Κάνναβη ως ενεργειακός πόρος
Το φυτό κάνναβης είναι ανθεκτικό και μεγαλώνει χωρίς πολλή ανθρώπινη παρέμβαση, η κάνναβη που καλλιεργείται στο εμπόριο καλλιεργείται συνήθως σε θερμοκήπια έντασης ενέργειας με ελεγχόμενο περιβάλλον. Οι τεράστιες ανάγκες ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτούνται για την εμπορική παραγωγή κάνναβης θέτουν τεράστιες απαιτήσεις στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, και οι εταιρείες κοινής ωφέλειας δεν διαθέτουν το ανθρώπινο δυναμικό και το κεφάλαιο για να πραγματοποιήσουν ακριβές αναβαθμίσεις για να καλύψουν την ολοένα αυξανόμενη ανάγκη. ηλεκτρική ενέργεια.
Εναλλακτικές πηγές ενέργειας πρέπει να εξετάζονται από οποιονδήποτε παραγωγό
Ενώ δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η κάνναβη χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας για αιώνες, οι τρέχουσες συζητήσεις περιστρέφονται γύρω από τις δυνατότητές της ως ενεργειακή καλλιέργεια. Για να κατανοήσουμε αυτήν την κατάσταση, πρέπει πρώτα να εξετάσουμε τις τεχνικές προκλήσεις της χρήσης κάνναβης ως ενεργειακού πόρου και, στη συνέχεια, να ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις εφαρμογές και το οικονομικό πεδίο εφαρμογής της.
Ουσιαστικά κάθε φυτό ή οργανική ύλη (βιομάζα) μπορεί να μετατραπεί σε καύσιμο. Τα καύσιμα που προέρχονται από φυτικά υλικά είναι γνωστά ως βιοκαύσιμα. Μια μελέτη του Πανεπιστημίου της Χαβάης ανέφερε το 1990 ότι η αεριοποίηση βιομάζας θα μπορούσε να παρέχει έως και το 90 τοις εκατό των ενεργειακών αναγκών της πολιτείας. Τα βιοκαύσιμα έχουν πολλά κρίσιμα πλεονεκτήματα έναντι των ορυκτών καυσίμων:
Τα φυτά δεν περιέχουν σχεδόν καθόλου θείο ή έναν αριθμό άλλων ρύπων που βρίσκονται συνήθως στο πετρέλαιο και προκαλούν ατμοσφαιρική ρύπανση όταν καίγονται για καύσιμα. Το θείο είναι ένα σημαντικό συστατικό της όξινης βροχής.
Οι γεωργικές καλλιέργειες μπορούν να μετατραπούν σε καύσιμα. Αυτό καθιστά την ενέργεια πιο προσιτή, δημιουργεί θέσεις εργασίας στην κοινότητα και βοηθά στην τόνωση της περιφερειακής οικονομικής ανεξαρτησίας και της αυτονομίας.
Τα φυτά χρησιμοποιούν μια χημική διαδικασία που ονομάζεται φωτοσύνθεση για να μετατρέψουν το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) σε υδατάνθρακες και οξυγόνο. Δεδομένου ότι το CO2 παράγεται από την καύση καυσίμου, η παραγωγή βιομάζας ανακυκλώνει ουσιαστικά αυτό το αέριο, την κύρια αιτία της υπερθέρμανσης του πλανήτη, σε πηγή καυσίμου και έτσι καθαρίζει την ατμόσφαιρα.
Η συγκομιδή των φυτών δεν απαιτεί εξόρυξη, επιφανειακή εξόρυξη ή διάτρηση και δεν θα προκαλέσει διαρροές πετρελαίου, επομένως η παραγωγή βιομάζας είναι καλύτερη για το περιβάλλον.
Οι ετήσιες γεωργικές καλλιέργειες αποτελούν βιώσιμες πηγές ενέργειας. Ανανεώνονται ή ανανεώνονται κάθε χρόνο από μια νέα καλλιέργεια, αντί να στραγγίζονται ή να εξαντλούνται τακτικά, όπως είναι τα ορυκτά καύσιμα.
Είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν γεωργικά, βιομηχανικά και δημοτικά απόβλητα ως πρώτη ύλη για την κατασκευή καυσίμων, μειώνοντας τα στερεά απόβλητα που διαφορετικά θα αποτελούσαν πρόβλημα απόρριψης.
