Interessant

Sorte johannesbrødtræer evalueret til brændstofproduktion

Sorte johannesbrødtræer evalueret til brændstofproduktion



Hilsen Richard Webb / Bugwood.org

Forskere fra Energy Biosciences Institute ved University of Illinois vurderer biomassepotentialet i træagtige afgrøder og ser nærmere på den sorte johannesbrød (Robinia pseudoacacia), da det er vist et højere udbytte og en hurtigere høsttid end andre træagtige plantearter, de har vurderet.

”Indtil videre er det eneste, du kan gøre med det, at bruge det til direkte forbrænding, men hvis det bliver en stor afgrøde, kan andre forskere begynde at arbejde på processen med at nedbryde den,” siger Gary Kling, lektor i afgrødevidenskab. ”EBI arbejder på, hvordan man får sukkeret ud af planterne, og hvordan man omdanner dem til alkoholer. Det er en meget hård ting at gøre. Det har typisk været svært at nedbryde biomassen i træagtige planter for at gøre den nyttig til alkoholproduktion. Vores plan er at være i stand til at tage alt, hvad vi dyrker, og konvertere det til et drop-in-brændstof. ”

Kling og hans teams rolle i EBIs råvareproduktion / agronomiprogram er at forbedre produktionsaspekterne af bioenergiafgrøder. Mens andre forskere i programmet har vurderet miscanthus, switchgrass og præriesnorgræs, undersøger Kling hvilke kortvarige træagtige afgrøder, der vokser bedst i Midtvesten.

Robinia pseudoacacia viser et stort potentiale som en biomasseafgrøde for Midwestern-energiproduktion, hvilket giver den næstmeste art næsten tredobbelt, ”siger Kling. ”Vi plukkede de bedste afgrøder og flyttede dem fremad. Andre afgrøder kan indhente, men sort johannesbrød var den hurtigste ud af porten. Vi vil også forfølge andre afgrøder i en årrække, men vi vil gå til det næste trin, der er på forbedrede selektioner. ”

Som en del af den indledende undersøgelse blev der plantet to år gamle kimplanter i foråret 2010, dyrket i løbet af somrene 2010 og 2011 og blev derefter coppiced i vinteren 2011-2012. Ved at samle planterne efter en vækstperiode eller skære planterne tilbage fra en enkelt stamme kun få inches fra jorden, kan planten vokse tilbage med flere stængler, der kommer fra bunden og skud, der kommer op fra underjordiske rodsystemer, forklarer King.

”Sort johannesbrødkerne er effektiv til at kolonisere et område, fordi det frit forgrener sig sådan,” siger han. ”Det er en god kandidat til denne form for behandling, men ikke alle planter tåler denne proces. Det tvinger planterne til i det væsentlige at vokse op som buske med hyppigere høst. Ved at plante meget tættere på hinanden og få dem til at forgrene sig sådan er du i stand til at fylde ledig plads, opfange lys hurtigere og bruge feltressourcerne mere effektivt. ”

Forskerne antog, at de ville høste tre til fem år efter coppicing, hvilket kan sammenlignes med træagtige afgrøder som pilen.

”Efter den første coppicing i februar 2012, og derefter efter sidste års meget tidlige forår, voksede den sorte johannesbrød ganske hurtigt,” siger Kling. ”Det var allerede en fod højt, da vi fik den frysning i midten af ​​april, som frøs dem tilbage til jorden. De begyndte at vokse igen og lægge nye skud i maj. Ved slutningen af ​​sidste sæson svarede planterne næsten til de første to års vækst. ”

I foråret producerede en foreløbig kontrol af de sorte johannesbrødafgrøder, der omfattede høst af tre planter fra markkanten, et udbytte på 12 til 13 megagram per hektar, der oversteg det, der blev produceret i de første to års vækst. Denne hurtige vækst er det, der adskiller den sorte græshoppe fra andre træagtige planter i undersøgelsen.

”Vi ser nu på høst hvert andet år snarere end hvert tredje til femte år, som vi først antog,” siger Kling. "Dette ville gøre det muligt for producenterne at få noget tilbagebetaling meget hurtigere af deres investering."

EBI begyndte to nye eksperimenter i foråret baseret på deres fund, begge kiggede på forskellige kimplasmer for sorte johannesbrødafgrøder. I det første eksperiment blev kimplanter bestilt fra 10 forskellige kommercielle kilder på tværs af otte stater.

"Vi ønskede at prøve så meget kommerciel kimplasme, som vi kunne, for at se om nogle vokser hurtigere," siger Kling. ”For eksempel var forskere i Ungarn med passende udvælgelse i stand til at forbedre udbyttet med ca. 25 procent sammenlignet med uforbedret sort johannesbrød. Vi er bestemt i vores barndom endnu med hensyn til at forsøge at forbedre og vælge forbedret udbytte, men du er nødt til at starte et eller andet sted og se på forskellige kimplasmakilder er en måde at gøre det på. "

Det andet eksperiment involverede opnåelse af frøkilder internationalt gennem USDA, herunder frø fra Afghanistan, Usbekistan og Iran. Frø blev også taget fra stedet for et genoprettet stenbrudsområde i Vermillion County, Ill., Hvor de fandt indfødte sorte græshopper voksende.

Mærker biomasseproduktion, sorte johannesbrødtræer, sorte græshopper


Se videoen: Derfor er benzin ikke bare benzin (September 2021).