuje pouzdano i precizno izračunavanje donje ogrjevne vrijednosti biomase. Ispravnom konfiguracijom mreže i prikupljanjem podataka, modeli umjetnih neuronskih mreža mogu se koristiti za predviđanje donje ogrjevne vrijednosti u realnom vremenu.

Lignocelulozni sastav energetskih kultura od velike je važnosti za određivanje energetskog potencijala biomase, kao i za koju vrstu biogoriva ju je bolje iskoristiti. Iz tog razloga cilj ovog rada bio je istražiti lignocelulozni sastav tri energetske kulture: miskantusa, divljeg prosa i virdžinijskog sljeza u dva roka žetve. Nakon provedenih analiza utvrđeno je da rok žetve značajno utječe na sadržaj vlakana u biomasi. Udio lignina se povećao odgodom žetve do proljeća, dok se ne može sa sigurnošću utvrditi utjecaj roka žetve na udio celuloze i hemiceluloze.

Problem zbrinjavanja mulja iz pročistača otpadnih voda na poljoprivrednim površinama je u ograničenju njegove primjene na površine koje nisu namijenjene proizvodnji hrane. Korištenje mulja u uzgoju energetskih kultura na tlima lošije kvalitete nepogodnima za proizvodnju hrane jedno je od rješenja za zbrinjavanje mulja. Cilj ovog rada je utvrditi razlike u energetskim svojstvima miskantusa nakon aplikacije Pravilnikom propisanih 1, 66 t ha-1 suhe tvari mulja iz pročistača otpadnih voda. Nakon provedenih analiza gorivih i negorivih tvari te ogrjevne vrijednosti utvrđeno je kako mulj ne utječe negativno na sastav biomase važnim za energetsku iskoristivost.

The first Directive on the promotion of renewable fuels was adopted in 2003 - Directive 2003/30/ EC of the European Parliament and of the Council of 8 May 2003 on the promotion of biofuels or other renewable fuels for transport. In 2009, a new (so called RED Directive, 2009/28/ EC) was adopted, which creates a legal framework to promote the use of energy from renewable sources. First generation biofuels require an increased share of arable land on which crops are grown for biofuel production. The Directive RED II limits the share of conventional biofuels to 7% and requires a minimum share of advanced biofuels from lignocellulosic feedstocks and waste in final energy consumption in the transport sector of at least 0.2% in 2022, 1% in 2025 and 3.5% in 2030.

The aim of this paper is to determine process differences of anaerobic digestion and digested residue by using different raw material input - solid by-products (bio-waste) after grape processing in wine production from varieties Žlahtina, Syrah and Debit. It was found that digested residue in all of the samples, from which all are mildly alkaline, contains a low level of dry matter, 70% of which is organic matter. Biogenic elements were present in moderate concentration while values of heavy metals were within approved limits. This analysis leads to the conclusion that digested residues of all input materials can be used in agricultural production, especially in plant production and grassland cultivation. Biogas production from wine processing by-product contributes to environmental preservation and good technological solutions in waste treatment, including waste transformation into useful energy. Therefore, biogas production from wine by-products could provide winemakers to become producers of electricity and heat energy which could reduce greenhouse-gas emissions and prevent methane emission from waste decomposition.

Fossil fuels currently meet most of the energy needs in the world. However, according to the goals of modern society to become low-carbon and environmentally-friendly "green economy" defines renewable energy sources as an important segment for achieving the stated goals. Under the classification of renewable energy sources, agricultural biomass is also included, and thus the biomass obtained from the cultivation of perennial energy crops of agricultural origin. Switchgrass (Panicum virgatum L.), as an energy crop, is defined by low investment in agricultural technology, high resistance to disease and pests, as well as potentially high yields. Switchgrass biomass can be converted into different forms of energy or biofuels, and one of the ways of conversion is energy production through thermochemical conversion processes. The aim of this study was to determine the energetic properties (calorific values, proximate and ultimate analysis) of switchgrass biomass in relation to four different wood ash application rate (control ; 1, 5 t ash/ha ; 3 t ash/ha ; 4, 5 t ash/ha). The experimental field has been established at the end of April 2016, by split-plot design in three repetitions. Biomass harvest of switchgrass (Panicum virgatum L) will be conducted at spring season 2021, when the expected moisture content will be suitable for direct combustion process. Analyses of harvested biomass will be conducted at University of Zagreb Faculty of Agriculture in Laboratory for biomass and energy efficiency in agriculture.

