close
Культура и рост

Энергетические потребности выращивания конопли

Блог-Cannabis

Конопля как энергетический ресурс

Конопляное растение крепкое и растет без особого вмешательства человека, а выращиваемая в промышленных масштабах конопля обычно выращивается в энергоемких и экологически безопасных теплицах. Огромные потребности в электроэнергии для коммерческого производства каннабиса предъявляют огромные требования к электросетям, а коммунальным предприятиям не хватает рабочей силы и капитала для дорогостоящих модернизаций для удовлетворения постоянно растущих потребностей электричество.

Альтернативные источники энергии должны быть рассмотрены любым производителем

Хотя нет сомнений в том, что конопля использовалась в качестве источника энергии на протяжении веков, в настоящее время обсуждаются ее возможности как энергетической культуры. Чтобы понять эту ситуацию, нужно сначала рассмотреть технические проблемы использования конопли в качестве энергетического ресурса, а затем более внимательно посмотреть на ее применение и его экономическое значение.

Практически любое растение или органическое вещество (биомасса) может быть превращено в топливо. Топливо, полученное из растительных материалов, известно как биотопливо. Исследование из Гавайского университета сообщается в 1990 что газификация биомассы может обеспечить до 90% энергетических потребностей этого государства. Биотопливо имеет несколько важных преимуществ перед ископаемым топливом:

Растения почти не содержат серу или ряд других загрязняющих веществ, обычно присутствующих в масле, которые вызывают загрязнение воздуха при сжигании в качестве топлива. Сера является основным компонентом кислотных дождей.

Сельскохозяйственные культуры могут быть преобразованы в топливо. Это делает энергию более доступной, создает рабочие места в сообществах и помогает повысить региональную экономическую независимость и автономию.

Растения используют химический процесс, называемый фотосинтезом, для превращения воды и диоксида углерода (CO2) в углеводы и кислород. Поскольку CO2 производится путем сжигания топлива, при производстве биомассы этот газ, основная причина глобального потепления, по существу перерабатывается в источник топлива и таким образом очищает атмосферу.

Сбор урожая не требует добычи, разработки открытым способом или бурения и не вызывает разливов нефти, поэтому производство биомассы лучше для окружающей среды.
Однолетние сельскохозяйственные культуры являются устойчивыми источниками энергии; они обновляются или обновляются каждый год новой культурой, а не регулярно истощаются или истощаются, как ископаемое топливо.

Сельскохозяйственные, промышленные и муниципальные отходы могут быть использованы в качестве топливного сырья, сокращая количество твердых отходов, которые в противном случае представляли бы проблему утилизации.

Отрицательная сторона биотоплива:

Однолетние урожаи собирают сезонно, а не круглый год. Биомасса является относительно громоздкой, что требует уплотнения и увеличивает затраты на хранение и доставку. Значительные средства должны быть вложены в развитие объектов пиролиза и сжигания. Растения нуждаются в дополнительной переработке, чтобы сконцентрироваться как ископаемое топливо.

В целом, преимущества биотоплива намного перевешивают его недостатки. И как только сырье превращается в топливо, оно идеально вписывается в существующую инфраструктуру распределения и утилизации: автоцистерны, грузовые вагоны, трубопроводы, хранилища и т. Д. Со временем энергетическая отрасль все больше осознает, что биомасса - это не просто вариант, это будущее.

Биомасса может быть преобразована в широкий спектр жидких, твердых и газообразных видов топлива, которые, в свою очередь, могут использоваться для производства электроэнергии. Одним из аспектов, который делает биомассу особенно привлекательной, является то, что необходимая технология уже существует. Существующая инфраструктура может обрабатывать, хранить и транспортировать биотопливо с относительно небольшой адаптацией или модификацией.
Зависимость от биотоплива на самом деле дает значительный экономический эффект с экологической точки зрения, поскольку разведка, бурение, добыча, переработка и транспортировка ископаемого топлива были исключены, а продукт финал - это топливо, которое горит чисто. Основная причина того, что ископаемое топливо, похоже, имеет ценовое преимущество, заключается в том, что затраты на устранение ущерба окружающей среде игнорируются. Почему? потому что производители нефтехимической энергии знают, что убирать за ними непомерно дорого, и что их правительственные союзники просто позволяют им сойти с рук.

