Globalne potrebe za energijom u stalnom su porastu, što je u posljednje vrijeme vidljivo i kroz povećanje cijena energenata. Iz navedenog razloga, obnovljivi izvori predstavljaju sve značajniji izvor ...energije. Prema zadnjim europskim trendovima, a zbog stupanja na snagu novih Europskih direktiva jednogodišnje kulture postaju neodgovarajuće za uzgoj zbog negativnog učinka na prehrambeni sektor, ali i zbog sve većeg utjecaja na klimatske promjene. Jedna od takvih sirovina je silažni kukuruz, odnosno kukuruzna silaža koja se koristi kao sirovina u proizvodnji bioplina. U ovom radu dat je pregled dosadašnjih spoznaja o tehnologiji proizvodnje, ali i skladištenju kukuruzne silaže i njene primjene u proizvodnji bioplina. Cilj rada je dati odgovor na pitanje zašto je kukuruz konzerviran u obliku silaže postao učestalo korištena jednogodišnja energetska kultura u proizvodnji biogoriva, ali i ukazati na probleme njegovog korištenja ukoliko se isti trend nastavi u budućnosti.
Global energy demands are constantly growing, which can be seen lately in rising energy prices. Because of that, renewable sources became an important source of energy. According to the latest European trend and due to the entry of new European directives annual crops are becoming unsuitable for cultivation due to the negative impact on the food sector, but also due to the growing impact on climate change. One of the raw materials is corn silage, which is used in biogas production. This paper provides an overview of current knowledge on production technology, but also on storage of corn silage and its application in biofuel production. This paper aims to answer the questions why corn preserved in form of silage has become a frequently used one-year energy crop in biofuel production, but also to point out the problems of its use if the same trend continues in the future.
Glavni proizvod anaerobne digestije je bioplin, koji je obnovljivo gorivo, a sporedni proizvod ovog procesa je digestat, koji se koristi kao gnojivo bogato hranjivim tvarima. Dodatni pozitivni učinci ...anaerobne digestije su razgradnja organskog otpada te smanjenje neugodnih mirisa i koncentracije patogenih mikroorganizama. Bioplin se uglavnom koristi za proizvodnju električne energije i topline, a u nekim slučajevima se pročišćava da bi se dobio biometan koji se koristi u mreži prirodnog plina, kao gorivo za motore s unutarnjim sagorijevanjem ili kao polazna kemikalija za kemijsku industriju. Zbog svega navedenog, razvoj proizvodnje bioplina ima pozitivne društveno-ekonomske i ekološke učinke. Bioplin proizveden u Hrvatskoj većinom se koristi za proizvodnju električne i toplinske energije u kogeneracijskim postrojenjima. Iako su u Hrvatskoj dostupne različite obnovljive sirovine koje bi se mogle iskoristiti za proizvodnju bioplina, njihov je potencijal do sada bio nedovoljno iskorišten. Kao sirovine za proizvodnju bioplina u nas se pretežno koriste gnojovka i nusproizvodi poljoprivrede, klaonica i prehrambene industrije. Racionalnijim korištenjem zemljišta i razvojem prehrambene industrije mogla bi se povećati količina poljoprivrednih ostataka i nusproizvoda koji nastaju preradom hrane. Usmjeravanjem i poticanjem korištenja ovih nusproizvoda za anaerobnu digestiju može se stimulirati brži razvoj proizvodnje bioplina u Hrvatskoj. Pored mogućeg povećanja vlastite proizvodnje električne energije i goriva, radi se o ekološki povoljnoj tehnologiji koja ima pozitivan društveno-ekonomski učinak.
Cilj istraživanja je utvrditi prinos bioplina i metana iz gnojovke s dodatkom tri vrste vodenih biljaka (Spirodela polyrhiza, Azolla caroliniana i Lemna minor). Uzgoj tradicionalno korištenih biljaka ...(npr. kukuruz, uljana repica) za dobivanje biogoriva zahtijeva obradive površine, dok se vodene biljke, kao alternativa, mogu prikupiti iz prirode, a zbog jednostavne građe, brzine rasta i povoljnog kemijskog sastava mogu se bez pred-tretmana koristiti kao osnovna ili dopunska sirovina u bioplinskim postrojenjima. Četiri uzorka (kontrola i tri vrste vodenih biljaka) u tri ponavljanja povrgnuta su anaerobnoj digestiji. Različite vrste proizvode različite količine bioplina u odnosu na kontrolu (od 504,83 do 881,62 mL g-1 S.T.). Udio dobivenog metana iznosi od 57,96 do 60,63 % u zavisnosti od biljne vrste. Ovo ukazuje na izuzetan potencijal korištenja ovih vrsta za dobivanje bioplina i metana.