Due to their rapid spread and reproduction, invasive plant species adversely affect agricultural production, the biodiversity of other species, as well as human health. They can be used as a potential raw material for energy production after mechanical removal to reduce their population without using herbicides. Ragweed belongs to the group of foreign invasive species, mainly as a weed, it can be found in crops, and its pollen causes allergies in humans. This paper aimed to investigate the energy properties of ragweed and the possibility of its use in thermal energy production. The results show that ragweed is a solid energy source for direct combustion, with a slightly higher proportion of ash, which negatively affects the energy properties.

Cilj ovog rada bio je analizama biomase invazivne vrste amorfe (Amorpha fruticosa L.) prikupljene sa različitih lokacija na području Sisačko-moslavačke županije utvrditi njena energetska svojstva i potencijal za neposredno izgaranje i proizvodnju toplinske energije, te proces pirolize (proizvodnja bioulja kao energenta i biougljena kao proizvoda dodane vrijednosti). Obradom dobivenih podataka i interpretacijom rezultata, amorfa je opravdala pretpostavke velikog energetskog potencijala u proizvodnji energije i time otvorila vrata upotrebi invazivnih vrsta u proizvodnji energije nakon uklanjanja iz prirode.

Spreading of invasive plant species threatens habitats, ecosystems and indigenous species in areas where they would not come naturally. One of them is a plant species called Tree of heaven (Ailanthus altissima, Mill), which is one of the most dangerous invasive woody plants in the world as well as in Croatia. Tree of heaven occupies space to the detriment of other plant species ; it produces allelochemicals and shows the tendency of intense spreading and suppression of other domestic species. It reverses the landscape´s appearance and does invaluable damage to the ecosystem, by generating enormous quantities of potentially usable biomass. Biomass has a significant potential for further development. The use of biomass which remains after the removal of invasive species has many advantages, both regarding of increasing share of renewable energy production and environmental protection, as well as in reducing greenhouse gas emissions, which adversely affect human health and the environment. The research aimed to determine the possibility of using invasive plant species Tree of heaven remainings after its removal from nature as a raw material and determine its energy potential and the possibility of using it for energy purposes, by direct combustion and pyrolysis. According to the analysis results it can be concluded that the Tree of heaven has a possibility of its utilization for energy purposes. It is justified to assume that this invasive species has potential as raw material for direct combustion, as well as in the process of pyrolysis, i.e., production of bio-oil and biochar.

Cigansko perje (Asclepias syriaca L.) alohtona je biljna vrsta koja pokazuje izrazitu sposobnost širenja u vidu uspješnog razmnožavanja, rasprostiranja i zauzimanja novog prostora. Ovaj rad istražuje gorive, negorive i ogrjevne vrijednosti biomase ove vrste te njen energetski potencijal. Rezultati analize sadržaja pepela, koksa i fiksiranog ugljika biomase, sadržaja elemenata CHNS i O, kao i udio dobivenog biougljena i bioulja unutar su očekivanih vrijednosti za poljoprivrednu biomasu. Rezultati biomase nakon procesa pirolize u biougljen također se predstavljaju kao potencijalno dobar izvor energije.

Posljednjih godina istraživanja su pokazala pozitivne učinke upotrebe poljoprivrednih ostataka u svrhu proizvodnje energije. Biomasa koja nastaje nakon prerade nara (Punica granatum L.), a to su kora i sjemenke, čine gotovo 45 do 60% ukupne mase ploda. Cilj ovog istraživanja je utvrditi mogućnost korištenja biomase, odnosno kore i sjemenki ploda nara koji ostaju nakon njegove prerade te utvrditi njihov potencijal kao energenta u svrhu dobivanja toplinske i električne energije. Istraživanje je provedeno na dvije sorte nara uzgojene u Hrvatskoj (Glavaš i Dividiš) i pokazalo kako ostatak nakon prerade nara ima odlična goriva svojstva i potencijal u proizvodnji energije.

