Anaerobní testování energetických hybridů kukuřice

Anaerobní testování energetických hybridů kukuřice Brno 14. dubna 2015 Ing. Tomáš Vítěz, Ph.D., Karel Prokeš, Ph.D., Prof. Bořivoj Groda, DrSc., Ing. Tomáš Koutný

Obecné souvislosti Plocha orné půdy není neomezená, zdroje biomasy jsou silně limitovány Potraviny, krmiva a biomasa musí být vyprodukovány udržitelným způsobem z omezené výměry orné půdy Udržitelnost produkce zemědělských surovin nesmí konkurovat produkci potravin a krmiv přizpůsobení energetických plodin místním podmínkám 2 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o. systém udržitelného střídaní plodin Změny klimatu budou mít vliv na rostlinnou výrobu: suché klimatické podmínky

Obecné souvislosti Vysoký výnos energie z ha podporuje: a) Šlechtění místně adaptovaných odrůd b) Optimalizace termínu sklizně Vytvoření integrovaných systémů střídání plodin přizpůsobených místním podmínkám: a) Kaskádovité využití surovin b) Využití biomasy pro výrobu energie, která je nevhodná pro produkci potravin Zvýšení celkové výroby energie z biomasy na zemědělské půdě, aniž by byla vyvolána konkurence produkci potravin a krmiv 3 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Plocha zemědělské půdy disponibilní pro energetické využití při různých stupních zajištění určité míry potravinové soběstačnosti Způsob využití půdy Půda pro potravinovou soběstačnost Volná půda (využitelná pro OZE) Druh zemědělské půdy Míra soběstačnosti (lineární pro všechny potravinářské komodity) 70% 100% 130% plocha půdy (tis.ha) Orná půda 1401 1858 2390 Trvalé travní porosty 19 114 822 Orná půda 1147 680/(689) 169 Trvalé travní porosty Celkem zemědělská půda pro energetické využití 913 440/(819) 99 2060 1120/(1508) 268 Celkem zemědělská půda 3480 3480 3480 4 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o. Zdroj. UZEI, 2011

Stavy skotu a výměry vybraných plodin v roce 1990 a v roce 2012 Stavy skotu / Výměra vybraných plodin 1990 2012 Početní stavy skotu ((ks) 3 506 000 1 354 000 Cukrovka (ha) 119 000 61 000 Brambory (ha) 110 000 24 000 Kukuřice celkem (ha) 426 400 324 000 Kukuřice silážní (ha) 381 500 214 800 Kukuřice na zrno (ha) 44 900 109 600 ČSU, 2013 5 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Vývoj a šlechtění energetické kukuřice Výnos sušiny z ha Kvetení energetické kukuřice Sklizeň energetické kukuřice Kvetení silážní kukuřice Sklizeň silážní kukuřice Čas 6 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Vývoj a šlechtění energetické kukuřice 7 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Vývoj a šlechtění energetické kukuřice 8 17.4.2015 Sedláček, KWS OSIVA s.r.o.

Sklizeň energetické kukuřice 9 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Biomasseertrag [kg TM ha -1 ] Methanhektarertrag [m 3 CH4 ha -1 ] Spez. Methanertrag [ln CH4 kg ots -1 ] Biomasa metan výtěžnost metanu z ha Biomasseertrag Methanhektarertrag spez. Methanertrag Poly. (Biomasseertrag) 25000 Poly. (Methanhektarertrag) Poly. (spez. Methanertrag) 420 20000 400 380 15000 360 10000 340 320 5000 300 0 280 18 23 28 33 38 43 48 53 TS-Gehalt [%] Amon, 2011 10 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Celorepubliková referenční laboratoř Mendelovy univerzity v Brně 11 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Testovací reaktor 12 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Prováděné analýzy Vstupního materiálu: Obsah sušiny Obsah spalitelných látek Stanovení ph Obsah tuků Obsah bílkovin Stanovení CHSK, BSK Fermentovaného materiálu Stanovení ph FOS/TAC Obsah sušiny Obsah spalitelných látek Obsah živin N, P, K 13 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Použitý materiál Jako testovaný substrát sloužila siláž tří hybridů kukuřice a čiroku dodaných firmou KWS OSIVA s.r.o. Jednalo se o siláž hybridů: Kukuřice: Cassilas, Fernandez a Atletico Čirok: Maya, Freya, Zerbeus a Sole Jako inokulační substrát byl použit materiál z reaktoru bioplynové stanice Čejč. 14 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Skladování testovaného materiálu 15 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Srovnání měrné produkce metanu jednotlivých hybridů vztažené na kilogram sušiny 16 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Srovnání hektarových výnosů sušiny 17 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Srovnání hektarových výnosů metanu 18 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Srovnání měrné produkce metanu P. Vindis, Slovinsko 19 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Srovnání měrné produkce metanu jednotlivých hybridů vztažené na kilogram sušiny 20 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Srovnání měrné produkce metanu T. Amon, Rakousko 21 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Srovnání měrné produkce metanu testovaných hybridů kukuřice a čiroku 22 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Srovnání hektarové produkce metanu hybridů kukuřice a čiroku 23 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Výtěžnost metanu z ha [m 3 N ha -1 ] Systém dvou plodin 10000 m 3 N9000 ha -1 winter rye maize sorghum 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 EA MM EM MM EM EJ 2009 EA MM EM MM EM EJ 2010 Amon, 2011 24 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Závěr Při výběru optimálního hybridu kukuřice pro energetické účely je důležité zohlednit nejen měrnou produkci metanu, nýbrž také hektarový výnos sušiny a pěstitelské nároky daného hybridu. Nejvyšší měrné produkce metanu dosáhl hybrid Atletico v roce 2011 0,443 m 3 na kg sušiny. Nejvyšších hektarových výtěžností metanu bylo dosaženo v roce 2012 (u hybridů Fernandez a Cassilas přes 10 000 m 3 metanu), díky mimořádně vysokým hektarovým výnosům sušiny (více než 25 t sušiny z 1 ha). Teploty na jaře a dostupnost vody v létě ovlivňují ve významné míře výnosy kukuřice, čiroku a žita. 25 17.4.2015 Prokeš, KWS OSIVA s.r.o.

Amerika se kukuřice nebojí!!! Děkuji za pozornost 26 17.4.2015 KWS Osiva 26