Metodologia Kontakt
Wiecha prosa zwyczajnego (Panicum miliaceum) z dojrzałymi ziarnami sfotografowana na białym tle.

Badania BMPTrawy, zielonki i rośliny pastewne

Proso zwyczajne – cała roślina — BMP: 2 badania, średnia ważona 260 m³ CH₄/t s.m.o.

Proso zwyczajne jako cała roślina to ciepłolubne zboże rozważane jako uprawa energetyczna na lżejszych glebach. Zestawienie opisuje je niewielką liczbą rekordów z różnych prac.

ocena: dobryCH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Roger Culos / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 4.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
260m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
253–268m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
2badania
Publikacje
2źródła
Temperatury
38 °Ctestu

Metan w biogazie

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

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 0,8 % s.m. × 6,25)) i wydajności grup związków wg FNR.

Jak liczymy i co oznaczają strefy

Ocena dla biogazowni

dobry — ocena redakcji dla biogazowniStabilny, zwykle przyjmowany bez opłat

Potencjał na tonę masy świeżej wysoki (53 m³ CH₄/t); bez szczególnych zagrożeń dla stabilności. Koszty obsługi: włókna, kożuch.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +2

  • +2potencjał 53 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 260 × s.m. 22,4 % × s.m.o. 91,5 %)

Stabilność procesu 0

  • 0brak czynników

Obsługa i koszty −0,5

  • −0,5włókna, kożuch — rozdrabnianie i intensywne mieszanie

Suma punktów: 1,5 · progi: ≥ 2,5 bardzo dobry, ≥ 1 dobry, poniżej — neutralny; negatywny przy skumulowanym ryzyku procesu.

Ocena redakcji wg metodyki · pewność oceny: niska · bez cen rynkowych

Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV

Krzywe BMP z 2 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Proso zwyczajne – cała roślinaSkumulowana produkcja metanu w czasie dla 2 rekordów oraz średnia ważona 260 m³ CH₄/t s.m.o.. 2 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Garcia i in. (2019): 253 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Lallement i in. (2023): 268 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia260

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 (260); 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
Garcia i in. (2019) DOI253—(oryg.: „millet - Panicum Miliaceum L.”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Lallement i in. (2023) DOI26838 °C · mezofilowy(oryg.: „millet”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona260średnia arytmetyczna 260, SD 10

Typowy skład

Sucha masa (s.m.)
22,4% (zakres 21,8–22,9)
Sucha masa organiczna (s.m.o.)
91,5 % s.m. (zakres 91–92)
Azot
0,8 % s.m.
Stosunek C/N
53,4

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 2 oznaczenia, sucha masa organiczna: 2 oznaczenia. C/N obliczono jako iloraz zawartości C i N (% s.m.) z tego samego źródła.

Źródła: Garcia i in. (2019); Lallement i in. (2023).

Skład surowca zmienia się między partiami — do obliczeń instalacji użyj analizy własnej próbki. Wartości typowe kalkulator wstawia automatycznie.

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.

Wprowadzaj stopniowo, zaczynając od małej dawki i obserwując proces (np. FOS/TAC, pH, skład gazu).

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).

Źródła danych procesowych

  1. Garcia, N.H.; Mattioli, A.; Gil, A.; Frison, N.; Battista, F.; Bolzonella, D. (2019) Evaluation of the methane potential of different agricultural and food processing substrates for improved biogas production in rural areas. Renewable and Sustainable Energy Reviews 112, 1–10
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  4. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023) A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227
  5. Herrmann i in. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Proso zwyczajne (Panicum miliaceum) jest jednoroczną trawą uprawianą na ziarno i paszę, o krótkim okresie wegetacji i dobrej tolerancji suszy. W Polsce uprawia się je na niewielką skalę, ale ze względu na zmiany klimatu rośnie zainteresowanie roślinami odpornymi na niedobory wody. W kontekście biogazu bada się je jako całą roślinę zbieraną na zielonkę lub kiszonkę. Zestawienie zawiera kilka rekordów z kilku prac.

Właściwości istotne dla fermentacji

Zielona biomasa prosa ma podobny charakter do innych traw uprawnych: dostarcza węglowodanów strukturalnych i niewielkie ilości białka. Strawność silnie zależy od terminu zbioru: przed wytworzeniem ziarna biomasa jest łatwiej rozkładalna, później rośnie udział włókna. Zakiszanie jest możliwe przy dostatecznej zawartości suchej masy i cukrów. Ze względu na stosunek C do N wyższy niż w roślinach bobowatych mieszanie z gnojowicą lub innym substratem azotowym jest korzystne.

Jak czytać rozrzut wyników

Zestawienie ma niewiele rekordów: część z pracy, w której nie podano temperatury testu, część z warunków mezofilowych. Różnią się one odmianą, terminem zbioru, formą materiału, przygotowaniem próbki oraz parametrami testu. Wpływ ma także rok uprawy i przebieg pogody, który decyduje o proporcji liści, łodyg i kłosów. Niewielka liczba pomiarów nie pozwala ocenić pełnej zmienności materiału, więc wynik traktujemy jako orientacyjny.

W praktyce biogazowni

Proso jako cała roślina może być dodatkiem do miksu w gospodarstwach na słabszych glebach, jako uprawa bardziej odporna na suszę niż kukurydza. Wymaga zbioru sieczkarnią, zakiszenia w sposób typowy dla traw i kontrolowania jakości. W dawce zachowuje się podobnie do innych kiszonek trawiastych. Opłacalność zależy od plonu zielonej masy, który należy ocenić lokalnie, oraz od ceny konkurencyjnych substratów. Przed wprowadzeniem na szerszą skalę zalecany jest test BMP. Przy wyborze gatunku do uprawy energetycznej dobrze jest uwzględnić nie tylko potencjał gazowy, lecz także stabilność plonu w latach suchych, koszty uprawy i dostępność sprzętu do zbioru, bo to one decydują o końcowym koszcie jednostki energii z biogazu.

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 = 0,091 d−1 (brak danych kinetycznych dla grupy – przyjęto medianę wszystkich dostępnych stałych k (93 wartości) = 0.091 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. Garcia, N.H.; Mattioli, A.; Gil, A.; Frison, N.; Battista, F.; Bolzonella, D. (2019). Evaluation of the methane potential of different agricultural and food processing substrates for improved biogas production in rural areas. Renewable and Sustainable Energy Reviews 112, 1–10. DOI: 10.1016/j.rser.2019.05.040 DOI
  2. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023). A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227. DOI: 10.3390/waste1010014 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Trawy, zielonki i rośliny pastewne”