В Украине около 4 млн гектаров малоплодородных земель сельхозназначения. Они разделены на паи, но вести на них традиционное сельское хозяйство невыгодно. Большинство этих площадей очень подходят для выращивания энергетических культур — ивы, тополя, мискантуса, свитчграса и других. Их культивирование активно развивается в Европе: для фермеров это прибыльный бизнес и улучшение состояния земель, для местных громад — плата за аренду, создание новых рабочих мест, для страны — энергонезависимость, улучшение экологического состояния. Прогнозируется, что до 2020 года площадь земель в ЕС, доступных для выращивания энергокультур, вырастет до 20,5 млн гектара, а к 2030-у — до 26,2 млн гектара.

В Украине же отрасль по выращиванию энергетических сельхозкультур находится в зародышевом состоянии — энергокультурами засажено около 4000 гектаров маргинальных земель. По большей части это — энергетическая ива, тополь и мискантус, которые дают среднюю ежегодную урожайность 20 т/га.

Потенциал отрасли колоссален, она способна увеличиться в 250 раз. По расчетам ученых, с 1 млн гектара можно собрать 11,5 млн т урожая энергокультур, которые способны заместить 5,5 млрд куб. м природного газа.

Потенциально энергетические культуры в стране могут заместить около 20 млрд куб. м природного газа, или две трети потребностей страны в газоснабжении.

В июне 2014 года в Украине заработал глобальный проект ПРООН «Развитие и коммерциализация биоэнергетических технологий в муниципальном секторе в Украине».  На поддержку и внедрение энергоэффективных технологий в Украине уже было выделено около 5 миллионов долларов США.  Недавно, в рамках проекта ПРООН организовывал учебный визит для представителей органов местного самоуправления с целью ознакомить участников с достижениями Украины в развитии биоэнергетических технологий. А похвастаться действительно есть чем. Фантастические разработки в производстве котлов, успешный опыт в изготовлении пилет и абсолютно уникальные жизненные истории людей, которые все это делают и то, как их усилиями меняется «микромир» вокруг них. Корреспонденты «Дня» стали участниками визита. Поэтому на страницах «Дня» мы расскажем обо всем, что увидели и услышали. Первый материал мы решили посвятить собственно сырью биоененргетики — энергетическим культурам.

Энергетические культуры — это растения, которые выращивают специально для того, чтобы в будущем использовать их как топливо — биоэнергетическое топливо. Такие культуры используются для получения твердых, жидких и газообразных биотоплив.

Исследователи пытаются найти как можно больше растений с весомым энергетическим потенциалом. В настоящее время их достаточно много, например, сахарная свекла, сахарное сорго, мискантус, свитчграс, энергетическая ива и другие.

Грунтово-климатические условия большинства регионов Украины являются благоприятными для выращивания многолетних энергетических растений так называемой группы С4, способных интенсивно аккумулировать энергию солнца на протяжении вегетационного периода.

Эти растения характеризуются низкой себестоимостью выращивания, не требовательны к плодородию почвы, не нуждаются в значительном использовании удобрений и пестицидов, предотвращают эрозии почвы, способствуют сохранению и улучшению агроэкосистем. Это позволяет культивировать энергетические растения на землях, выведенных из севооборота, которых, согласно статистическим данным в Украине, насчитывается от 3 до 5 млн гектаров.

МИСКАНТУС

Как правило, собирают эту культуру весной. Поэтому, приехав на поля Института биоэнергетических культур и сахарной свеклы Национальной академии аграрных наук в село Ксаверовка Вторая, Васильковского района на Киевщине мы, собственно, смогли разглядеть эту культуру в ее самой рентабельной форме — полной зрелости.

Мискантус — многолетняя злаковая культура, которую на протяжении многих лет выращивают в Америке и Западной Европе как источник биоэнергии.

 Опыт выращивания мискантуса в Украине показывает, что из засаженного корневищами поля через два года можно на протяжении 20 следующих лет ежегодно собирать по 20—25 тонн сухой массы с одного гектара. Себестоимость сухой биомассы мискантуса составляет в среднем 200—220 грн/т.

Размножается мискантус так называемыми «ризомами» — кусками корневой системы. Стоимость единицы этого посадочного материала колеблется от 2 до 3 гривен за штуку на отечественном рынке. Чтобы засадить гектар мискантуса, понадобится около 15 тысяч «ризом», объяснили нам специалисты  Института биоэнергетических культур и сахарной свеклы Национальной академии аграрных наук.

Биомассу из мискантуса можно собирать с помощью обычных кормоуборочных комбайнов, а полученная масса может перерабатываться в топливные брикеты или гранулы или идти непосредственно на выработку тепла,  как это делают в Институте. «Покупаем сетки. Садим пенсионерок. Они нам это все в сетки утрамбовывают. И этим отопливаем наши помещения», — объясняют в Институте биоэнергетических культур и сахарной свеклы Национальной академии аграрных наук

Выращивать мискантус ученые рекомендуют  на малопроизводительных почвах, не пригодных для выращивания других сельскохозяйственных культур. Хотя в самом Институте растение растет на богатых киевских черноземах.

