Araştırma özeti · KF-ARS-153
Kenevirden biyogaz: güney İsveç'te hasat zamanı hektar başına metan verimini nasıl değiştirdi?
Biyogaz tesislerinde en çok mısır kullanılır, ama soğuk iklimde mısır verimi düşer. Lund Üniversitesi'nden bu çalışma, kenevirin güney İsveç'te biyogaz bitkisi olarak ne kadar enerji verebileceğini ve bunun için en iyi hasat zamanını araştırdı.
Tek cümlede bulgu
- Biyokütle verimi üç yıl, metan verimi iki yıl boyunca ölçüldü.
- En yüksek biyokütle verimi Eylül veya Ekim hasadında elde edildi: ortalama 16 ton kuru madde/hektar.
- En yüksek brüt metan enerjisi de aynı hasatlarda ölçüldü: ortalama 136 ± 24 GJ/hektar.
- Özgül metan verimi hasat zamanları arasında anlamlı farklılık göstermedi: ortalama 234 ± 35 m³/ton uçucu katı.
- Yazarlara göre kenevirden biyogaz, İsveç'te buğdaydan etanol ve kolzadan biyodizelden daha yüksek hektar verimi sağlıyor.
Araştırma sorusu
Güney İsveç gibi soğuk bir iklimde yetiştirilen endüstriyel kenevir, anaerobik çürütme (biyogaz) yoluyla hektar başına ne kadar metan enerjisi verir ve bunun için en iyi hasat zamanı hangisidir?
Yöntem
Lund Üniversitesi Biyoteknoloji Bölümü'nden Emma Kreuger ve ekibi, geç olgunlaşan Fransız çeşidi Futura 75'i Lund yakınında (55° 43′ K) orta humuslu (%2,7) kumlu toprakta 2006, 2007 ve 2008'de yetiştirdi. Ekim normu 20 kg/ha, sıra arası 12,5 cm idi; azot 2006'da 120, 2007 ve 2008'de 150 kg/ha verildi. Örnekler Temmuz, Ağustos, Eylül ve Ekim başında elle hasat edildi. Biyokütle verimi üç yıl, metan verimi iki yıl boyunca biyokimyasal metan potansiyeli (BMP) testiyle belirlendi. Sonuçlar güney İsveç'te yerli ürünlerden elde edilen yenilenebilir taşıt yakıtlarıyla karşılaştırıldı.
Bulgular
En yüksek biyokütle verimi, ortalama 16 ton kuru madde/hektar ile Eylül veya Ekim hasadında elde edildi; en yüksek brüt metan enerjisi de bu hasatlarda ölçüldü: ortalama 136 ± 24 GJ/hektar. Özgül metan verimi hasat zamanları arasında anlamlı farklılık göstermedi ve ortalama 234 ± 35 m³/ton uçucu katı oldu; yani hektar başına enerji farkını biyokütle miktarı belirledi. Yazarlara göre bu değer, İsveç'te buğday tanesinden etanol ve kolzadan biyodizel için referans değerlerden yüksektir; bunun bir nedeni etanol ve biyodizelde yalnızca tohumun, biyogazda ise bütün bitkinin kullanılmasıdır. Sonuç bölümüne göre metana dönüşüm kenevirin üst ısıl değerinin %47'siydi; yazarlar görece düşük lignin ve yüksek karbonhidrat içeriğine rağmen düşük kalan bu dönüşümün iyileştirilebileceğini belirtiyor.
Sınırlılıklar
Bu arşivde yayıncı özeti, giriş ve bölüm parçaları okundu; yıllara göre biyokütle değerleri, kimyasal bileşim ve referans yakıtların sayısal değerleri aktarılmadı. Deneme tek çeşit ve tek konumda yapıldı. Değerler brüt metan enerjisidir; gübre, işleme ve taşıma için harcanan enerji düşülmemiştir. Metan verimi laboratuvardaki kesikli BMP testinden gelir; sürekli çalışan bir biyogaz tesisindeki verim farklı olabilir. Türkiye koşulları için doğrulanmış değer sayılmamalıdır.
| Ölçüm | Değer | Not |
|---|---|---|
| En yüksek biyokütle verimi | 16 t kuru madde/ha (ortalama) | Eylül-Ekim hasadı |
| Brüt metan enerjisi | 136 ± 24 GJ/ha | Eylül-Ekim hasadı |
| Özgül metan verimi | 234 ± 35 m³/t uçucu katı | hasat zamanları arasında fark yok |
| Enerji dönüşümü | %47 | üst ısıl değere göre |
| Çeşit ve yer | Futura 75, Lund (55° K) | 2006-2008 |
Bu çalışmayı alıntıla
Kreuger, E., Prade, T., Escobar, F., Svensson, S.-E., Englund, J.-E. ve Björnsson, L. (2011). Anaerobic digestion of industrial hemp – Effect of harvest time on methane energy yield per hectare.
Biomass and Bioenergy 35(2): 893–900. doi:10.1016/j.biombioe.2010.11.005
Sık sorulan sorular
Biyogaz için kenevir ne zaman hasat edilmeli?
Bu denemede en yüksek biyokütle ve metan enerjisi Eylül-Ekim hasadında elde edildi. Kuru madde başına metan verimi hasat zamanıyla değişmediği için belirleyici olan biyokütle miktarıydı.
Kenevirden biyogaz etanolden daha mı verimli?
Yazarlara göre güney İsveç'te hektar başına brüt enerji olarak kenevirden metan, buğdaydan etanol ve kolzadan biyodizelin referans değerlerinden yüksekti. Bunun bir nedeni biyogazda bütün bitkinin kullanılmasıdır.
Bu çalışmaya atıf yapan sayfalar
Aşağıdaki sayfalar bu araştırmaya atıf yapıyor.