Διάχυση ενός ευρωπαϊκού μοντέλου για την παραγωγή βιοαιθανόλης 1ης γενιάς σε αποκεντρωμένες μονάδες Οδηγός για Εκπαιδευτές Οδηγός για Εκπαιδευτές 1 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΟΔΗΓΟΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΩΝ Τεχνικός οδηγός γλυκού σόργου για αγροτικούς συνεταιρισμούς Ιστοσελίδα έργου: http://sweethanol.eu Διαδικτυακή κοινότητα: http://esse-community.eu Εταίροι του έργου: Η αποκλειστική ευθύνη για το περιεχόμενο αυτής της δημοσίευσης ανήκει στους συντάκτες. Δεν αντιπροσωπεύει την γνώμη της Ευρωπαϊκής Κοινότητας. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή δεν είναι υπεύθυνη για οποιαδήποτε χρήση των πληροφοριών που περιέχονται σε αυτήν. 2 Οδηγός για Εκπαιδευτές 3 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΤΟ ΕΡΓΟ SWEETHANOL..................................................................................................................... 8 ΟΙ ΕΤΑΙΡΟΙ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ .................................................................................................................... 10 ΚΑΛΙΕΡΓΩΝΤΑΣ ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ ........................................................................................................ 12 ΕΙΣΑΓΩΓΗ.............................................................................................................................................. 12 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΒΟΤΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ..................................................................................................................... 15 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ ,, ........................................................................................................................ 16 ΠΟΙΚΙΛΙΕΣ ΓΛΥΚΟΥ ΣΟΡΓΟΥ ...................................................................................................................... 24 ΠΡΟΟΠΤΙΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗΣ .......................................................................................................................... 26 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ............................................................................................................... 29 ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΣΑΚΧΑΡΩΝ .......................................................................................................... 30 ΑΛΥΣΙΔΑ ΕΦΟΔΙΑΣΜΟΥ .................................................................................................................. 32 1Ο ΣΕΝΑΡΙΟ ....................................................................................................................................... 32 2Ο ΣΕΝΑΡΙΟ ....................................................................................................................................... 35 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΑΠΟ ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ ΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ............................... 40 ΜΟΝΑΔΑ ΕΚΧΥΛΙΣΗΣ ΣΑΚΧΑΡΩΝ ................................................................................................................ 40 ΜΟΝΑΔΑ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ ΣΑΚΧΑΡΟΥΧΟΥ ΧΥΜΟΥ ........................................................................................... 46 ΜΟΝΑΔΑ ΖΥΜΩΣΗΣ ................................................................................................................................ 47 ΚΑΤΕΥΘΥΝΤΗΡΙΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ ΤΟΥ ΕΥΡΩΠΑΙΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΑΠΟ ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ ......................................................................................................................... 50 ΕΙΣΑΓΩΓΗ.............................................................................................................................................. 50 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΥΠΟΠΡΟΪΟΝΤΩΝ................................................................................... 60 ΒΑΓΑΣΣΗ .............................................................................................................................................. 60 ΒΙΝΑΣΣΗ............................................................................................................................................... 61 ΣΥΜΒΑΣΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΑΓΡΟΤΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΩΝ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ .................................................. 64 ΣΥΜΒΑΣΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ - ΟΡΙΣΜΟΣ........................................................................................................... 64 ΣΥΜΒΑΣΕΙΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ - ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ .................................................................................................. 65 ΣΥΜΒΑΣΕΙΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΙΤΑΛΙΑ - ΝΟΜΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ............................................................................. 67 ΣΥΜΒΑΣΕΙΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΙΣΠΑΝΙΑ - ΝΟΜΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ........................................................................... 68 ΣΥΜΒΑΣΕΙΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ - ΝΟΜΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ........................................................................... 68 4 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΈΣΟΔΑ - ΈΞΟΔΑ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΑΓΡΟΤΕΣ ............................................................................................................. 69 ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΣΟΡΓΟΥ ΣΤΗΝ ΑΣΙΑ .................................................................................. 72 ΙΝΔΙΑ ................................................................................................................................................... 72 ΚΙΝΑ.................................................................................................................................................... 72 ΠΑΚΙΣΤΑΝ............................................................................................................................................. 73 ΤΑΪΛΑΝΔΗ ............................................................................................................................................ 73 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ................................................................................................................................ 76 5 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΠΡΟΛΟΓΟΣ T Ο παρών εγχειρίδιο έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του έργου "SWEETHANOL» που χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα "Ευφυής Ενέργεια για την Ευρώπη" της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Στόχος του έργου "SWEETHANOL" είναι η διάδοση ενός μοντέλου για την παραγωγή ης βιοαιθανόλης 1 γενιάς από γλυκό σόργο. Το γλυκό σόργο είναι ένα φυτό γνωστό στον επιστημονικό τομέα για τα πλεονεκτήματα του σε σχέση με άλλες καλλιέργειες που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιοαιθανόλης. Τα ευρωπαϊκά εργοστάσια βιοαιθανόλης χρησιμοποιούν ως πρώτη ύλη κυρίως τα σιτηρά και λιγότερο το αραβόσιτο για τις ανάγκες τους. Το έργο επιδιώκει να αλλάξει την τρέχουσα κατάσταση και να διαδώσει την χρήση του γλυκού σόργου ως μοναδικής ή συμπληρωματικής πρώτης ύλης, το οποίο μπορεί να καλλιεργηθεί στις νότιες περιοχές της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Ο οδηγός αυτός δημιουργήθηκε για να παρέχει βοήθεια στους εκπαιδευτές κατά τη διάρκεια των σεμιναρίων κατάρτισης των αγροτικών συνεταιρισμών. Περιέχει πληροφορίες σχετικά με την καλλιέργεια του γλυκού σόργου, την επεξεργασία της νωπής βιομάζας, την αλυσίδα ανάπτυξης και άλλες πολύτιμες πληροφορίες που προέρχονται από τον «πρώτο», τον «Τεχνικό», τον «Διοικητικό» και τον «Διατομεακό" οδηγό του έργου. Είναι διαθέσιμος σε ηλεκτρονική μορφή, μέσω της ιστοσελίδας (http://sweethanol.eu) του έργου και στην online κοινότητα (http://essecommunity.eu) του έργου Sweethanol, μαζί με τα άλλα εγχειρίδια, σε τέσσερις γλώσσες: Αγγλικά, Ιταλικά, Ισπανικά και Ελληνικά. Το κείμενο του «Τεχνικού Οδηγού Sweethanol» συνέταξαν οι: Michela Pin, Denis Picco και Alessia Vecchiet από το Κέντρο Θεωρητικής και Εφαρμοσμένης Οικολογίας της Ιταλίας (CETA), Oscar León, Paloma Gonzàlez, Roberto Marcos και Anabel Elisa Ruiz από το Τεχνολογικό Κέντρο Ιδρύματος Cartif στην Ισπανία, Ιάκωβος Σαρηγιάννης, Κώστας Κωνσταντίνου, Ειρήνη Τσακιρίδου και Νίκος Ρέμβος από το Περιφερειακό Ενεργειακό Κέντρο Κεντρικής Μακεδονίας - ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε στην Ελλάδα, Luca D'Apote και Luisa Daidone από το INIPA – Coldiretti στην Ιταλία, Marina Sanz Gallego, Maria Hernando Sanz and Mª Dolores Curt από την Ένωση για τη διάδοση της βιομάζας (ADABE) της Ισπανίας, Fernando Mosquera Escribano (Ομάδα για την Αγρο-Ενέργεια του Πολυτεχνικού Πανεπιστημίου της Μαδρίτης, Ισπανία), Λεωνίδας Κουιμτζής, Αθανάσιος Παπαδόπουλος και Αθανάσιος Μπάρτζιος από τον A’ Αγροτικό Συνεταιρισμό Χαλάστρας στην Ελλάδα. 30 Φεβρουαρίου 2012 Δρ. Κώστας ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ Κα. Ειρήνη ΤΣΑΚΙΡΙΔΟΥ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ ΑΕ/ΠΕΚΚΜ 6 Οδηγός για Εκπαιδευτές 7 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΤΟ ΕΡΓΟ SWEETHANOL Το έργο “SWEETHANOL” συγχρηματοδοτείται και υποστηρίζεται από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή στο πλαίσιο εφαρμογής του έργου ΙΕΕ II-2009 (Ευφυής Ενέργεια για την Ευρώπη/ Intelligent Energy Europe), δράση "ALTENER" - Νέες και Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας. Σχετίζεται με τη διάδοση ενός ευρωπαϊκού αειφόρου μοντέλου παραγωγής βιοαιθανόλης πρώτης γενιάς από γλυκό σόργο σε αποκεντρωμένες μονάδες. Το έργο αποτελείται από τις ακόλουθες τέσσερις δράσεις: - Απόκτηση τεχνογνωσίας για την παραγωγή βιοαιθανόλης από γλυκό σόργο. Κατά την διάρκεια επισκέψεων γεωργικών ερευνητικών οργανισμών καθώς και εργοστασίων παραγωγής βιοαιθανόλης, συγκεντρώθηκαν στοιχεία (όσον αφορά τις τεχνικές καλλιέργειας, την απόδοση σε βιομάζα, την απόδοση σε βιοαιθανόλη, τη διαδικασία αποθήκευσης και μεταφοράς της πρώτης ύλης, τη διαδικασία μετατροπής των σακχάρων σε βιοαιθανόλη, το κόστος των επενδύσεων, τη κατανάλωση ενέργειας, το κόστος παραγωγής, την αξιοποίηση των υποπροϊόντων, κ.ά.). - Συζήτηση για την ανάπτυξη ενός κοινού βιώσιμου ευρωπαϊκού μοντέλου με τους κυριότερους φορείς της αγοράς (αγρότες, αγροτικές ενώσεις, παραγωγοί βιοκαυσίμων, ΜΜΕ, γεωργικές επιχειρήσεις, επενδυτές, φορείς της τοπικής αυτοδιοίκησης, ενεργειακά γραφεία). - Οργάνωση ενημερωτικών σεμιναρίων. - Δημιουργία μιας online κοινότητας («κοινότητα Esse», http://esse-community.eu/), στην οποία μπορούν να συμμετέχουν όλοι οι ενδιαφερόμενοι προκειμένου να ανταλλάσουν πληροφορίες σχετικά με την αλυσίδα παραγωγής βιοαιθανόλης από γλυκό σόργο, να διαβάζουν σχετικά άρθρα, να ανταλλάσουν εμπειρίες, να θέτουν ερωτήματα, να συζητούν κ.ά. Το έργο επικεντρώνεται στην: - ενθάρρυνση των κυριότερων φορέων της αγοράς για την αύξηση της οικονομικής ανταγωνιστικότητας και της περιβαλλοντικής αειφορίας των βιοκαυσίμων, - υποστήριξη και προώθηση της εφαρμογής κριτηρίων βιωσιμότητας για τη παραγωγή βιοαιθανόλης, - αντιμετώπιση επίκαιρων ζητημάτων για τη χρήση γης και τη βιωσιμότητα. Οι κύριοι στόχοι του έργου είναι: - - Η διάδοση της τεχνογνωσίας για την δημιουργία ενός ευρωπαϊκού βιώσιμου μοντέλου. Εκπρόσωποι διάφορων φορέων στην Ιταλία, την Ιταλία και την Ισπανία είχαν την δυνατότητα να συζητήσουν γύρω από το βιώσιμο ευρωπαϊκό μοντέλο ενώ παράλληλα μελετήθηκαν τα τεχνολογικά, υλικοτεχνικά, οικονομικά, χρηματοπιστωτικά, ενεργειακά, περιβαλλοντικά και διοικητικά θέματα. Οι φορείς ενημερώθηκαν προκειμένου να αναπτύξουν μια νέα επιχειρηματικότητα αυξάνοντας έτσι την οικονομική τους ανταγωνιστικότητα. Παράλληλα η εφαρμογή του μοντέλου αυτού στοχεύει στην αλλαγή της τρέχουσας κατάστασης σε ότι αφορά τη διαφοροποίηση της χρήσης των πρώτων υλών, την αποκέντρωση, την ανάπτυξη μιας ενεργειακής αλυσίδας παραγωγής βιοαιθανόλης και κυρίως την εξοικονόμηση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Η καθημερινή ενημέρωση μέσω της δημιουργίας ενός δικτύου. 8 Οδηγός για Εκπαιδευτές Οι φορείς της αγοράς μπορούν να αναμένουν καθημερινή ενημέρωση σχετικά με στοιχεία νομοθετικού, διοικητικού και τεχνικού χαρακτήρα που σχετίζονται με την παραγωγή βιοαιθανόλης, μέσω της "Κοινότητας Esse". Η υπηρεσία καθημερινής ενημέρωσης, θα συμβάλλει στην διάδοση χρήσιμων πληροφοριών και στην προώθηση ενός υγιούς διαλόγου πάνω σε σχετικά επίκαιρα θέματα. Γίνε μέλος της κοινότητας ESSE Community http://esse-community.eu/ Περισσότερες πληροφορίες για το έργο SWEETHANOL http://www.sweethanol.eu/ http://esse-community.eu/ 9 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΟΙ ΕΤΑΙΡΟΙ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ CETA – Centre for theoretical and applied ecology - Italy Η C.E.T.A. δημιουργήθηκε το 1987 στην Γκορίτσα (Ιταλία) και είναι ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός που διεξάγει έρευνα, πραγματοποιεί πειράματα και δραστηριοποιείται στην ανάπτυξη καινοτόμων τεχνολογιών σε διαφόρους περιβαλλοντικούς τομείς: αειφόρος διαχείριση περιβαλλοντικών και φυσικών πόρων, προώθηση και διάδοση τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (βιομάζα, βιοαέριο, βιοκαύσιμα, ηλιακή ενέργεια, φωτοβολταϊκά, γεωθερμία), ενεργειακός σχεδιασμός, διάδοση επιστημονικών γνώσεων, μελέτες περιβαλλοντικών επιπτώσεων, ης ης εφαρμογή καινοτομιών για 2 και 3 γενιάς βιοκαύσιμα, έρευνα και ανάπτυξη ενεργειακών καλλιεργειών με περιορισμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Επιπλέον, η C.E.T.A. ασχολείται με διάφορα επιστημονικά χωράφια απασχολώντας μια μεγάλη γκάμα επαγγελματιών όπως: μηχανικούς, γεωπόνους, βιολόγους, οικονομολόγους, αρχιτέκτονες. CARTIF - Τεχνολογικό Κέντρο – Ισπανία Το CARTIF ιδρύθηκε το 1994 σαν ένα Τεχνολογικό Κέντρο Αυτοματισμού, Ρομποτικής, Πληροφόρησης και Κατασκευών, ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός που επικεντρώθηκε στην εφαρμοσμένη έρευνα με βάση το Τεχνολογικό Πάρκο του Μποεσίγιο, Βαγιαδολίδ (Ισπανία). Από τον Οκτώβριο του 2005, το CARTIF λειτουργεί ως ένα κέντρο που στοχεύει στην συνεχή ικανοποίηση των παρακάτω βασικών στόχων: τον εντοπισμό τεχνολογικών αναγκών και την ανάπτυξη σχετικής τεχνογνωσίας βασισμένης στην Ε&Α, την υποστήριξη καινοτόμων τεχνολογιών, κυρίως των ΜΜΕ και την διάδοση των αποτελεσμάτων Ε&Α και καινοτόμων εφαρμογών. ΠΕΚΚΜ-Περιφερειακό Ενεργειακό Κέντρο Κεντρικής Μακεδονίας - ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. – Ελλάδα Η Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας και η Αναπτυξιακή Εταιρεία ΟΤΑ Ανατολικής Θεσσαλονίκης «ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε» το 1997 ίδρυσαν το Περιφερειακό Ενεργειακό Κέντρο Κεντρικής Μακεδονίας (Π.Ε.Κ.Κ.Μ) με την αρωγή της Ευρωπαϊκής Ένωσης (Γενική Διεύθυνση για την Ενέργεια και τις Μεταφορές) στα πλαίσια του έργου SAVE. Οι κύριες δραστηριότητες του ΠΕΚΚΜ περιλαμβάνουν: τη συλλογή δεδομένων για την τοπική παραγωγή και τη κατανάλωση ενέργειας, την στήριξη των αρχών τοπικής αυτοδιοίκησης στο σχεδιασμό της ενεργειακής τους πολιτικής (Σχέδια Δράσεις Αειφόρου Ενέργειας), δραστηριότητες διάδοσης τεχνολογιών ΑΠΕ και ΟΧΕ, την υλοποίηση δράσεων κατάρτισης και εκπαίδευσης σε θέματα εξοικονόμησης ενέργειας, τη διαχείριση της κινητικότητας σε επίπεδο δήμων, την προώθηση των βιοκαυσίμων, τη στήριξη των τοπικών βιομηχανιών, των μικρομεσαίων επιχειρήσεων και του εμπορικό κλάδου, την προώθηση τεχνολογιών ΑΠΕ στον αγροτικό τομέα, συνεργασία με χώρες της ΕΕ σε προγράμματα εξοικονόμησης ενέργειας, συμμετοχή στον περιφερειακό σχεδιασμό για την ανάπτυξη και τη διαχείριση των γεωθερμικών πεδίων κα. INIPA-Coldiretti – Ιταλία H INIPA είναι η Εθνική Υπηρεσία Έρευνας, Κατάρτισης και Ανάπτυξης Γεωργικών Ειδών Διατροφής της Εθνική Συνομοσπονδίας Αγροτών στην Ιταλία (Coldiretti) ένας αναγνωρισμένος μη κερδοσκοπικός οργανισμός. Πρόκειται για έναν ενιαίο φορέα που δραστηριοποιείται σε όλη τη 10 Οδηγός για Εκπαιδευτές χώρα σε συνεργασία με άλλους οργανισμούς σε περιφερειακό επίπεδο. Η INIPA προωθεί, διοργανώνει και συμμετέχει στην έρευνα, την επιστημονική ενημέρωση και κατάρτιση των γεωργών, των οργανώσεων ανά περιφέρεια (σε συνεργασία με φορείς σε εθνικό και ευρωπαϊκό κοινοτικό επίπεδο). ADABE - Σύλλογος για την διάδοση της βιομάζας – Ισπανία Ο Σύλλογος για την διάδοση της βιομάζας είναι μια εθνική ένωση μη κερδοσκοπικού χαρακτήρα και ιδρύθηκε το 1986 σύμφωνα με τη Γενική Διεύθυνση της εσωτερικής πολιτικής του Υπουργείου Εσωτερικών. Είναι ιδρυτικό μέλος της AEBIOM που ιδρύθηκε το 1990 με έδρα τις Βρυξέλλες. Ο Σύλλογος για την διάδοση της βιομάζας φέρνει σε επαφή άτομα και φορείς που εμπλέκονται στον τομέα της έρευνας, της τεχνολογίας, τη διάδοση και τη χρήση της βιομάζας στην Ισπανία. Α’ Αγροτικός Συνεταιρισμός Χαλάστρας – Ελλάδα Ο Α’ Αγροτικός συνεταιρισμός Χαλάστρας βρίσκεται στο Δήμο Δέλτα, ιδρύθηκε το 1917 και αποτελεί τον πρώτο αγροτικό συνεταιρισμό της περιφέρειας. Διαθέτει ένα μεγάλο οργανωμένο συγκρότημα συγκέντρωσης, ξήρανσης και αποθήκευσης ρυζιού και αραβοσίτου, ένα πρατήριο εφοδίων, συλλεκτικές μηχανές για τη συγκομιδή του βαμβακιού και δύο σούπερ μάρκετ λιανικής πώλησης 11 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΚΑΛΙΕΡΓΩΝΤΑΣ ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ Εισαγωγή Ο όρος «Γλυκό Σόργο» χρησιμοποιείται για να περιγράψει ποικιλίες σόργου (Sorghum bicolor (L.) Moench) με υψηλή συγκέντρωση σακχάρων στα στελέχη τους. Το γλυκό σόργο θεωρείται μια αποδοτική καλλιέργεια με δυνατότητες χρήσης στην παραγωγή βιοαιθανόλης ως εναλλακτική πρώτη ύλη. Εικόνα 1: Γλυκό Σόργο, Βελτιωμένες ποικιλίες και υβρίδια, ICRISAT πιλοτική καλλιέργεια. Το γλυκό σόργο καλλιεργείται ευρέως στις Ηνωμένες Πολιτείες από το 1852, σήμερα καλλιεργείται κυρίως για την παραγωγή σιροπιού και για την παραγωγή ζωοτροφής. Εκτός από τις χρήσεις αυτές, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοκαυσίμων. Το σιρόπι από γλυκό σόργο χρησιμοποιείται ως: επιτραπέζιο σιρόπι, πρόσθετο στο γάλα, συνοδευτικό στις τηγανίτες και το ψωμί, ως γαρνιτούρα σε σαλάτες και τα παγωτά, γλυκαντικό σε κέικ και μπισκότα, σε φαρμακευτικά σκευάσματα και για στην παραγωγή αλκοόλ. Στην Κίνα παράγουν το "Maotai", το οποίο είναι γνωστό κινέζικο λικέρ που δημιουργείται από την απόσταξη του γλυκού σόργου και η περιεκτικότητα του σε αλκοόλ κυμαίνεται από 35% κατ 'όγκο ως 53%. Στη Μινεάπολη μια εταιρεία παράγει μπύρα χωρίς γλουτένη, γνωστή ως Bard που παράγεται επίσης από γλυκό σόργο. Το γλυκό σόργο ως πρώτη ύλη για την παραγωγή αιθανόλης άρχισε να μελετάται ήδη από το 1970. Χυμός από γλυκό σόργο μπορεί να μετατραπεί σε αιθανόλη χρησιμοποιώντας την ήδη διαθέσιμη συμβατική τεχνολογία ζύμωσης (παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται για την παραγωγή αιθανόλης από χυμό ζαχαροκάλαμου στη Βραζιλία). Η βαγάσση (θρυμματισμένοι μίσχοι), που απομένει με την απομάκρυνση του χυμού, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας. 12 Οδηγός για Εκπαιδευτές 2 3 4 Εικόνα 2: Σιρόπι από γλυκό σόργο i Picture 3: Σιρόπι από γλυκό σόργοii Εικόνα 4: Κινέζικο λικέρ, Maotai Εικόνα 5: Μπύρα από γλυκό σόργοiii Συνήθως, οι ποικιλίες του γλυκού σόργου έχουν χαμηλή απόδοση σε καρπό, αλλά πρόσφατα στην Κίνα και την Ινδία έχουν αναπτυχθεί ποικιλίες με ισορροπημένη παραγωγή καρπού - σακχάρων. Οι ποικιλίες αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για δυο σκοπούς, η συγκομιδή των καρπών να χρησιμοποιηθεί για ανθρώπινη ή ζωική κατανάλωση και τα σάκχαρα από τα στελέχη να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή αιθανόλης. Εναλλακτικά, οι ποικιλίες αυτές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν αποκλειστικά για τη παραγωγή βιοενέργειας, όπου τα σάκχαρα και ο καρπός θα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αιθανόλης. Σε όλες τις ποικιλίες, ο κύριος υδατάνθρακας είναι η σακχαρόζη, με διάφορες ποσότητες σε σάκχαρα και άμυλο. Οι ποικιλίες γλυκού σόργου χαρακτηρίζονται από τη συσσώρευση υψηλών επιπέδων ζυμώσιμων υδατανθράκων (FC) (15-23%) μέσα στους μίσχους. Στο σύνολο οι FC αποτελούνται από τρία βασικά σάκχαρα: Σακχαρόζη (70%), γλυκόζη (20%), και φρουκτόζη (10%), η μεταβολή των ποσοστών αυτών εξαρτάται από την ποικιλία και τις περιβαλλοντικές συνθήκες που επικρατούν. 