Vliv průběhu vegetačního období na základní parametry vybraných energetických plodin

Barbora Medová

Bachelor's thesis

Influence of vegetation period on the main parameters of selected energy crops

Abstract:

Velká spotřeba fosilních paliv je příčinou nenávratného vyčerpání jejich zásob a environmentálních rizik, ke kterým dochází během jejich spalování. Do popředí se dostává zkoumání alternativních zdrojů, jako jsou energetické plodiny, které by mohly v budoucnu fosilní paliva nahradit. Technické konopí (Cannabis sativa L.) a ozdobnice čínská (Miscanthus x giganteus) se zdají jako perspektivní plodiny, o nichž pojednává tato bakalářská práce. Hlavním cílem literární rešerše předložené práce bylo shromáždit informace o energetických plodinách (zpracování, základní energetické parametry). U ozdobnice čínské a konopí setého je podrobně popsána jejich základní charakteristika (původ, odrůdy, botanické zařazení, morfologie), dále pěstování, možnosti využití a světové experimenty. Hlavním cílem vlastního výzkumu bylo sledování změn obsahu vody, spalného tepla a obsahu popela v závislosti na průběhu vegetačního období u Cannabis sativa L. a Miscanthus x giganteus. Odběr vzorků pro stanovení cílových parametrů probíhal od října 2014 až do konce března 2015. Na začátku podzimního měření (říjen 2014) byl obsah vody v biomase konopí 61,87 % a u ozdobnice 56,69 %; spalné teplo konopí vyšlo na 17 879,5 J.g-1 a pro ozdobnici 18 961,5 J.g-1; stanovený obsah popela u konopí činil 9,56 % a u ozdobnice 4,01 %. Na konci jarního měření (březen 2015) byly hodnoty následující: pro konopí obsah vody 15,04 %, spalné teplo 18 142,5 J.g-1 a obsah popela 5,81 %; u ozdobnice byl obsah vody 25,39 %, spalné teplo 19 477 J.g-1 a obsah popela 3,02 %. Z hlediska růstových parametrů dosahovala ozdobnice vyššího vzrůstu než konopí. V průběhu odběru vzorků došlo u obou zkoumaných plodin k poklesu obsahu vody a obsahu popela, zatímco hodnoty spalného tepla se navýšily. Na základě porovnání výsledných hodnot se ukazuje jarní sklizeň vybraných plodin pro energetické využití jako vhodnější než sklizeň podzimní.

Abstract:

Large consumption of fossil fuels is causing the irretrievable depletion of their reserves and environmental risks that occur during their combustion. The searching for alternative sources such as energy crops which could replace fossil fuels in the future are coming to the fore. Industrial hemp (Cannabis sativa L.) and Miscanthus (Miscanthus x giganteus) seem to be perspective crops and this Bachelor's thesis is focused to their study. The main aim of literature review of the present thesis was to collect information about energy crops (processing, main energy parameters). The basic characteristics of miscanthus and hemp (origin, varieties, botanical classification, morphology) as well as growing process, possibilities of use and the worldwide experiments are described in detail, too. The main aim of the own research was to observe changes in water content, gross calorific value and ash content in dependence on growing season for Cannabis sativa L. and Miscanthus x giganteus. Collection of samples for determination of target parameters was conducted from October 2014 until end of March 2015. At the beginning of autumn measuring (October 2014) was moisture content of hemp 61.87 % and miscanthus 56.69 %; calorific value of hemp was 17 879.5 J.g-1 and for miscanthus 18 961.5 J.g-1; ash content of hemp was measured to be 9.56% and for miscanthus 4.01%. At the end of spring measuring (March 2015) the results were as follows: moisture content of hemp 15.04%, its calorific value 18 142.5 Jg-1 and ash content 5.81%; moisture content of miscanthus 25.39%, its calorific value 19 477 Jg-1 and ash content 3.02%. Comparing the growing parameters miscanthus shows higher growth than industrial hemp. In the course of the sampling collection the decreasing trend in moisture and ash contents was investigated for both energy crops, while the gross calorific values was increasing within time. Based on the results comparison the spring harvest of selected crops for energy use seems to be more preferable than autumn one.

Keywords

konopí seté, energetické využití, tuhá biopaliva, spalné teplo, obsah vody, vlhkost, popeloviny, ozdobnice čínská, Cannabis sativa, Miscanthus giganteus, energetické plodiny

Keywords

industrial hemp, miscanthus, moisture, gross calorific value, ash content, solid biofuels

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Tatiana Ivanova, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Tropical AgriSciences

Bachelor programme / field:
Agricultural Specialization / Agriculture in Tropics and Subtropics