The aim of the study is to determine the yield of biogas and methane from slurry with the addition of three species of aquatic plants (Spirodela polyrhiza,Azolla caroliniana and Lemna ninor). Cultivation of
traditionally used plants (eg.corn, oilseed rape) to produce biofuels requires arable land, while aquatic plants,as an alternative, can be collected from nature, and due to simple structure, growth rate and favorable chemical composition, they can be used as a primary or supplementary raw material in biogas plants without any pre-treatment. Four samples (control and three aquatic plant species) in three replicates were subjected to anaerobic digestion. Different species produce different amounts of biogas compared to the control (from 504.83
to 881.62 mL g-1 DM). The methane content is from 57.96 to 60.63% depending on the plant species. This indicates the tremendous potential of using these species of aquatic plants to produce biogas and methane.
U ovom je radu procijenjen energetski potencijal miješanog komunalnog otpada koji preostaje nakon ispunjavanja propisanih i planiranih ciljeva gospodarenja komunalnim otpadom, nakon obrade u ...postrojenjima za mehaničko-biološku obradu. Tom obradom proizvodi se kruto gorivo iz otpada ili električna i toplinska energija u slučaju proizvodnje bioplina anaerobnom obradom biorazgradive frakcije otpada.
Radi analize, 2026. je pretpostavljena kao godina izgradnje centara za gospodarenje otpadom. Ukupni energetski potencijal koji je moguće iskoristiti oporabom otpada iznosi oko 5,3 PJ, odnosno iznosi oko 3,71 % od količine energije iz sektora ukupne opće potrošnje energije za 2018. godinu.
Ovo djelo je dano na korištenje pod licencom Creative Commons Imenovanje 4.0 međunarodna .
The paper presents a procedure for determining the optimal amount of thermal energy for the profitable operation of a biogas plant. The temperature at which anaerobic fermentation takes place ...shortens the time of fermentation and biogas production, but also the provision of higher temperatures requires a certain amount of thermal energy, whose consumption reduces the energy effects of the biogas production system. In this paper the results of the average outdoor temperature and the temperature of inlet mass in fermenter are shown by months, the thermal energy is calculated so as the heat losses of primary and secondary fermenter, and the total required thermal energy to heat the fermenter by months is determined. The required thermal energy for heating the fermenter is presented in percentages, on average 16 % in relation to the total produced thermal energy. Careful analysis determined that the temperature for most profitable anaerobic fermentation process (mesophilic temperature is 40.5 °C), so that the fermentation rate would be optimal with the use of minimum amount of thermal energy to heat the fermenter.
Biodizel i bioplin dva su vrlo važna izvora obnovljive energije širom svijeta, a posebice u zemljama EU. Biodizel se gotovo isključivo koristi kao transportno gorivo, dok se bioplin uglavnom koristi ...za proizvodnju električne energije i topline. Primjena sofisticiranijih tehnika pročišćavanja u proizvodnji čistog biometana iz bioplina omogućuje njegovo uvođenje u mrežu prirodnog plina i daljnju uporabu kao transportno gorivo. Dok se bioplin uglavnom proizvodi od otpadnih materijala (materijal s odlagališta otpada, gnojivo, talog zaostao pročišćavanjem otpadnih voda, poljoprivredni otpad), biodizel se u EU uglavnom dobiva iz repice ili drugih uljarica koje se koriste kao hrana, što dovodi u pitanje njihovu ulogu kao hrane ili goriva. Kako bi se ublažio ovaj problem, napravljeni su značajni napori u korištenju neprehrambenih sirovina za proizvodnju biodizela. To uključuje sve vrste otpadnih ulja i masti, no od nedavno se više pažnje posvećuje proizvodnji mikrobnih ulja uzgojem mikroorganizama koji mogu akumulirati velike količine lipida u biomasi. Obećavajući kandidati za mikrobnu proizvodnju lipida mogu se pronaći među različitim sojevima filamentoznih plijesni, kvasaca, bakterija i mikroalgi. Sirovine od interesa su i poljoprivredni otpad bogat ugljikohidratima te različite lignocelulozne sirovine, za čiju se uporabu još uvijek moraju riješiti neka tehnička pitanja. Također, u ovom su radu razmatrane metode izdvajanja i pročišćavanja biodizela i bioplina.