13 Οδηγός για Εκπαιδευτές Σημειώνεται ότι στις περισσότερες ποικιλίες πετυχαίνεται και δεύτερη κοπή (Εικόνα 6). Η περιεκτικότητα σε σάκχαρα από το αδέλφωμα των μίσχων είναι αρκετά χαμηλότερη από τους μίσχους της πρώτης κοπής. Εικόνα 6: Αδέλφωμα γλυκού σόργου, ICRISAT πιλοτική καλλιέργεια. Επί του παρόντος, υπάρχει ένας περιορισμένος αριθμός ποικιλιών γλυκού σόργου διαθέσιμοι αυτή την στιγμή στο εμπόριο. Τα χαρακτηριστικά της ιδανικής ποικιλίας, για μια συγκεκριμένη τοποθεσία, πρέπει να είναι τα ακόλουθα: (1) παράγωγη υψηλής απόδοσης βιομάζας ανά στρέμμα, (2) ανθεκτικότητα στο πλάγιασμα, (3) υψηλή περιεκτικότητα σε χυμό, (4) υψηλή περιεκτικότητα σε διαλυτά στερεά σάκχαρα, (5) ανθεκτικότητα σε ασθένειες και έντομα, (6) ανθεκτικότητα στην ξηρασία, (7) ανθεκτικότητα στο υπερβολικό νερό, και (8) παραγωγή υψηλής ποιότητας σιρόπι. Οι ποικιλίες διαφέρουν σε μεγάλο βαθμό βάση αυτών των χαρακτηριστικών και με την προσαρμογή τους στις διάφορες εδαφικές και κλιματικές συνθήκες. Οι δαπάνες που συνδέονται με την μεταφορά του γλυκού σόργου στο εργοστάσιο παραγωγής βιοαιθανόλης αποτελούν τον κύριο περιοριστικό παράγοντα για το εάν η παραγωγή βιοαιθανόλης μπορεί να είναι τελικά επικερδής. 14 Οδηγός για Εκπαιδευτές Περιγραφή Βοτανολογίας Το γλυκό σόργο είναι ετήσιο ποώδες φυτό, ανάλογα με την ποικιλία και με δυνατότητα δεύτερης κοπής. Τα στελέχη Τα στελέχη του σόργου είναι παρόμοια με του ζαχαροκάλαμου. Το χαρακτηριστικό αυτό αποτελεί εξαίρεση για την οικογένεια ποωδών, όπου ανήκει το γλυκό σόργο. Τα στελέχη αποτελούνται από ένα μεταβλητό αριθμό εναλλασσόμενων γονάτων και μεσογονατίων. Το ύψος τους κυμαίνεται από 0,5 έως 5 m και το πλάτος της βάσης του στελέχους από 1,5 έως 5 cm. Η κάθετη διατομή του στελέχους αποτελείται από ένα εξωτερικό στέμμα που φέρει πολυάριθμες αγγειακές δέσμες, πυκνά τοποθετημένες. Μέσα σε αυτό το στέμμα υπάρχει μαλακός ιστός που αποτελείται κυρίως από παρεγχυματικούς ιστούς, όπου εμφανίζονται ορισμένα διασκορπισμένα αγγεία. Τα περισσότερα από τα σάκχαρα, κυρίως σακχαρόζη, συσσωρεύονται σε αυτό το τμήμα του φυτού. Τα χαρακτηριστικά κάθε ποικιλίας αλλά και οι συνθήκες καλλιέργειας όπως η διάταξη των φυτών και οι κλιματικές συνθήκες (δηλ. περίοδος φωτός και θερμοκρασία) έχουν μια σημαντική επιρροή στην δυνατότητα ανάπτυξης τέτοιων παραφυάδων. Εικόνα 7: Στελέχη γλυκού σόργου, ICRISAT πιλοτική καλλιέργεια. Εικόνα 8: Καρπός γλυκού σόργου Το γλυκό σόργο αναπτύσσει συνήθως από 7 έως 24 αντιδιαμετρικά τοποθετημένα φύλλα κατά μήκος του στελέχους ανάλογα με την ποικιλία και τον τελικό βαθμό ανάπτυξης. Συνήθως αναπτύσσεται ένα φύλλο ανά κόμβο. Τα φύλλα έχουν ανοιχτό πράσινο χρώμα, παράλληλη διάταξη νευρών, και φέρουν μια μακριά θήκη που αγκαλιάζει το μίσχο και ένα λεπιδοφόρο φύλλο το μήκος του οποίου κυμαίνεται από 30 έως 15 Οδηγός για Εκπαιδευτές 135 εκατ. και πλάτος από 1.5 έως 13 εκατ. Το φύλλο είναι επίπεδο, αν και σε περίπτωση έλλειψης νερού μπορεί να διπλώσει προς τα πάνω, όπως συμβαίνει στον αραβόσιτο. Στόματα διαπνοής συναντώνται και στις δύο πλευρές του φύλλου. Άνθιση Η ταξιανθία είναι φόβη συμπαγής ή αραιή και από τους κόμβους των διακλαδώσεων της εκφύονται τα σταχύδια. Το μήκος της δεν είναι σταθερό και όταν η ταξιανθία είναι πλήρως ανεπτυγμένη, μπορεί να φτάσει τα 60 cm (περιλαμβάνεται το στέλεχος). Κάθε σταχύδιο αποτελείται από δυο λέπυρα και δυο άνθη, το ένα γόνιμο και το άλλο άγονο. Το γόνιμο άνθος αποτελείται από το χιτώνα και τη λεπίδα, τρεις στήμονες και ύπερο. Καρπός Είναι μονός ή καρυόψη με μια κατά προσέγγιση στρογγυλευμένη μορφή και διαφορετικούς χρωματισμούς, ανάλογα με την ποικιλία. Ο καρπός του γλυκού σόργου είναι συνήθως μικρότερος από αυτόν του καρποδοτικού σόργου. Το βάρος χιλίων σπόρων είναι περίπου 21 γραμμάρια, με μια διακύμανση μεταξύ 16-28 γραμμάρια. Σύστημα Ριζών Το σύστημα ριζών είναι τυχαίο με ινώδεις και πλευρικές ρίζες και μπορεί να εκτείνεται μέχρι και 1,5m. Η κύρια ρίζα έχει μορφή που μοιάζει με αυτή της οικογένειας των ποωδών, γερνά πρόωρα και αντικαθίσταται από ρίζες που δημιουργούνται στο υπόγειο μέρος του στελέχους. Επιπλέον, το γλυκό σόργο αναπτύσσει ρίζες-στηρίγματα από τους οφθαλμούς βάσης με παρόμοιο τρόπο όπως ο αραβόσιτος, οι οποίες βοηθούν στην υποστήριξη του στελέχους. Τεχνικές Καλλιέργειας iv,v,vi Για να παρακινηθούν οι τοπικοί αγρότες να καλλιεργήσουν γλυκό σόργο, θα πρέπει να είναι διαθέσιμα σπόροι, ζιζανιοκτόνα και λιπάσματα. Επιλογή γης Μια μεγάλη ποικιλία εδαφών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή γλυκού σόργου αλλά το έδαφος που έχει τα καλύτερα φυσικά χαρακτηριστικά και καλή γονιμότητα παρουσιάζει την καλύτερη δυνατή απόδοση. Σε γενικές γραμμές, τα αμμώδη εδάφη είναι τα καλύτερα για την ανάπτυξη του γλυκού σόργου, ωστόσο, τα εδάφη παράγουν εξαιρετικό γλυκό σόργο όταν εμπλουτιστούν. Τα εδάφη πλούσια σε οργανική ύλη έχουν αρνητική επίδραση στην ποιότητα του παραγόμενου σιροπιού. Το έδαφος πρέπει να έχει καλή αποστράγγιση και το χώμα πρέπει να είναι βαθύ και μέτρια έως καλά στραγγισμένο. Αβαθή εδάφη ή εδάφη με πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε οργανική ύλη μπορεί να είναι ξηρά. Άφθονη υγρασία κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου είναι σημαντική για την καλή απόδοση σε στελέχη και χυμό. Τα αργιλώδη εδάφη συνήθως έχουν μικρή απόδοση παραγωγής και κακής ποιότητας σιρόπι. Το γλυκό σόργο ταιριάζει συνήθως σε πιο διαδεδομένα συστήματα αμειψισποράς. Μπορεί να αναπτυχθεί με επιτυχία μετά από καλλιέργεια καλαμποκιού ή σόγιας. Το όργωμα θα πρέπει να γίνεται νωρίς την άνοιξη, ώστε το έδαφος να αναδομείται πριν από την σπορά του γλυκού σόργου. Το γλυκό σόργο δεν πρέπει να καλλιεργείται σε εκτάσεις που προϋπήρχε καλλιέργεια καπνού. 16 Οδηγός για Εκπαιδευτές Το γλυκό σόργο μπορεί να παραχθεί σε ένα ευρύ φάσμα ειδών εδάφους, αλλά οι αποδόσεις είναι συνήθως υψηλότερες σε βαθιά, καλά στραγγιγμένα εδάφη με καλή γονιμότητα. Το σόργο που παράγεται σε ρηχά εδάφη ή εδάφη με πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε οργανική ύλη μπορεί να είναι πιο ευαίσθητο στην ξηρασία. Αν και το σόργο είναι πιο ανεκτικό στην ξηρασία από πολλές άλλες καλλιέργειες, η άφθονη υγρασία κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου είναι σημαντική για την καλή απόδοση των στελεχών και του χυμού. Προετοιμασία εδάφους Επαρκής προετοιμασία των αγρών απαιτείται για να διευκολυνθεί η ανάπτυξη των φυτών και να αφαιρεθούν τα ζιζάνια με τη χρήση ζιζανιοκτόνων (π.χ. glyphosate). Η προετοιμασία εδάφους γίνεται λαμβάνοντας υπόψη το σύστημα άρδευσης που είναι διαθέσιμο. Το σόργο έχει μια καλή ανταπόκριση στη μέθοδο άρδευσης με στενά και αβαθή αυλάκια που αποτρέπει τον σχηματισμό λιμναζόντων υδάτων. Σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να δημιουργηθούν αυλάκια και αναχώματα στο στάδιο της προετοιμασίας του εδάφους. Σε περίπτωση άρδευσης με τεχνητή βροχή ή σταγονίδια η επιφάνεια του εδάφους ισοπεδώνεται ή διατηρείται επίπεδη. Περίοδος Σποράς Το γλυκό σόργο είναι καλλιέργεια ζεστής περιόδου που ανέχεται την ξηρασία και τις υψηλές θερμοκρασίες καλύτερα από πολλές καλλιέργειες αλλά δεν αναπτύσσεται καλά σε χαμηλές θερμοκρασίες. Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι η αύξηση των σποριόφυτων είναι αργή στις περιπτώσεις όπου το γλυκό σόργο φυτεύτηκε νωρίς, με αποτέλεσμα ο έλεγχος των ζιζανίων να είναι πιο δύσκολος. Απεναντίας η καθυστερημένη φύτευση επιφέρει συχνά χαμηλή συνολική παραγωγή. Η έρευνα δείχνει ότι η καλύτερη περίοδος φύτευσης είναι από τα μέσα Απριλίου μέχρι τα μέσα Μαΐου. Στην Ελλάδα, προτείνεται η φύτευση των σπόρων του γλυκού σόργου δύο εβδομάδες μετά o τη σπορά καλαμποκιού, και ειδικότερα όταν η θερμοκρασία εδάφους είναι 10-12 C. Γενικά η θερμοκρασία για τη σπορά του σόργου πρέπει να είναι υψηλότερη από 10-12 ºC και δεν πρέπει να υπάρχει οποιοσδήποτε κίνδυνος παγετού. Η κατάλληλη υγρασία εδάφους εξαρτάται από τον τύπο εδάφους. Λαμβάνοντας υπόψη το κύκλο ζωής και το γεγονός ότι το στάδιο συγκέντρωσης σακχάρων επηρεάζεται από τις χαμηλές θερμοκρασίες, η σπορά στα μεσογειακά κλίματα πρέπει να εκτελεσθεί αρχές Μαΐου. Η σπορά εκτελείται συνήθως σε σειρές απόστασης στα 0.75m με μια απόσταση 0.10-0.15 m ανά φυτό στη σειρά και βάθος >5 cm. Η δόση των σπόρων εξαρτάται από την ποικιλία και την βλαστική ικανότητα, με το ειδικό βάρος του σπόρου να κυμαίνεται συνήθως από 30 έως 70 σπόρους ανά gr. Πριν από την καλλιέργεια συστήνεται μια δοκιμαστική σπορά. Συνιστάται επίσης η εφαρμογή ζιζανιοκτόνου (π.χ. Gliphosate) για τον έλεγχο των ζιζανίων. Στην Ινδία vii Το γλυκό σόργο σπέρνεται κατά το μήνα Ιούνιο, που συμπίπτει με τους νότιο-δυτικούς μουσώνες και κατά τους μήνες Σεπτέμβριο-Οκτώβριο με τους βορειοανατολικούς μουσώνες και υδατόπτωση από 500 έως 600 χιλιοστά. Κατά την καλλιέργεια δεν είναι επιθυμητές οι υψηλές βροχοπτώσεις καθώς η υψηλή υγρασία του εδάφους ή οι συνεχής βροχές μετά την ανθοφορία μπορεί να παρεμποδίσουν την ανάπτυξη των σακχάρων. Εάν υπάρχει διαθέσιμη άρδευση η σπορά μπορεί να γίνει πριν από τον Ιούνιο, έτσι ώστε η καλλιέργεια να μην αντιμετωπίσει ισχυρές βροχοπτώσεις μετά την ανθοφορία αλλά κατά τη διάρκεια του τελευταίου μισού της καρποφορίας, της περιόδου 17 Οδηγός για Εκπαιδευτές ωρίμανσης. Η σπορά κατά τη διάρκεια της καλοκαιρινής περιόδου μπορεί να οδηγήσει σε χαμηλή απόδοση σε βιομάζα και σάκχαρα. Όλα τα εδάφη που έχουν μεσαίο βάθος (18"και άνω) και καλή αποστράγγιση είναι κατάλληλα. Ανάλογα με το είδος του εδάφους (κόκκινο, μαύρο, αργιλώδη) και το βάθος, οι ανάγκες σε νερό μπορεί να διαφέρουν. Οι ανάγκες σε νερό επηρεάζουν την καταλληλότητα της καλλιέργειας. Άρδευση Το γλυκό σόργο είναι γνωστό για την ανθεκτικότητά του στην ξηρασία και την ικανότητα του να αντιστέκεται μέχρι και για μήνες σε ξηρό κλίμα μέχρι να ξεκινήσουν οι βροχές. Παρ 'όλα αυτά το γλυκό σόργο χρειάζεται υγρασία για την ομοιόμορφη βλάστηση των σπόρων, ως εκ τούτου, συνιστάται εναέρια άρδευση κατ την φύτευση όταν υπάρχει ανεπαρκής υγρασία. Όπως για οποιαδήποτε άλλη αρδευόμενη καλλιέργεια, οι απαιτήσεις άρδευσης του γλυκού σόργου εξαρτώνται από την περιοχή (δηλ. το ισοζύγιο νερού επηρεάζεται από τα ύψη των θερμοκρασιών και των βροχοπτώσεων της περιοχής) καθώς και από το σύστημα άρδευσης που χρησιμοποιείται στη συγκεκριμένη καλλιέργεια. Εκτός αυτού, υπάρχει ο εγγενής παράγοντας των αναγκών της συγκεκριμένης ποικιλίας. Γενικά οι ανάγκες κυμαίνονται μεταξύ 500 και 1.000 mm. Για αρκετές ποικιλίες γλυκού σόργου με συγκεκριμένες ανάγκες υδάτινων πόρων, η αποδοτική χρήση του νερού άρδευσης της καλλιέργειας μειώνεται σε περιπτώσεις περιοχών με περισσότερο διαθέσιμο νερό λόγω βροχοπτώσεων (στην κεντρική Ισπανία έχουν σημειωθεί τιμές νερού των 3.7 3 6.1 kg db/m νερού για την ποικιλία Keller). Το γλυκό σόργο μπορεί να αναπτυχθεί σε συνθήκες ελαφριάς λειψυδρίας αλλά οι αποδόσεις του επηρεάζονται. viii Απόσταση Φυτών Ο συνιστώμενος ρυθμός σποράς είναι 5-8 κιλά ανά εκτάριο για την επίτευξη πυκνότητας πληθυσμού 130,000-150,000 φυτά / εκτάριο. Κατά την φύτευση σε εδάφη με υγρασία, δημιουργούνται αυλάκια με βάθος 10 cm. Οι σπόροι φυτεύονται στο κάτω μέρος και καλύπτονται σε βάθος περίπου 2-3 εκατοστά. Για την φύτευση σε εδάφη με ξηρασία, τα αυλάκια πρέπει να γίνονται τουλάχιστον 15-20 εκατοστά για να είναι σε θέση να κάνουν χρήση της παραμένουσας υγρασίας του εδάφους. Οι σπόροι τοποθετούνται στο κάτω μέρος, αλλά δεν καλύπτονται. Η πίεση του νερού του αρδευτικού σωλήνα θα καλύψει τους σπόρους. Το βάθος φύτευσης πρέπει να είναι μεγαλύτερο στα ελαφριά αμμώδη εδάφη και με μια πιο ρηχή κάλυψη στα αργιλώδη εδάφη. Το ιδανικό ποσοστό για σπορά για τις περισσότερες ποικιλίες είναι 3-4 σπόροι ανά αυλάκι για να επιτευχθεί αποτέλεσμα της τάξης 2-3 φυτά. Φύτευση με μεγαλύτερη απόσταση από 110 εκατοστά μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της απόδοσης. 18 Οδηγός για Εκπαιδευτές Εικόνα 9: Απόσταση καλλιέργειας γλυκού σόργου Προστασία καλλιέργειας Από τα πρώτα στάδια της καλλιέργειας, δηλαδή από τη σπορά μέχρι περίπου όταν η φυτεία έχει ύψος 1 m, το σόργο είναι πολύ ευαίσθητο στον ανταγωνισμό των ζιζανίων. Η χρήση ζιζανιοκτόνου είναι επιβεβλημένη αμέσως μετά την σπορά, καθώς η βλάστηση του σόργου είναι πολύ γρήγορη, η συγκομιδή μπορεί να επηρεαστεί εάν το ζιζανιοκτόνο εφαρμοστεί αργότερα. Εικόνα 10: Γλυκό Σόργο, Ανώτατο Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Θεσσαλονίκης, Ελλάδα 19 Οδηγός για Εκπαιδευτές Η εναλλαγή καλλιεργειών χρησιμοποιείται ευρέως για τον έλεγχο των ζιζανίων στον γλυκό σόργο. Δύο ή τρεις καλλιέργειες μπορεί να χρειαστούν για τον αποτελεσματικό έλεγχο των ζιζανίων σε ορισμένους τομείς. Τα ζιζανιοκτόνα δεν ενδείκνυνται για χρήση σε γλυκό σόργο. Πολυετή αγρωστώδη όπως το «Johnsongrass Bermudagrass» δεν ελέγχονται εύκολα. Τα χωράφια που είναι σε μεγάλο βαθμό μολυσμένα με αυτά τα ζιζάνια πρέπει να φυτευτούν με κάποια άλλη καλλιέργεια. Προστασία καλλιεργειών Τα παράσιτα και οι ασθένειες είναι παρόμοια με αυτές του καλαμποκιού και του ζαχαροκάλαμου στις περιοχές που αυτά καλλιεργούνται εκτεταμένα, όπως στις ΗΠΑ και την Βραζιλία. Κανένα παράσιτο ή ασθένεια δεν έχει παρατηρηθεί στις καλλιέργειες της Κεντρικής Ισπανίας, παρά μόνο περιστασιακή εμφάνιση ξυλοφάγων. Οι κύριες αβιοτικές ζημιές που μπορούν να πλήξουν το γλυκό σόργο είναι το κρύο και το πλάγιασμα των φυτών. 1. Κρύο: Η σωστή επιλογή των ποικιλιών (μήκος κύκλου) και η ημερομηνία σποράς είναι αναγκαία για την πρόληψη ζημιών λόγω κρύου. 2. Πλάγιασμα: Είναι απαραίτητη η σωστή επιλογή των ποικιλιών (ύψος φυτού, διάμετρος στελέχους) όπως επίσης και η σωστή επιλογή της συχνότητας αζωτούχου λίπανσης καθώς και της ημερομηνίας συγκομιδής. 3. Τοποθεσία: Σε χώρους όπου είναι πιθανή η ζημιά λόγω αέρα, συνιστώνται ποικιλίες μικρότερου ύψους με χαμηλότερη πιθανότητα πλαγιάσματος και χαμηλά ποσοστά σε άζωτο. Επιπλέον, προκειμένου να αποφευχθούν οι κίνδυνοι λόγω ανέμου κατά τη διάρκεια του φθινοπώρου είναι καλύτερα να πραγματοποιείται η συγκομιδή όσο το δυνατόν συντομότερα. Οι ασθένειες του γλυκού σόργου ελέγχονται καλύτερα με εναλλαγή καλλιέργειας όπως η σόγια και η φύτευση ποικιλίας σόργου που είναι πιο ανθεκτική σε ασθένειες. Οι ίδιες ασθένειες που επηρεάζουν το σόργο επηρεάζουν και το γλυκό σόργο. Το γλυκό σόργο είναι ευπαθή σε διάφορες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων της ανθράκωσης (αποσύνθεση κόκκινου στελέχους) και σε κάποιους ιούς. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν μυκητοκτόνα για το γλυκό σόργο, οι ασθένειες αυτές πρέπει να ελέγχονται με τη χρησιμοποίηση ανθεκτικών ποικιλιών και με αμειψισπορά. Οι παλαιότερες ποικιλίες είναι πολύ ευαίσθητες σ' αυτές τις ασθένειες και δεν θα πρέπει να φυτεύονται για την παραγωγή σιροπιού. Η ποικιλία Dale είναι ανθεκτική στις περισσότερες ασθένειες. Οι "Keller" και "M81E" είναι ανθεκτικές στην αποσύνθεση του κόκκινου στελέχους (ανθράκωση) αλλά είναι ευαίσθητοι σε ιους. Η "Theis" είναι ανθεκτική στην αποσύνθεση κόκκινου στελέχους και στους ιούς. Για τον έλεγχο των εντόμων θα πρέπει να χρησιμοποιείται ολοκληρωμένη αντιμετώπιση επιβλαβών οργανισμών, περιλαμβάνοντας «αγροτικές, μηχανικές, βιολογικές ή χημικές επιλογές" (Bradley et al., 2009). Τα έντομα είναι συνήθως η χειρότερη απειλή σε συνθήκες ξηρασίας, ενώ τα σκουλήκια προκαλούν τη μεγαλύτερη ζημιά σε σόργο που φυτεύτηκε αργά. Τα περισσότερα ζιζανιοκτόνα είναι κατασκευασμένα για εφαρμογή σε χορτοδοτικό και καρποδοτικό σόργο. Θα πρέπει να διευκρινίζεται από τους κατασκευαστές εαν μπορεί να εφαρμοστεί σε γλυκό σόργο. Σε πιλοτικές καλλιέργειες στο Μισούρι, η «ατραζίνη» και το «metolachor» είχαν καλά αποτελέσματα στον έλεγχο των ζιζανίων. Πριν τη φύτευση, ο σπόρος είχε υποστεί κατεργασία με προστατευτικό ζιζανιοκτόνο «fluxofenin» για την ελαχιστοποίηση της ζημίας των καλλιεργειών. 