Jak wykorzystać uprawy sorgo do produkcji bioetanolu?

Po co uprawia się sorgo?

Głównym celem uprawy sorgo cukrowego są komponenty paszowe dla zwierząt hodowlanych (m.in. jako dodatek energetyczny do pasz treściwych). Od niedawna jednak roślina ta znalazła też spore uznanie w produkcji bioetanolu (biopaliwo) jako surowiec II generacji, oraz w produkcji żywności funkcjonalnej. Od XIX w. wytwarza się z niej także cukier syrop sorgowy. Największy rynek zbytu na ten produkt jest obecnie w Stanach Zjednoczonych (USA) oraz Indiach.

Sorgo cukrowe – kierunek wykorzystania

Rośliny te mają ponadto korzystny skład chemiczny. Cechy te są dobre i wydajne, więc sorgo wykorzystuje się ostatnio coraz intensywniej w rolnictwie. Uwaga jednak, bo zawartość cukrów (glukoza, fruktoza i sacharoza) w tkankach sorgo zależy nie tylko od jej odmiany, ale również od terminu zbioru, czy panujących w danym momencie warunków klimatycznych. Sok bogaty w rozpuszczalne węglowodany gromadzi się najobficiej w łodygach, a pozyskuję się go z nich po rozdrobnieniu i wytłoczeniu całych dojrzałych roślin. Na terenie upraw rolniczych Polski, zawartość słodkiego ekstraktu sorgo cukrowego wynosi w granicach 7,0 do 14,5 stopni Brixa (Bx). Z kolei w kraju największych upraw sorgo poza Indiami, czyli w USA, panują wyższe temperatury i dłuższy okres wegetacji, co determinuje zawartość ekstraktu w sorgo sięgającą nawet ok. 25 stopni Bx. W Polsce mamy podobne warunki jak w środkowych stanach Ameryki (USA).

Schemat produkcji biopaliwa etanolu z sorga

Proces ten przebiega z wstępnym pozyskaniem soku i został opracowany w Indiach (NARI, Indie). Dokładną Technologię produkcji bioetanolu ustaliła tam państwowa jednostka naukowa Nimbkar Agricultural Research Institute. Najpierw przeprowadza się rozdrabnianie oraz miażdżenie łodyg i liści, a potem uzyskane wytłoki i sok filtruje się i poddaje fermentacji, a na koniec destylacji. W procesie tym, z 75 do 100 ton takiej zebranej z upraw nadziemnej biomasy sorga (zielona masa złożona z ok. 60-80 ton łodyg oraz 5-7 ton liści), teoretycznie można uzyskać nawet ok. 36-37 ton wywaru, 3-4 tys. litrów 95% etanolu, plus 15-20 ton odpadów zwanych wytłokami. Efektywność pozyskiwania w ten jakże prosty i ekologiczny sposób soku z biomasy sorgowej jest bardzo wysoka, a specjaliści szacują ją nawet w granicach 80%. Jest to więc również proces bardzo opłacalny ekonomicznie. Naukowcy polscy ustalili, ze roślina ta świetnie i wydajnie sprawdza się także uprawiana w warunkach klimatyczno-glebowych Polski.

Produkcja biopaliwa z sorga w warunkach Polskich jest możliwa

Jak jednak powinna wyglądać taka uprawa sorgo na bioetanol w naszym klimacie i na polskich glebach? Uprawy takie testowano i oceniano u nas pierwotnie w ramach badań finansowanych w projekcie NCBIR (Narodowe Centrum Badań i Rozwoju) numer PBS1/A8/11/2013. Prowadzący te analizy naukowcy wykazali, że wydajność wyciskanego soku określona przy ciśnieniu ok. 30 barów, może osiągać maksymalnie nawet do 50% zebranej zielonej masy sorgo (łodygi i liście). Jak napisano w wynikach średnio trzyletnich badań, wydajność ta wynosiła ok. 40% zebranej zielonej masy, co umożliwiało otrzymywanie ok. 20 ton soku z 1 ha pola, na którym odbyła się uprawa sorgo. Według opisanego wyżej systemu technologicznego opracowanego przez Nimbkar Agricultural Research Institute (NARI) w Indiach, z takiej ilości soku powstałego z wytłaczania sorgo, uzyskuje się ostatecznie w granicach 800-1200 litrów czystego, bezwodnego etanolu 95% oraz ok. 30 ton odpadowych wytłoków.

Produkcja biopaliwa z sorga – jakie odmiany sorgo cukrowego są najlepsze w Polsce?

Ocenę upraw tej rośliny rozpoczęto ponad 10 lat temu na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu. Wykazano, że opłacalność uprawy sorga będzie u nas wzrastać wraz z ocieplaniem się klimatu. Jeśli zdecydujemy się na produkcję tej rośliny na cele biotechnologiczne, musimy jednak wiedzieć, że najlepszy do tego jest surowiec odznaczający się dużym udziałem łodyg, który powinien wynosić nawet ponad 70% zebranej zielonej biomasy. W naszym kraju zaleca się uprawę odmiany sorga cukrowego o nazwie – Sucrosrogo 304. Odmiana ta spełnia wszystkie wymagane w naszych warunkach klimatyczno-glebowych wartości brzegowe. Z tym, że roślina ta jedynie w warunkach Polski południowo-zachodniej jest w stanie naprawdę wysoko i stabilnie plonować. W pozostałych rejonach zbiory są mniejsze i w związku z tym słabiej opłacalne.

Redakcja KalendarzRolnikow.pl     Zainteresował Cię ten artykuł? Masz pytanie do autora? Napisz do nas tutaj