Η αρνητική πλευρά των βιοκαυσίμων:
Οι ετήσιες καλλιέργειες συγκομίζονται εποχιακά και όχι όλο το χρόνο. Η βιομάζα είναι σχετικά μεγάλη, η οποία απαιτεί συμπύκνωση και αυξάνει το κόστος αποθήκευσης και αποστολής. Πρέπει να επενδυθεί σημαντικό κεφάλαιο για την ανάπτυξη μονάδων πυρόλυσης και αποτέφρωσης. Τα φυτά χρειάζονται επιπλέον επεξεργασία για να συγκεντρωθούν σε κατάσταση ορυκτών καυσίμων.
Συνολικά, τα πλεονεκτήματα του βιοκαυσίμου υπερτερούν κατά πολύ των μειονεκτημάτων του. Και μόλις η πρώτη ύλη μετατραπεί σε καύσιμο, ταιριάζει απρόσκοπτα σε όλες τις υπάρχουσες υποδομές διανομής και χρήσης: δεξαμενόπλοια, φορτηγά αυτοκίνητα, αγωγούς, εγκαταστάσεις αποθήκευσης κ.λπ. Με την πάροδο του χρόνου, η ενεργειακή βιομηχανία συνειδητοποιεί όλο και περισσότερο ότι η βιομάζα δεν είναι απλώς μια επιλογή, αλλά είναι το μέλλον.
Η βιομάζα μπορεί να μετατραπεί σε μεγάλη ποικιλία υγρών, στερεών και αερίων καυσίμων, τα οποία με τη σειρά τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Μια πτυχή που κάνει τη βιομάζα ιδιαίτερα ελκυστική είναι ότι υπάρχει ήδη η απαραίτητη τεχνολογία. Η υπάρχουσα υποδομή μπορεί να επεξεργαστεί, να αποθηκεύσει και να μεταφέρει βιοκαύσιμα με σχετικά μικρή προσαρμογή ή τροποποίηση.
Η εξάρτηση από τα βιοκαύσιμα παράγει πραγματικά ένα σημαντικό οικονομικό όφελος από οικολογική άποψη, καθώς η εξερεύνηση, η γεώτρηση, η εξόρυξη, η επεξεργασία και η μεταφορά ορυκτών καυσίμων έχουν καταργηθεί και το προϊόν τελικό είναι ένα καθαρό καύσιμο καύσης. Ο κύριος λόγος που τα ορυκτά καύσιμα φαίνεται να έχουν πλεονέκτημα ως προς την τιμή είναι ότι αγνοείται το κόστος αποκατάστασης περιβαλλοντικών ζημιών. Γιατί ? επειδή οι παραγωγοί πετροχημικής ενέργειας γνωρίζουν ότι ο καθαρισμός μετά από αυτούς είναι απαγορευτικός και οι κυβερνητικοί σύμμαχοί τους απλώς τους αφήνουν να ξεφύγουν από αυτό.
Καθώς οι φορολογούμενοι μαθαίνουν περισσότερα για την κοινωνική βοήθεια για πολυεθνικές εταιρείες ενέργειας, θα απαιτήσουν από την κυβέρνηση να μειώσει ή να εξαλείψει αυτές τις επιδοτήσεις. Το συνδυασμένο αποτέλεσμα αυτών των αλλαγών θα οδηγήσει σε δικαιότερο ανταγωνισμό, με ισχυρότερα οικονομικά και περιβαλλοντικά κίνητρα για τη μετάβαση σε βιοκαύσιμα. Και αυτό δεν λαμβάνει καν υπόψη την εξοικονόμηση υγειονομικής περίθαλψης που προέρχεται από τη διαβίωση σε καθαρότερο περιβάλλον.