20 Οδηγός για Εκπαιδευτές Λίπανση Όπως άλλες καλλιέργειες, έτσι και το γλυκό σόργο χρειάζεται επαρκή θρεπτικά συστατικά για την καλή απόδοση της παραγωγή. Θα πρέπει να γίνονται δοκιμές του εδάφους για τον προσδιορισμό της ανάγκης σε ασβέστη, φώσφορο, κάλιο, ασβέστιο και μαγνήσιο. Η δόση της λίπανσης εξαρτάται από την εδαφολογική γονιμότητα και την επιθυμητή παραγωγικότητα. Στα μεσογειακά κλίματα, όπου η εδαφολογική γονιμότητα είναι πολύ χαμηλή ως μέτρια, οι ανάγκες λίπανσης είναι περίπου: 10-15 kg N, 6-10 kg P2O5 και 6-10 K20 ανά στρέμμα. Συνίσταται το άζωτο να εφαρμόζεται δύο φορές: πριν την σπορά και 20-30 ημέρες μετά την αρχή της ανάπτυξης του φυτού. Το λίπασμα εφαρμόζεται στο κάτω μέρος του αυλακιού πριν την τοποθέτηση των σπόρων. Επιπρόσθετες Ενέργειες (21 μέρες μετά το φύτεμα). Αν χρησιμοποιείται "θειικό αμμώνιο" (21-0-0): Το ποσοστό πρέπει να είναι 23-24 g/m σε διάστημα 100 εκατοστά, ενώ 18g/m σε απόσταση 75 cm. Αν χρησιμοποιείται "ουρία": 11-12g/m σε διάστημα 100 εκατοστά και 8-9g/m σε απόσταση 75 cm. Το άζωτο έχει την μεγαλύτερη συμβολή στην απόδοση και κατά πάσα πιθανότητα απαιτείται στα περισσότερα εδάφη. Πρακτικές γονιμοποίησης μπορούν επίσης να επηρεάσουν την ποιότητα του σιροπιού. Το γλυκό σόργο είναι ένα από τα πιο ευαίσθητα φυτά για καλλιέργεια σε όξινα εδάφη. Πριν από τη φύτευση γλυκού σόργου, βεβαιωθείτε ότι το pH του εδάφους είναι μεγαλύτερο από 6,0. Λάιμ (lime) πρέπει να εφαρμοστεί σε εδάφη με pH κάτω από 6,0 για να διορθωθεί η οξύτητά τους. Υπερβολικές ποσότητες αζώτου μειώνουν την ποιότητα του σιροπιού. Έτσι, δεν πρέπει να ξεπερνιούνται οι συνιστώμενες ποσότητες και όλες οι παρεμβάσεις θα πρέπει να γίνονται πριν η καλλιέργεια φτάσει σε ύψος 0.8m. Όταν το γλυκό σόργο καλλιεργείται αμέσως μετά από την καλλιέργεια ψυχανθών, ο ρυθμός εφαρμογής αζώτου μπορεί να μειωθεί ή να εξαλειφθεί χωρίς να υπάρξει ζημία στην απόδοση. Αποφύγετε την καλλιέργεια σόργου σε εδάφη όπου υπάρχουν απόβλητα πτηνοτροφείων, καθώς το επίπεδο αζώτου στο έδαφος θα είναι υπερβολικό. Συγκομιδή Η συγκομιδή πραγματοποιείται όταν φθάνει η συγκέντρωση βιομάζας και σακχάρων στην αιχμή της. Ο βέλτιστος χρόνος συγκομιδής είναι συνήθως μετά από την ανάπτυξη της ταξιανθίας δεδομένου ότι η υψηλότερη συγκέντρωση σακχάρων συμβαίνει μετά την άνθηση. Προφανώς η ακριβής στιγμή εξαρτάται από την ποικιλία και τις κλιματικές συνθήκες. Συστήνεται ο συχνός προσδιορισμός της συγκέντρωσης σακχάρων στα στελέχη μετά το στάδιο της άνθισης, αν αυτό είναι δυνατό, τουλάχιστον το πρώτο έτος καλλιέργειας της ποικιλίας προκειμένου να καθοριστεί η απόδοσή της. Η συγκομιδή γλυκού σόργου αφορά τους μίσχους, δεδομένου ότι τα σάκχαρα του φυτού συγκεντρώνονται εκεί. Επομένως ο τρόπος με τον οποίο εκτελείται η συγκομιδή, είναι με την κοπή των στελεχών στη βάση τους και την απόρριψη των φύλλων. 21 Οδηγός για Εκπαιδευτές Εικόνα : Συγκομιδή γλυκού σόργου Τα στελέχη πρέπει να μεταφερθούν στην μονάδα σύνθλιψης, το νωρίτερο δυνατό, καθώς με την πάροδο του χρόνου μειώνεται η περιεκτικότητα τους σε σάκχαρα. Σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να συνθλίβονται μέσα σε 48 ώρες αλλιώς η περιεκτικότητα σε σάκχαρα μειώνεται δραστικά. Υπάρχουν διάφορες μελέτες για τη μηχανοποίηση της συγκομιδής γλυκού σόργου. Μερικά από τα μηχανήματα που χρησιμοποιούνται είναι: θεριζοαλωνιστικές μηχανές ζαχαροκάλαμου, θεριστικές μηχανές που τεμαχίζουν και δεματιάζουν τα στελέχη και ενσιρωκοπτικές μηχανές. Στις ΗΠΑ, για την συγκομιδή του σόργου χρησιμοποιούνται οι μηχανές που χρησιμοποιούνται και για την συγκομιδή του καλαμποκιού, η παραγωγή όμως θα πρέπει να παραδίδεται αμέσως στο εργοστάσιο βιοαιθανόλης για την επεξεργασία των στελεχών. Αυτή είναι μια βολική μέθοδος, διότι συμβατικά μηχανήματα χρησιμοποιούνται και ως εκ τούτου, το κόστος λειτουργίας είναι χαμηλό. Το κύριο μειονέκτημα είναι ο υψηλός κίνδυνος απώλειας των σακχάρων. Η καλύτερη ποιότητα σιροπιού παράγεται όταν η συγκομιδή γίνεται στο στάδιο της ωρίμασης ή στο πρώιμο στάδιο. Γενικά το ποσοστό σακχαρόζης και σιροπιού αυξάνεται καθώς το στέλεχος περνάει από το στάδιο της ωρίμανσης στο πρώιμο στάδιο. Για την παραγωγή υψηλής ποιότητας σιροπιού, οι περισσότερες ποικιλίες πρέπει να συγκομίζονται όταν ο σπόρος είναι στο πρώιμο στάδιο. Άριστης ποιότητας σιρόπι μπορεί να παραχθεί και χωρίς την αφαίρεση των φύλλων. Ωστόσο, τα στελέχη δεν πρέπει να συνθλίβονται, εάν τα φύλλα είναι ακόμα υγρά. Συνίσταται καθυστέρηση σύνθλιψης για 3 έως 5 ημέρες. Η καθυστέρηση αυτή θα επιτρέψει τα φύλλα να στεγνώσουν, τα στελέχη να χάσουν λίγο νερό, και φυσικά τα ένζυμα στο στέλεχος να μετατρέψουν επιπλέον σακχαρόζη. Επειδή ο χυμός δεν μπορεί να διατηρηθεί για μεγάλα χρονικά διαστήματα χωρίς να χαλάσει, η μετατροπή του σε σιρόπι αποτελεί μια εναλλακτική λύση. Μετά τη συγκομιδή Παρά το γεγονός ότι το γλυκό σόργο είναι μια ενδιαφέρουσα καλλιέργεια για τη βιοαιθανόλη ακόμη και στα εύκρατα κλίματα, έχει σημειωθεί μόνο μικρή πρόοδος στη διείσδυση αυτής της καλλιέργειας στη γεωργία. Ένας από τους λόγους είναι το μικρό χρονικό διάστημα που μεσολαβεί μεταξύ σποράς και συγκομιδής. Η περιεκτικότητα σε υγρασία στη συγκομιδή είναι πολύ υψηλή (70- 22 Οδηγός για Εκπαιδευτές 80%) και οι θερμοκρασίες κατά το χρόνο συγκομιδής είναι ήπιες. Μετά λοιπόν από την κοπή ή τον τεμαχισμό, αρχίζει η απώλεια χυμού. Επιπλέον η αλλοίωση των σακχάρων (ανεπιθύμητες ζυμώσεις) ενεργοποιείται πολύ γρήγορα λόγω της υψηλής υγρασίας και της υψηλής συγκέντρωσης εύκολα ζυμώσιμων σακχάρων. Για να αποτραπούν οι ζυμώσεις, το γλυκό σόργο πρέπει να συγκομιστεί γρήγορα και η παραχθείσα συγκομιδή πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία στις σχετικές εγκαταστάσεις άμεσα. Στα εύκρατα κλίματα (π.χ. μεσογειακά κλίματα) η περίοδος συγκομιδής μειώνεται καθώς οι καιρικές συνθήκες μπορεί να οδηγήσουν σε ζημιές λόγω κρύου, πλαγιάσματος ή απώλειας σακχάρων. Με άλλα λόγια, το πρόβλημα είναι ο αντίκτυπος της υψηλής εποχικότητας αυτής της καλλιέργειας στην παραγωγή και στη βιομηχανική διαδικασία. Διάφορα μέτρα έχουν προταθεί για να αποτρέψουν τα προαναφερθέντα προβλήματα. Ένα από αυτά είναι να καλλιεργούνται ποικιλίες διαφορετικού μήκους κύκλου (από μικρό έως μεγάλο κύκλο ζωής) ή να συνδυαστούν διάφορες καλλιέργειες φυτών που σχετίζονται με την παραγωγή σακχάρων ώστε να αυξηθεί η περίοδος συγκομιδής & επεξεργασίας. Ένα άλλο μέτρο είναι να εξαχθεί ο χυμός των στελεχών, να επεξεργασθεί και να παραχθεί σιρόπι. Εικόνα 11: Συγκομιδή γλυκού σόργου, TOMMASO GUICCIARDINI/SCIENCE PHOTO LIBRARY Εικόνα 12: Θερισμός γλυκού σόργου με θεριζοαλωνιστική μηχανή, στην Φλόριντα http://www.treepower.org/sweetsorghumpictures/main.html 23 Οδηγός για Εκπαιδευτές Ποικιλίες Γλυκού Σόργου ix Η επιλογή της ποικιλίας είναι εξαιρετικά σημαντική για να λάβει κανείς μια καλή παραγωγή. Οι ποικιλίες με μεγάλο κύκλο ζωής είναι συνήθως παραγωγικότερες απ’ ότι αυτές με σύντομο κύκλο ζωής. Εντούτοις, σε μερικές τοποθεσίες, οι ποικιλίες μεγάλων κύκλων δεν ενδείκνυται, επειδή οι θερμοκρασίες πρέπει να είναι υψηλές καθ’ όλη τη διάρκεια του κύκλου, για να γίνει πλήρης εκμετάλλευση των δυνατοτήτων της ποικιλίας. Στα μεσογειακά κλίματα, αυτός ο όρος σημαίνει ότι η θερμοκρασία πρέπει να είναι ήπια ή θερμή το Σεπτέμβριο. Ποικιλίες μικρού κύκλου: η διάρκεια του κύκλου αυτών των ποικιλιών, στα μεσογειακά κλίματα, είναι περίπου 70 έως 90 ημέρες, από το φύτρωμα έως την άνθηση. Για παράδειγμα, οι ποικιλίες με την ονομασία Mer 60-2, Mer 78-13 Soave, Atlas, Madhura. Ποικιλίες μεγάλου κύκλου: Μπορεί να χρειαστούν περίπου 110 ημέρες από το φύτρωμα έως την άνθηση. Για παράδειγμα, οι ποικιλίες με την ονομασία Keller, Dale, Wray. Μερικές από τις πιο σημαντικές ποικιλίες γλυκού σόργου που κυκλοφορούν σε διεθνές επίπεδο είναι το Rio, Dale, Brandes, Theis, Roma, Vani, το Ramada και Keller. Τα υβρίδιο Madhura αναπτύχθηκε από το “Ινστιτούτο Αγροτικών Ερευνών Nimkar, Phaltan, Maharashtra”. Η Dale είναι μια ενδιάμεση ποικιλία που αναπτύχθηκε στις ΗΠΑ. Οι σπόροι είναι μικροί, κοκκινωποί καφέ, και φυτρώνουν εύκολα. Η ποικιλία είναι ανθεκτική στην ανθράκωση των φύλλων και στην σήψη του στελέχους. Τα στελέχη είναι μεσαίου μεγέθους, έχουν όρθια ανάπτυξη και παράγουν άριστης ποιότητας σιρόπι. Η Della, είναι μια ενδιάμεση ποικιλία με καλή αντοχή στις ασθένειες, αναπτύχθηκε από τον Μπομπ Χάρισον, Πολυτεχνείο της Virginia, και κυκλοφόρησε τον Δεκέμβριο του 1991. Η Della ωριμάζει περίπου μία εβδομάδα νωρίτερα από την Dale και περίπου 6 ημέρες αργότερα από την Drip. Η Della είναι υβρίδιο της Dale με προγενέστερη ημερομηνία λήξης. Είναι ανθεκτικό στην ανθράκωση και είναι μετρίως ευαίσθητος σε επιθέσεις βακτηρίων. Η Della επηρεάζεται τόσο από την τοποθεσία όσο η Dale και είναι ευμετάβλητη στο ύψος των φυτών. Παράγει παρόμοιας ποιότητα σιρόπι με την Dale. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα είναι ότι η Della ωριμάζει μία εβδομάδα νωρίτερα από την Dale. Η ποικιλία Brandes κυκλοφόρησε το 1968 στις ΗΠΑ. Πρόκειται για μια όψιμη ποικιλία με εξαιρετικό ριζικό σύστημα και σκληρά στελέχη που συνήθως αναπτύσσονται όρθια. Είναι ανθεκτική στην ανθράκωση των φύλλων και την σήψη του στελέχους. Παράγει καλής ποιότητας σιρόπι, αλλά είναι πιο ευαίσθητη στην ξηρασία από ορισμένες ποικιλίες. Ο σπόρος είναι μικρός και λευκός και έχει καλή βλαστική ικανότητα. Η Georgia Blue Ribbon, είναι μια ποικιλία αβέβαιης προέλευσης, αναπτύσσεται δύσκολα και είναι ευαίσθητη στην πλειοψηφία των ασθενειών που προσβάλουν το γλυκό σόργο. Τα στελέχη είναι μικρότερα και πιο ζουμερά από εκείνα της Tracy. Η ποιότητα του σιροπιού είναι εξαιρετική. Ο σπόρος είναι μεσαίου μεγέθους και καφέ. Ωριμάζει περίπου στον ίδιο χρόνο με την Tracy. Η Honey είναι μια ποικιλία που καλλιεργείται από το USDA πριν το 1900. Καλείται επίσης Honey Drip και Texas Seeded Ribbon. Παράγει επίσης εξαιρετικής ποιότητας σιρόπι, αλλά είναι πιο επιρρεπείς σε σοβαρές ασθένειες. Ωριμάζει λίγες μέρες αργότερα από την Tracy. Η Texas Seeded RibbonSimon είναι μια πολύ πρώιμης ωρίμανσης ποικιλία, άγνωστης προέλευσης. Ωριμάζει 7 ημέρες νωρίτερα από ό, τι η Drip. Έχει ένα αρκετά μικρό στέλεχος, χαμηλή απόδοση σε 24 Οδηγός για Εκπαιδευτές χυμό, και είναι ευαίσθητη στις περισσότερες ασθένειες σόργου. Το μόνο πλεονέκτημα για την Simon είναι ότι στο Κεντάκι είναι κατάλληλη για φύτευση όπου η Drip δεν ωριμάζει. Η Simon είναι καλύτερα προσαρμοσμένη στις περιοχές βόρεια του κέντρου της Ιντιάνα και του Οχάιο. Έχει καλές επιδόσεις στο Ουισκόνσιν, στη Μινεσότα και στη Νέα Υόρκη. Παράγει υψηλής ποιότητας σιρόπι. Η Sugar Drip είναι μία πρώιμη ποικιλία άγνωστης προέλευσης. Είναι πολύ ευαίσθητη σε πολλές ασθένειες. Οι σπόροι είναι μεσαίου μεγέθους και καφέ. Αυτή η ποικιλία είναι μία από τις πρώτες ποικιλίες που ωριμάζουν στα Νότια, και γι 'αυτό είναι χρήσιμη για την πρώιμη παραγωγή σιροπιού. Θα πρέπει να συγκομίζεται νωρίτερα από άλλες ποικιλίες, επειδή είναι ευαίσθητη στις ασθένειες. Η Theis είναι μια ποικιλία που αναπτύχθηκε στις ΗΠΑ, Meridian, Μισισιπή, και κυκλοφόρησε το 1974. Ωριμάζει αργά παρόμοια με την Brandes και την Wiley. Η Theis μπορεί να φτάσει σε ύψος τα 12 έως 16 πόδια, αλλά έχει καλή αντοχή. Παρουσιάζει μεγάλο καφέ σπόρο. Η ποιότητα του σιροπιού είναι συνήθως εξαιρετική. Είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στην ανθράκωση των φύλλων και στη σήψη του στελέχους, έχει μέτρια αντίσταση στον περονόσπορο και είναι ανεκτική ως προς τον ιό νάνο. Η Tracy είναι μία πρώιμη ποικιλία που αναπτύχθηκε από το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ και κυκλοφόρησε το 1953. Μπορεί να φτάσει σε ύψος τα 9 έως 12 πόδια κάτω από ιδανικές συνθήκες και έχει τη δυνατότητα αδελφώματος. Η ποιότητα του σιροπιού μπορεί να είναι εξαιρετική, αλλά υπό ορισμένους όρους, ο χυμός μπορεί να περιέχει περισσότερο άμυλο απ’ ότι χρειάζεται για τον σωστό βρασμό. Η Tracy είναι ευαίσθητη στην ανθράκωση των φύλλων, την κόκκινη σήψη και τη σκουριά. Παράγει υψηλής παραγωγικότητας στελέχη, αλλά η απόδοση σιροπιού ανά τόνο στελέχους είναι χαμηλή. x Άλλα είδη υβριδίων : Asgrow A571: Μεσαίου ύψους, μεσαία δύναμη στελέχους Dyna Gro 751B: Ψηλό, μεγάλη δύναμη στελέχους, FFR322: Μεσαίου ύψους, Garst 5515: Μεσαίου ύψους, μέση δύναμη στελέχους Golden Acres 444E: Μεσαίου ύψους, καλή δύναμη στελέχους, Pioneer 83G66: Μεσαίου ύψους, μέση δύναμη στελέχους, καταλληλότερα για ελαφριάς υφής εδάφη, αντίσταση στην ανθράκωση των φύλλων Southern States SS-800: Μικρό ύψος, , ανοχή σε «MDMV» και «greenbug biotype C» Terral TV-9421: Μεσαίου ύψους, καλή δύναμη στελέχους, καταλληλότερα για ελαφριάς υφής εδάφη, ευαίσθητα σε ανθράκωση Terral TV-1050: Μεσαίου ύψους, ικανοποιητική δύναμη στελέχους, καταλληλότερα για αργιλώδη εδάφη, συνθήκες ξηρασίας Terral TV96H81(formerly TVX00981): Ψηλό, ικανοποιητική δύναμη στελέχους, Triumph 82-G: Μεσαίου ύψους, καλή δύναμη στελέχους, κατάλληλη για τους περισσότερους τύπους εδαφών, ευαίσθητο στη σήψη Ο πίνακας 1 παρέχει στοιχεία σχετικά με διάφορες ποικιλίες γλυκού σόργου ανάλογα με τον αριθμό των ημερών μέχρι τη ωρίμανσή τους. Ποικιλία Γ.Σ. Μέρες Ύψος (m) 25 Οδηγός για Εκπαιδευτές Simon Sugar Dip Rox Orange Umbrella Della KNMorris Dale Keller Top 76-6 Theis M81E Grassl (MN1500 100 105 106 112 114 115 120 125 130 135 135 150 1.8-2.2 2.2-2.4 2.4-2.7 2.4-3.0 2.7-3.5 3.0-3.7 2.7-3.5 2.7-3.5 2.7-3.5 2.7-3.5 2.7-3.5 2.7-3.5 Πίνακας 1: Ποικιλίες γλυκού σόργου ανάλογα με τον αριθμό ωρίμανσής τους Ο Πίνακας 2 παρουσιάζει τους βαθμούς Brix (περιεκτικότητα σε σάκχαρα) & άλλα αγρονομικά χαρακτηριστικά ορισμένων ποικιλιών γλυκού σόργου. Ποικιλία Dale Della Wray Rio M81E Theis Sugar Dip Brandes N. Sugar Cane Roma Top 76-6 Grassl/MN1500 Keller Norkan N100 Rox Orange G.Blue Ribbon Simon Sumac Rex Honey Minnesota Amber Μέρες για άνθηση Ύψος φυτού (cm) 100 78 79 90 110 111 82 110 85 98 110 118 99 68 79 67 71 63 72 85 78 68 288 270 216 324 374 348 236 276 218 280 302 288 304 172 230 194 206 198 200 210 222 174 Τιμή Brix 17.1 17 19 17.8 14.6 12.9 17.7 14 19.8 17.7 13.8 15.1 16 17.3 17.2 15 14.3 17.3 17.6 17.3 14.6 14 Υγρό Στέλεχος (g/stalk) Στεγνό Στέλεχος (g/stalk) Υγρασία Στελέχους 831 878 383 579 1173 1026 810 695 562 813 840 936 1042 348 623 390 487 415 498 390 482 305 241 292 132 193 306 263 241 197 208 249 218 277 323 108 203 121 149 135 146 132 153 109 71.0% 66.7% 65.5% 66.7% 73.9% 74.4% 70.2% 71.7% 63.0% 69.4% 74.0% 70.4% 69.0% 69.0% 67.4% 69.0% 69.4% 67.5% 70.7% 66.2% 68.3% 64.3% % Βλάστηση μετά από 10μέρες 80.0% 80.0% 82.0% 90.0% 62.0% 31.0% 71.0% 43.0% 21.0% 92.0% 36.0% 60.0% 78.0% 96.0% 95.0% 75.0% 50.0% 75.0% 30.0% 32.0% 71.0% 55.0% Πίνακας 2: Brix (περιεκτικότητα σε σάκχαρα) και άλλες χαρακτηριστικές αγρονομικές τιμές του γλυκού σόργου ανά ποικιλία, Πηγή: Δρ. Ismail Dweikat, University of Nebraska, USA Προοπτική απόδοσης xi Για την εκτίμηση του περιεχομένου των σακχάρων στο χυμό, χρησιμοποιείται ένα ο σακχαρόμετρο,( Brix (%)). Θα πρέπει να χρησιμοποιείται ένα μοντέλο που αντισταθμίζει αυτόματα ο τη θερμοκρασία. Τιμές του Brix 14 έως 20 θεωρούνται ικανοποιητικές για τη συγκομιδή. 26 Οδηγός για Εκπαιδευτές Προφανώς, όσο μεγαλύτερη είναι η περιεκτικότητα σε σάκχαρα στα στελέχη, τόσο μεγαλύτερη είναι η δυνατότητα απόδοσης αιθανόλης. Στον Πίνακα 3 και Πίνακα 4 παραθέτονται στοιχεία σχετικά με διάφορες ποικιλίες γλυκού σόργου ανάλογα με τις αποδόσεις τους. Μονάδες mt/ha mt/ha mt/ha l/ha kg/ha Φρέσκα υλικ Στελέχη Ζυμώσιμα Σάκχαρα Αιθανόλη Σπόροι Theis 125 95 10.6 6,159 6,674 M-81E 128 89 9.6 5,607 6,213 Wray 106 76 10.3 5,981 1,426 Keller 107 76 10.5 6,131 1,960 Brandes 89 62 6.4 3,696 3,500 Rio 82 52 6.2 3,617 2,866 Πίνακας 3: Ποικιλία – Μονάδες Μέτρησηςxii Ποικιλίες Northrup King 301 Rox Orange Northrup King 405 Keller Dale Northrup King 8361A M81E Northrup King 8361 LSD (.05) Σύνολο Ξυρού (ton/a) Ποσοστό στελέχους 1 % Υγρασία Στελέχου ς% Brix 2 Απόδοση Ζυμώσιμων 3 Υδατανθράκων (ton/a) Υπολογισμένη 4 αιθανόλη (gal/ a) Stalk 5 lodging (%) 9.4 52 68 13.2 1.81 247 47 10.6 46 75 10.3 1.84 250 33 11 60 70 7.3 1.25 170 70 10.1 10.0 70 70 72 74 13.4 12.3 2.96 3.00 403 408 97 98 11.7 67 70 8.9 1.85 252 72 10 66 73 12.7 2.83 385 96 13.1 68 73 7.4 1.96 267 93 1.5 3 3 1.7 0.49 66 18 Πίνακας 4: Διαφορές ποικιλιών σε τελικές αποδόσεις βιομάζας, ποσοστό στελέχους, υγρασία στελέχους, Brix, ζυμώσιμη απόδοση υδατανθράκων, απόδοση αιθανόλης, καλλιέργειες Waseca, MN, 1987. xiii 1. 2. Ξηρή βάση. Υποθέτοντας 2.5 gal αιθανόλης/bu κόκκου καλαμποκιού και 14.7 lb ζυμώσιμοι υδατάνθρακες/gal αιθανόλης. Διετής μελέτη που διεξήχθη στη Βόρεια Ελλάδα, είχε σαν στόχο να εκτιμηθεί η παραγωγικότητα (βιομάζα, χυμός, σάκχαρα και συνολική θεωρητική απόδοση αιθανόλης) τεσσάρων ποικιλιών γλυκού σόργου (Sugar graze, Μ-81Ε, Urja και Topper-76 -6), μία ποικιλία καρποδοτικού σόργου (KN300) και μία ποικιλία χορτοδοτικού σόργου (Susu) οι οποίες μπορούν να καλλιεργηθούν και σε μεσογειακό κλίμα. