Łan prosa perłowego (Pennisetum glaucum) z wysokimi, walcowatymi kłosami wznoszącymi się nad liśćmi.

Badania BMPUprawy energetyczne i całe rośliny (GPS)jedno badanie (2 próby)

Proso perłowe (Pennisetum glaucum) — BMP: 2 badania, średnia ważona 280 m³ CH₄/t s.m.o.

Proso perłowe (Pennisetum glaucum) to ciepłolubne zboże i trawa pastewna odporna na suszę. W zestawieniu występuje w niewielkiej liczbie rekordów z pracy z lat dziewięćdziesiątych XX wieku.

CH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Shanmugamp7 / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 3.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
280m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
257–304m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
2jedno badanie (2 próby)
Publikacje
1źródło
Temperatury
35 °Ctestu

Metan w biogazie

Średnia zawartość metanu · ≈ 5,2 kWh/m³ biogazu

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (przewaga węglowodanów (brak cech białka i tłuszczu)) i wydajności grup związków wg FNR.

Jak liczymy i co oznaczają strefy

Ocena dla biogazowni

brak oceny — ocena redakcji dla biogazowni

Brak oceny: brak suchej masy lub suchej masy organicznej w danych. Ocenę liczymy, gdy znamy suchą masę i suchą masę organiczną materiału.

Ocena redakcji wg metodyki

Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV

Krzywe BMP z 2 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Proso perłowe (Pennisetum glaucum)Skumulowana produkcja metanu w czasie dla 2 rekordów oraz średnia ważona 280 m³ CH₄/t s.m.o.. 2 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003004000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Chynoweth i in. (1993) · 1: 257 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Chynoweth i in. (1993) · 2: 304 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia280

Linie przerywane to przebieg modelowy (kinetyka I rzędu, B(t) = B₀·(1 − e−kt)); z publikacji pochodzi punkt końcowy. Wszystkie krzywe są modelowe.

Skumulowana produkcja metanu w czasie testu [m³ CH₄/t s.m.o.]. Gruba linia to średnia ważona wszystkich rekordów (280); kropki oznaczają wartości końcowe podane w publikacjach. Wskaż wykres, aby odczytać wartości; kliknij pozycję legendy, aby ukryć lub pokazać rekord.

Rekordy i źródła

Pobierz CSV
ŹródłoBMP
m³ CH₄/t s.m.o.
TemperaturaPróbkaKrzywa
Chynoweth i in. (1993) · 1 DOI25735 °C · mezofilowy(oryg.: „Pearl millet”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Chynoweth i in. (1993) · 2 DOI30435 °C · mezofilowy(oryg.: „Pearl millet”) · obróbka: przygotowanie/przechowanie: Ensiledpunkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona280średnia arytmetyczna 280, SD 33

Właściwości procesowe

Niska pewność: opis oparty na ogólnych cechach grupy substratów, a nie na badaniach tego materiału. Traktuj go jako wskazówkę do weryfikacji.

Brak opublikowanych badań procesowych

Literatura, z której korzystamy, nie opisuje zalet ani wad fermentacji tego substratu poza wynikami testów BMP. Poniżej cechy procesowe przypisane na podstawie rodzaju materiału — klasyfikacja redakcji, nie wynik badań.

sezonowy
dostępność sezonowa — wymaga magazynowania
włóknisty
lignoceluloza, długie włókna → kożuch, trudniejsze mieszanie, wolny rozkład

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak danych o dawkach.

Wymagania praktyczne

  • Zakiszanie umożliwia magazynowanie biomasy sezonowej; prawidłowo zakiszone rośliny (w badaniu kukurydza, sorgo, żyto pastewne, pszenżyto) można przechowywać do roku bez strat produkcji metanu (Herrmann i in. 2011).

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Proso perłowe (Pennisetum glaucum, obecnie także Cenchrus americanus) to jednoroczna trawa ciepłych i suchych regionów, uprawiana jako zboże w Afryce i Azji oraz jako pasza i zielonawóz. Dobrze znosi suszę i słabe gleby. W badaniach nad biogazem testowano ją jako roślinę energetyczną w amerykańskich programach z lat dziewięćdziesiątych XX wieku. Zestawienie opiera się na niewielkiej liczbie rekordów z jednej pracy, w warunkach mezofilowych.