Japanski dvornik (Reynoutria japonica Houtt.) alohtona je biljna vrsta svrstana među najopasnije invazivne vrste unesene u Europu. Zahvaljujući vegetativnom razmnožavanju podancima, visokoj sposobnosti regeneracije visokom stupnju invazivnosti, te prilagodljivost raznolikim stanišnim uvjetima ova vrsta je široko rasprostranjena na području kontinentalne Hrvatske, te proizvodi velike količine potencijalno neiskorištene biomase. Korištenjem biomase može se dobiti energija, te se na ekološki prihvatljiv način može zbrinuti i iskoristiti biomasa alohtonih invazivnih biljnih vrsta koje bi mogle imati veliki energetski potencijal i tako poslužiti kao kvalitetna sirovina za proizvodnju energije. Trenutno ne postoje podaci o mogućnosti korištenja biomase japanskog dvornika. Stoga je cilj ovog istraživanja bio utvrditi njegov energetski potencijal nakon uklanjanja iz prirode mehaničkim putem s ciljem uvida u njegov potencijal u proizvodnji energije izravnim izgaranjem i pirolizom. Tijekom istraživanja zabilježen je nizak udio vode (6, 78 - 19, 02%) u suhoj tvari biomase ove vrste, nizak sadržaj pepela (1, 00 - 3, 38%) kod biomase i nizak postotak fiksiranog ugljika (11, 15 - 15, 93%), kao i nizak udio celuloze (37, 47 - 44, 37%) i hemiceluloze (15, 93 - 22, 86%). Također zabilježeni su visok sadržaj koksa (14, 25 - 17, 18%) i visoka ogrjevna vrijednost (14, 51 - 16, 79 MJ/kg) te malo niže vrijednosti lignina (26, 93 - 30, 5%) i hlapivih tvari (66, 83 - 78, 36%). Rezultati istraživanja pokazali su odlična goriva svojstva i veliki energetski potencijal japanskog dvornika, što ovu alohtonu invazivnu vrstu svrstava u kvalitetne sirovine u procesima dobivanja energije izgaranjem i pirolizom, odnosno čini je poželjnom sirovinom za oba procesa, kao i proizvodnju biougljena i bioulja.

Potrebe za dodatnim izvorima energije rastu iz dana u dan. Fosilna goriva nisu obnovljiv izvor energije, stoga je potrebno razmišljati o alternativnim rješenjima. Jedno od takvih rješenja je korištenje otpada kao izvor energije, gdje otpad prestaje biti otpad i postaje sirovina (EC, 2011). Posljednjih godina, istraživanja su pokazala pozitivne učinke upotrebe poljoprivrednih ostataka u svrhu proizvodnje energije. Biomasa koja nastaje nakon prerade nara (Punica granatum L.), a to su kora i koštice, čine gotovo od 45 do 60 % ukupne mase ploda, koji zbog svojih energetski visokovrijednih organskih spojeva predstavljaju potencijalni izvor energije. Stoga je potrebno istražiti energetska svojstva navedenih ostataka, tj. istražiti njihovu primjenjivost u svrhu korištenja kao sirovine za proizvodnju energije. U ovom su radu navedeni postupci pripreme uzoraka i same fizikalno-kemijske te gorive analize kore i koštica dviju različitih sorta nara uzgojenih u RH (Glavaš i Dividiš). Analize su provedene radi određivanja energetske iskoristivosti, a istraživani parametri bili su: analiza suhe tvari pepela, sadržaji koksa, fiksiranog ugljika, hlapivih i gorivih tvari te sadržaji celuloze i hemiceluloze kao i gornja energetska vrijednost. Jedan od ključnih problema u svijetu sve je veća potrošnja energije. Neodrživi izvori, pretežno nafta i plin, uvijek prevladavaju u toj potrošnji. No to ne mijenja činjenicu da su to neobnovljivi izvori energije kojih je sve manje, jer se nepovratno troše iz dana u dan i iza sebe ostavljaju štetne učinke na okoliš kao i na zdravlje ljudi. Alternativu tome čine obnovljivi izvori energije, a među njima i biomasa. Jedna od nebrojenih mogućnosti koju nam nudi biomasa je korištenje iste za proizvodnju toplinske i električne energije izgaranjem. Cilj ovog istraživanja je utvrditi mogućnost korištenja biomase, odnosno kore i koštica ploda nara koji ostaju nakon prerade te utvrditi njihov potencijal kao energenta u svrhu dobivanja toplinske i električne energije.