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης έδειξαν ότι το γλυκό σόργο παρέχει επαρκείς αποδόσεις ακόμα και όταν μεγαλώσει κάτω από υψηλές τιμές αλάτων του εδάφους και με μειωμένη άρδευση. Αποδείχθηκε ότι το γλυκό σόργο μπορεί να παράγει επαρκείς ποσότητες χυμού, ακόμη και αν τα φυτά λαμβάνουν το 50-75% του νερού που προορίζεται για το σόργο. Ως εκ τούτου, το γλυκό σόργο αποτελεί μια βιώσιμη καλλιέργεια, ως εναλλακτική πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοαιθανόλης υπό αυξημένη ποσότητα αλάτων και συνθήκες μειωμένης άρδευσης, ειδικά σε ημι-αλατούχα εδάφη και ημίξηρες περιοχές της Μεσογείου σε περιοχές όπου το νερό 27 Οδηγός για Εκπαιδευτές άρδευσης είναι περιορισμένο κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης των καλλιεργειών. Ο ακόλουθος πίνακας δείχνει τα αποτελέσματα Άλατα -1 (dS m ) Άρδευση (mm) Ποικιλία Φρέσκια Βιομάζα -1 (Mg ha ) Ξηρή Βιομάζα -1 (Mg ha ) Χυμός (Mg -1 ha ) Brix (%) Σύνολο Σακχάρων -1 (Mg ha ) Θεωρητική Αιθανόλη -1 (L ha ) 3.2 120 Sugar graze 49.9 16.1 14.3 13.2 1.47 3591 M-81E 61.2 23.7 22.5 10.2 1.75 3354 Urja 48.4 15.8 13.9 12.1 1.33 3225 Topper-76-6 35.5 13.0 14.0 11.1 1.15 2087 Suzu 23.5 9.3 4.2 11.2 0.37 1433 KN-300 38.5 11.5 7.5 11.9 0.68 2451 Επίδραση Άρδευσης 210 42.8 14.9 12.7 11.6 1.13 2690 Sugar graze 88.6 27.6 28.3 13.5 2.98 6528 M-81E 86.5 31.0 30.2 11.5 2.71 5447 Urja 97.3 33.5 34.4 14.4 3.86 7620 Topper-76-6 78.4 27.1 29.1 11.4 2.60 4926 Suzu 30.4 10.9 6.0 11.5 0.54 1913 KN-300 47.2 13.8 10.1 10.2 0.80 2615 71.4 24.0 23.0 12.1 2.25 4842 57.1 19.4 17.9 11.9 1.69 3766 Sugar graze 40.8 12.6 12.2 13.1 1.25 2909 M-81E 43.2 16.4 12.3 10.1 0.95 2375 Urja 39.6 13.3 10.8 11.4 0.95 2454 Topper-76-6 26.9 11.7 9.8 11.2 0.82 1598 Suzu 18.7 7.2 2.7 12.5 0.26 1264 KN-300 29.7 9.0 5.3 11.8 0.47 1850 Επίδραση Άρδευσης Επίδραση Αλάτων 6.9 120 Επίδραση Άρδευσης 210 Επίδραση Άρδευσης 33.2 11.7 8.9 11.7 0.78 2075 Sugar graze 67.2 20.5 20.5 13.2 2.13 4870 M-81E 60.4 20.9 20.9 10.6 1.78 3626 Urja 54.6 18.5 17.1 13.1 1.79 3982 Topper-76-6 47.8 15.0 16.0 11.7 1.51 3246 Suzu 19.9 8.1 2.9 11.7 0.27 1271 KN-300 36.6 10.3 8.0 10.2 0.64 2031 47.8 15.6 14.2 11.8 1.35 3171 Επίδραση Αλάτων 40.5 13.6 11.5 11.7 1.07 2623 CV, % 18.0 18.1 20.8 8.9 21.0 18.9 28 Οδηγός για Εκπαιδευτές Πίνακας 5: Αποδόσεις φρέσκιας & ξηρής βιομάζας, αποδόσεις σε χυμό, Brix, τη συνολική ποσότητα σακχάρων και θεωρητικές αποδόσεις σε αιθανόλη. Πηγή: Γλυκό σόργο για την παραγωγή βιοκαύσιμων σε αλατούχα εδάφη και με μειωμένη άρδευση, Ιωάννης Βασιλακόγλου, Κίτσιος Δήμας, Νικήτας Καραγιαννίδης, Θωμάς Γάτσης. Προγράμματα αναπαραγωγής Το γλυκό σόργο έχει μελετηθεί ως εναλλακτική καλλιέργεια για σάκχαρα / παραγωγή αιθανόλης στις εύκρατες περιοχές, από το τέλος του δέκατου ένατου αιώνα. Τα προγράμματα αναπαραγωγής αποσκοπούν στην μελέτη διαφόρων χαρακτηριστικών του φυτού στην, βελτίωση των αποδόσεων σε σάκχαρα και βιομάζα, αλλά και την πρόληψη διαφόρων ασθενειών κα. Αυτήν την περίοδο, πραγματοποιούνται ανάλογες μελέτης αναπαραγωγής γλυκού σόργου στα πλαίσια του ευρωπαϊκού έργου SWEETFUEL, με την υποστήριξη της Ευρωπαϊκής Επιτροπής (7ο Πρόγραμμα Πλαίσιο). Ποιο συγκεκριμένα μελετάται η προσαρμοστικότητα του γλυκού σόργου σε περιβάλλον ελεγχόμενης θερμοκρασίας, σε περιβάλλον που εμφανίζει ξηρασία και σε εδάφη χαμηλής γονιμότητας. To σόργο είναι ένα φυτό κατάλληλο για καλλιέργεια σε εκτάσεις που βρίσκονται σε ημι-άνυδρες και ημι-υγρές περιοχές υποτροπικού και τροπικού κλίματος, όπως είναι οι υγρές σαβάνες. Η οξύτητα του εδάφους και η τοξικότητα που σχετίζεται με το αλουμίνιο είναι σημαντικά εμπόδια σε αυτές τις περιοχές. Τα προγράμματα αναπαραγωγής, σκοπεύουν κυρίως στο να οδηγήσουν σε βελτίωση της γενετικής ανοχής σε αυτούς τους περιορισμούς, που θα μπορούσε να οδηγήσει σε υψηλότερες αποδόσεις βιομάζας, μεγαλύτερες ποσότητες χυμού και περιεκτικότητα σακχάρων. Και αυτοί οι στόχοι περιλαμβάνονται στο έργο SWEETFUEL με τις εμπειρίες να προέρχονται από χώρες όπως η Βραζιλία ή η Νότιος Αφρική 29 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΣΑΚΧΑΡΩΝ Ένα εργοστάσιο βιοαιθανόλης, που επεξεργάζεται αποκλειστικά γλυκό σόργο ως πρώτη ύλη, πρέπει να εξασφαλίσει πρώτη ύλη για την λειτουργία του καθ’όλη τη διάρκεια του έτους. Τα στελέχη του γλυκού σόργου περιέχουν ζυμώσιμα σάκχαρα, κυρίως σακχαρόζη και έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία. Μετά τη συγκομιδή, τα επίπεδα των σακχάρων μπορεί να μειωθούν πολύ γρήγορα ανάλογα με τις κλιματολογικές συνθήκες και η υποβάθμιση αυτή πρέπει να αποτραπεί. Οι ερευνητές Eiland, Clayton, and Bryanxiv διαπίστωσαν ότι το γλυκό σόργο (ποικιλία: Wray) έχασε περίπου το ήμισυ της περιεκτικότητας του σε σάκχαρα μέσα σε 8 ημέρες, με περίπου 14% των ολικών ζαχάρων να έχουν χαθεί την πρώτη ημέρα, ενώ οι ερευνητές: Daeschel, Mundt και McCarty διαπίστωσαν ότι ο φρεσκοστυμμένος χυμός γλυκού σόργου αλλοιώθηκε μέσα σε 5 έως 12 ώρες υπό θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η καλύτερη λύση για τη διατήρηση των επιπέδων των σακχάρων είναι η μετατροπή του χυμού σε σιρόπι (διαδικασία συγκέντρωσης/συμπύκνωσης). Αυτή η διαδικασία αυξάνει την οσμωτική πίεση μέσα στο υγρό και αποφεύγεται έτσι οποιαδήποτε βακτηριακή ανάπτυξη. Η διαδικασία της συμπύκνωσης είναι η στρατηγική που έχει επιλεγεί και από το ευρωπαϊκό μοντέλο του έργου "Sweethanol», για την διατήρηση των σακχάρων και για την προμήθεια των εργοστασίων βιοαιθανόλης. Αυτή η ενότητα παρουσιάζει δύο περιπτώσεις τροφοδοσίας του εργοστασίου: η πρώτη αφορά την μεταφορά απευθείας σιροπιού στην κεντρική μονάδα παραγωγής βιοαιθανόλης και ο δεύτερη αφορά την μεταφορά των στελεχών του γλυκού σόργου και την εξαγωγή του χυμού στην μονάδα παραγωγής βιοκαυσίμου. Εικόνα 13: Σιρόπι γλυκού σόργου, xv Το ποσοστό του εξαγόμενου χυμού είναι ένας σημαντικό στοιχείο στη λειτουργία σύνθλιψης. Η ποσότητα του εξαγόμενου χυμού εξαρτάται από την ταχύτητα του μύλου, την περιεκτικότητα του στελέχους σε υγρασία, τις ρυθμίσεις του μύλου και τον ρυθμό τροφοδοσίας. Κρατώντας το χυμό 30 Οδηγός για Εκπαιδευτές περισσότερες από 3 έως 4 ώρες χωρίς ψύξη ή θέρμανση, μπορεί να προκαλέσει την ζύμωση του και να χαλάσει. 14 15 Εικόνα 14: Ο μύλος που φαίνεται έχει χωρητικότητα 3,5 tn ανά ώρα. Κόστος €33,000 συν μεταφορικά, ΗΠΑxvi Εικόνα 15: Μύλος γλυκού σόργου στην ICRISAT, Ινδίαxvii Ο χυμός γλυκού σόργου περιέχει στερεά διαλυτά συστατικά, εκτός από σάκχαρα (ανθοκυανίνες και χλωροφύλλη) και αδιάλυτα στερεά (κόκκοι αμύλου). Το εκχύλισμα χυμού θα πρέπει να φιλτραριστεί, πριν συμπυκνωθεί. Καλής ποιότητας σιρόπι μπορεί να παραχθεί με συνεχή καθαρισμό του αφρού που παράγεται και συγκεντρώνεται στην επιφάνεια. Η συμπύκνωση του χυμού πρέπει να επιτυγχάνεται με ομοιόμορφη θέρμανση. Αρχικά, η πήξη αρχίζει όταν η θερμοκρασία του χυμού αυξάνεται. Η συμπύκνωση δεν πρέπει να γίνει γρήγορα καθώς τα υλικά που συγκεντρώνονται στην επιφάνεια του χυμού μπορεί να διαλυθούν κατά τη διάρκεια του βρασμού και στη συνέχεια η επιπλέουσα μάζα μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα στο σιρόπι. Ο στόχος αυτού του σταδίου είναι η συγκέντρωση του χυμού στους 12 - 16 º Brix και 45-85 º Brix, ανάλογα με την περίοδο αποθήκευσης που θέλουμε να έχουμε. Το σιρόπι αραιώνεται πριν την ζύμωση. Η έρευνα έχει δείξει ότι το σιρόπι γλυκού σόργου με: • 45 βαθμούς Brix μπορεί να διατηρηθεί για 21-30 ημέρες. • 60-65 βαθμούς Brix μπορεί να διατηρηθεί για 90 ημέρες. • 85 βαθμούς Brix μπορούν να διατηρηθούν για 270-360 ημέρες. 31 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΑΛΥΣΙΔΑ ΕΦΟΔΙΑΣΜΟΥ Η εξασφάλιση του εφοδιασμού των μονάδων παραγωγής βιοαιθανόλης είναι κρίσιμη για την βιωσιμότητα της βιομηχανίας. Τα στελέχη γλυκού σόργου συγκομίζονται και συνθλίβονται την περίοδο Σεπτεμβρίου-Οκτωβρίου. Για να εξασφαλιστεί μια βιώσιμη τροφοδοσία θα πρέπει να παραταθεί η διαθεσιμότητα της πρώτης ύλης, απαιτείται η λειτουργία και των δύο μοντέλων, αγρότες να παρέχουν στελέχη στην μονάδα και αγρότες να προμηθεύουν τα στελέχη σε τοπικές μονάδες σύνθλιψης και παραγωγής σιροπιού οι οποίες με την σειρά τους θα προμηθεύουν με σιρόπι γλυκού σόργου την κεντρική μονάδα παραγωγή βιοαιθανόλης. 1ο ΣΕΝΑΡΙΟ ΑΓΡΟΤΕΣ ΠΑΡΕΧΟΥΝ ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ ΣΕ ΑΠΟΚΕΝΤΡΩΜΕΝΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΣΥΝΘΛΙΨΗΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΣΙΡΟΠΙΟΥ Η απόσταση από το εργοστάσιο βιοαιθανόλης μπορεί να προκαλέσει καθυστερήσεις στην προμήθεια της φρέσκιας βιομάζας και κατά συνέπεια μπορεί να υπάρξει υποβάθμιση της ποιότητας των σακχάρων (ανεπιθύμητες ζυμώσεις). Έτσι, οι γεωργοί μπορούν να συνεργαστούν και να αναπτύξουν μια μονάδα η οποία θα αγοράζει την πρώτη ύλη από τους παραγωγούς και θα παράγει σιρόπι γλυκού σόργου, προκειμένου να το μεταφέρεται με ασφάλεια στο εργοστάσιο βιοαιθανόλης, χωρίς να αντιμετωπίζουν προβλήματα απώλειας σακχάρων. Ο σκοπός λοιπόν της δημιουργίας μίας αποκεντρωμένης μονάδος σύνθλιψης και παραγωγής σιροπιού είναι η την τοπική σύνθλιψη των στελεχών και η παραγωγή σιροπιού. Με τη διαδικασία αυτή μειώνεται ο όγκος της πρώτης ύλης καθώς η πρώτη ύλη που μεταφέρεται είναι ο συμπυκνωμένος χυμός του γλυκού σόργου και όχι τα στελέχη του, ενώ αυξάνεται η διάρκεια ζωής των σακχάρων. Για να υλοποιηθεί μια τέτοια τοπική (αποκεντρωμένη) μονάδα θα πρέπει: • Τα χωράφια του γλυκού σόργου να είναι μακριά από το εργοστάσιο βιοαιθανόλης. • Οι αγρότες να είναι σε θέση να συνεργαστούν. • Να υπάρχει η δυνατότητα δημιουργίας μιας τέτοιας μονάδος στην περιοχή. Ένα παράδειγμα μιας τέτοιας μονάδας δραστηριοποιείται με επιτυχία στην Ινδία. Η εφοδιαστική αλυσίδα στην Ινδία περιλαμβάνει και τα δύο μοντέλα τροφοδοσίας του εργοστασίου. Σύμφωνα με το δεύτερο μοντέλο, οι γεωργοί μεταφέρουν τα στελέχη του γλυκού σόργου άμεσα στην μονάδα παραγωγής βιοαιθανόλης, ενώ στο πρώτο μοντέλο οι αγρότες παρέχουν τα στελέχη τους σε μια τοπική μονάδα σύνθλιψης και παραγωγής σιροπιού που βρίσκεται στην περιοχή τους. Στις τοπικές μονάδες τα στελέχη συνθλίβονται και ο χυμός βράζεται για να παραχθεί συμπυκνωμένο σιρόπι που μπορεί να αποθηκευτεί για περισσότερο από 9 μήνες και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή αιθανόλης, ακόμα και εκτός εποχής. Το κύριο μειονέκτημα είναι ότι η βαγάσση (συνθλιμμένο στέλεχος) παραμένει στην τοπική μονάδα για να εξυπηρετήσει τις ενεργειακές ανάγκες της. Το γεγονός αυτό μπορεί να επηρεάσει τη βιωσιμότητα της μονάδας παραγωγής βιοαιθανόλης, καθώς η μονάδα θα πρέπει να καλύπτει τις θερμικές ανάγκες της χωρίς την καύση αυτής της βαγάσης. 32 Οδηγός για Εκπαιδευτές Ίδρυση Μονάδος Σύνθλιψης και Παραγωγής σιροπιού Θα πρέπει να πραγματοποιηθεί μια έρευνα προκειμένου να συγκροτηθεί μια μονάδα για την παραγωγή σιροπιού. Η περιοχή που θα βρίσκεται θα πρέπει να επιλεχτεί με βάση την ανταπόκριση των γεωργών και την προθυμία τους να συμμετάσχουν στις δραστηριότητες της μονάδας. Παράδειγμα «Μονάδας σύνθλιψης και Παραγωγής σιροπιού" Στην Ινδία. • Το CSP του οργανισμού ICRISAT. Η μονάδα του οργανισμού ICRISAT στην πόλη Hyderabad της Ινδίας επεξεργάζεται το γλυκό σόργο που παράγεται από 70 αγρότες, μια παραγωγή περίπου 30 εκταρίων. Η μονάδα διαθέτει 3 μηχανήματα σύνθλιψης γλυκού σόργου, δύο από τα οποία έχουν δυναμικότητα σύνθλιψης 2tn στελεχών ανά ώρα, ενώ το τρίτο έχει δυναμικότητα 1tn ανά ώρα. Στη βροχερή περίοδο του 2009, συνολικά 560 τόνοι νωπών στελεχών είχαν συνθλιφτεί για να παραχθούν 29 τόνοι σιρόπι (με περίπου 65% Brix). Όλο το σιρόπι μεταφέρθηκε στην ‘Rusni Distilleries’ μέσω των εμπορικών δεσμών που είχαν δημιουργήσει μεταξύ τους οι δυο μονάδες. Εγκαταστάσεις και μηχανήματα Ο ακόλουθος εξοπλισμός και μηχανήματα είναι απαραίτητα για τη μονάδα CSP • Μηχανήματα σύνθλιψης • Ζυγαριές • Γεννήτρια • Καυστήρες • Βραστήρες χυμού • Παρελκόμενα βραστήρων χυμού (αναδευτήρας, κόσκινα και τύμπανο αποθήκευσης) • Ηλεκτροκινητήρες και αντλίες • Αγωγοί τροφοδοσίας • Δεξαμενή αποθήκευσης χυμού • Χαλύβδινα καλάθια • Ηλεκτροκινητήρες Εικόνα 16: Μύλος Γλυκού σόργου 33 Οδηγός για Εκπαιδευτές Σύνθλιψη: Η σύνθλιψη είναι το πιο σημαντικό στάδιο της μονάδας. Στην μονάδα του ICRISAT, χρησιμοποιήθηκε ένα δημοφιλές μοντέλο σύνθλιψης στελεχών γλυκού σόργου με τρεις κυλίνδρους, και ικανότητα σύνθλιψης 2tn ανά ώρα μετά από διαβουλεύσεις με τους τοπικούς αντιπροσώπους και με τους κατασκευαστές. Έχει υψηλή απόδοση σύνθλιψης, που συνεπάγεται μικρότερο κόστος συντήρησης και λιγότερα μηχανικά προβλήματα. Ανταλλακτικά και συνεργεία επισκευής είναι εύκολα διαθέσιμα. Παραγωγή Σιροπιού: Η διαδικασία λήψης του σιροπιού περιλαμβάνει τη συλλογή του χυμού από το σημείο σύνθλιψης και βρασμού του για να εξατμιστεί το νερό και να συγκεντρωθούν τα σάκχαρα του χυμού. Ο χυμός από το σημείο σύνθλιψης διοχετεύεται στους βραστήρες για την παραγωγή σιροπιού με συνεχή ανάδευση και βρασμό. Οι χημικές ουσίες προστίθενται στο χυμό εν μέσω βρασμού σε διαφορετικές συγκεντρώσεις για την αποφυγή σχηματισμού αφρού και την πήξη των ανεπιθύμητων υλικών στην επιφάνεια του χυμού. Ο χυμός συνεχώς αναδεύεται. Κατά τη διάρκεια του βρασμού, κάποιες ανεπιθύμητες ουσίες που περιέχονται πήζουν. Τα υλικά αυτά αφαιρούνται συνεχώς. και είναι πλούσια σε πρωτεΐνες και άμυλο καθώς και λίγα σάκχαρα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προετοιμασία ζωοτροφών. Καθώς αυξάνεται η πυκνότητα του σιροπιού, αυξάνεται σταδιακά και η θερμοκρασία βρασμού. Οι χύτρες αφαιρούνται από τους καυστήρες, όταν η θερμοκρασία φτάσει τους 108 ° C με 110 ° C ή όταν το σιρόπι αποκτήσει ελάχιστη πυκνότητα 70°Brix. Το τελικό σιρόπι επιτρέπεται να κρυώσει μέχρι τους σε 67-76°C και αποθηκεύεται σε πλαστικά δοχεία. Το τελικό σιρόπι ελέγχεται για να αφαιρεθεί οποιαδήποτε ανεπιθύμητο φυτικό προϊόν ή άλλα αδρανή υλικά. Το σιρόπι αποθηκεύεται σε καθαρά, αεροστεγές με μεγάλα στόμια πλαστικά δοχεία σε θερμοκρασία δωματίου. Η διάρκεια ζωής του σιροπιού των 70°Brix που φυλάσσεται σε θερμοκρασία δωματίου είναι περίπου 9-12 μήνες. Στην μονάδα του ICRISAT συνολικά 557 tn στελεχών γλυκού σόργου συνθλίφθηκαν και 23 tn σιροπιού παράχθηκαν κατά τη διάρκεια των βροχών του 2008. Εικόνα 17: Μονάδα σύνθλιψης και παραγωγής σιροπιού στην Ινδία xviii 34 Οδηγός για Εκπαιδευτές 2ο ΣΕΝΑΡΙΟ ΑΓΡΟΤΕΣ ΠΡΟΜΗΘΕΥΟΥΝ ΜΕ ΦΡΕΣΚΙΑ ΒΙΟΜΑΖΑ ΜΟΝΑΔΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ Η μονάδα παραγωγής βιοαιθανόλης μπορεί να λάβει νωπά στελέχη από τους αγρότες ή σιρόπι γλυκού σόργου από την «μονάδα σύνθλιψης και παραγωγής σιροπιού". Όπως οι αγρότες προμηθεύουν στελέχη απευθείας στο εργοστάσιο βιοαιθανόλης, έτσι και στο μοντέλο του Sweethanol ΕΕ, απαιτείται κινητοποίηση των αγροτών στην περιοχή, ωστόσο, αυτή η επιλογή έχει κάποιους περιορισμούς: Ι. Οι αγρότες που βρίσκονται πάνω από 20 χλμ. από την μονάδα, θα πρέπει να επιβαρύνονται με υψηλότερο κόστος μεταφοράς. II. Καθυστέρηση στην σύνθλιψη των στελεχών, θα προκαλέσει μείωση στην απόδοση του χυμού. III. Καθυστέρηση στη συλλογή και μεταφορά των στελεχών στην μονάδα, θα οδηγήσει σε μείωση του βάρους των στελεχών, προκαλώντας οικονομικές απώλειες στον παραγωγό. Παραδείγματα εργοστασίων βιοαιθανόλης επεξεργασίας γλυκού σόργου ως πρώτη ύλη στην Ινδία. • Η μονάδα Rusni είναι το πρώτο εργοστάσιο αιθανόλης με βάση το γλυκό σόργο στον κόσμο. Σε πλήρη δυναμικότητα, το εργοστάσιο Rusni παράγει 40,000 λίτρα αιθανόλης ανά ημέρα (απόδοση περίπου 40 εκτάριων με 20 τόνους στελεχη/εκτάριο). Σύμφωνα με τον κ. AR Palaniswamy, μια μεσαίου μεγέθους μονάδα, όπως η ‘Rusni’ κοστίζει περίπου 7 εκατ. €. Το εργοστάσιο εκτός από το σιρόπι γλυκού σόργου που προμηθεύεται από την μονάδα του ICRISAT αγοράζει στελέχη για 600Rs (9-10 €) τον τόνο από γεωργούς της περιοχής. Για να αποφευχθεί το δίλημμα παραγωγή τροφίμων-καυσίμων, η μονάδα δεν αγοράζει σιτάρι, εκτός και αν είναι αλλοιωμένο. Κόκκοι χαλασμένοι που δεν ενδείκνυνται για κατανάλωση από τον άνθρωπο ή τα ζώα είναι κατάλληλοι για την παραγωγή αιθανόλης. Το ‘Rusni’ διαθέτει 30 μονάδες σύνθλιψης δυναμικότητας 1tn/ώρα και 6 δεξαμενές για την φάση της ζύμωσης και της παραγωγής σιροπιού. 35 Οδηγός για Εκπαιδευτές Εικόνα 18: Μονάδα Rusnixix - Είκοσι τέσσερα εκτάρια στελεχών γλυκού σόργου (870 τόνοι) απαιτούνται για την παραγωγή 40.000 λίτρων αιθανόλης ανά ημέρα για τη μονάδα - 10,8 δολάρια καταβάλλονται ανά τόνο στελεχών - Τα στελέχη διέρχονται σε σειρά δύο κυλίνδρων, έτσι ώστε να συνθλίβονται δύο φορές - Το ισοζύγιο στέλεχος-χυμός είναι της τάξης 40% με βάση το βάρος του στελέχους - Ο χυμός παστεριώνεται στους 100 ° C για 30 λεπτά - Ένζυμα προστίθενται για την μετατροπή του άμυλου σε γλυκόζη - Προστίθεται μαγιά και ζυμώνεται για 34 με 45 ώρες - Παράγονται 40 - 45 λίτρα αιθανόλης ανά τόνο των στελεχών - Γλυκό σόργο βινάσσης - 2200 Kcal / kg σε υγρασία 50% 3 - CO2 που παράγεται: 30 tn / ημέρα και πωλούνται 0.1 δολάρια/m 3 - Το μεθάνιο που συλλέγεται, χρησιμοποιείται ως καύσιμο σε λέβητα (3300 m /μέρα) - Αφυδάτωση με διαδικασία μοριακού κόσκινου για την παραγωγή αιθανόλης μέχρι 99,8% - Η μονάδα λειτουργεί 270 ημέρες σύμφωνα με το νόμο (δυνατότητα 300 ημερών με γλυκό σόργο) - Κόστος παραγωγής: $ 0.39/λίτρο - Οι δημόσιοι φορείς πληρώνουν $ 0.51/λίτρο ενώ οι ιδιώτες πληρώνουν $ 0.60/λίτρο αιθανόλης TATA Chemical Ltd Το εργοστάσιο βιοαιθανόλης ΤΑΤΑ Chemical Ltd, στη Nanded, Μαχαράστρα, είναι μια εγκατάσταση παραγωγής 30,000 λίτρων/ημέρα χρησιμοποιώντας γλυκό σόργο ως πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοαιθανόλης και την βαγάσση ως καύσιμο για την παραγωγή ενέργειας. Η φάση παραγωγής βιοαιθανόλης της TATA Chemical Ltd 36 Οδηγός για Εκπαιδευτές Τα στελέχη γλυκού σόργου μεταφέρονται στο εργοστάσιο βιοαιθανόλης ΤΑΤΑ, εκφορτώνονται στον διάδρομο τροφοδοσίας με την βοήθεια ηλεκτρικών εκφορτωτών. Μέσα από ένα ειδικό σύστημα κόβονται τα στελέχη του γλυκού σόργου και τροφοδοτούν τον μύλο σύνθλιψης. Τα στελέχη περνούν μέσω 4 μύλων (Σύστημα άλεσης υπό πίεση με οδοντωτούς τροχούς) για την συλλογή του o χυμού. Κατά τη διάρκεια του 3ου μύλου ζεστό νερό σε θερμοκρασία περίπου 65 C προστίθεται για την αύξηση της αποτελεσματικότητας της εκχύλισης χυμού. Ο χυμός που προέρχεται από τους 4 μύλους συλλέγεται και μεταφέρεται για την παραγωγή σιροπιού. Ο χυμός που εξάγεται παραμένει υπό πίεση, έτσι ώστε να καθαρίσει. Για την παραγωγή καλής ποιότητας σιροπιού ο χυμός συμπυκνώνεται με συνεχή απομάκρυνση των υλικών, που πήζουν στην επιφάνεια. Όταν η 0 ο θερμοκρασία φθάσει τους 100-107 C, με 85 Brix %, η θέρμανση σταματά εντελώς. Αν το σιρόπι ο πρέπει να μεταφερθεί άμεσα για ζύμωση, τα σάκχαρα έχουν 40-50 Brix (ημι-σιρόπι). Το σιρόπι αραιώνεται πριν αρχίσει η ζύμωση. Ξερή μαγιά και χυμός σόργου τοποθετούνατι μαζί στη δεξαμενή ζύμωσης, με κατάλληλο χειρισμό και προσοχή, εφαρμόζοντας τα υγειονομικά μέτρα για την αποφυγή μόλυνσης από ανεπιθύμητα βακτήρια ή άλλους ανεπιθύμητους μικροοργανισμούς. Ο χυμός εμβολιάζεται με τη ζύμη για να αρχίσει η ζύμωση για μια περίοδο περίπου 72 ωρών στους 30-32 ° C και 750 στροφές ανά λεπτό για την παραγωγή αιθανόλης (pH ~ 3,5). Εάν η μαγιά έχει ακόμα ικανότητα ζύμωσης μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί σε μια επόμενη διαδικασία. Η συγκέντρωση βιοαιθανόλης στο μέσο της ζύμωσης είναι 9-14% v/v και ο στόχος αυτού του σταδίου είναι να αποκομιστεί η αζεοτροπική βιοαιθανόλη (δηλαδή 95-96% v / v). Εικόνα 19: TATA Chemical Ltd, Nanded, Maharashtra xx Ο ζυμωμένος χυμός ρέει μέσα από στήλες απόσταξης (π.χ. πολλαπλής απόσταξης) φτιαγμένες από πιάτα φυσαλίδων, όπου το νερό και το αλκοόλ διαχωρίζονται βάση του ατομικού σημείου βρασμού τους καθώς διέρχονται τον πύργο απόσταξης. Η τεχνολογία πολλαπλής απόσταξης επιτρέπει τη μείωση της κατανάλωσης θερμότητας της εν λόγω μονάδας, επειδή η πίεση στην κορυφή της στήλης είναι χαμηλότερη από την ατμοσφαιρική και το σημείο βρασμού. Στο τέλος η αφυδάτωση είναι απαραίτητη για την παραγωγή άνυδρης βιοαιθανόλης (δηλαδή 99,7 έως 99,8% w / w). Σχετικά με την απόσταση της μονάδας επεξεργασίας από τα καλλιεργούμενα εδάφη, γίνονται διάφορες εκτιμήσεις. Τα κύρια στοιχεία είναι οι επιπτώσεις της μεταφοράς στο ενεργειακό ισοζύγιο της αλυσίδας, ο σεβασμός συγκεκριμένων περιορισμών που δύναται να υπάρχουν στην πρόσβαση σε εθνικά κονδύλια (π.χ. μέγιστη επιτρεπόμενη ζώνη εφοδιασμού για κάθε αλυσίδα), η 37 Οδηγός για Εκπαιδευτές διαχειριστική υποστήριξη που είναι συνδεδεμένη με τις απαιτήσεις των γεωργικών εκμεταλλεύσεων (π.χ. ο απαραίτητος αριθμός γεωργικών μηχανημάτων, αριθμός διανυόμενων χιλιομέτρων) και των φυτών (π.