Η έρευνα σχετικά με τη δυνατότητα χρήσης ενζύμων για την εξαγωγή υδρογόνου από φυτικούς υδατάνθρακες υπόσχεται ένα πολύ καθαρό καύσιμο (όταν καίγεται υδρογόνο, το μόνο υποπροϊόν του είναι το H2O: νερό!), Αλλά η διαδικασία είναι ακριβή και η τεχνική υποδομή για την αποτελεσματική χρήση υδρογόνου δεν είναι ακόμη έτοιμη για μαζική παραγωγή. Μέχρι να γίνει αυτό το εμπόδιο
Ας ρίξουμε μια ματιά σε διάφορες συμπληρωματικές πηγές ενέργειας
Η μπαταρία κάνναβης
Παρά την πρόσφατη τρέλα, η τεχνολογία κυψελών καυσίμου είναι μια απίθανη εναλλακτική λύση για τους καλλιεργητές κάνναβης λόγω του αστρονομικού αρχικού κόστους, της μικρής διάρκειας ζωής και του υψηλού επιπέδου εμπειρογνωμοσύνης που απαιτείται για τη λειτουργία και τη συντήρησή της. . Ωστόσο, οι επιστήμονες κατάφεραν να παράγουν υπερ-πυκνωτές από το εργοστάσιο κάνναβης, οι οποίοι αποτελούν εξαιρετικά σημαντικό συστατικό για τη μελλοντική παραγωγή εναλλακτικών ενεργειών, όπως το σωρό κάνναβης - έχουν μεγάλη χωρητικότητα και μπορούν να επαναφορτιστούν πολύ γρήγορα ...
Ηλιακή και αιολική ενέργεια
Η ηλιακή ενέργεια εξακολουθεί να είναι σχετικά ακριβή ανά κιλοβάτ. απαιτείται σημαντικός αριθμός πάνελ και συσσωρευτών για την παραγωγή σημαντικών επιπέδων ενέργειας. Επιπλέον, οι χρήστες πρέπει να επενδύσουν σε ένα μεγάλο κτίριο και να στηρίζονται στη συνεργασία της Mother Nature. Η αιολική ενέργεια περιλαμβάνεται επίσης σε αυτήν την κατηγορία. Αν και από γεωγραφική άποψη, η ηλιακή και η αιολική ενέργεια είναι βιώσιμες επιλογές για τη συμπλήρωση των αναγκών ηλεκτρικής ενέργειας, όταν χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με γεννήτριες.
Γεννήτριες ντίζελ ή
NG / LPG
Παρά την υψηλή τιμή των καυσίμων, οι γεννήτριες ντίζελ αποτελούν αποδεδειγμένη πηγή ισχύος λόγω της αξιοπιστίας και της μακροζωίας τους. Εφόσον συντηρούνται σωστά, μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατά μέσο όρο 3-5 χρόνια στη σειρά πριν χρειαστούν σέρβις.
Με χαμηλότερο κόστος καυσίμου, οι γεννήτριες NG / LPG είναι μακράν οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες αυτόνομες πηγές ενέργειας στη βιομηχανία κάνναβης. Αυτά τα μηχανήματα είναι γενικά πιο ηλεκτρικά και θερμικά αποδοτικά από τις γεννήτριες ντίζελ και είναι τα πιο φιλικά προς τις εκπομπές επιλογές γεννήτριας. Μπορούν επίσης να συνδυαστούν με εξοπλισμό ανάκτησης θερμότητας για τη δημιουργία μονάδων συμπαραγωγής που επιτρέπουν στους παραγωγούς να συλλαμβάνουν θερμότητα από τα καυσαέρια και να προσφέρουν φθηνές μεθόδους θέρμανσης και ψύξης μέσω της χρήσης ψυκτικών αερίων. απορρόφηση. Στην πραγματικότητα, η συνδυασμένη θερμότητα και ενέργεια (συμπαραγωγή) είναι μια ιδανική ενεργειακή λύση για εφαρμογές εσωτερικού και θερμοκηπίου: όχι μόνο μειώνει το συνολικό κόστος λειτουργίας, αλλά είναι επίσης πιο φιλικό προς το περιβάλλον από συλλαμβάνει τις περισσότερες εκπομπές και μειώνοντας έτσι το CO2, NOx και άλλα αέρια στην ατμόσφαιρα.
βιοαερίου
Η παραγωγή βιοαερίου από κάνναβη θα μπορούσε να ανταγωνιστεί την παραγωγή καλαμποκιού, ειδικά σε ψυχρά κλίματα όπως η βόρεια Ευρώπη και ο Καναδάς. Η παραγωγή αιθανόλης είναι δυνατή από ολόκληρο το φυτό και το βιοντίζελ μπορεί να παραχθεί από το συμπιεσμένο λάδι των σπόρων κάνναβης. Η παραγωγή βιοντίζελ από έλαιο κάνναβης έχει αποδειχθεί ότι έχει πολύ χαμηλότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις από το ορυκτό ντίζελ.