Właściwości istotne dla fermentacji

Zielona biomasa prosa perłowego jest typową trawą C4: ma niskie białko, wysoki udział włókna i szeroki stosunek C do N. Strawność zależy od fazy rozwojowej, a przed kłoszeniem jest wyższa. Zakiszanie jest możliwe przy odpowiedniej zawartości cukrów. Materiał wymaga rozdrobnienia, a kofermentacja z substratem azotowym, na przykład z gnojowicą, poprawia równowagę składników odżywczych. Roślina źle znosi niskie temperatury, więc w Polsce nie jest uprawą energetyczną.

Jak czytać rozrzut wyników

Rekordy pochodzą z jednej starszej pracy i nie dają informacji o zmienności między laboratoriami. Wynik zależy od odmiany, terminu zbioru, nawożenia, formy materiału i metodyki testu stosowanej w latach dziewięćdziesiątych, kiedy protokoły BMP nie były jeszcze ujednolicone. Wiek publikacji oznacza, że sposób wyznaczania warunków normalnych i przeliczeń mógł być inny niż obecnie. Należy więc traktować te dane jako historyczny punkt odniesienia.

W praktyce biogazowni

W polskich warunkach proso perłowe nie jest praktycznym substratem. Ma znaczenie jako element wiedzy o uprawach energetycznych w klimacie ciepłym i jako składnik mieszańców z trawą słoniową. Gdyby było rozważane, wymagałoby rozdrobnienia i zakiszenia, a opłacalność należałoby ocenić na podstawie lokalnego plonu. W każdym wypadku potrzebny jest własny test BMP. Dla porównań z innymi trawami energetycznymi warto pamiętać, że ten gatunek jest też istotnym rodzicem mieszańców wykorzystywanych w tropikach, więc wyniki dla niego pomagają zrozumieć, skąd biorą się właściwości późniejszych odmian hybrydowych. Dla praktyki polskiej najważniejszy wniosek jest taki, że ten gatunek pełni rolę wiedzy tła, a nie dostępnego surowca. Dane dotyczą materiału z cieplejszych regionów i dawnych protokołów badawczych.

Metodyka w skrócie

BMP to ilość metanu uzyskana z suchej masy organicznej (s.m.o., ang. VS) w teście okresowym, podawana w m³ CH₄ na tonę s.m.o. (liczbowo tyle samo co NmL CH₄/g VS w publikacjach) i przeliczona na warunki normalne (0 °C, 101,325 kPa). Średnia ważona daje każdej publikacji łączną wagę 1, dzieloną po równo między jej wyniki dla danego substratu — praca z dwudziestoma odmianami nie przeważa pracy z jedną próbką. W programach międzylaboratoryjnych jednostką jest laboratorium (łączna waga 1), a w jego obrębie waga testu rośnie z liczbą butelek (powtórzeń). Wyniki po obróbce wstępnej (np. termicznej, chemicznej, enzymatycznej) pokazujemy osobno i nie wliczamy ich do średniej.

Linie ciągłe to krzywe zmierzone w testach. Gdy publikacja podaje tylko wynik końcowy, rysujemy przebieg modelowy kinetyki pierwszego rzędu, B(t) = B₀·(1 − e−kt): z publikacji pochodzi wyłącznie punkt końcowy, a kształt krzywej służy jedynie wizualizacji — nie odczytuj z niego produkcji w konkretnym dniu. Dla tego substratu przyjęto k = 0,085 d−1 (mediana z: stałe k podane w źródłach: Tong i in. (1990): 1× (mediana 0.090 d⁻¹); Chynoweth i in. (1993): 36× (mediana 0.085 d⁻¹); Deren i in. (1991): 3× (mediana 0.080 d⁻¹)).

Statystyki opisują rozrzut opublikowanych wyników — to zestawienie opisowe, a nie metaanaliza ani gwarancja uzysku w instalacji.

Pełna metodyka i zasady korekt

Bibliografia

  1. Chynoweth, D.; Turick, C.; Owens, J.; Jerger, D.; Peck, M. (1993). Biochemical methane potential of biomass and waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 5(1), 95–111. DOI: 10.1016/0961-9534(93)90010-2 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.