χ. επιλογή του κατάλληλου χρόνου εφοδιασμού στη διάρκεια της συγκομιδής) και οι επιπτώσεις στην υπό εξέταση περιοχή από την κίνηση των οχημάτων που θα δημιουργηθεί. Εικόνα 20: TATA Chemical Ltd, Nanded, Maharashtra xxi 38 Οδηγός για Εκπαιδευτές 39 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΑΠΟ ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ ΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ Τα τμήματα της γραμμής παραγωγής βιοαιθανόλης 1ης γενιάς είναι: η μονάδα εκχύλισης των σακχάρων, η μονάδα συμπύκνωσης για την αποθήκευση του χυμού σακχάρων, η μονάδα ζύμωσης, οι μονάδες απόσταξης και ανόρθωσης και, τέλος, η μονάδα αφυδάτωσης. Μονάδα εκχύλισης σακχάρων Η εκχύλιση των ελεύθερων σακχάρων από την τεμαχισμένη βιομάζα μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω απευθείας σύνθλιψης με τη χρήση κυλινδρόμυλων ή με τη χρήση συστήματος έκπλυσης. Και στις δύο διαδικασίες, η εκχύλιση διεξάγεται με τη χρήση ζεστού νερού (75-85οC), με αναλογία πρώτης ύλης προς ζεστό νερό 1:0,1–1:1. Η απόδοση της εκχύλισης είναι της τάξης του 93-98%, ενώ η απόδοση εκχύλισης με χρήση συστοιχίας κυλινδρόμυλων (από 3 μέχρι 5 κυλινδρόμυλους) είναι της τάξης του 85-93% και 93-98% όταν χρησιμοποιείται σύστημα συνεχούς διάχυσης. Στην περίπτωση σύνθλιψης σε οριζόντιους ή κατακόρυφους μύλους, η αρχή λειτουργίας είναι η εφαρμογή υψηλής πίεσης, η οποία ασκείται από έναν αριθμό ζευγών κυλίνδρων (σύστημα άλεσης TRPF): 3 ζεύγη στα μικρά κατακόρυφα συστήματα σύνθλιψης, και μέχρι 9 ζεύγη στα μεγάλα οριζόντια συγκροτήματα. Η ταχύτητα του πάνω κυλίνδρου είναι συνήθως 10-12 rpm στους μικρούς μύλους, και 6-8 rpm στους μεγάλους μύλους. Προκειμένου να αυξηθεί η αποδοτικότητα της εκχύλισης, η βέλτιστη προσθήκη ζεστού νερού είναι 10% κατά βάρος. Εικόνα 21: μονάδα σύνθλιψης xxii Εναλλακτικά, η λειτουργία του μεταφορέα βασίζεται σε σύστημα με το οποίο επιτυγχάνεται έκπλυση της πρώτης ύλης με νερό διαβροχής σε αντιρροή. Στην πράξη, αυτό επιτυγχάνεται με το σχηματισμό μιας στρώσης από τεμαχισμένα στελέχη/βαγάσση που προέρχεται από την πρώτη σύνθλιψη, πάνω σε ένα μεταφορέα. Το νερό προστίθεται στο άκρο εκφόρτωσης του μεταφορέα, 40 Οδηγός για Εκπαιδευτές διαποτίζει το στρώμα βαγάσσης και ρέει μέσω της διάτρητης ταινίας του μεταφορέα. Το νερό διαλύει τα σάκχαρα της βαγάσσης και ο λεπτόρρευστος χυμός, που σχηματίζεται με αυτό τον τρόπο, συλλέγεται σε μια χοάνη. Ο χυμός αυτός οδηγείται στο επόμενο στάδιο με άντληση και η διαδικασία επαναλαμβάνεται ωσότου ο χυμός φτάσει τη μέγιστη συγκέντρωση στο άκρο τροφοδοσίας του διανομέα. Ο διανομέας μπορεί να ρυθμίζεται για κυκλοφορία του χυμού σε ένα ρεύμα ή σε παράλληλα ρεύματα Εικόνα 22: συνεχής εκχύλιση xxiii Εικόνα 23: διάγραμμα συνεχούς εκχύλισης xxiv 41 Οδηγός για Εκπαιδευτές Εικόνα 24: μεταφορέας συνεχούς τροφοδοσίας xxv Συνήθως οι διανομείς έχουν μήκος από 35 έως 52 μέτρα. Η διατομή τους είναι ορθογώνια και οι διανομείς διαφορετικών δυναμικοτήτων έχουν διαφορετικά πλάτη. Οι σχάρες του μεταφορέα και τα κόσκινα στηρίζονται με τη βοήθεια 2 αρθρωτών αλυσίδων εξωλέμβιου τύπου. Οι αλυσίδες αυτές στηρίζονται στα τελικά άκρα οδοντοτροχού. Στο κινούμενο άκρο οι οδοντοτροχοί συνδέονται με τη βοήθεια ενός γραναζιού σε ένα υδραυλικό σύστημα μεταβλητής ταχύτητας ή ηλεκτρικό κιβώτιο ταχυτήτων (ηλεκτροκινητήρας). η Εικόνα 25: διεργασία εκχύλισης από στελέχη γλυκού σόργου ακολουθώντας την 1 διαδικασία xxvi 42 Οδηγός για Εκπαιδευτές η Εικόνα 26: διεργασία εκχύλισης από στελέχη γλυκού σόργου ακολουθώντας την 2 διαδικασία xxvii Ο ίδιος ο μεταφορέας είναι κατασκευασμένος από αρθρωτά πλαίσια, στα οποία είναι προσαρμοσμένες οι ταινίες. Τα κόσκινα και οι ταινίες συνδέονται σταθερά στους αντίστοιχους κρίκους των 2 αλυσίδων. Οι αλυσίδες αυτές είναι εφοδιασμένες με αυτολιπαινόμενα περιβλήματα. Οι κυλινδρίσκοι των αλυσίδων κινούνται πάνω σε παράλληλους οδηγούς. Οι οδηγοί επιστροφής είναι πλήρως εκτεθειμένοι κάτω από το περίβλημα, επιτρέποντας πλήρη ορατότητα και προσβασιμότητα στα κόσκινα. Το πάχος του στρώματος ποικίλλει από 1,5 μέτρο έως 2 μέτρα. Το διάστημα μεταξύ των 2 άκρων του μεταφορέα καταλαμβάνεται από μια μεγάλη δεξαμενή με κεκλιμένο πυθμένα, ο οποίος κατανέμει το υλικό της δεξαμενής σε ξεχωριστές χοάνες με τη βοήθεια κάθετων διαχωριστικών πλακών. Οι κάθετες αυτές πλάκες έχουν οριζόντιες εγκοπές, σε συγκεκριμένα ύψη, μέσα από τις οποίες ο χυμός υπερχειλίζει στην επόμενη χοάνη. Στο τέλος του μεταφορέα, υπάρχει περιστροφικός ξύστης για την εξομάλυνση της ροής της βαγάσσης, η οποία πέφτει σε μια χοάνη εκφόρτωσης. Η χοάνη αυτή είναι εφοδιασμένη με μεταφορέα για την απομάκρυνση της βαγάσσης. Ο διανομέας είναι εξοπλισμένος με κοχλίες ανύψωσης στην περιοχή ανατροφοδότησης του νερού. Στη διάρκεια όλου του περάσματος από το διανομέα, το στρώμα μίσχων υποβάλλεται σε εντατικούς ψεκασμούς με χυμό σταδιακά μειούμενης συγκέντρωσης. Ο χυμός ψεκάζεται ομοιόμορφα πάνω από το στρώμα του υλικού με μια σειρά κάδων υπερχείλισης που εκτείνονται σε όλο το πλάτος του περιβλήματος. Ένας τέτοιος κάδος είναι τοποθετημένος πάνω από την κάθε χοάνη συλλογής χυμού και είναι έτσι σχεδιασμένος ώστε να διανέμει ομοιόμορφα το χυμό, κατά μήκος του στρώματος του υλικού, με ακρίβεια 2%. Η καμπύλη που δείχνει τη μειούμενη συγκέντρωση του χυμού στις διαδοχικές χοάνες είναι πολύ ομαλή 43 Οδηγός για Εκπαιδευτές Εικόνα 27: καμπύλες βαθμών Brix: (1) διανομέας στελεχών γλυκού σόργου, (2) διανομέας βαγάσσης xxviii Ο τελευταίος κάδος τροφοδοτείται με καθαρό νερό. Όλες οι χοάνες χυμού έχουν το ίδιο πλάτος. Συλλέγουν το χυμό που στάζει από κάθε διανομέα χυμού, μέσα από το στρώμα στελεχών. Κάθε χοάνη συνδέεται με σωλήνα σε ξεχωριστή φυγοκεντρική αντλία μεγάλης δυναμικότητας. Κάθε αντλία διαθέτει σωλήνα για να λαμβάνει το χυμό από τη μια χοάνη και να τον ψεκάζει πάνω από την χοάνη που προηγείται (σε αντίθετη κατεύθυνση από εκείνη της κίνησης του στρώματος του υλικού). Μια τελευταία αντλία διοχετεύει τον πλέον πλούσιο χυμό στη δεξαμενή εμπλουτισμένου χυμού. Μια άλλη αντλία μεγάλης δυναμικότητας κυκλοφορεί συνεχώς εμπλουτισμένο χυμό στα φρέσκο εισερχόμενα στελέχη γλυκού σόργου. Το ρεύμα στελεχών ή βαγάσσης πρώτης άλεσης οδηγείται μέσα στο διανομέα με τη βοήθεια εγκάρσιου μεταφορέα τύπου ώσης, ο οποίος είναι έτσι σχεδιασμένος ώστε να απλώνει το υλικό ομοιόμορφα πάνω στον μεταφορέα του διανομέα. Χυμός από τη δεξαμενή αντλείται προς το εργοστάσιο. Ο διανομέας λειτουργεί και ελέγχεται με τη βοήθεια κεντρικού πίνακα. Τα κύρια πλεονεκτήματα της διανομής συνεχούς λειτουργίας είναι: o Υψηλός βαθμός εκχύλισης επιτυγχάνεται είτε σε συνδυασμό με υπάρχοντα αλεστικό εξοπλισμό είτε σε ολοκαίνουργιες μονάδες εκχύλισης. o Χαμηλό αρχικό κόστος ολόκληρης της μονάδας εκχύλισης, διότι οι διανομείς είναι σχεδιασμένοι να λειτουργούν με τη συμβατική προεπεξεργασία των στελεχών γλυκού σόργου και το συμβατικό εξοπλισμό. Οι διανομείς είναι δυνατό να εγκατασταθούν σε εξωτερικό χώρο. o Χαμηλό κόστος συντήρησης, εξαιτίας του συμπαγούς σχεδιασμού και της εξαιρετικά αργής κίνησης του κύριου μεταφορέα. o Χαμηλές λειτουργικές δαπάνες: οι διανομείς είναι πλήρως αυτοματοποιημένοι και μπορούν να λειτουργούν με 1 άτομο ανά βάρδια. Τα έξοδα για λίπανση είναι αμελητέα. o Μικρές απαιτήσεις σε ενέργεια: δεν απαιτείται ενεργός ατμός. Για τη θέρμανση του χυμού στο διανομέα απαιτείται ατμός χαμηλής πίεσης. Όλα τα κινούμενα μέρη λειτουργούν με ηλεκτροκινητήρες. 44 Οδηγός για Εκπαιδευτές o Πολύ μεγάλο εύρος δυναμικοτήτων: οι διανομείς μπορούν να λειτουργούν χωρίς τροποποιήσεις και χωρίς απώλειες στην απόδοση, από 30% ως και 10% πάνω από την ονομαστική τους δυναμικότητα. Μεταβάλλοντας το ύψος του στρώματος του υλικού και την ταχύτητα του μεταφορέα, η δυναμικότητα μπορεί να αυξηθεί ακόμα περισσότερο. Ο σχεδιασμός του διανομέα είναι τέτοιος, ώστε οι έκτακτες αυξήσεις στην αιτούμενη δυναμικότητα, ως ένα βαθμό, να αντιμετωπίζονται με την προσθήκη σταδίων έκπλυσης στους υπάρχοντες διανομείς. o Απουσία ζύμωσης: οι διανομείς είναι έτσι σχεδιασμένοι ώστε να αποκλείεται η δημιουργία στατικών ζωνών, όπου θα μπορούσαμε να έχουμε εμφάνιση ζύμωσης. Όλη η επιφάνεια επιστροφής του μεταφορέα του διανομέα πλένεται σε κάθε κύκλο για να αποφεύγεται η επιμόλυνση του υλικού τροφοδοσίας με κομμάτια βαγάσσης που κολλάνε στην ταινία. Ο διανομέας διαθέτει σύστημα ελέγχου pH και σύστημα ρύθμισης λειτουργίας στη βέλτιστη θερμοκρασία. o Η απομάκρυνση της βαγάσσης γίνεται με τη βοήθεια της βαρύτητας στο τέλος του διανομέα. Ένα ειδικό εξάρτημα εξομαλύνει τη ροή της βαγάσσης και παρέχει συνεχή τροφοδότηση των μύλων στραγγίσματος. o Η ποιότητα του χυμού είναι καλή: ο συστηματικός καθαρισμός του χυμού του τελευταίου σταδίου επιτρέπει την απομάκρυνση ακαθαρσιών από τα πρώτα στάδια της διαδικασίας και συνεισφέρει στην παραγωγή χυμών που μπορούν εύκολα να καθαριστούν και που δε δημιουργούν προβλήματα στη μονάδα βρασμού. o Οικονομία σε θερμότητα: όλοι οι θερμαντήρες είναι του τύπου που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση αναμεμιγμένων χυμών στα εργοστάσια σάκχαρας. Ο διανομέας περιβάλλεται πλήρως και είναι μονωμένος. Ο διανομέας συνεχούς λειτουργίας προσφέρει υψηλές αποδόσεις εκχύλισης και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και επιπλέον ο χυμός περιέχει μικρές ποσότητες ξένων ουσιών και επιμολύνσεων που πρέπει να απομακρυνθούν πριν το στάδιο της συμπύκνωσης. Αν ο χυμός από το γλυκό σόργο περιέχει διαλυτά στερεά (π.χ. ανθοκυανίνες και χλωροφύλλη) και αδιάλυτα στερεά (π.χ. κόκκους αμύλου), οι ουσίες αυτές πρέπει να διαχωριστούν, προκειμένου να μπορέσουμε να επεξεργαστούμε τον σακχαρούχο χυμό για να παραλάβουμε βιοαιθανόλη. Καλής ποιότητας χυμός μπορεί να παραχθεί αφού γίνει εξάτμιση με συνεχές ξάφρισμα των υλικών που πήζουν και ανέρχονται στην επιφάνεια. Η εξάτμιση πρέπει να γίνεται με ομοιόμορφη θέρμανση. Η πήξη ξεκινά όταν αρχίζει να αυξάνεται η θερμοκρασία του χυμού. Ο αφρός αυτός πρέπει να απομακρύνεται κατά τη διάρκεια της βραδείας θέρμανσης. Η εξάτμιση δεν πρέπει να γίνει γρήγορα, διότι ο αφρός που συγκεντρώνεται στην κορυφή του χυμού μπορεί να διαλυθεί στη διάρκεια του γρήγορου βρασμού και έτσι να παρουσιαστούν, στη συνέχεια, προβλήματα στο σιρόπι, με υλικά που επιπλέουν ή έχουν καθιζηστεί Η εξάτμιση του σακχαρούχου χυμού πρέπει να πραγματοποιείται με καλής ποιότητας υλικό, εκμηδενίζοντας έτσι την πιθανότητα παρουσίας στερεών και άλλων ξένων ουσιών. Ο καθαρισμός μπορεί να γίνει με την προσθήκη ασβέστη και διοξειδίου του άνθρακα για να κροκιδοποιηθούν αυτές οι ουσίες και να απομακρυνθούν, στη συνέχεια, με φιλτράρισμα. Μετά τη διύλιση του χυμού ακολουθεί η διαδικασία της εξάτμισης. Η εξάτμιση γίνεται σε εξατμιστήρα κάθετου φιλμ που λειτουργεί υπό κενό, για να εξασφαλιστεί η ελάχιστη κατανάλωση 45 Οδηγός για Εκπαιδευτές ενέργειας και η βέλτιστη ποιότητα του σακχαρούχου χυμού. Η διύλιση, που έχει προηγηθεί, απαιτείται για να μειωθεί ο σχηματισμός ιζημάτων και ακαθαρσιών στους σωλήνες και στη μονάδα συμπύκνωσης. Εικόνα 28: διανομέας συνεχούς λειτουργίας 1xxix Εικόνα 29: δεδομένα για το σχεδιασμό διανομέα συνεχούς λειτουργίας xxx Μονάδα συμπύκνωσης σακχαρούχου χυμού Η συμπύκνωση είναι η στρατηγική που επιλέγουμε για τη συντήρηση των σακχάρων και για να υπάρχει δυνατότητα εφοδιασμού του εργοστασίου κατά τους μήνες μετά τη συγκομιδή της βιομάζας γλυκού σόργου. Το στάδιο αυτό είναι απαραίτητο και στις δύο περιπτώσεις: γλυκό σόργο ως μοναδική πρώτη ύλη και γλυκό σόργο σε συνδυασμό με κάποια άλλη πρώτη ύλη. Στόχος του σταδίου αυτού είναι η συμπύκνωση του σακχαρούχου χυμού από τους 12ο -16ο Brix στους 45ο -85ο Brix, ανάλογα με την επιθυμητή περίοδο αποθήκευσης του συμπυκνωμένου χυμού. Η διαδικασία αυτή αυξάνει την οσμωτική πίεση στο υγρό και έτσι αποφεύγεται οποιαδήποτε ανάπτυξη βακτηρίων ή ζυμών. Ένας εξαερωτής λεπτών στρώσεων συμπυκνώνει τον σακχαρούχο χυμό σε διάφορα βήματα, λειτουργώντας υπό κενό για να επιτυγχάνονται χαμηλές θερμοκρασίες επεξεργασίας, μικρότερη 46 Οδηγός για Εκπαιδευτές κατανάλωση ατμού και μικρότερη αποδόμηση των σακχάρων. Σε κάθε βήμα συμπύκνωσης, η διάμετρος των σωλήνων του εξαερωτή λεπτών στρώσεων αυξάνεται για να μειωθεί η επικάθιση υλικών στους σωλήνες και να συνεχίσει έτσι η συμπύκνωση να είναι αποδοτική. Μετά το στάδιο αυτό, το νερό της συμπύκνωσης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στη μονάδα εκχύλισης σακχάρων, μειώνοντας δραστικά την κατανάλωση νερού της όλης επεξεργασίας. Εικόνα 30: εξαερωτής λεπτών στρώσεων(μονάδα συμπύκνωσης) xxxi Μονάδα ζύμωσης Η ζύμωση πραγματοποιείται με τη βοήθεια ζυμομυκήτων (Saccharomyces cerevisiae) σε συνθήκες που ευνοούν κατ’ αρχήν την γρήγορη κυτταρική τους ανάπτυξη και διαίρεση και στη συνέχεια τον αναερόβιο μεταβολισμό τους. Ειδικότερα, απαιτούνται οι παρακάτω συνθήκες: 1 συγκέντρωση γλυκόζης > 9g/l (προκειμένου να εκμεταλλευτούμε το φαινόμενο «Crabtree » και να επιτευχτεί αλκοολική ζύμωση αντί του οξειδωτικού μεταβολισμού): pH 4-5 ο θερμοκρασία μεταξύ 30 και 35 C συγκέντρωση αζώτου 150-180 mg/l (ως αμμώνιο) Η μονάδα ζύμωσης έχει πέντε τμήματα. 1. Παστερίωση του σακχαρούχου χυμού: Προκειμένου να αποφύγουμε ανεξέλεγκτες ζυμώσεις από βακτήρια, γίνεται απολύμανση του σακχαρούχου χυμού με παστερίωση (πίνακας 7). Θερμοκρασία 63 °C (145 °F) 72 °C (161 °F) 89 °C (191 °F) 90 °C (194 °F) Χρόνος 30 λεπτά 15 δευτερόλεπτα 1,0 δευτερόλεπτο 0,5 Είδος παστερίωσης Vat HTST HHST HHST 1 «Crabtree»: περιγράφει το φαινόμενο κατά το οποίο ο ζυμομύκητας «Saccharomyces cerevisiae», παράγει αιθανόλη (οινόπνευμα) σε αερόβιες συνθήκες με την παρουσία υψηλών συγκεντρώσεων γλυκόζης. 47 Οδηγός για Εκπαιδευτές 94 °C (201 °F) 96 °C (204 °F) 100 °C (212 °F) 138 °C (280 °F) δευτερόλεπτα 0,1 δευτερόλεπτα 0,05 δευτερόλεπτα 0,01 δευτερόλεπτα 2,0 δευτερόλεπτα HHST HHST HHST UP Πίνακας 7: συνθήκες για την παστερίωση του σακχαρούχου χυμού 2. Προετοιμασία ζυμομυκήτων: οι ζυμομύκητες ενυδατώνονται και σταθεροποιούνται, προκειμένου να πάρουμε το εναιώρημα στη μητρική δεξαμενή. Το στάδιο αυτό διενεργείται με τη βοήθεια διαλύματος πλούσιου σε γλυκόζη, φρουκτόζη ή σακχαρόζη, μέσης θερμοκρασίας ο 35 C και με την προσθήκη βακτηριοκτόνου, οξυγόνου και τέλος εργοστερόλης. Στην αρχή κάθε ζυμωτικής αντίδρασης μια ποσότητα του μητρικού εναιωρήματος εισάγεται ως εμβόλιο στη δεξαμενή ζύμωσης. 3. Ζύμωση: αυτή μπορεί να είναι είτε σε παρτίδες είτε συνεχής. Ζύμωση σε παρτίδες: Οι αντιδράσεις ζύμωσης πραγματοποιούνται σε ανεξάρτητους αντιδραστήρες που δεν επικοινωνούν άμεσα μεταξύ τους. Η απόδοση σε βιοαιθανόλη της διεργασίας αυτής εξαρτάται από την ανθεκτικότητα των ζυμομυκήτων στην αύξηση της περιεκτικότητας σε αλκοόλη στο θρεπτικό υλικό (μέγιστη ανθεκτικότητα 19% κατ’ όγκο για επιλεγμένα στελέχη). Αν και με τη διαδικασία αυτή η απόδοση είναι μικρότερη από ότι στη συνεχή ζύμωση, ο έλεγχος των επιμολύνσεων είναι καλύτερος και συνεπώς είναι υψηλότερη η ασφάλεια, αφού το σύστημα αυτό επιτρέπει την εύκολη απομόνωση της επιμολυσμένης δεξαμενής, εμποδίζοντας έτσι τη διάδοση της μόλυνσης σε όλη τη μονάδα. Συνεχής ζύμωση: Η συνεχής διαδικασία περιλαμβάνει τη μετάγγιση του παστεριωμένου σακχαρούχου χυμού μόνο στην πρώτη δεξαμενή, όπου γίνεται εμβολιασμός με ζυμομύκητες. Από την πρώτη δεξαμενή, ο μερικά ζυμωμένος χυμός μεταγγίζεται στις επόμενες δεξαμενές. Κατά τη μεταφορά αυτή απομακρύνεται η βιοαιθανόλη και έτσι η συγκέντρωσή της στο μέσο ανάπτυξης διατηρείται σε επίπεδα χαμηλότερα από εκείνα που μπορούν να αναστείλουν την ανάπτυξη των ζυμομυκήτων. Κατόπιν η ζύμωση συνεχίζεται μέχρι να φτάσουμε και στην τελευταία δεξαμενή, οπότε όλα τα ελεύθερα σάκχαρα έχουν μετατραπεί σε βιοαιθανόλη. Η απόδοση της διαδικασίας αυτής είναι υψηλότερη από ότι στη ζύμωση σε παρτίδες, διότι δεν αναστέλλεται η ανάπτυξη των ζυμομυκήτων. Επιπλέον, η απαιτούμενη χωρητικότητα είναι μικρότερη από ότι στην άλλη περίπτωση. Η βασική κριτική που υπάρχει σχετικά με τη διαδικασία αυτή έχει να κάνει με τον κίνδυνο των επιμολύνσεων: πράγματι, αν μια από τις συνεχείς δεξαμενές επιμολυνθεί με βακτήρια, τότε είναι δυνατό να επιμολυνθεί ολόκληρο το σύστημα, οπότε η απολύμανση γίνεται δυσκολότερη. 4. Ανάκτηση των ζυμομυκήτων: Η ανάκτηση των ζυμομυκήτων στο τέλος της διαδικασίας της ζύμωσης αποτελεί μέτρο για την αύξηση της οικονομικής βιωσιμότητας της μονάδας. Οι ζυμομύκητες ανακτώνται από το μέσο το οποίο έχει υποστεί ζύμωση, με τη βοήθεια 48 Οδηγός για Εκπαιδευτές φυγοκέντρισης. Αν οι ζυμομύκητες είναι ακόμα ζωντανοί, ξαναχρησιμοποιούνται στη διαδικασία της ζύμωσης. Αν οι ζυμομύκητες έχουν εξαντλήσει τον κύκλο ζωής τους, αποτελούν πηγή πρωτεΐνης για την παρασκευή τροφών για τον άνθρωπο ή ζωοτροφών. Μονάδα απόσταξης & ανόρθωσης Η συγκέντρωση βιοαιθανόλης στο μέσο που έχει υποστεί ζύμωση είναι 9-14% κατ’ όγκο και η μονάδα αυτή αποσκοπεί στην παραγωγή αζεοτροπικής βιοαιθανόλης (δηλαδή 95-96% κατ’ όγκο). Για το σκοπό αυτό, το μέσο που έχει υποστεί ζύμωση διοχετεύεται σε στήλες απόσταξης, οι οποίες αποτελούνται από διάτρητους δίσκους παφλασμού, όπου γίνεται διαχωρισμός του νερού και της αλκοόλης, ανάλογα με το ειδικό σημείο βρασμού τους, καθώς ανέρχονται στον πύργο απόσταξης. Η τεχνολογία πολλαπλής ενέργειας επιτρέπει τη μείωση της κατανάλωσης θερμότητας της μονάδας απόσταξης, διότι η πίεση στην κεφαλή της στήλης είναι χαμηλότερη από την ατμοσφαιρική και το σημείο βρασμού των συστατικών του μίγματος προς διαχωρισμό, χαμηλότερο. Μονάδα αφυδάτωσης Το στάδιο της αφυδάτωσης είναι απαραίτητο για την παραγωγή άνυδρης βιοαιθανόλης (δηλαδή μίγματος 99,7-99,8% κατά βάρος). Η τιμή αυτή καθαρότητας είναι απαραίτητη για την παραγωγή βιο-ETBE ή για την απευθείας ανάμιξη της βιοαιθανόλης με βενζίνη. Η επεξεργασία στη μονάδα αφυδάτωσης βασίζεται στην τεχνολογία μοριακού κόσκινου: ο ζεόλιθος, που είναι το συστατικό των κόσκινων, δεσμεύει επιλεκτικά τα υπολειμματικά μόρια νερού, αυξάνοντας έτσι σταδιακά το ποσοστό της βιοαιθανόλης στο μίγμα. Η άνυδρη βιοαιθανόλη πρέπει να αποθηκευτεί σε δεξαμενές με ελεγχόμενη ατμόσφαιρα (απουσία αέρα, συνήθως με N2 ή CO2), προκειμένου να αποφευχθεί η δημιουργία υδρατμών. 