Η παραγωγή κάνναβης ως ανανεώσιμης ενέργειας
Η βιοενέργεια είναι σήμερα η ταχύτερα αναπτυσσόμενη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας. Η καλλιέργεια «ενεργειακών καλλιεργειών» σε αρόσιμη γη μπορεί να μειώσει την εξάρτηση από τα εξαντλημένα ορυκτά καύσιμα και να μετριάσει την κλιματική αλλαγή.
Ωστόσο, ορισμένες καλλιέργειες βιοκαυσίμων έχουν κακές επιπτώσεις στο περιβάλλον: καταναλώνουν πολύ νερό και δημιουργούν περισσότερες εκπομπές από ό, τι εξοικονομούν.
Η βιώσιμη παραγωγή βιοενέργειας δεν είναι εύκολη και θα χρειαστεί ποικιλία καλλιεργειών. Η βιομηχανική κάνναβη δεν είναι κατ 'εξοχήν η ενεργειακή καλλιέργεια. Ωστόσο, εάν καλλιεργηθεί σε καλό έδαφος με καλή γονιμοποίηση, η κάνναβη μπορεί ασφαλώς να είναι μια φιλική προς το περιβάλλον καλλιέργεια για παραγωγή βιοενέργειας και για άλλες βιομηχανικές χρήσεις.
Το αποτέλεσμα είναι μια ζήτηση για ενεργειακές καλλιέργειες υψηλής απόδοσης με χαμηλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Αυτό λένε για τη βιομηχανική κάνναβη.
Μεγάλες ενεργειακές χρήσεις κάνναβης
Για πολύ καιρό τώρα, οι λάτρεις ενθάρρυναν τη χρήση βιομηχανικής κάνναβης για την παραγωγή βιοενέργειας. Με τη δυνητικά υψηλή απόδοση βιομάζας και την ικανότητά του να ταιριάζει στις υπάρχουσες εναλλαγές καλλιεργειών, η κάνναβη όχι μόνο θα μπορούσε να συμπληρώσει αλλά και να ξεπεράσει άλλες διαθέσιμες ενεργειακές καλλιέργειες.
Ως καλλιέργεια, η κάνναβη παρουσιάζει καλή αντοχή στην ξηρασία και τα παράσιτα, ένα καλά αναπτυγμένο ριζικό σύστημα που είναι ανθεκτικό στη διάβρωση του εδάφους και πολύ χαμηλότερη απαίτηση νερού από άλλες καλλιέργειες όπως το βαμβάκι. . Η κάνναβη είναι επομένως μια πολύ ευέλικτη ίνα που είναι ιδιαίτερα μοναδική στο είδος της, επειδή περιέχει ένα υψηλό ποσοστό χρήσιμων συστατικών λαδιού και βιομάζας.
Πράγματι, τα περιβαλλοντικά οφέλη της κάνναβης εκτιμήθηκαν πολύ, καθώς η καλλιέργεια κάνναβης απαιτεί πολύ περιορισμένες ποσότητες φυτοφαρμάκων. Λίγα έντομα είναι γνωστά σε καλλιέργειες κάνναβης και οι μυκητιακές ασθένειες είναι σπάνιες.
Καθώς τα φυτά κάνναβης σκιάζουν το χώμα γρήγορα μετά τη σπορά, μπορούν να απαλλαγούν από τα ζιζάνια, ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό ιδιαίτερα για τους βιοκαλλιεργητές.
Έτσι, όπως και με οποιαδήποτε άλλη καλλιέργεια, απαιτούνται καλές γεωργικές πρακτικές για την καλή καλλιέργεια κάνναβης.
Όντας μια ετήσια καλλιέργεια, η κάνναβη λειτουργεί πολύ καλά στις εναλλαγές καλλιεργειών. Μπορεί να χρησιμεύσει ως αιολική καλλιέργεια, μειώνοντας έτσι την εμφάνιση των παρασίτων, ειδικά στην παραγωγή δημητριακών. Οι αγρότες που ενδιαφέρονται να παράγουν ενεργειακές καλλιέργειες είναι συχνά απρόθυμοι να συνδέσουν τα χωράφια με την παραγωγή πολυετών ενεργειακών καλλιεργειών όπως η ιτιά. Λόγω της υψηλής αυτο-ανοχής της κάνναβης, η καλλιέργεια για δύο έως τρία χρόνια στον ίδιο τομέα δεν οδηγεί σε σημαντικές απώλειες στην απόδοση της βιομάζας.