По мере того, как налогоплательщики узнают больше о социальной помощи многонациональным энергетическим компаниям, они будут требовать от правительства сокращения или отмены этих субсидий. Совокупный эффект этих изменений приведет к более справедливой конкуренции с более сильными экономическими и экологическими стимулами для перехода на биотопливо. И это даже не принимает во внимание экономию на здравоохранении, которая приходит с жизнью в более чистой окружающей среде.
Исследование возможности использования ферментов для извлечения водорода из растительных углеводов обещает очень чистое топливо (когда водород сгорает, его единственным побочным продуктом является H2O: вода!), Но процесс дорогая и техническая инфраструктура для эффективного использования водорода еще не готова к массовому производству. Пока это препятствие

читать, как
Автомобильная промышленность оснащается пенькой

Давайте посмотрим на несколько дополнительных альтернативных источников энергии

Конопляная батарея

Несмотря на недавнее увлечение, технология топливных элементов является маловероятной альтернативой для производителей каннабиса из-за ее астрономических начальных затрат, короткого срока службы и высокого уровня знаний, необходимых для его эксплуатации и технического обслуживания. , Тем не менее, ученые преуспели в производстве из суперконденсаторов конопляного завода, которые представляют собой чрезвычайно важный компонент для будущего поколения альтернативных источников энергии, таких как конопляная куча - они имеют большую емкость и могут очень быстро заряжаться ...

Солнечная и ветровая энергия

Солнечная энергия все еще относительно дорога на киловатт; значительное количество панелей и аккумуляторов необходимо для производства значительных уровней энергии. Кроме того, пользователям необходимо инвестировать в большой жилой фонд и рассчитывать на сотрудничество с матерью-природой. Энергия ветра также включена в эту категорию. В то время как географически надежно, солнечная и ветровая энергия являются жизнеспособными вариантами для удовлетворения потребностей в электроэнергии при использовании совместно с генераторами.

Дизельные генераторы или
NG / LPG

Несмотря на высокую стоимость топлива, дизельные генераторы являются проверенным источником энергии благодаря своей надежности и долговечности. Если они поддерживаются правильно, их можно использовать в среднем 3 5 лет подряд, прежде чем потребуется пересмотр.

При более низких затратах на топливо генераторы NG / LPG являются наиболее широко используемыми автономными источниками энергии в индустрии каннабиса. Эти машины, как правило, более эффективны с точки зрения электрической и тепловой энергии, чем дизельные генераторы, и являются наиболее экологически чистым вариантом для генераторов. Их также можно комбинировать с оборудованием для рекуперации тепла для создания когенерационных установок, которые позволяют производителям улавливать отработанное тепло и предлагать недорогие методы нагрева и охлаждения за счет использования теплоохладителей. поглощения. Фактически, комбинированное производство тепла и энергии (когенерация) является идеальным энергетическим решением для внутренних и тепличных применений: оно не только снижает общие эксплуатационные расходы, но и является более экологически чистым. улавливая большую часть выбросов и тем самым снижая содержание CO2, NOx и других газов в атмосфере.

биогаз

Производство биогаза из конопли может конкурировать с производством кукурузы, особенно в условиях холодного климата, таких как Северная Европа и Канада. Производство этанола возможно со всего завода, а биодизель можно производить из прессованного масла семян конопли. Было показано, что производство биодизеля из конопляного масла оказывает гораздо меньшее воздействие на окружающую среду, чем ископаемое дизельное топливо.

Производство конопли как возобновляемой энергии

Биоэнергия в настоящее время является самым быстрорастущим источником возобновляемой энергии. Производство "энергетических культур" на пахотных землях может уменьшить зависимость от истощения ископаемых ресурсов и смягчить изменение климата.

Однако некоторые биотопливные культуры оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду: они потребляют слишком много воды и создают больше выбросов, чем экономят.

Устойчивое производство биоэнергии нелегко, и потребуются различные культуры. Промышленная конопля не является энергетической культурой. Однако, если выращивать на хорошей почве с хорошим удобрением, конопля, безусловно, может быть экологически чистой культурой для производства биоэнергии, а также для других промышленных целей.