49 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΚΑΤΕΥΘΥΝΤΗΡΙΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ ΤΟΥ ΕΥΡΩΠΑΙΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΑΠΟ ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ Εισαγωγή Το σόργο είναι φυτό με πολλαπλές χρήσεις, διότι δίνει υψηλές αποδόσεις σε βιομάζα, σάκχαρα και σπόρο, ανάλογα με την ποικιλία που επιλέγεται. Σήμερα οι ποικιλίες γλυκού σόργου μας δίνουν κυρίως βιομάζα και σάκχαρα, ενώ οι δυνατότητές του ως καρποδοτικό φυτό δεν έχουν ακόμα αξιολογηθεί. Πολλές γεωπονικές έρευνες στοχεύουν στην άρση του περιορισμού αυτού, μέσω της επιλογής υβριδίων που παρουσιάζουν μεγάλες αποδόσεις σε βιομάζα, σάκχαρα και σπόρο ταυτόχρονα. Στην πράξη, προκειμένου να προσδιοριστούν όλες οι δυνατότητες του φυτού, άλλες γεωπονικές μελέτες κινούνται προς την κατεύθυνση της βελτιστοποίησης της συγκομιδής, με στόχο τον διαχωρισμό όλων των προϊόντων: βιομάζας και σακχάρων στη μια πλευρά και σπόρου στην άλλη. Με δεδομένο ότι οι έρευνες αυτές δεν έχουν ακόμα ολοκληρωθεί, το μοντέλο για την επεξεργασία του γλυκού σόργου προβλέπει την αξιοποίηση των σακχάρων και της λιγνοκυτταρινούχου βιομάζας. Εικόνα 31: Σχεδιάγραμμα επεξεργασίας γλυκού σόργου για παραγωγή βιοαιθανόλης και ενεργειακών προϊόντων xxxii Σύμφωνα με τη διάταξη στην Εικόνα 31, η βιομάζα από γλυκό σόργο συνθλίβεται και ο χυμός που περιέχει τα σάκχαρα υπόκειται σε επεξεργασία για την παραγωγή βιοαιθανόλης. Η βαγάσση, που είναι το λιγνοκυτταρινούχο υπόλειμμα που λαμβάνεται από τη μονάδα σύνθλιψης, αποξηραίνεται και καίγεται σε μονάδα ΣΗΘ, για την παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας. Η βινάσση, που είναι το υπόλειμμα της μονάδας απόσταξης και ανόρθωσης, αποτελεί πρώτη ύλη για την αναερόβια χώνευση, για να χρησιμοποιηθεί τελικά στη συν-χώνευση, μαζί με άλλα υποστρώματα, όπως για παράδειγμα κοπριά, ως μικροβιακό εμβόλιο. Το βιοαέριο που λαμβάνεται εξυγιαίνεται και καίγεται σε μονάδα ΣΗΘ για την παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας. 50 Οδηγός για Εκπαιδευτές Η προσέγγιση αυτή στην επεξεργασία του γλυκού σόργου επιτρέπει διάφορες παραλλαγές που μπορούν να εφαρμοστούν στο σχεδιασμό ενός συγκεκριμένου μοντέλου αλυσίδας για την τροφοδοσία αποκεντρωμένων μικρομεσαίων μονάδων στην Ε.Ε. Πράγματι, η επεξεργασία του χυμού που περιέχει τα σάκχαρα σε βιοαιθανόλη και η ενεργειακή αξιοποίηση της βαγάσσης και της βινάσσης, μπορεί να αποτελεί τη μοναδική γραμμή ή μπορεί να αποτελεί μια από τις γραμμές παραγωγής. Οι διαφορετικές αυτές στρατηγικές παρουσιάζονται λεπτομερώς στα αντίστοιχα κεφάλαια. Ειδικότερα, η χρήση του γλυκού σόργου ως αποκλειστική πρώτη ύλη παρουσιάζεται σε μεγαλύτερο βάθος σε τρεις μελέτες (για την Ιταλία, την Ελλάδα και την Ισπανία) και η σκοπιμότητα της επεξεργασίας γλυκού σόργου συν μιας άλλης πρώτης ύλης (π.χ. ζαχαρότευτλου) στην ίδια μονάδα, παρουσιάζεται στη δεύτερη μελέτη περίπτωσης της Ισπανίας. Όλες αυτές οι εφαρμογές έχουν κάποια κοινά στοιχεία αναφορικά με τη διαστασιολόγηση της εφοδιαστικής αλυσίδας, τις τεχνολογικές λεπτομέρειες της επεξεργασίας και την αξιοποίηση των υποπροϊόντων. Επομένως, οι παράγραφοι που ακολουθούν έχουν σα στόχο να παρουσιάσουν τις γενικές κατευθυντήριες γραμμές, οι οποίες είναι κοινές στις διαφορετικές εφαρμογές. Αποτελούν τα ενδεικτικά αρχικά δεδομένα για την εκπόνηση μελέτης σκοπιμότητας και για το λόγο αυτό απαιτούν την προσαρμογή τους στην κάθε ξεχωριστή περίπτωση. Απαιτήσεις σε γεωργική γή Η έκταση της απαιτούμενης γεωργικής γης εξαρτάται από την απόδοση του γλυκού σόργου σε βιομάζα και σάκχαρα, τον τύπου του εδάφους, τη διαθεσιμότητα νερού, το κλίμα και τη καλλιεργούμενη ποικιλία. Το εύρος των αποδόσεων που παρουσιάζονται στον Πίνακα 7 προέρχεται από διάφορες ποικιλίες γλυκού σόργου που είναι σήμερα διαθέσιμες στην αγορά της Ε.Ε. Γίνεται ανάλυση για δύο τύποι κλίματος και για κάθε ένα από τα οποία λαμβάνεται υπόψη οι συνθήκες για τη διασφάλιση της οικονομικής βιωσιμότητας. Η καλλιέργεια του γλυκού σόργου σε οριακά εδάφη λαμβάνεται υπόψη για περιοχές όπου είναι εγγυημένη η οικονομική βιωσιμότητα και οι σχετικές αποδόσεις αντιστοιχούν στις χαμηλότερες τιμές των αναφερόμενων ευρών για κάθε τύπο κλίματος. Ιδιαίτερα στο μεσογειακό κλίμα (π.χ. της νότια Ιταλίας, της Ισπανίας και της Ελλάδας) η καλλιέργεια του γλυκού σόργου χωρίς άρδευση δεν συνιστάται, διότι οι αποδόσεις σε βιομάζα είναι πολύ χαμηλές (2,4-4,6 τόνοι/εκτάριο, σε ξηρή βάση). Σε εύκρατο κλίμα (π.χ. της βόρειας Ιταλίας), εξετάζουμε μόνο την περίπτωση άρδευσης σε έκτακτη περίπτωση, διότι η βροχόπτωση κατά την περίοδο ανάπτυξης του φυτού, συνήθως, επαρκεί (670 χιλιοστά κατά το διάστημα ΜάιοςΣεπτέμβριος). Τα στοιχεία αυτά αποτελούν τα αρχικά δεδομένα για τον υπολογισμό των εκταρίων-στρεμμάτων που πρέπει να καλλιεργηθούν με γλυκό σόργο, προκειμένου να εφοδιαστεί η μονάδα επεξεργασίας. Παρόλα αυτά, για την κάθε ειδική περίπτωση, η απαιτούμενη έκταση μπορεί να είναι 51 Οδηγός για Εκπαιδευτές μεγαλύτερη από αυτή που υπολογίζεται, όπως για παράδειγμα στην περίπτωση που προτείνεται αμειψισπορά στην υπό εξέταση περιοχή, για την προστασία της γονιμότητας του εδάφους. Γενικευμένα σενάρια για το σχεδιασμό της αλυσίδας εφοδιασμού Κλίμα ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΟ κλίμα Εδάφη χαμηλής γονιμότητας Ξηρό κλίμα ΕΥΚΡΑΤΟ κλίμα Εδάφη μέσης γονιμότητας Εύκρατο ωκεάνιο κλίμα Γεωργική απόδοση Άρδευση Χωρίς άρδευση Άρδευση (μόνο επείγουσα) Απόδοση σε βιομάζα 10,3-35,0 τόνοι /εκτάριο (1,03-3,5 τόνοι /στρέμμα) σε ξηρή βάση Απόδοση σε βιοαιθανόλη 1,5-4,6 τόνοι/εκτάριο (0,15-0,46 τόνοι /στρέμμα) 3 1,9-5,8 m /εκτάριο 40,5-123,6 GJ/εκτάριο Απόδοση σε βιομάζα 14,3-19,0 τόνοι/εκτάριο (1,43-1,9 τόνοι /στρέμμα) σε ξηρή βάση Απόδοση σε βιοαιθανόλη 2,1-3,4 τόνοι/εκτάριο 2,8-4,4 m3/εκτάριο 56,7-91,8 GJ/εκτάριο Απόδοση σε βιομάζα 30,0-40,0 τόνοι/εκτάριο σε ξηρή βάση Απόδοση σε βιοαιθανόλη 4,3-6,1 τόνοι/εκτάριο 5,9-7,9 m3/εκτάριο 116,1-164,7 GJ/εκτάριο , Πίνακας 6: Αποδόσεις γλυκού σόργου σε βιομάζα και βιοαιθανόλη xxxiii xxxiv Εικόνα 32: Συγκρότημα συγκομιδής xxxv Οι τιμές αυτές, των γενικευμένων σεναρίων, πρέπει, φυσικά, στη συνέχεια να προσαρμοστούν με προσοχή στην κάθε ειδική περίπτωση, για να γίνει ορθή διαστασιολόγηση της εφοδιαστικής αλυσίδας. Ακτίνα εφοδιασμού 52 Οδηγός για Εκπαιδευτές Σχετικά με την απόσταση της μονάδας επεξεργασίας από τα καλλιεργούμενα εδάφη, γίνονται διάφορες εκτιμήσεις. Κύρια στοιχεία αποτελούν η επίδραση της μεταφοράς στο ενεργειακό ισοζύγιο της αλυσίδας, ο σεβασμός συγκεκριμένων περιορισμών που δύναται να υπάρχουν στην πρόσβαση σε εθνικά κονδύλια (π.χ. μέγιστη επιτρεπόμενη ζώνη εφοδιασμού για κάθε αλυσίδα), η διαχειριστική υποστήριξη που είναι συνδεδεμένη με τις απαιτήσεις των γεωργικών εκτάσεων (π.χ. ο απαραίτητος αριθμός γεωργικών μηχανημάτων, αριθμός διανυόμενων χιλιομέτρων) και των εργοστασίων (π.χ. επιλογή του κατάλληλου χρόνου εφοδιασμού στη διάρκεια της συγκομιδής) και οι επιπτώσεις από την κίνηση των οχημάτων στην υπό εξέταση περιοχή. Προκειμένου να δώσουμε κάποια ενδεικτικά στοιχεία για την ακτίνα της ζώνης εφοδιασμού και των επιπτώσεών της, στον Πίνακα 8 παρουσιάζονται οι λεπτομέρειες δύο προσομοιώσεων. Μέγιστη ακτίνα 15 χλμ 20 χλμ 3.700-3.800 εκτάρια καλλιέργειας γλυκού σόργου Συγκομιδή σε 40 ημέρες Γεωργικά μηχανήματα 4 θεριστικές- ενσιρωκοπτικές μηχανές 4 παράλληλα συγκροτήματα 24 γεωργικοί ελκυστήρες συγκομιδής 6 παράλληλα συγκροτήματα συγκομιδής 6 θεριστικές- ενσιρωκοπτικές μηχανές 24 γεωργικοί ελκυστήρες Πίνακας 7: αποτελέσματα δύο προσομοιώσεων για τον εφοδιασμό μονάδας επεξεργασίας , δυναμικότητας 10.000 τόνων ανά έτος, εκφρασμένη σε άνυδρη βιοαιθανόλη xxxvi xxxvii Κατά τη μοντελοποίηση, η διαστασιολόγηση των μονάδων επεξεργασίας για την αξιοποίηση των παραπροϊόντων βασίζεται στις ποσότητες της λαμβανόμενης βαγάσσης και βινάσσης, που σχετίζονται με την καλλιεργούμενη γεωργική έκταση, καθώς και στην υποθετική δυναμικότητα, εκφρασμένη ως άνυδρη βιοαιθανόλη. Ο ΤΟ 1 ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ: ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ ΩΣ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ης Το μοντέλο αυτό αποσκοπεί στην ανάπτυξη της παραγωγής 1 γενιάς βιοαιθανόλης στην Ε.Ε., η οποία να βασίζεται αποκλειστικά στο γλυκό σόργο ως πρώτη ύλη. Το κύριο πλεονέκτημα του μοντέλου αυτού είναι η χρήση ενός φυτού που χαρακτηρίζεται από χαμηλές γεωργικές εισροές (δηλαδή χαμηλές απαιτήσεις σε νερό και λιπάσματα). Το κύριο μειονέκτημα του μοντέλου είναι η εξάρτηση της μονάδας από ένα μοναδικό είδος πρώτης ύλης. Στο μοντέλο εφαρμόζονται οι γενικές κατευθυντήριες γραμμές που παρουσιάζονται στο κεφάλαιο 8, στο παράδειγμα μονάδας με δυναμικότητα παραγωγής άνυδρης βιοαιθανόλης 10.000 τόνων ετησίως. Οι βασικές λεπτομέρειες της εφαρμογής αυτής συνοψίζονται στον Πίνακα 9. Αναφορικά με τις απαιτήσεις σε γεωργική γη, σε εύκρατο κλίμα, που χαρακτηρίζεται από εδάφη μέσης γονιμότητας και βροχόπτωση περίπου 600-700 χιλιοστά στη διάρκεια της περιόδου ανάπτυξης, απαιτούνται 3.000-4.800 εκτάρια. Αν προβλεφθεί έκτακτη άρδευση, η μεγαλύτερη απόδοση επιτρέπει τη μείωση της καλλιεργούμενης επιφάνειας στα 1.700-2.300 εκτάρια, αλλά τότε 53 Οδηγός για Εκπαιδευτές αυξάνεται το καλλιεργητικό κόστος σημαντικά και συνήθως άλλες καλλιέργειες, συνήθως ο αραβόσιτος, γίνονται ανταγωνιστικότερες. Δυναμικότητα 10.000 τόνοι ανά έτος (ως άνυδρη βιοαιθανόλη) Μεσογειακό κλίμα 2.200-6.700 εκτάρια (22.000-67.000 στρέμματα) Διαστασιολόγηση αλυσίδας εφοδιασμού Απαιτούμενη γεωργική έκταση Ακτίνα εφοδιασμού Εύκρατο κλίμα 3.000-4.800 εκτάρια (30.000-48.000 (απαιτούμενη έκταση χωρίς άρδευση) στρέμματα) 1.700-2.300 εκτάρια (17.000-23.000 (απαιτούμενη έκταση με έκτακτη άρδευση) στρέμματα) Εξαρτάται από τη συγκεκριμένη περιοχή 330 εργάσιμες ημέρες ανά έτος Λειτουργικές λεπτομέρειες 68.000-69.000 τόνοι (ξηρή βάση) βιομάζας γλυκού σόργου που συνθλίβονται εντός 40 ημερών Σύνθλιψη, ζύμωση, απόσταξη, ανόρθωση και αφυδάτωση σύμφωνα με τις γενικές κατευθυντήριες γραμμές Αποθήκευση Σιρόπι πυκνότητας 45%, δυνατότητα αποθήκευσης ως 3 μήνες Σιρόπι πυκνότητας 80% δυνατότητα αποθήκευσης ως 11 μήνες Επεξεργασία του σακχαρούχου χυμού Χρήση Μονάδα συμπύκνωσης Αραίωση στο 18% Διαχείριση νερού Διάθεση του νερού συμπυκνώματος σε σύστημα επιφανειακών υδάτων, σύμφωνα με την εθνική και τοπική νομοθεσία Αγορά του νερού για την αραίωση Θερμική κατανάλωση Ιδιοκατανάλωση από την αξιοποίηση των παραπροϊόντων 0,43 MWe διαθέσιμα στο τέλος της περιόδου συγκομιδής Διαθεσιμότητα Ενεργειακή αξιοποίηση των παραπροϊόντων Βαγάσση 41.850-42.460 τόνοι (ξηρή βάση) βαγάσσης για αποθήκευση, ξήρανση και καύση στη διάρκεια ολόκληρου του έτους 711,4-764,3 TJ/έτος 196,69-212,31 GWh/έτος Μονάδα ΣΗΘ 54 Οδηγός για Εκπαιδευτές 4,20 MWe Τέφρα 2.040-3.450 τόνοι/έτος Διάθεση σε χωματερές ή διαφορετική διαχείριση, ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν σε κάθε κράτος Διαθεσιμότητα Δυναμικότητα του αναερόβιου χωνευτήρα 20.000-22.000 κυβικά μέτρα (ΧΥΣ 60 ημέρες) Δυναμικότητα αποθηκευμένου βιοαερίου 10.000-14.000 κυβικά μέτρα 14,0-14,7 TJ/έτος Βινάσση 3,86-4,06 GWh/έτος Μονάδα ΣΗΘ 0,75 MWe Χωνευμένο υλικό 93.000-95.000 τόνοι/έτος Χρήση ως λίπασμα 74-76 τόνοι/έτος αζώτου (κυρίως αμμωνίου) Πίνακας 9: βασικές λεπτομέρειες του Ευρωπαϊκού μοντέλου για την επεξεργασία γλυκού σόργου ως αποκλειστικής πρώτης ύλης σε εργοστάσιο δυναμικότητας παραγωγής άνυδρης βιοαιθανόλης 10.000 τόνων ετησίως. Αντίθετα, στις μεσογειακές συνθήκες, η άρδευση είναι απαραίτητη για τη λήψη βιώσιμων αποδόσεων. Απαιτείται επιφάνεια 2.200-6.600 εκταρίων: το μεγάλο αυτό εύρος οφείλεται στις πολύ διαφορετικές αποδόσεις, που εξαρτώνται από τις απαιτήσεις σε νερό και λιπάσματα. Η απόφαση για την ακτίνα εφοδιασμού εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως τεχνικοί, υλικοτεχνικοί, ενεργειακοί, οικονομικοί κ.λ.π. Πρώτον, η ανταγωνιστικότητα του γλυκού σόργου, σε σύγκριση με άλλες καλλιέργειες, εξαρτάται από την οικονομική του βιωσιμότητα, τη γεωργική παράδοση της συγκεκριμένης περιοχής και την τάση προς την καινοτομία. Για την εκτίμηση αυτή μπορούμε να κάνουμε χρήση ορισμένων δεικτών, όπως για παράδειγμα τη διαφοροποίηση των καλλιεργειών και τη διάρθρωση των γεωργικών εκμεταλλεύσεων. Αν στην υπό εξεταζόμενη περιοχή υπάρχει υψηλή διαφοροποίηση των καλλιεργειών (δεν καλλιεργείται μαζικά ο γλυκός σόργος), είναι δυνατό να έχουμε αύξηση της ακτίνας εφοδιασμού. Αντίθετα, η μικρή ηλικία των αγροτών, το μεγάλο μέγεθος των γεωργικών εκμεταλλεύσεων και η εφαρμογή καινοτόμων λύσεων στις γεωργικές πρακτικές, συνήθως αποτελούν ένδειξη για πιθανή μείωση της ακτίνας εφοδιασμού. Αναφορικά με την υλικοτεχνική στήριξη, για να επιτευχθεί η συγκομιδή απαιτείται μια θεριστικήενσιρωκοπτική μηχανή και γεωργικοί ελκυστήρες εφοδιασμένοι με ανατρεπόμενο κάδο (χωρητικότητας περίπου 50 κυβικών μέτρων) για τη μεταφορά της τεμαχισμένης βιομάζας στο εργοστάσιο. 55 Οδηγός για Εκπαιδευτές Ανεξάρτητα από τον αριθμό των εκταρίων και την ακτίνα εφοδιασμού, υπολογίζεται ότι κάθε χρόνο 68.000-69.000 τόνοι βιομάζας θα υφίστανται επεξεργασία στο εργοστάσιο, για την απόκτηση βιοαιθανόλης 1ης γενιάς καθώς και ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας από τα υποπροϊόντα. Ο εφοδιασμός του εργοστασίου με βιομάζα γίνεται μόνο κατά την περίοδο της συγκομιδής: το πολύ σε διάστημα 40 ημερών μεταξύ Αυγούστου και Σεπτεμβρίου για τις κλιματικές συνθήκες της νότιας Ε.Ε. Αντίθετα, η περίοδος λειτουργίας του εργοστασίου είναι 330 μέρες ανά έτος. Στην πράξη, προβλέπεται μια διακοπή λειτουργίας του εργοστασίου περίπου κατά το μήνα Ιούλιο, για προγραμματισμένη συντήρηση. Για τη συντήρηση των σακχάρων για όλη τη διάρκεια τη λειτουργίας του εργοστασίου, η τεμαχισμένη βιομάζα συνθλίβεται αμέσως μόλις φτάνει στο εργοστάσιο και ο αποκτούμενος σακχαρούχος χυμός συμπυκνώνεται (βράζεται) για να αποθηκευτεί και να γίνει η επεξεργασία του κατά την περίοδο μετά τη συγκομιδή. Ο σακχαρούχος χυμός συμπυκνώνεται σε ποσοστό 45% προκειμένου να μπορεί να αποθηκευτεί χωρίς να υποστεί αλλοιώσεις μέχρι και 3 μήνες και σε ποσοστό 80% για αποθήκευση μέχρι και 11 μήνες. Το σιρόπι αραιώνεται πριν εμβολιαστεί με το μητρικό εναιώρημα ζυμομυκήτων, στη συνέχεια αρχίζει η ζύμωση για χρονικό διάστημα 22 ωρών. Αναφορικά με τις λοιπές τεχνικές λεπτομέρειες επεξεργασίας, τα στάδια της ζύμωσης, της απόσταξης, της ανόρθωσης και της αφυδάτωσης, πραγματοποιούνται σύμφωνα με τις γενικές κατευθυντήριες γραμμές που περιγράφονται στο κεφάλαιο 8. Μια σημαντική ποσότητα νερού εξατμίζεται και στη συνέχεια συμπυκνώνεται, ενώ αργότερα απαιτείται μια εξίσου σημαντική ποσότητα νερού για την αραίωση του σιροπιού. Το μειονεκτικό αυτό σημείο του υπό εξέταση μοντέλου αντιμετωπίζεται κάνοντας την υπόθεση, ότι το νερό από τη συμπύκνωση διοχετεύεται σε συστήματα επιφανειακών υδάτων (σύμφωνα με τα όρια που προβλέπουν οι εθνικές και ενδεχομένως οι τοπικές νομοθεσίες, σε ό,τι έχει να κάνει με το Χημικώς Απαιτούμενο Οξυγόνο (COD), το pH, τα φωσφορικά, τη θερμοκρασία και άλλες χημικές και φυσικές παραμέτρους), ενώ, από την άλλη, το νερό για την αραίωση του σιροπιού αγοράζεται. Η υπόθεση αυτή προτιμάται από τεχνική και οικονομική άποψη, συγκρινόμενη με την περίπτωση να αποθηκεύεται το νερό των συμπυκνωμάτων και στη συνέχεια να χρησιμοποιείται στην αραίωση, διότι, στη δεύτερη περίπτωση, απαιτούνται πάρα πολύ μεγάλοι αποθηκευτικοί χώροι. Αναφορικά με την ενεργειακή αξιοποίηση των υποπροϊόντων, η βαγάσση ξηραίνεται και στη συνέχεια καίγεται σε μονάδα ΣΗΘ που είναι εφοδιασμένη με ατμοστρόβιλο (ηλεκτρικής ισχύς 4,20 MWe) και το βιοαέριο, το οποίο λαμβάνεται από τη βινάσση μέσω αναερόβιας χώνευσης, καίγεται σε μονάδα ΣΗΘ, η λειτουργία της οποίας βασίζεται σε αεριοστρόβιλο (ηλεκτρική ισχύς 0,75 MWe). Η ηλεκτρική και θερμική ενέργεια που παράγονται στις μονάδες αυτές, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ιδιοκατανάλωση ενώ το πλεόνασμα μπορεί να πωληθεί στην κεντρική επιχείρηση ηλεκτρισμού και να διανεμηθεί μέσω του δικτύου της περιοχής. Όταν σταματά να λειτουργεί η μονάδα συμπύκνωσης του εργοστασίου (π.χ. κατά το τέλος της περιόδου συγκομιδής), υπάρχει πλεόνασμα θερμικής ενέργειας στο εργοστάσιο και επομένως, η 56 Οδηγός για Εκπαιδευτές ενέργεια αυτή μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό με τη βοήθεια ενός μικρού ατμοστροβίλου (ηλεκτρικής ισχύος 0,43 MWe), αυξάνοντας έτσι την συνολική παραγωγή ενέργειας. Ο ΤΟ 2 ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ: ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ ΚΑΙ ΖΑΧΑΡΟΤΕΥΤΛΟ ΩΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ Το μοντέλο αυτό στοχεύει στην ανάπτυξη, εντός της Ε.