Brugen af ​​sukkerrørshalm til bioenergi er en mulighed, men der er fordele og ulemper

Brugen af ​​sukkerrørsblade, kendt som affald eller halm, at producere elektricitet og anden generation (2G) ethanol er blevet anbefalet som et middel til at øge produktionen af ​​bioenergi uden at udvide areal til dyrkning af arealer. Imidlertid, en undersøgelse udført i Brasilien og offentliggjort i tidsskriftet Forskning i bioenergi viser, at fjernelse af halm i stedet for at efterlade det på jorden efter høsten kunne fordoble mængden af ​​gødning, der kræves af brasilianske sukkerrørsplantager inden 2050.

Advarslen kommer fra forskere tilknyttet University of São Paulo's Luiz de Queiroz College of Agriculture (ESALQ-USP) og National Biorenewables Laboratory (LNBR) ved National Energy and Materials Research Center (CNPEM) i Campinas, São Paulo stat, der gennemførte undersøgelsen med støtte fra São Paulo Research Foundation - FAPESP og den teknologiske fond (FUNTEC) forvaltet af BNDES, den nationale udviklingsbank.

Sukkerrørshøstere skærer stilkene ved bunden, fjern bladene og skær stilkene i skiver. Stilkene tages væk til forarbejdning til sukker og ethanol. Bladene kastes ud og efterlades på jorden, tørrer til sidst ud for at danne et tykt lag halm. Denne biomasse er rig på næringsstoffer og bidrager til jordgødskning, forfatterne af undersøgelsen understreger.

For første gang, de beregnede mængden af ​​næringsstoffer tilbageholdt af sukkerrørhalm og mængden af ​​gødning, der ville være påkrævet uden halmlaget.

"I undersøgelsen, vi konverterede værdien af ​​næringsstofferne i halm til gødningsækvivalent [nitrogen, fosfor og kalium, NPK]. Avlere, der fjerner denne biomasse, bliver nødt til at købe NPK og bruge det til at genopbygge jordens næringsstoffer. Vi målte denne værdi, som hidtil var usynlig, " Maurício Cherubin, en forsker ved ESALQ og første forfatter til artiklen, fortalte.

At holde halmen på jorden hjælper næringsstofcyklussen. Jordens næringsstoffer absorberes og opbevares i bladene, og næringsstofferne returneres til jorden, når bladene dør og nedbrydes, som sikrer, at en ny cyklus kan begynde. Fjernelse af halmen afbryder denne proces.

"At generere bioenergi ved at brænde halm betyder at bruge en tredjedel af sukkerrørets energipotentiale, som er meget, "Sagde Cherubin." På den anden side, som undersøgelsen viser, det er vigtigt at efterlade en betydelig del af halmen på jorden for at beskytte jorden mod regn, reducere drivhusgasemissioner og frem for alt opretholde næringsstofkredsløbet."

Jordens ernæring

Tidligere artikler udgivet i Forskning i bioenergi af samme gruppe forskere præsenterede data om virkningerne af halmfjernelse, såsom nedsat biologisk aktivitet i jorden, mindre effektiv skadedyrsbekæmpelse, mere intens jordkomprimering, stigende drivhusgasemissioner og lavere afgrødeudbytte.

"Formålet med vores forskning har været at foretage en omfattende gennemgang af spørgsmålene i forbindelse med halmfjernelse. Nogle avlere har indset vigtigheden af ​​halm for produktiviteten, fordi det har indflydelse på jordbeskyttelse og ernæring, " sagde Cherubin.

Den seneste artikel rapporterer resultaterne af feltundersøgelser udført for at måle tab af næringsstoffer i jorden, resultaterne fra økonomisk analyse, og fremskrivninger af scenarier baseret på gødningsforbrugsdata for vest-central, sydøst og syd Brasilien fra National Fertilizer Association (ANDA).

Fem mulige scenarier diskuteres. Strategier med mindre negative virkninger holder grønne blade og fjerner tørre blade, mens det mest ekstreme scenarie forudsætter total halmfjernelse.

Definition af kriterier

Ifølge artiklen, total halmfjernelse resulterer i et årligt gødningsbehov på 195 kg pr. hektar (kg/ha), hvilket koster cirka 90 USD. Dette er det dobbelte af den mængde gødning, der i øjeblikket bruges i de ovennævnte tre regioner, hvor det meste af Brasiliens sukkerrør dyrkes.

Det mindst radikale scenarie, forudsat kun moderat fjernelse af tørt halm med grønne blade tilbage på jorden, resulterer i et gødningsbehov på 27 kg/ha, der koster 27 USD.

"Som kan ses, Beslutningen om, hvorvidt der skal ligge halm på jorden eller ej, har stor betydning for afgrøden og hele industrien. I dag, hver mølle bruger sine egne kriterier til at definere, hvor meget der skal efterlades og hvor. Vi skal videre. Vi har brug for en kollektiv indsats for at definere kriterier for denne praksis, med alle de tilhørende fordele med hensyn til produktion af bioenergi, jordkvalitet og produktivitet, " sagde Cherubin.

Brasilien har omkring 10 millioner hektar jord under sukkerrør og tegner sig for cirka 40 procent af verdensproduktionen. Det meste af sukkerrørene (92 procent) dyrkes i fem stater - Paraná i syd, São Paulo og Minas Gerais i sydøst, og Goiás og Mato Grosso do Sul i det vestlige centrale Brasilien.

Undersøgelsen sammenligner ikke gødningsomkostninger med priserne på bioenergi genereret fra sukkerrørshalm. Værdien af ​​en kilowattime pr. Hektar varierer med efterspørgslen, Beliggenhed, tid på året og klima (våd versus tør sæson).

Stigende brug af gødning

Ifølge undersøgelsen hvis arealet under sukkerrør fortsætter med at udvide sig, som det har gjort i de sidste tre årtier, sukkerrørsproducenternes forbrug af NPK-gødning vil stige med 80 procent i 2050. NPK-gødningsforbruget er steget med 46, 500 tons om året mellem 1986 og 2016, da den nåede 1,75 millioner mt, eller 11,6 procent af al NPK-gødning, der forbruges i Brasilien.

"Brugen af ​​sukkerrørhalm til bioenergi er en stor mulighed, men der er fordele og ulemper. Det øger produktiviteten i et givet område. På den anden side, som undersøgelsen viser, det er vigtigt at efterlade en del af halmen på jorden, " sagde Cherubin.