читать, как
Парагвай: правительство планирует включить коноплю в крестьянское семейное хозяйство

Результатом является спрос на энергетические культуры с высокой эффективностью и низким воздействием на окружающую среду. Это то, что говорят о промышленной конопли.

Крупномасштабное использование энергии конопли

В течение долгого времени энтузиасты продвигают использование промышленной конопли для производства биоэнергии. Обладая потенциально высоким выходом биомассы и способностью интегрироваться в существующие севообороты, конопля может не только дополнять, но и опережать другие доступные энергетические культуры.

Как культура, конопля обладает хорошей устойчивостью к засухе и вредителям, хорошо развитой корневой системой, устойчивой к эрозии почвы, и требует гораздо меньше воды, чем другие культуры, такие как хлопок. , Таким образом, конопля является очень универсальным волокном, которое особенно уникально, поскольку содержит большое количество полезных компонентов масла и биомассы.

Действительно, экологические преимущества конопли были высоко оценены, потому что выращивание конопли требует очень ограниченного количества пестицидов. В посевах конопли известно мало насекомых-вредителей, а грибковые заболевания встречаются редко.

Поскольку растения конопли быстро затеняют почву после посева, они могут избавиться от сорняков, что является интересной особенностью, особенно для фермеров, выращивающих экологически чистые продукты.

Таким образом, как и для любой другой культуры, для хорошего выращивания конопли необходимы хорошие методы ведения сельского хозяйства.

Будучи однолетним урожаем, конопля очень хорошо работает в севооборотах. Его можно использовать как ветрозащитную культуру, уменьшая количество вредителей, особенно при производстве зерновых. Фермеры, заинтересованные в производстве энергетических культур, часто не хотят связывать поля с производством многолетних энергетических культур, таких как ива. Из-за высокой самоустойчивости конопли культивирование в возрасте от двух до трех лет на одном и том же поле не приводит к значительным потерям урожая биомассы.

Крытый VS Открытый

Выращивание каннабиса требует большого количества энергии, особенно для внутреннего производства этого растения. Например, уровни освещения типичной внутренней установки соответствуют уровням операционной, что в 500 раз выше, чем рекомендуется для чтения книги ...

Кроме того, для этих внутренних установок требуется постоянный воздухообмен 24h / 24, что требует значительного количества энергии.

Другие конкретные виды использования энергии включают в себя:

  • Высокоинтенсивное освещение
  • Осушение для устранения водяного пара и предотвращения образования плесени
  • Отопление помещений
  • Охлаждение помещений
  • Предварительный нагрев поливной воды
  • Генерация CO2 в результате сжигания ископаемого топлива
  • Вентиляция и кондиционирование воздуха для устранения ненужного тепла

У производителей каннабиса есть два варианта: самостоятельно финансировать дорогостоящие улучшения или создавать собственные микросети.

Исследователи полагают, что перемещение производства каннабиса наружу может значительно улучшить воздействие на окружающую среду, связанное с этими процессами. Как только это изменение произошло, мы можем рассмотреть возможность превращения конопли или конопли в источник потенциальной энергии.

Преобразование конопли в топливо

Почти все типы растений или органических веществ могут быть преобразованы в топливо, и преимущества этих альтернативных видов топлива по сравнению с ископаемым топливом огромны. Вот некоторые преимущества:

  • Растения содержат мало или не содержат соединений серы или других загрязняющих веществ, обычно встречающихся в бензине. Эти загрязнители связаны с загрязнением воздуха и последующим распространением кислотных дождей.
  • Фотосинтез - это процесс, при котором растения превращают воду и диоксид углерода (СО 2 ) в углеводах и кислороде. Производство биомассы перерабатывает СО 2 , основной вклад в глобальное потепление, в источнике топлива, который также полезен для окружающей среды.
  • Для сбора урожая не требуется эксплуатация, отработка пласта или бурение, по сравнению с процессами, используемыми для добычи нефти.

Прежде чем производить энергию из остатков, безусловно, более безопасным для окружающей среды является использование волокон, масел или других соединений конопли. Даже энергия, содержащаяся в волокнистых продуктах, может использоваться, когда продукты становятся отходами.

Переработка растительных питательных веществ в полевых условиях, таких как биогазовые отходы, может помочь сократить выбросы парниковых газов от растениеводства.

Ключевые слова: биотехнологияконопляокружающая среда