Ε., μιας αλυσίδας παραγωγής βιοαιθανόλης που θα βασίζεται στο γλυκό σόργο και σε μια ακόμα καλλιέργεια, ως πρώτη ύλη για το ίδιο αποκεντρωμένο μικρομεσαίο εργοστάσιο. ο Το μοντέλο μελετήθηκε ως εναλλακτικό του πρώτου μοντέλου, καθώς το 1 μοντέλο έχει το ο μειονέκτημα της εξάρτησής του από μια μοναδική πρώτη ύλη. Επιπλέον, το 2 μοντέλο έχει το πλεονέκτημα ότι επιτρέπει την επεξεργασία, κυρίως, φρέσκιας πρώτης ύλης και συνεπώς, ελαχιστοποιείται η ανάγκη βρασμού (συμπύκνωση) του σακχαρούχου χυμού και μετατροπής του σε σιρόπι για την επέκταση του χρόνου αποθήκευσης του. Πράγματι, η μικρή διάρκεια της περιόδου συγκομιδής κάνει υποχρεωτική την υψηλή συμπύκνωση του σακχαρούχου χυμού, για να εξασφαλιστεί η συνεχής λειτουργία της μονάδας βιοαιθανόλης (ζύμωση, απόσταξη και αφυδάτωση) για όλη τη διάρκεια σχεδόν του έτους (11 μήνες το χρόνο). Αντίθετα, με τη χρήση φρέσκιας βιομάζας και από μια δεύτερη πηγή, είναι δυνατό να μειωθεί η χρήση σιροπιού. ου Μειονέκτημα του 2 μοντέλου είναι η αναγκαιότητα ύπαρξης δύο καλλιεργειών κατάλληλων για παραγωγή βιοαιθανόλης στην ίδια περιοχή οι οποίες θα καλλιεργούνται σε διαφορετικές περιόδους του έτους. Η συνθήκη αυτή ενδέχεται να μπορεί να καλυφτεί ή όχι στις διάφορες υπό εξέταση περιοχές. Η παραγωγή ζαχαρότευτλων μπορεί να ποικίλλει μεταξύ 8.000 και 12.000 κιλών ανά στρέμμα (ή 80.000-120.000 κιλά/εκτάριο) με άρδευση. Αναφορικά με το ποσοστό σακχάρων ανά κιλό ζαχαρότευτλου, αυτό μπορεί να είναι μεταξύ 13 και 16% στα φρέσκα δείγματα. Συνήθως, η περιεκτικότητα σε σάκχαρα είναι 14%. Αυτή η ποσότητα σακχάρων ανά κιλό και η στρεμματική απόδοση ζαχαρότευτλων, μπορούν να μας δώσουν 660-1000 λίτρα βιοαιθανόλης ανά στρέμμα(6.600-10.000 λίτρα/εκτάριο). Οι υπολογισμοί του μοντέλου έγιναν έχοντας υπόψη την περίπτωση εργοστασίου παραγωγής βιοαιθανόλης δυναμικότητας 12.500 κυβικών μέτρων ετησίως (δηλαδή 10.000 τόνων ανά έτος). Έτσι, αν τα ζαχαρότευτλα είναι η πρώτη ύλη για τρεις μήνες το χρόνο, η ποσότητα βιοαιθανόλης από ζαχαρότευτλα πρέπει να είναι περίπου 3.500 κυβικά μέτρα ανά έτος. Η παραγωγή αυτή απαιτεί 3.500-5.250 στρέμματα (350 με 525 εκτάρια) ζαχαρότευτλων, ανάλογα με την παραγωγικότητά τους. Οικονομική ανάλυση Η οικονομική ανάλυση είναι παρόμοια με εκείνη που παρουσιάστηκε στην αξιολόγηση του 1ου μοντέλου, για την μελέτη περίπτωσης στην Ισπανία. Μια σημαντική διαφορά, μεταξύ των δύο αυτών καλλιεργειών, είναι ο χρόνος που μεσολαβεί από τη συγκομιδή μέχρι την επεξεργασία. Πέρα από την πυκνότητα των καλλιεργειών, το είδος των μηχανημάτων που απαιτούνται για τη συγκομιδή κλπ., η βασική διαφορά έγκειται στο ότι δεν είναι δυνατή η αποθήκευση του γλυκού σόργου, εξαιτίας των απωλειών του σε σάκχαρα και την έναρξη ζυμωτικών διαδικασιών 7-8 ώρες μετά τη συγκομιδή του. Αλλά, από την άλλη μεριά, στην 57 Οδηγός για Εκπαιδευτές περίπτωση του ζαχαρότευτλου, η αποθήκευση του μπορεί να γίνει στο χωράφι ή στο εργοστάσιο επεξεργασίας για ένα μήνα. Πέραν τούτου, η διατήρηση των ζαχαρότευτλων στο χωράφι χωρίς συγκομιδή είναι δυνατή, χωρίς την απώλεια σε σάκχαρα. Έτσι, το ζαχαρότευτλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη, αυξάνοντας το χρόνο μεταξύ συγκομιδής και επεξεργασίας. Κάτι τέτοιο επιτρέπει μια καλύτερη οργάνωση της μεταφοράς από τα χωράφια στο εργοστάσιο επεξεργασίας και μείωση των εξόδων μεταφοράς, μέσω της χρήσης μεγαλύτερων φορτηγών και ρυμουλκούμενων οχημάτων. Επεξεργασία Η επεξεργασία πρέπει να προσαρμοστεί στη συνδυασμένη χρήση ζαχαρότευτλων και γλυκού σόργου ως πρώτες ύλες. Αυτό δεν αποτελεί μεγάλο πρόβλημα, εξαιτίας του γεγονότος ότι τα σάκχαρα που βρίσκονται αποθηκευμένα στο ζαχαρότευτλο και στους μίσχους του γλυκού σόργου είναι η σακχαρόζη, η γλυκόζη και η φρουκτόζη. Έτσι, οι διαδικασίες ζύμωσης, απόσταξης και αφυδάτωσης είναι παρόμοιες. Η κύρια διαφορά μεταξύ της χρήσης του ζαχαρότευτλου και του γλυκού σόργου βρίσκεται στο πρώτο στάδιο της επεξεργασίας, κατά τον καθαρισμό της πρώτης ύλης, τον τεμαχισμό και την εκχύλιση των σακχάρων. Στο μοντέλο αυτό, είναι απαραίτητη η ύπαρξη γραμμής καθαρισμού, προκειμένου να αφαιρεθούν η λάσπη και οι πέτρες από τα ζαχαρότευτλα, πριν από το στάδιο του τεμαχισμού. Στην περίπτωση του γλυκού σόργου, δεν υπάρχει στάδιο καθαρισμού και μετά την παραλαβή των μίσχων, ακολουθεί ο τεμαχισμός τους και αμέσως μετά η εκχύλιση (εξαγωγή χυμού). Η διαδικασία της εκχύλισης πρέπει να γίνει με συνεχή διανομέα, για να διασφαλιστεί η μεγαλύτερη δυνατή απόδοση κατά την εκχύλιση, ενώ πρέπει να χρησιμοποιηθεί ο ίδιος εξοπλισμός τόσο για την εκχύλιση από το γλυκό σόργο, όσο και από τα ζαχαρότευτλα. Αντίθετα, ο κυλινδρόμυλος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εκχύλιση σακχάρων από τα ζαχαρότευτλα. Μετά την εκχύλιση, τα υπόλοιπα στάδια της επεξεργασίας είναι παρόμοια, ανεξάρτητα από τη χρησιμοποιούμενη πρώτη ύλη. 58 Οδηγός για Εκπαιδευτές 59 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΥΠΟΠΡΟΪΟΝΤΩΝ Βαγάσση Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της (πίνακας 11), η αποξηραμένη βαγάσση, που είναι υπόλειμμα της μονάδας εκχύλισης, μπορεί να καεί σε μονάδα ΣΗΘ για την παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας. Υγρασία μετά τη σύνθλιψη Υπολειμματικά σάκχαρα Κυτταρίνη Ημικυτταρίνη Λιγνίνη ΚΘΔ Καθορισμός χαρακτηριστικών της βαγάσσης 30-50% 6-7% σε ξηρή βάση 16-18% σε ξηρή βάση 11-13% σε ξηρή βάση 7-9% σε ξηρή βάση 17-18 MJ/Κg σε ξηρή βάση 4,7-5,0 ΚWh/Κg σε ξηρή βάση Πίνακας 11: Κύρια χαρακτηριστικά της βαγάσσης που παραλαμβάνεται από σύστημα άλεσης TRPF, για το σχεδιασμό της ενεργειακής της αξιοποίησης xxxviii Το μέγεθος της μονάδας ΣΗΘ είναι συνάρτηση της διαθεσιμότητας της βαγάσσης και κατ’ επέκταση της καλλιεργούμενης με γλυκό σόργο γεωργικής γης και της απόδοσης σε βιομάζα. Έχοντας υπόψη τις αποδόσεις σε βιομάζα που αναφέρονται στον πίνακα 8 και τις τιμές ΚΘΔ του πίνακα 11, τα μεγέθη αναφοράς για το σχεδιασμό μονάδας καύσης της βαγάσσης σε εργοστάσιο ΣΗΘ παρουσιάζονται στον Πίνακα 12. Ενεργειακή αξιοποίηση της βαγάσσης Τύπος περιβάλλοντος ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΟΣ τύπος Εδάφη χαμηλής γονιμότητας Ξηρό κλίμα Άρδευση Χωρίς άρδευση ΕΥΚΡΑΤΟΣ τύπος Εδάφη μέσης γονιμότητας Εύκρατο ωκεάνιο κλίμα Άρδευση (μόνο επείγουσα) Απόδοση βαγάσσης Διαθέσιμη ενέργεια Απόδοση 6-20 τόνοι ανά εκτάριο, ξηρή βάση 100-340 GJ/εκτάριο 28-94 MWh/εκτάριο Απόδοση βαγάσσης 10-12 τόνοι ανά εκτάριο, ξηρή βάση Διαθέσιμη ενέργεια 190-200 GJ/εκτάριο 53-56 MWh/εκτάριο Απόδοση βαγάσσης 18-25 τόνοι ανά εκτάριο, ξηρή βάση Διαθέσιμη ενέργεια 312-442 GJ/εκτάριο 87-123 MWh/εκτάριο Πίνακας 12: κύρια στοιχεία για τη διαστασιολόγηση της μονάδας αξιοποίησης της βαγάσσης για ορισμένους περιβαλλοντικούς τύπους αναφοράς Η μονάδα ΣΗΘ, διαθέτει καυστήρα βιομάζας, κατάλληλο για την καύση πρώτης ύλης και ένα στρόβιλο, ο οποίος, για παράδειγμα, θα μπορούσε να είναι ατμοστρόβιλος, με λειτουργία 60 Οδηγός για Εκπαιδευτές βασισμένη στον κύκλο Rankine-Hirn, ή αεριοστρόβιλο που βασίζεται στροβιλογεννήτρια που βασίζεται στον κύκλο ORC. στον κύκλο Brayton, ή Η επιλογή της τεχνολογίας για τη μονάδα ΣΗΘ, εξαρτάται πρωτίστως από την ηλεκτρική ενέργεια. Ο πίνακας 12 συνοψίζει την ισχύ [MW], των προαναφερθέντων περιπτώσεων, με την αντίστοιχη ενεργειακή τους απόδοση όπου παρουσιάζουν ενδιαφέρον για το Ευρωπαϊκό μοντέλο (0,1 – 10 MWe). Εικόνα 33: χωράφια εφαρμογής των διαφόρων συστημάτων συμπαραγωγής xxxix Το βασικό μειονέκτημα της καύσης της βαγάσσης του σόργου είναι η υψηλή περιεκτικότητα σε τέφρα (3-5% σε ξηρή βάση), η οποία εμφανίζει από χαμηλό σημείο τήξης. Επομένως, η τεχνολογία που εφαρμόζεται στον καυστήρα βιομάζας απαιτεί την ύπαρξη επαρκούς συστήματος απομάκρυνσης της τέφρας, ενώ σημειώνεται ότι ο κατασκευαστής έχει χορηγήσει ειδική επέκταση της εγγύησης. Η διαχείριση της τέφρας εξαρτάται από τη νομοθεσία της κάθε χώρας. Βινάσση Η βινάσση, υπόλειμμα των μονάδων απόσταξης και ανόρθωσης, έχει χημική σύνθεση που την κάνει κατάλληλη για την παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης (Πίνακας 13). Η διαστασιολόγηση του αναερόβιου χωνευτήρα σχετίζεται με τη διαθεσιμότητα της βινάσσης και επομένως με τη δυναμικότητα παραγωγής άνυδρης βιοαιθανόλης και το ΧΥΣ. Καθορισμός χαρακτηριστικών της βινάσσης Στερεά ύλη 6-7% Πτητική ύλη 85-90% BOD5 40-50 gO2/l COD 70-90 gO2/l Άζωτο 750-850 mg/l Φώσφορος 1,5-2,5 g/l pH 4,4-4,6 Πίνακας 13: κύρια χαρακτηριστικά της βινάσσης για το σχεδιασμό της αναερόβιας χώνευσης 61 Οδηγός για Εκπαιδευτές Αναφορικά με την απόδοση σε βινάσση, ο θεωρητικός συντελεστής συσχέτισης είναι 7-8 λίτρα βινάσσης ανά λίτρο βιοαιθανόλης. Η ολοκλήρωση της βιομεθανοποίησης, εξαρτάται από τη χημική σύνθεση του υλικού τροφοδοσίας: κατά κανόνα, η λιγνίνη, η κυτταρίνη και οι πρωτεΐνες, αποδομούνται βραδύτερα από τα λίπη, το άμυλο και τα σάκχαρα. Η μεθανογένεση από βινάσση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας και άλλα υποστρώματα για την εκκίνηση ή τη σταθεροποίηση της διαδικασίας: για παράδειγμα γίνεται χρήση κοπριάς ως μικροβιακού εμβολίου στην αρχή της διαδικασίας, ενώ λιγνοκυτταρινούχο υλικό δύναται να αναμιχθεί με τη βινάσση για να βελτιωθεί η αναλογία άνθρακα προς άζωτο, αν κάτι τέτοιο κρίνεται απαραίτητο. Στο σενάριο αυτό, ο ΧΥΣ της βινάσσης είναι περίπου 60 ημέρες. Η τυπική χημική σύνθεση του βιοαερίου παρουσιάζεται στον Πίνακας 14. Χαρακτηριστικά καθορισμού βιοαερίου 50-70% 25-45% 1-10% 0.5-3.0% 0.08-0.10 0.02-0.20 traces 3 21-22 MJ/Nm 3 5.8-6.1 kWh/Nm CH4 CO2 H2 N2 CO H2S O2 ΚΘΔ Πίνακας 14: κύρια χαρακτηριστικά βιοαερίου 3 Η θεωρητική απόδοση σε μεθάνιο είναι 0,395 Nm ανά χιλιόγραμμο COD, όταν η περιεκτικότητα του μεθανίου σε βιοαέριο είναι 60%. Λαμβάνοντας υπόψη τις αποδόσεις σε βινάσση και μεθάνιο και τις τιμές του Πίνακας 13 και του Πίνακας 14 για την COD και την ΚΘΔ, αντίστοιχα, τα στοιχεία για τη διαστασιολόγηση της μονάδας αυτής συνοψίζονται στον Πίνακας 15. Ενεργειακή αξιοποίηση της βινάσσης Τύπος περιβάλλοντος ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΟΣ τύπος Εδάφη χαμηλής γονιμότητας Ξηρό κλίμα Μεθάνιο Άρδευση Διαθέσιμη ενέργεια Μεθάνιο Χωρίς άρδευση ΕΥΚΡΑΤΟΣ τύπος Εδάφη μέσης γονιμότητας Εύκρατο ωκεάνιο κλίμα Διαθέσιμη ενέργεια Μεθάνιο Άρδευση (μόνο επείγουσα) Διαθέσιμη ενέργεια * οι υπολογισμοί έγιναν χρησιμοποιώντας την πραγματική απόδοση σε μεθάνιο Απόδοση* 3 340-1.030 Nm ανά εκτάριο 7,9-23,7 GJ/εκτάριο 2,2-6,6 MWh/εκτάριο 3 500-790 Nm ανά εκτάριο 11,6-18,4 GJ/εκτάριο 3,2-5,1 MWh/εκτάριο 3 1.070-1.420 Nm ανά εκτάριο 24,9-32,7 GJ/εκτάριο 6,9-9,1 MWh/εκτάριο Πίνακας 15: κύρια στοιχεία για τη διαστασιολόγηση της μονάδας αξιοποίησης της βινάσσης σε ορισμένους περιβαλλοντικούς τύπους αναφοράς 62 Οδηγός για Εκπαιδευτές Το λαμβανόμενο βιοαέριο καίγεται σε μονάδα ΣΗΘ που μπορεί να λειτουργεί είτε με πετρελαιοκινητήρα είτε με μίκρο-αεριοστρόβιλο. Στην περίπτωση χρήσης πετρελαιοκινητήρα, απαιτούνται να γίνουν κάποιες τροποποιήσεις αυτού, προκειμένου να είναι δυνατή η χρήση του σε κύκλο Otto για την καύση μεθανίου. Πιο συγκεκριμένα, πρέπει να εφοδιαστεί με καρμπυρατέρ και μπουζί. Σήμερα, τέτοιοι τροποποιημένοι κινητήρες διατίθενται στην αγορά. Γίνεται ανάκτηση της θερμότητας μέσω εναλλάκτη, από τα καυσαέρια και/ή από το σύστημα ψύξης. Η ενεργειακή απόδοση σχετίζεται με την ηλεκτρική ισχύ της μονάδας ΣΗΘ: Για το εύρος που ενδιαφέρει το μοντέλο για την Ε.Ε. (0,1 – 5,0 MWe) η ηλεκτρική απόδοση είναι 30-42%, η θερμική απόδοση 45-50%. Η υψηλότερη ισχύς αντιστοιχεί σε μεγαλύτερη απόδοση, ιδίως κατά τη μετατροπή σε ηλεκτρική ενέργεια. Η χωνευμένη ύλη, υπόλειμμα της βιομεθανοποίησης, αποτελεί καλό λίπασμα (άζωτο 800 g/t, κυρίως υπό τη μορφή αμμωνίου) και βρίσκει εφαρμογή στα χωράφια προκειμένου να αντισταθμιστεί η μείωση του αζώτου που οφείλεται στην καλλιέργεια του γλυκού σόργου. 63 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΣΥΜΒΑΣΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΑΓΡΟΤΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΩΝ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ Από εμπορική κλίμακας στην παραγωγή του γλυκού σόργου, καθώς και σε όλες τις ενεργειακές καλλιέργειες, υπάρχουν σημαντικά εμπόδια να ξεπεραστούν. Συγκεκριμένα, μια αποτελεσματική αλυσίδα εφοδιασμού, που θα μπορεί να παράγει βιομάζα με οικονομικά αποδοτικό τρόπο, είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγή προηγμένων βιοκαυσίμων (Yoder 2010). Ένα εργοστάσιο βιοαιθανόλης εκτιμάται ότι απαιτεί περισσότερα από 3700 εκτάρια βιομάζας κάθε χρόνο για να λειτουργήσει (ΕΕ Sweethanol μοντέλο). Εκτός από τα προφανή θέματα, όπως η δημιουργία ενός αποτελεσματικού συστήματος μεταφορών και την προσαρμογή του εξοπλισμού ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του γλυκού σόργου, οι αγρότες και οι ιδιοκτήτες εγκαταστάσεων απαιτούν εγγυήσεις για να παράγουν μεγάλο όγκο καλλιέργειας και βιοαιθανόλης, αντίστοιχα. Ως εκ τούτου, η εξεύρεση τρόπων για τη διασφάλιση των γεωργών και των επενδυτών-ιδιοκτητών των εργοστασίων είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη μιας αποτελεσματικής εφοδιαστικής αλυσίδας. Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος εξασφάλισης και τα δύο εμπλεκόμενων μεριών είναι μέσω μιας "σύμβασης καλλιέργειας". Οι συμβάσεις καλλιέργειας θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να παρέχουν στους αγρότες την εξασφαλισμένη πώληση των ενεργειακών καλλιεργειών για βιοκαύσιμα και τα εργοστάσια με ένα σταθερό ανεφοδιασμό των βιοκαυσίμων στην αγορά. Σύμβαση Καλλιέργειας - Ορισμόςxl Σύμβαση καλλιέργειας μπορεί να οριστεί ως η γεωργική παραγωγή που πραγματοποιείται σύμφωνα με μια συμφωνία μεταξύ ενός αγοραστή (ιδιοκτήτης της μονάδας) και των αγροτών, η οποία καθορίζει τους όρους για την παραγωγή και την εμπορία ενός προϊόντος. Συνήθως, ο αγρότης συμφωνεί να παρέχει συμφωνημένες ποσότητες με δεδομένη ποιότητα ενός συγκεκριμένου γεωργικού προϊόντος. Το αγροτικό προϊόν θα πρέπει να παρέχεται κατά τη στιγμή που καθορίζεται από τα δύο εμπλεκόμενα μέρη. Ο αγοραστής δεσμεύεται να αγοράσει το προϊόν, και σε ορισμένες περιπτώσεις, να υποστηρίξει την παραγωγή μέσω, για παράδειγμα, της παροχής γεωργικών εισροών και την παροχή τεχνικών συμβουλών. Η χρήση των συμβάσεων καλλιέργειας έχει γίνει ελκυστική για πολλούς παραγωγούς γεωργικών προϊόντων σε παγκόσμιο επίπεδο λόγω των πλεονεκτημάτων που παρέχει. Είναι ένα μέσο για τους αγοραστές που ψάχνουν για εξασφαλισμένη προμήθεια προϊόντων προς πώληση ή για επεξεργασία. Τα εργοστάσια επεξεργασίας είναι από τους πιο σημαντικούς χρήστες των συμβάσεων, καθώς θέλουν να εξασφαλίσουν την πλήρη αξιοποίηση της ικανότητας επεξεργασίας των εγκαταστάσεών τους. Το βασικό όφελος της σύμβασης καλλιέργειας για τους αγρότες είναι οι υψηλότερες αποδόσεις μέσω της εξασφαλισμένης αγοράς και των τιμών (χαμηλότερο ρίσκο). Οι κυβερνήσεις έχουν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο εάν θέλουν οι συμβάσεις καλλιέργειας να είναι επιτυχής. Ένα σχετικό νομικό πλαίσιο και ένα αποτελεσματικό νομικό σύστημα αποτελούν απαραίτητες προϋποθέσεις. Επιπλέον, οι κυβερνήσεις μπορούν να κάνουν πολλά για να ενισχύσουν την επιτυχία με την ανάπτυξη δεσμών μεταξύ των επενδυτών και των αγροτών και μπορούν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην προστασία των αγροτών με την εξασφάλιση της οικονομικής και διαχειριστικής αξιοπιστία των χορηγών. 64 Οδηγός για Εκπαιδευτές Μία από τις κύριες προκλήσεις για την επιτυχία της σύμβασης καλλιέργειας είναι η παρουσία ισχυρών νομικών συστημάτων που θα διασφαλίζουν επαρκή προστασία για τα συμβαλλόμενα μέλη στις συμβατικές σχέσεις τους. Συμβάσεις καλλιέργειας - Βασικές αρχές Οι βασικές αρχές που πρέπει να εξεταστούν κατά τη διάρκεια των συμβάσεων καλλιέργειας παρουσιάζονται παρακάτω. Ανωτέρα βία Μετά τη σύναψη της σύμβασης, μπορεί να προκύψουν απρόβλεπτα γεγονότα, πέρα από τον έλεγχο του αγρότη και του αγοραστή. Μια τέτοια εξαιρετική κατάσταση ονομάζεται ανωτέρα βία και μπορεί να αποτελέσει κίνδυνο για την παραγωγή και προκαλείται από καιρικούς ή ανθρώπινους παράγοντες, μεταξύ άλλων. Λόγω αυτής της απρόβλεπτης και έκτακτης κατάστασης, τόσο ο αγρότης όσο και ο αγοραστής θα πρέπει να θεωρείται ότι εξαιρούνται από την ευθύνη για τη μη εκπλήρωση των καθηκόντων τους και δεν θα πραγματοποιηθεί ακύρωση της σύμβασης. Μια παρόμοια περίσταση ανωτέρας βίας είναι η δυσκολία, η οποία είναι μια άλλη εξαιρετική κατάσταση πέρα από τον έλεγχο των γεωργών και των αγοραστών, που ενδέχεται να προκύψει μετά τη σύναψη της σύμβασης, όταν το καθήκον του εμπλεκομένου στην σύμβαση (για παράδειγμα, του αγρότη) γίνεται εξαιρετικά δαπανηρό ή πάρα πολύ δύσκολο να εκπληρωθεί, έτσι ώστε ο τελευταίος αποτρέπεται από την εκπλήρωση των υποχρεώσεων. Μια τέτοια κατάσταση μπορεί να οφείλεται, για παράδειγμα, σε σημαντική αύξηση του κόστους για τον αγρότη, λόγω της δραματικής αύξησης της τιμής των πρώτων υλών που απαιτούνται για την παραγωγή των προϊόντων, ή σε μείωση ή ολική απώλεια οποιασδήποτε αξίας της απόδοσης που θα λάβει ο γεωργός λόγω της δραστικής αλλαγής των συνθηκών της αγοράς, όπως οι επιπτώσεις της δραματικής αύξησης του πληθωρισμού στην συμφωνηθείσα τιμή. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο γεωργός ή ο αγοραστής θα πρέπει να δικαιούται να ζητήσουν από τον αντισυμβαλλόμενο να προβεί σε επαναδιαπραγμάτευση των αρχικών όρων της σύμβασης, με σκοπό την αναπροσαρμογή στις τρέχουσες συνθήκες. Επίδοση Οι αγρότες και οι αγοραστές δεσμεύονται να τηρήσουν τις δεσμεύσεις τους σύμφωνα με τους προβλεπόμενους όρους. Η εκτέλεση της σύμβασης καλλιέργειας είναι η εκτέλεση των όρων της, με τους οποίους οι αγρότες και οι αγοραστές δεσμεύονται. Καλό θα είναι να υπάρχουν στους όρους της σύμβασης προδιαγραφές και πρότυπα σχετικά με την ποιότητα των προϊόντων που πρέπει να παρέχονται. Μη εκτέλεση σύμβασης Η μη εκτέλεση της σύμβασης είναι η μη τήρηση των υποχρεώσεων που απορρέουν από τη σύμβαση. Περιλαμβάνει την πλήρη αποτυχία εκτέλεσης, όπως και καθυστέρησης σε περιπτώσεις όπου ο χρόνος παράδοσης θεωρείται αναγκαίος. Μερικές φορές μπορεί να περιλαμβάνονται μέρη στη σύμβαση, οι λεγόμενες ρήτρες εξαίρεσης, δηλαδή όρους που άμεσα περιορίζουν ή αποκλείουν 65 Οδηγός για Εκπαιδευτές το μη εξυπηρετούμενο μέρος από την ευθύνη σε περίπτωση μη εκτέλεσης. Οι ρήτρες εξαίρεσης που συνήθως προτείνονται από το ισχυρότερο μέρος (όπως τον αγοραστή), οι οποίοι σε αυτή τη διαδικασία μπορούν να επωφεληθούν από την ασθενέστερη διαπραγματευτική δύναμη του άλλου μέρους (π.χ. τον αγρότη). Αποζημιώσεις Κάθε μη εκπλήρωση των υποχρεώσεών του συμβολαίου γεωργίας δίνει στον θιγόμενο μέρος το δικαίωμα αποζημίωσης για τις ζημίες, εκτός εάν η μη εκτέλεση μπορεί να δικαιολογηθεί (για παράδειγμα σε περίπτωση ανωτέρας βίας ή δυσκολία). Τα μέρη μπορούν να εισάγουν στη σύμβαση, ποινική ρήτρα, δηλαδή έναν όρο που καθορίζει την καταβολή συγκεκριμένου ποσού ποινής στο θιγόμενο μέρος σε περίπτωση μη εκτέλεσης. Τερματισμός σύμβασης Καταγγελία της σύμβασης καλλιέργειας πραγματοποιείται όταν ο αγρότης ή ο αγοραστής απαλλάσσονται από τις συμβατικές υποχρεώσεις τους. Η σύμβαση καλλιέργειας μπορεί να τερματιστεί λόγω της απόδοσης του αγρότη ή τις υποχρεώσεις του αγοραστή. Απαλλαγή της σύμβασης με τον τρόπο αυτό πραγματοποιείται όταν η εκτέλεση της σύμβασης είναι πλήρης και ακριβής, με αναφορά στους όρους της σύμβασης. Η σύμβαση καλλιέργειας μπορεί επίσης να λυθεί με συμφωνία, μεταξύ αγρότη και αγοραστή. Επιπλέον, η λύση μπορεί να προκύψει σε περίπτωση ανωτέρας βίας και κακουχίας, όπου αγρότης και αγοραστής μπορούν να απαλλαγούν από τις υποχρεώσεις τους να εκτελέσουν την σύμβαση, ως αποτέλεσμα των εξαιρετικών και απρόβλεπτων γεγονότων που προκύπτουν μετά τη σύναψη της σύμβασης. Τέλος, η λύση μπορεί να προκύψει σε περίπτωση παραβίασης της σύμβασης. Αθέτηση της σύμβασης λαμβάνει χώρα όταν ένα μέρος δεν εκπληρώσει τις υποχρεώσεις του, ή όταν η απόδοσή του είναι ελαττωματική ή καθυστερημένη. Το θιγόμενο μέρος μπορεί να καταγγείλει τη σύμβαση μόνο εάν η μη εκτέλεση του άλλου μέρους είναι ουσιώδη και όχι απλώς ήσσονος σημασίας και θα πρέπει να καταγγείλει τη συμφωνία με το άλλο μέρος εντός ευλόγου χρονικού διαστήματος. Μέθοδοι επίλυσης διαφορών Οι αγρότες και οι αγοραστές θα πρέπει να περιλαμβάνουν στη σύμβαση μια αναφορά για τις μεθόδους επίλυσης των διαφορών σε περίπτωση συμβατικών διαφορών (δικαστήριο, διαμεσολάβηση). Καλό θα είναι, πριν από την προσφυγή στο δικαστήριο, τα μέρη να συμφωνούν για διαμεσολάβηση, σύμφωνα με την οποία ζητούν ένα τρίτο μέρος να τους βοηθήσει στην προσπάθειά τους να καταλήξουν σε φιλικό διακανονισμό της διαφοράς τους. Είναι επίσης σημαντικό το γεγονός ότι, στη ρήτρα επίλυσης των διαφορών, τα μέρη να προβλέπουν τον τόπο για να διευθετήσουν τη διαφωνία τους, καθώς και τη γλώσσα που θα χρησιμοποιείται στις συμφωνημένες διαδικασίες. Τέλος, ο νόμος που διέπει τη σύμβαση προβλέπει οτι τα μέρη πρέπει να προβλέπουν τι πρέπει να γίνεται σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, παραβίαση της σύμβασης ή να τροποποίησης των όρων υπό τους οποίους έχουν συνάψει την σύμβαση. Τα παρακάτω είναι τα βασικά σημεία που πρέπει να εξεταστούν για κάθε συμφωνίαxli: 66 Οδηγός για Εκπαιδευτές - Ο αγρότης πρέπει να μπορεί να θεωρηθεί ότι συμμετέχει ενεργά στην επιχείρηση, για παράδειγμα, η επιχείρηση έχει έναν τραπεζικό λογαριασμό, είναι εγγεγραμμένη στα μητρώα ΦΠΑ, έχει ένα κατάλληλο σύστημα αρχείων, προετοιμάζει ετήσιους προϋπολογισμούς και εμφανίζει πωλήσεις και αγορές. - Η τιμολόγηση του αντισυμβαλλομένου γεωργού θα πρέπει να είναι τακτική, τουλάχιστον σε τριμηνιαία βάση, και τα τιμολόγια πρέπει να καταβάλλονται, όπως ορίζεται από τους εμπορικούς νόμους, από τους αναδόχους. - Ο ανάδοχος εκτελεί εργασίες εκτροφής ως αντιπρόσωπος για το γαιοκτήμονα. Ο αγρότης πρέπει να παίρνει όλες τις βασικές αποφάσεις σχετικά με την καλλιέργεια και τη στρατηγική, είναι προφανές ότι ο ανάδοχος μπορεί να συμβουλεύει και να συμμετέχει στην διαδικασία αυτή. Οι αγρότες πρέπει να συμμετέχουν στην καθημερινή διαχείριση της επιχείρησης και πρέπει να είναι σε θέση να το αποδείξουν μέσω των πρακτικών των συνεδριάσεων, κ.