Εσωτερική VS υπαίθρια
Η καλλιέργεια κάνναβης απαιτεί μεγάλη ποσότητα ενέργειας, ειδικά για την εσωτερική παραγωγή αυτού του φυτού. Για παράδειγμα, τα επίπεδα φωτισμού μιας τυπικής εσωτερικής εγκατάστασης αντιστοιχούν σε εκείνα ενός χειρουργείου, το οποίο είναι 500 φορές υψηλότερο από αυτό που συνιστάται για την ανάγνωση ενός βιβλίου ...
Επιπλέον, αυτές οι εσωτερικές εγκαταστάσεις απαιτούν συνεχή ανανέωση αέρα 24 ώρες την ημέρα, πράγμα που απαιτεί σημαντική ποσότητα ενέργειας.
Άλλες συγκεκριμένες χρήσεις ενέργειας περιλαμβάνουν:
- Φωτισμός υψηλής έντασης
- Αφύγρανση για την απομάκρυνση των υδρατμών και την πρόληψη της ανάπτυξης μούχλας
- Θέρμανση των χώρων
- Ψύξη χώρων
- Προθέρμανση νερού άρδευσης
- Δημιουργία CO2 μέσω της καύσης ορυκτών καυσίμων
- Εξαερισμός και κλιματισμός για την εξάλειψη της αποβλήτων θερμότητας
Οι παραγωγοί κάνναβης έχουν δύο επιλογές: να χρηματοδοτούν οι ίδιοι τις ακριβές βελτιώσεις ή να δημιουργούν τα δικά τους μικρο-δίκτυα.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η μετακίνηση της παραγωγής κάνναβης σε εξωτερικούς χώρους θα μπορούσε να βελτιώσει δραματικά τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που σχετίζονται με αυτές τις διαδικασίες. Μόλις πραγματοποιηθεί αυτή η αλλαγή, μπορεί να εξεταστεί η μετατροπή της κάνναβης ή της κάνναβης σε μια πιθανή πηγή ενέργειας.
Μετατροπή κάνναβης σε καύσιμο
Σχεδόν οποιοσδήποτε τύπος φυτικού ή οργανικού υλικού μπορεί να μετατραπεί σε καύσιμο και τα πλεονεκτήματα αυτών των εναλλακτικών πηγών καυσίμου έναντι των ορυκτών καυσίμων είναι τεράστια. Εδώ είναι μερικά πλεονεκτήματα:
- Τα εργοστάσια περιέχουν λίγες ή καθόλου ενώσεις θείου ή άλλους ρύπους που βρίσκονται συνήθως στη βενζίνη. Αυτοί οι ρύποι συνδέονται με την ατμοσφαιρική ρύπανση και την επακόλουθη προώθηση της όξινης βροχής.
- Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία με την οποία τα φυτά μετατρέπουν νερό και διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) υδατάνθρακες και οξυγόνο. Η παραγωγή βιομάζας ανακυκλώνει CO 2 , ο κύριος συντελεστής στην υπερθέρμανση του πλανήτη, στην πηγή καυσίμων, η οποία είναι επίσης ευεργετική για το περιβάλλον.
- Δεν απαιτείται εξόρυξη, εξόρυξη λωρίδων ή γεώτρηση για τη συγκομιδή των φυτών, σε σύγκριση με τις διαδικασίες που χρησιμοποιούνται για την εξόρυξη λαδιού.
Πριν από την παραγωγή ενέργειας από τα υπολείμματα, είναι σίγουρα πιο φιλικό προς το περιβάλλον η χρήση ινών, λαδιών ή άλλων ενώσεων από κάνναβη. Ακόμη και η ενέργεια που περιέχεται στα ινώδη προϊόντα μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν τα προϊόντα καταστούν σπατάλη.
Η ανακύκλωση των φυτικών θρεπτικών ουσιών σε αγρούς, όπως υπολείμματα βιοαερίου, μπορεί να συμβάλει στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από την παραγωγή φυτών.
