Энергия из сорняков / Новости / Твердые бытовые отходы. Утилизация и переработка бытовых отходов. Вторичное сырье.

Энергия из сорняков 08.08.2025

Материал прочитан 52 раза и оценен

Как инвазивные растения превращают проблему в ресурс для биоэнергетики

На фоне усилий по снижению углеродных выбросов всё большее внимание уделяется поиску альтернативных видов твердого биотоплива. Австралийские учёные провели всестороннюю оценку потенциала инвазивных сорных растений как источника энергии — с акцентом на их переработку в топливные пеллеты. В работе, опубликованной в журнале Sustainable Energy Technologies and Assessments (август 2025), исследованы 15 видов древесных и травянистых сорняков, включая такие как лантана, ночная паслёнка (Brazilian Nightshade) и спаржевая лиана (Climbing Asparagus).

Авторы исследования — Бруно Рафаэл де Алмейда Морейра, Самир Пунде, Дэмиан Хайн и Судхир Ядав — задались вопросом: возможно ли использовать сорную биомассу не как отход, а как ресурс? Ответ они искали через изучение химического состава растений, оптимальных условий прессования и соответствие готовых пеллет международным стандартам (ISO 17225, ENplus®).

В эксперименте растения собирались в районе Ипсвич, Квинсленд. Отбирались только надземные части, что отражает типичную практику управления сорняками. Сырьё сушили, измельчали и просеивали до фракции 0,5 мм. После этого подбирались параметры прессования: температура от 25 до 100 °C и давление от 50 до 150 бар.

Особое внимание уделялось содержанию лигнина — вещества, отвечающего за прочность и энергетическую ценность пеллет. Среди древесных видов наиболее лигнинонасыщенной оказалась Easter Cassia (22,1 %), среди травянистых — ночная паслёнка и спаржевая лиана (по 24,2 %). Авторы подчеркивают, что именно высокое содержание лигнина обеспечивало этим видам лучшие показатели прочности и плотности.

Так, пеллеты из ночной паслёнки достигали плотности 208 кг/м³ и демонстрировали устойчивость к разрушению на уровне 97,3 %. При этом зольность оставалась на приемлемом уровне — около 2,9 %. По словам авторов, это позволяет отнести такой продукт к классу A по ISO-стандарту. В свою очередь, пеллеты из мексиканской руэллии отличались крайне высокой зольностью (до 37 %), что делает их менее пригодными для термической переработки.

«Наша задача заключалась в том, чтобы не просто определить пригодность этих видов, но и выявить оптимальные условия прессования для получения топлива требуемого качества», — объяснил Бруно де Алмейда Морейра. Для этого использовались модели отклика поверхности (RSM), которые позволили оценить влияние температуры и давления на прочность и плотность пеллет.

Кроме прочности, исследователи проанализировали визуальные характеристики пеллет — цвет, текстуру, хрупкость. Пеллеты из паслёнки, мексиканской руэллии и китайской цельтисы оказались светлее и более однородными по размеру частиц, что повысило их устойчивость к разрушению при транспортировке. В то же время, пеллеты из касторового растения и лантаны требовали более бережного обращения из-за низкой механической связности.

Изучалась и зольная составляющая. Высокое содержание калия, натрия и кремния, особенно в травянистых сортах, может вызывать коррозию и шлакообразование при сжигании. Например, у сигнальной травы зольность составила 7,6 %, а у сингарской маргаритки — 11,1 %. В контексте применения в энергоустановках это ограничивает использование таких пеллет без предварительной обработки.

Проведённый анализ показал: зольность тесно связана с минеральным составом сырья и негативно коррелирует с теплотворной способностью. В то же время, высокий уровень углерода, как у паслёнки (43,2 %) и Easter Cassia (43,4 %), ассоциировался с более высокой энергетической ценностью — до 4,8 ГДж/м³ у дикого табака.

Несмотря на высокие показатели некоторых видов, плотность многих пеллет (включая пеллеты из пальм и трав) оставалась ниже установленных нормативов (600 кг/м³ для ENplus® A1). Это означает, что для удовлетворения логистических требований такие пеллеты либо нуждаются в дополнительных добавках, либо в сочетании с другими видами сырья. Один из возможных вариантов — ко-пеллетирование, то есть смешивание с древесными остатками, обладающими большей плотностью и меньшей зольностью.

Применение главных компонентных анализов (PCA) позволило выявить факторы, наиболее влияющие на качество пеллет: содержание зольных элементов, лигнина и размер частиц. Так, Mexican Ruellia доминировала в переменных, связанных с зольностью, а паслёнка — в плотности и теплотворной способности.

Исследование подчеркивает потенциал сорных растений как источника устойчивой биоэнергии, при условии предварительной оптимизации технологии. Однако, по словам Самира Пунде, для масштабной реализации необходимы дополнительные исследования на пилотных и промышленных установках, а также разработка нормативов, адаптированных под биомассу с атипичным минеральным профилем.

Как отмечают авторы, успешная интеграция такого сырья в биоэнергетические цепочки может одновременно способствовать контролю инвазивных видов и снижению выбросов парниковых газов. Для Австралии, где площадь, занятая некоторыми видами сорняков, достигает миллионов гектаров, это может стать реальным шагом к углеродной нейтральности.

Финансирование проекта было обеспечено Университетом Квинсленда в рамках Agri-Food Innovation Alliance при поддержке правительства Австралии.

nia.eco

Обсудить новость в форуме

← Замминистра Буцаев доволен импортозамещением машин для экологических технологий 08.08.2025

В регионах России готовят массовое обновление нормативов вывоза отходов 08.08.2025 →

Статьи журнала "Твердые бытовые отходы"

Обращение с отходами I–IV классов опасности: проект Административного регламента 19 декабря 2019 года на портале проектов нормативных правовых актов regulation.gov.ru был размещен...	Мифы и факты о РОП в России По мере оживления дискуссии о совершенствовании системы расширенной ответственности производителя ...
Электронные отходы как вызов для экологии и экономики: опыт Казахстана Поток электронных отходов – один из наиболее быстрорастущих в мире, что обусловлено высоким уровнем ...	Не сорвать сроки реформы За первые девять месяцев формирования новой отрасли обращения с отходами федеральная власть успела о...
Законопроект Минпромторга России о регулировании обращения со вторичными ресурсами В целях реализации подп. «г» п. 1 перечня поручений президента РФ от 15.11.2017 № Пр-2319 Минпром...	Загрязнитель платит: кто и сколько? В послании главы государства Федеральному собранию особое внимание было уделено необходимости п...
Оценка экологогеологического состояния и устойчивости откосов свалочного тела полигона Сегодня многие полигоны для захоронения отходов нуждаются в рекультивации или реконструкции. Рассмот...	Основные направления совершенствования законодательства в сфере обращения с медицинскими отходами Из года в год российская система обращения с отходами претерпевает серьезные изменения, которые кас...

Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».

Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Принимаю условия соглашения