λ.π. - Όλα τα κανονιστικά έγγραφα πρέπει να συμπληρωθούν από τον γεωργό και παρακρατούνται από στις εγκαταστάσεις του. - Ο γεωργός δεν μπορεί να έχει εγγυημένη απόδοση, πρέπει να ανταπεξέλθει στους κινδύνους - το μπόνους παραγωγής ή ποινής πρέπει να είναι υποστηρίξιμα. - Οποιαδήποτε γραπτή συμφωνία πρέπει να τηρείται και από τους αγρότες και τους αναδόχους - Οι συμφωνίες με τρίτους, όπως γεωπόνοι, σύμβουλοι κ.λπ., θα πρέπει να γίνονται από τον αγρότη. Συμβάσεις καλλιέργειας στην Ιταλία - νομικά θέματα Η σύμβαση καλλιέργειας στην Ιταλία διέπεται από το νομοθετικό διάταγμα αριθ. 102 της 27/05/2005, σχετικά με τη ρύθμιση της αγοράς γεωργικών τροφίμων. Το διάταγμα ρυθμίζει την οικονομική σχέση μεταξύ των γεωργικών ενώσεων και των ενώσεων παραγωγών, και καθορίζει το ελάχιστο περιεχόμενο των συμβάσεων-πλαισίων. Το περιεχόμενο της σύμβασης-πλαισίου περιλαμβάνει τα ακόλουθα σημεία: 1) Ο ρόλος των γεωργών και των ενώσεων παραγωγών 2) Αναγνώριση των μερών της σύμβασης 3) Την ποιότητα και την ποσότητα των πρώτων υλών 4) Το σημείο παράδοσης των πρώτων υλών 5) Διάρκεια της σύμβασης 6) Αναγνώριση παραβίασης της σύμβασης για λόγους ανωτέρας βίας. 7) Απόφαση για τις διαφορές. 67 Οδηγός για Εκπαιδευτές Ως σήμερα δεν υπήρξε καμία σύμβαση καλλιέργειας που υπογράφηκε για την παραγωγή βιοαιθανόλης. Υπογράφηκε σύμβαση μόνο για 40.000t βιοντίζελ με μείωση του ειδικού φόρου κατανάλωσης το 2006. Συμβάσεις καλλιέργειας στην Ισπανία - νομικά θέματα Στην Ισπανία, η σύμβαση καλλιέργειας διέπεται από τον νόμο 2/2000 (ΒΟΕ Δημοσιεύθηκε στο νούμερο 8 της 10/1/2000, σελ. 881 - 885 Αναφορά:. BOE-A-2000-413), περί σύμβασης γεωργικών προϊόντων διατροφής. Όπως εξηγείται στο νόμο, η εφαρμογή της κατευθύνεται προς το σύστημα των οικονομικών σχέσεων των γεωργικών προϊόντων διατροφής και πρωταρχικός στόχος της είναι να προωθήσει τη διαφάνεια της αγοράς και τη βελτίωση του ανταγωνισμού μέσω των εγκεκριμένων συμβάσεων γεωργικών προϊόντων διατροφής. Ο νόμος προβλέπει ένα υπόδειγμα σύμβασης που μπορεί να προσαρμοστεί στους επιχειρηματίες του τομέα των γεωργικών συστημάτων και ρυθμίζει οικειοθελώς τη σύμβαση. Οι συμβάσεις γεωργικών προϊόντων διατροφής πρέπει να περιλαμβάνουν τουλάχιστον τις ακόλουθες διατάξεις που πρέπει να εγκριθούν: α) Προσδιορισμός των συμβαλλομένων μερών. β) Διάρκεια της σύμβασης. γ) Αντικείμενο της σύμβασης, το σαφή καθορισμό του προϊόντος, την ποσότητα, την ποιότητα, την παρουσίαση τη χρονική στιγμή και τον τόπο παράδοσης και οποιαδήποτε άλλη πτυχή που σχετίζεται με την εμπορική θέση. δ) Την τιμολόγηση και τους όρους πληρωμής, η τιμή που πρέπει να λάβει καθορίζεται ελεύθερα από τα συμβαλλόμενα μέρη στη σύμβαση. ε) Πώς να επιλύσουν τις διαφορές στην ερμηνεία ή την εκτέλεση της σύμβασης. στ) Τμήμα της επιτροπής παρακολούθησης και αναφοράς για χρηματοδοτική συνεισφορά που μπορεί να συλλέξει. Οι υπόλοιπες αναφορές στο Νόμο είναι: • για την τροποποίηση των τεχνών. 4 και 5, νόμο 62/2003, 30 Δεκεμβρίου 2003. • ανάλυση της 6ης Νοεμβρίου 2001, σχετικά με τη μετατροπή σε ευρώ των ποσών που αναφέρονται. • το βασιλικό διάταγμα 686/2000 της 12ης Μαΐου 2000, για την έγκριση των κανονισμών για την ανάπτυξη. Συμβάσεις καλλιέργειας στην Ελλάδα - νομικά θέματα Στις 21 Σεπτεμβρίου 2011, ο ελληνικός νόμος 4015/2011 για τις γεωργικές ενώσεις (συμπεριλαμβανομένων των συνεταιρισμών), δημοσιεύθηκε στην Επίσημη Εφημερίδα της κυβερνήσεως. Το νέο νομικό πλαίσιο που αλλάζει ριζικά τις συνθήκες δράσης για τις γεωργικές 68 Οδηγός για Εκπαιδευτές ενώσεις και υπό αυτή την έννοια, έχει μεγάλη σημασία για την εφαρμογή της ενιαίας κοινής οργάνωσης της αγοράς. Ανάμεσα στα πιο σημαντικά στοιχεία, που πρέπει να υπογραμμιστεί είναι η υποχρέωση των συνεταιρισμών να λειτουργούν περισσότερο ως επιχειρήσεις, ως προϋπόθεση για να συμμετάσχουν σε νέες επαγγελματικές οργανώσεις. Με τον ίδιο νόμο και προϋποθέσεις για την καλλιέργεια η σύμβαση συμφωνήθηκε ως εξής. Με γραπτές ιδιωτικές συμβάσεις, σε συγκεκριμένη ημερομηνία, ρυθμίζεται η μελλοντική πώληση των γεωργικών προϊόντων. Οι Συλλογικές Γεωργικές Οργανώσεις του νόμου 4015/2011 μπορεί να συνάπτουν συμβάσεις για λογαριασμό των μελών τους. Οι σχετικές συμβάσεις πρέπει να περιλαμβάνουν τουλάχιστον τα ακόλουθα στοιχεία: α) Το είδος και το συνολικό ποσό των γεωργικών προϊόντων που θα πωλούνται. β) Το ελάχιστο χρονικό διάστημα της σύμβασης, η οποία δεν μπορεί να είναι κατώτερη του ενός έτους. γ) Η μέθοδος της συλλογής, αποθήκευσης και διατήρησης των γεωργικών προϊόντων, την ποιότητα ή συναφείς πιστοποιήσεις. δ) Η τιμή του προϊόντος. ε) Ο τρόπος και ο χρόνος πληρωμής. στ) Οι λόγοι και ο τρόπος της καταγγελίας. ζ) Ο Κωδικός Αριθμός Δραστηριότητας (ΚΑΔ) και ο Ειδικός Αριθμός Εγγραφής (Ε.Α.Ε.) που έχουν καταχωρηθεί. η) Το πιστοποιητικό γνησιότητας της υπογραφής Ο Υπουργός Γεωργίας μπορεί να καθορίσει τον τύπο και το περιεχόμενο των ελάχιστων νομικών συμβάσεων για κάθε εμπόρευμα, το οποίο αντικαθιστά οποιαδήποτε αντίθετη πρόθεση των μερών. Αν οι συμβάσεις των αγροτικών προϊόντων δεν πληρούν το ελάχιστο νομικό περιεχόμενο, όπως ορίζεται στην προηγούμενη παράγραφο συνεπάγεται για τους αγοραστές ποινή δέκα χιλιάδων ευρώ (10.000 €) για κάθε έτος μέχρι 80.000 ευρώ συνολικά με απόφαση του υπουργού γεωργίας υποτομέα της περιφέρειας μετά τη λήξη από κάθε μέρος της σύμβασης. Ο αγοραστής που δεν καταβάλει τα συμφωνημένα χρήματα την συμφωνηθείσα ημέρα θα πρέπει να τιμωρείται με φυλάκιση τουλάχιστον έξι μηνών. Για τους σκοπούς της ποινικής δίωξης απαιτείται κατηγορητήριο. Ρητώς απαγορεύεται η μεταπώληση. Παραβίαση της διάταξης αυτής τιμωρείται με φυλάκιση τουλάχιστον δύο (2) ετών και χρηματική ποινή τουλάχιστον πενήντα χιλιάδων (50.000) ευρώ. Οι ποινικές διώξεις κατά των υπευθύνων και τα ενδιαφερόμενων μερών πραγματοποιείται αυτόματα. Έσοδα - Έξοδα για τους αγρότες 69 Οδηγός για Εκπαιδευτές Η επαρκής αμοιβή των γεωργών κρίνεται αναγκαία για την ανάπτυξη της αλυσίδας. Το σιρόπι γλυκού σόργου προσφέρει στους αγρότες μια εξαιρετική ευκαιρία για τη βελτίωση του γεωργικού εισοδήματος και της παραγωγικότητας. Στις ΗΠΑ, σε ιδανική θέση για έναν μικρό γαιοκτήμονα με περιορισμένο κεφάλαιο, η καλλιέργεια αυτή απαιτεί μόνο 0,4 έως 1,2 εκτάρια. Το γλυκό σόργο αποδίδει 1800 έως 2800 λίτρα σιροπιού ανά εκτάριο, το σιρόπι και το σόργο πωλείται για $ 4 έως $ 5 ανά λίτρο. Ένας πρόσφατος προϋπολογισμός έδειξε ότι το συνολικό σταθερό και μεταβλητό κόστος είναι περίπου $ 2000 ανά εκτάριο. Έτσι, υπάρχει δυνατότητα για καθαρά κέρδη άνω των $ 6000. Υποθέτοντας ότι στην εξεταζόμενη περιοχή τα γεωργικά έξοδα αντιστοιχούν σε 16-18 € ανά τόνο, σε υγρή βάση (1.040-1.170€ ανά εκτάριο, περιλαμβανομένης της μεταφοράς στο εργοστάσιο με μια μέση απόσταση 10 χιλιόμετρα), η κατώτατη τιμή πώλησης της βιομάζας εκτιμάται σε 30€ ανά τόνο. Η τιμή της βιοαιθανόλης εξαρτάται από την αγορά ενέργειας, ειδικά από την τιμή του πετρελαίου ενώ το εύρος τιμών που παρουσιάζεται θεωρείται προληπτικό. 70 Οδηγός για Εκπαιδευτές 71 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΣΟΡΓΟΥ ΣΤΗΝ ΑΣΙΑ Το γλυκό σόργο έχει μια μακρά ιστορία καλλιέργειας στην Ασία, την Ευρώπη και την Αμερική. Λόγω της ραγδαίας αύξησης των τιμών του αργού πετρελαίου που σημειώθηκε κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1970, το γλυκό σόργο έχει ερευνηθεί ως πιθανή πηγή ζυμώσιμων σακχάρων για την παραγωγή καυσίμου αιθανόλης. Αυτό είναι επειδή η καλλιέργεια είναι υψηλής περιεκτικότητας σε σάκχαρα για την παραγωγή βιομάζας, έχει ευρεία γεωγραφική και κλιματική προσαρμογή, καθώς και σχετικά χαμηλές απαιτήσεις σε νερό και λίπασμα (Nathan 1978). Έχει αναπτυχθεί για την παραγωγή γλυκού σιροπιού στις Ηνωμένες Πολιτείες. Είναι επίσης κατάλληλο για τη διατροφή ζώων ως ζωοτροφές και σανό. Εναλλακτικές χρήσεις του σόργου περιλαμβάνει η χρησιμοποίηση των δημητριακών και των γλυκών στελεχών στον τομέα των τροφίμων και όχι μόνο για την παραγωγή προϊόντων εμπορικής αξίας, όπως το αλκοόλ (πόσιμου και βιομηχανικού τύπου), σιρόπια (φυσικά και υψηλή φρουκτόζη), γλυκόζη (υγρό και σκόνη), τροποποιημένα άμυλα κάθε είδους, μαλτοδεξτρίνες, σορβιτόλη και citricacid (προϊόντα καθίζησης από άμυλο). Ινδία Στην Ινδία, το σόργο παραδοσιακά καταναλώνεται με τη μορφή άζυμου επίπεδου ψωμιού (roti). Στη νότια Ινδία, καταναλώνεται με τη μορφή sankati, Annam και Καντζί (λεπτό κουάκερ). Οι χυλοπίτες σόργου τρώγονται ως πρωινό ή σνακ τροφίμων. Οι πιθανές, πολλά υποσχόμενες εναλλακτικές προϊόντων διατροφής από το σόργο είναι τα προϊόντα αρτοποιίας, όπως το λίπος μαλτοδεξτρίνες υποκατάστατα στα cookies, υγρό ή σκόνη γλυκόζης, σιρόπι υψηλής φρουκτόζης και σορβιτόλη. Λιωμένο σόργο μπορεί να είναι μια καλή εναλλακτική λύση για τις παιδικές τροφές απογαλακτισμού. Τα βιομηχανικά προϊόντα που κατασκευάζονται από σόργο σε κόκκους είναι, το αλκοόλ (πόσιμο βαθμού) και η μπύρα. Εμπορευματοποίηση της παραγωγής οινοπνεύματος από σιτηρά είναι ήδη στην πράξη. Άλλες τεχνολογίες, όπως η παραγωγή της γλυκόζης, μαλτοδεξτρίνης, υψηλής φρουκτόζης και κέικ από το σόργο είναι στο στάδιο της αναβάθμισης. Το γλυκό σόργο με χυμώδη γλυκά κοτσάνια χρησιμοποιείται στις βιο-ενεργειακές καλλιέργειες. Τα προϊόντα γλυκού σόργου όπως το σιρόπι έχουν λάβει μεγάλη προσοχή από τους αγρότες σε περιοχές με ξηρασία. Προσπάθειες για την κλιμάκωση της τεχνολογίας για την παραγωγή αλκοόλης από γλυκό σόργο ήταν επιτυχείς, αλλά χρειάζεται περισσότερη δουλειά για να ενσωματώσει της τρέχουσας παραγωγής δυναμικά στην αγορά. Κίνα Από τους αρχαίους χρόνους το σόργο σε κόκκους έχει χρησιμοποιηθεί στην Κίνα ως τρόφιμο και ως πρώτη ύλη για τις κινέζικα λικέρ, το ξύδι και καραμέλες. Υπάρχουν πολλά παραδοσιακά τρόφιμα σόργου στην Κίνα, με διάφορες μεθόδους επεξεργασίας. Σύμφωνα με τον Ζάο Shukun (1987), διαπιστώθηκε ότι υπήρχαν γύρω από 40 παραδοσιακά φαγητά από σόργο, τα οποία θα μπορούσαν να ταξινομηθούν σε τρεις ομάδες με βάση τις πρώτες ύλες και τις μεθόδους επεξεργασίας: ολικής 72 Οδηγός για Εκπαιδευτές αλέσεως, τα δημητριακά και το αλεύρι. Κινεζική μπίρα σόργου με το σόργο ως κύρια πρώτη ύλη δημιουργήθηκε για πρώτη φορά στο Ινστιτούτο, Shanxi Ακαδημία Γεωργικών Επιστημών, στις αρχές της δεκαετίας του 1980 με βάση την παραδοσιακή τεχνολογία για την μπύρα από κριθάρι. Το ψημένο σόργο είναι ένα νέο είδος που δημιουργήθηκε τα τελευταία χρόνια. Ψητό το σόργο γίνεται με ειδική μηχανή που είναι παρόμοια με αύτη του ποπ-κορν . Χρωστικό σόργο (κόκκινο) είναι χημικό παράγωγο της φλαβόνης - ένωση, η οποία είναι μια φυσική χρωστική ουσία με μηδενική τοξικότητα ή γεύση. Συνήθως είναι μια κόκκινη σκόνη ή άμορφο στερεό, και μπορεί επίσης να υποβληθεί σε επεξεργασία σε μορφή υγρού ή πάστας. Επειδή το σόργο δεν είναι τόσο δημοφιλές όσο το ρύζι και το σιτάρι, και οι εταιρείες σπόρων δεν διαχειρίζονται σπόρους σόργου, δεν είναι εύκολο για τους αγρότες να αναπτύξουν νέες ποικιλίες σόργου ή σχετικές τεχνολογίες. Μερικές φορές τα αποτελέσματα της έρευνας δεν μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις του οινοποιείου. Γι 'αυτό είναι αναγκαίο να θεσπιστεί ένα συνασπισμός ερευνητικών ιδρυμάτων, των παραγωγών και των επιχειρήσεων μεταποίησης. Πακιστάν Το σόργο κυρίως καταναλώνονται ως τροφή σε κόκκους (87%), ενώ μόνο το 5% γίνεται ζωοτροφές. Το σόργο είναι η πιο σημαντική καλλιέργεια κτηνοτροφικών φυτών το καλοκαίρι, με μεγαλύτερη σημασία στις αρδευόμενες περιοχές κοντά σε πόλεις. Όπως και σε πολλές αναπτυσσόμενες χώρες, τα διαθέσιμα στοιχεία για την παραγωγή και αξιοποίηση του σόργου στο Πακιστάν δεν είναι ακριβής καθώς καλλιεργούνται κυρίως σε απομακρυσμένες περιοχές. Επίσης, στις θερμές και ξηρές αγρο-οικολογικές περιοχές, που καλλιεργούνται ως καλλιέργειες δυαδικού σκοπού, όπου τόσο σιτάρι και κοτσάνια είναι υψηλής αξίας αγαθά. Σήμερα το σόργο και το κεχρί, συνεισφέρουν, το καθένα με περίπου 3% της έκτασης των καλλιεργειών σιτηρών και ελαφρώς λιγότερο από το 1% της παραγωγής σιτηρών. Πριν από την ανάπτυξη της εμπορικής βιομηχανίας ζωοτροφών για πουλερικά, οι σπόροι αυτών των καλλιεργειών χρησιμοποιούνται βασικά για τη διατροφή των ζώων. Ταϊλάνδη Στην Ταϊλάνδη συζητιέται έντονα μέθοδοι εναλλακτικής χρήσης του σόργου. Προτείνεται η χρήση του γλυκού σόργου για την παραγωγή αιθανόλης. Σόργο (Sorghum bicolor) αποτελεί σημαντική καλλιέργεια των δημητριακών που καλλιεργούνται στην Ταϊλάνδη και κατατάσσεται στην τρίτη θέση πίσω από το ρύζι (Oryza sativa) και το αραβοσίτο (Zea mays). Καλλιεργείται για τους σπόρους του και κυρίως χρησιμοποιείται για τη διατροφή των ζώων. Υπάρχουν τέσσερις κατηγορίες του σόργου που καλλιεργούνται στην Ταϊλάνδη: καρποδοτικό σόργο, σόργο ζωοτροφών, γλυκό σόργο και σόργο. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην παραγωγή του σόργου. Στην Ταϊλάνδη, το σόργο σε κόκκους χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο για τη βιομηχανία ζωοτροφών. Ωστόσο, οι σπόροι σόργου δεν είναι αποτελεσματικοί για τα μονογαστρικά ζώα. Πρόσφατα, η κυβέρνηση της Ταϊλάνδης προώθησε τη χρήση του gasohol (βενζίνη 10% αιθανόλης 99,5%) και προσπάθησε επίσης να προωθήσει τη χρήση των diesohol (ντίζελ +10% αιθανόλη). Από τις πρώτες ύλες, δηλαδή, το ρύζι, μανιόκα (Manihot esculenta), ζαχαροκάλαμο, μελάσα και το γλυκό σόργο για την παραγωγή αιθανόλης στην Ταϊλάνδη, μόνο η μανιόκα και η μελάσα ήταν 73 Οδηγός για Εκπαιδευτές αποδοτική ως προς το κόστος για πρώτες ύλες για την παραγωγή αιθανόλης καθώς μπορεί να δημιουργήσει περισσότερα έσοδα από ό, τι οι πωλήσεις τους ανεξάρτητα. Παραγωγή αιθανόλης από ζαχαροκάλαμο και το ρύζι θα μειώσει την αξία των καλλιεργειών. Πολλά πειράματα με γλυκό σόργο παραγωγής έγινε στο Πανεπιστήμιο Κον Καέν, Ταϊλάνδη. Έχει ήδη αποδειχθεί ότι το γλυκό σόργο είναι ένα από τα κατάλληλα φυτά για να χρησιμοποιηθούν ως πηγή ενέργειας. 74 Οδηγός για Εκπαιδευτές 75 Οδηγός για Εκπαιδευτές ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ i http://www.edenfoods.com/store/product_details.php?products_id=104040 ii http://www.barryfarm.com/nutri_info/sugars/sorghum.html iii http://www.bardsbeer.com iv Paul L. Mask, Extension Agronomist, and William C. Morris, Associate Professor, University of Tennessee., ANR-625, New Nov 1991 “Sweet Sorghum Culture and Syrup Production” v Morris J. Bitzer, Grain Crops Extension Specialist, University Of Kentucky.,“Production Of Sweet Sorghum For Syrup In Kentucky” vi Wilfred Vermerris, John Erickson, David Wright, Yoana Newman, and Curtis Rainbolt.,“ Production of Biofuel Crops in Florida: Sweet Sorghum” viiDepartment of Millets Centre for Plant Breeding and Genetics Tamil Nadu Agricultural University viiiDr. Heraldo Layaoen, National Team Leader for Sweet Sorghum Mariano Marcos State University, Batac, Ilocos Norte, Dr. Ernesto del Rosario, College of Arts and Sciences, University of the Philippines Los Baños, Los Baños, Laguna ix http://www.sseassociation.org/component/fireboard/?func=view&catid=10&id=22 x http://www.sorghumsupply.com/sorghum-seeds.html xi Carla E. Shoemaker and David I. Bransby, Auburn University, Department of Agronomy and Soils,“ The Role of Sorghum as a Bioenergy Feedstock” xi FAO China xi Putnam, Lueschen, Kanne and Harverstad. University of Minnesota. A Comparison of Sweet Sorghum Cultivar and Corn for Ethanol Production. Submitted for publication in the Journal of Production Agriculture. xiv B. R. Eiland, J. E. Clayton, and W. L. Bryan, Sugar J., 45, 17 (1982). xv http://girlinanapron.blogspot.com/2010/10/sweet-sorghum-syrup.html. xvi http://www.sorghumsupply.com xvii ANATOLIKI SA xviii ANATOLIKI SA xix INIPA xx ANATOLIKI SA xxi ANATOLIKI SA xxii Gnansounou E., Dauriat A., Wyman C.E., 2005 “Refining sweet sorghum to ethanol and sugar: economic trade-offs in the context of North China”, Bioresource Technology 96: 985-1002 76 Οδηγός για Εκπαιδευτές xxiii CARTIF Foundation xxiv CARTIF Foundation xxv CARTIF Foundation xxvi CARTIF Foundation xxvii CARTIF Foundation xxviii CARTIF Foundation xxix CARTIF Foundation xxx CARTIF Foundation xxxi CARTIF Foundation xxxii CETA xxxiii S. Braconnier, G. Trouche, S. Gutjhard, D. Luquet, B. Reddy, Rao S., Schaert R., Parella R., Zacharias A., Rettenmaier N., Reinhardt G., Monti A., Zegada-Lizarazu W., Amaducci S., Marocco A., Snijman W., Terblanche H., Zavala-Garcia F., Janssen R., Rutz D., 2011 “Definition of new sorghum ideotypes to meet the increasing demand of bioenergy”, Proceedings of 19th European Biomass Conference and Exposition, Berlin, Germany, 6-10 June 2011 xxxiv Picco D., Pin M., Vecchiet A., Balducchi R., Di Natale G., Piscioneri I., Fornasier F., Mondini C., Tomat E., 2011 “Sweet sorghum – Integrated bioethanol and biogas production from a high water use efficiency energy crop”, Proceedings of the 19th European Biomass Conference and Exposition, Berlin, Germany, 6-10June 2011 (ISBN 978-88-89407-55-7): 1905-1912 xxxv CETA xxxvi Pin M., Picco D., Vecchiet A., Macchia E., 2011 “Sweet sorghum to produce in Italy sustainable ethanol, electricity and heat in decentralised small-medium biorefinery”, Proceedings of the 19th International Symposium of Alcohol Fuels, Verona, Italy, 10-14 October 2011 xxxvii Pin M., Picco D., Migliardi D, Tomasinsig E. (2010) “Bioetanolo da sorgo, un’opportunità di reddito”, Supplemento a L’Informatore Agrario, 6/2010: 26-31 xxxviii Picco D., Pin M., Vecchiet A., Balducchi R., Di Natale G., Piscioneri L., Fornasier F., Mondini C., Tomat E. (2011) “Sweet sorghum: integrated bioethanol and biogas production from a high wateruse efficient energy crop”. Proceedings of the 19th European Biomass Conference and Exhibition, Berlin, Germany, 6-10 June 2011, ISBN 978-88-89407-55-7: 1905-1912 xxxix A.A.V.V. (2006) “Energia dalle biomasse. Le tecnologie, i vantaggi per i processi produttivi, i valori economici e ambientali”, Progetto Novimpresa xl WIKI xli http://www.chavereys.co.uk/admin/docs/Contract%20farming%20factsheet.pdf 77
© Copyright 2024 Paperzz