Istraživanje je postavljeno 2013. godine u agroekološkim uvjetima kontinentalne Hrvatske (3 različite lokacije). Pokus je postavljen po split-plot shemi u četiri ponavljanja, s tri razine glavnih ...tretmana obrade tla (CT - oranje; MD - reducirano višestruko tanjuranje; SD - reducirano drljanje jednom tanjuračom) i razinama gnojidbe podtretmana (F0 - kontrola; F1 - standardna gnojidba KAN-om; F2 - gnojidba 5% otopinom uree; F3 - Profert Mara; F4 - Profert NGT; F5 - Thiofer; F6 - EM Aktiv). Najveći prinos zrna i biomase kameline ostvaren je u podtretmanu F6 uz korištenje mikrobiološkog gnojiva EM Aktiv, neovisno o primijenjenoj agrotehnici. Nakon eksperimenta žetve, provedena je anaerobna šaržna kodigestija kameline i kravlje gnojovke u termofilnim uvjetima s ciljem određivanja potencijala kameline za proizvodnju bioplina. Bioplinski potencijal kameline izražen je preko prinosa bioplina i metana koji su se kretali od 382.00 odnosno 246.04 cm3 g-1 OT. U usporedbi s kukuruzom koji se često koristi kao standard za usporedbu prinosa metana, prinosi metana proizvedenog iz zrna kukuruza veći su za 21 do 40 %.
Razvoj biotehnologije u Hrvatskoj započeo je 1956. godine, osniva-njem jednog od prvih studija biotehnologije u Europi na Sveučilištu u Zagre-bu, na tadašnjem Tehnološkom fakultetu, a danas je to ...Prehrambeno-bioteh-nološki fakultet (PBF) Sveučilišta u Zagrebu. Osnivanje studija ostvareno je u suradnji s tvrtkom PLIVA koja je tada pokrenula biotehnološku (mikrobnu) proizvodnju antibiotika oksitetraciklina, i do danas je jedna od najvećih far-maceutskih kompanija u Hrvatskoj i jedna od vodećih u regiji Jugoistočne Europe. Prof. emer. Vera Johanides je na temeljima industrijske mikrobiolo-
Godišnjak 2019. Akademije tehničkih znanosti Hrvatske 439
gije osmislila, organizirala i pokrenula prvi studij biotehnologije na ovim prostorima. Potpisnica je na osnivačkoj povelji Europske federacije za bio-tehnologiju i jedna je od prvih počasnih članova Akademije tehničkih znano-sti Hrvatske koja joj je postavila spomen obilježje u Domu HATZ-a 2011. godine i njenim imenom nazvala godišnju nagradu HATZ-a za mlade znan-stvenike. Međunarodni znanstveni simpoziji posvećeni prof. emer. Veri Joha-nides, kontinuirano se organiziraju u suradnji HATZ-a i Hrvatskog društva za biotehnologiju. Uz visokoškolsku edukaciju u području biotehnologije, u Hrvatskoj se provode biotehnološka znanstvena istraživanja, kako u akadem-skoj zajednici, tako i na istraživačkim institutima i tvrtkama koje razvijaju vlastite biotehnološke proizvode te na uspostavljenim centrima izvrsnosti u području biotehnologije. Industrijska biotehnološka proizvodnja u Hrvatskoj bazirana je prvenstveno na proizvodnji lijekova, hrane i pića, uključujući akvakulturu i dodatke prehrani, gdje je važna primjena biotehnologije u upravljanju sigurnošću hrane, a raste i proizvodnja biogoriva, i to uglavnom bioplina, te primjena biotehnologije mora i biotehnologije u zaštiti okoliša.
Vodena leća je široko rasprostranjena vrsta sitnih slobodno plivajućih biljaka iz razreda cvjetnica. Tipičan predstavnik porodice kozlačevki (Lemnaceae) je velika vodena leća (Spirodela polyrhiza) i ...vrlo je česta na vodenim površinama kontinentalne Hrvatske. Kao i sve ostale vrste vodenih leća, karakterizira ju mogućnost vegetativnoga i spolnog razmnožavanja te vrlo brz rast. Smatra se vrlo poželjnom sirovinom za proizvodnju bioplina iz nekoliko razloga. Nužnost smanjenja zagađenja okoliša nitratima iz poljoprivredne proizvodnje te sposobnost rasta vodenih leća u eutrofnim uvjetima potaknuli su ovo istraživanje. Primarni cilj istraživanja jest utvrditi mogućnosti kontinuiranoga uzgoja velike vodene leće na različitim koncentracijama digestata, sa ciljem proizvodnje bioplina. Sekundarni je cilj utvrditi zavisnost između različitih koncentracija digestata korištenih za proizvodnju zelene mase vodene leće te kvantitete i kvalitete bioplina dobivenog postupkom anaerobne digestije pri termofilnim uvjetima.
PDF