Растения достаточно хорошо зимуют, стойки к осадкам и сильному ветру в зимний период. В натуральной среде растения мискантуса растут до 2 метров высотой (и больше). Потребности мискантуса в воде являются намного выше, чем доступные среднегодовые осадки — около 700 мм осадков в год.

Кроме того, мискантус является высокоэффективной экологически чистой культурой: после четырех лет выращивания он накапливает 15-—20 т подземной биомассы, которая эквивалентна 7,2—9,2 т/га углерода.

Низкие эксплуатационные расходы на выращивание открывают широкие возможности использования данной культуры для производства твердых видов топлива.

Тонна сухой массы мискантуса по энергетической ценности приравнивается к  400 кг сырой нефти; 1,7 т древесины;  515 куб. м природного газа; 620 кг каменного угля.

Интересно, что в 2016 году Украина даже  получила грант в размере 300 тыс. евро на выращивание мискантуса на земельных участках, загрязненных и нарушенных в результате военных действий, от НАТО в рамках проекта «Наука ради мира и безопасности».

ИВА

Саженцы энергетической ивы, которых на гектар нужно около 15 тысяч, в настоящий момент можно приобрести и в Украине. Посадочный материал шведской селекции, который стоит от 80 копеек до 1 гривни за штуку в зависимости от количества приобретенных растений, лучше растет на неплодородных почвах, более стойкий к болезням. Саженцы польской селекции значительно дешевле — 35 копеек за штуку.

По словам специалистов, чтобы ежегодно — в течение 25 лет — получать с взрослой плантации энергетической ивы прирост в 20 «мокрых» тонн, необходимо неуклонно придерживаться определенных элементов технологии выращивания этой культуры. Во-первых, почва под иву готовится так же, как и под овощные культуры: делается глубокая пахота, проводится выравнивание и уплотнение, на бедных почвах вносятся удобрения.

К слову, взрослая плантация нуждается в умеренном удобрении (втрое меньше, чем для зерновых).

Так же 60—80% питательных веществ возвращаются в почву вместе с опавшими ивовыми листьями.

Во-вторых, посадочный материал необходимо вовремя посадить, следить за его укоренением и приживаемостью, которая должна составлять не менее 85%. Первый год, в течение которого рост саженцев ивы зависит от погодных условий и соблюдения технологии, —  наиболее трудоемкий и финансовозатратный, и наиболее рисковый. Как отметил владелец ООО «Биопроект», часть его саженцев на Волыни погибли от прошлогодних морозов.

Собирать урожай лозы и получать из нее привой можно лишь на четвертый год после закладывания плантации. Потом периодичность срезки энергетической ивы устанавливается самим хозяйством — раз в 2—3 года или даже каждый год. Окупить инвестиции (а это около 45 тысяч евро на 42 гектара ивы) владелец ООО «Биопроект» надеется лишь на третий сбор урожая, то есть через 9—10 лет. Говорит, что для Европы  это хороший бизнес, и вполне приемлемые временные условия. Хотя уже поработав в Украине, понимает, что для отечественной культуры ведение бизнеса 10 лет — это действительно немного рисково.

Сегодня энергетическую иву в Украине выгодно выращивать неподалеку от места переработки и использовать для потребностей собственного производства: для обогрева производственных помещений, теплиц, сушки продукции. В таком случае рентабельность выращивания лозы не будет вызывать сомнений. А вот транспортировка энергетического сырья на далекие расстояния значительно уменьшает финансовую привлекательность этого бизнеса.

Минус «привоя» с энергетической ивы в том, что ее нужно высушивать. Ведь котлов, которые способны работать на биомассе с влагоемкостью 55% еще очень мало.

ТОПОЛЬ

Еще одной энергетической культурой, которая имеет спрос у украинских предпринимателей, является энергетический тополь. Его нам показали на Житомирщине.

Тополь — близкий родственник ивы. В наших климатических условиях среди всех других деревьев именно тополь растет быстрее всего. Он растет в похожих условиях с ивой. Для своего роста ему нужно много влаги и света. Поэтому наибольший выход биомассы будет в условиях, приближенных к тем, которые сложились в долинах рек.

Тополь достаточно давно используют в качестве энергокультуры, учитывая его быстрый рост и стойкость к вредителям и возможность выращивания на бедных почвах. По большей части он не нуждается в применении пестицидов и удобрений. Выявлена возможность его выращивания на загрязненных землях.

В последнее время, в связи со сравнительно быстрым ростом и образованием биомассы, насаждения тополя все активнее используют в качестве регенеративного источника энергии для производства биотоплива. Его древесина достаточно легка, широко используется в технических целях.

Четыре кубометра древесины заменяют 1000 м3 газа. Такое биотопливо обойдется государству почти вчетверо дешевле.

Тополь вбирает в себя большое количество углекислого газа. Вредные выбросы, по сравнению с дизельным топливом, сократятся на 90%, говорят ученые.

В промышленных насаждениях выход сухой массы тополя составляет до 6-12 т/га. Насаждения тополя остаются производительными до 15—20 и более лет, а биомассу в течение этого периода можно собирать через каждые три-шесть лет.

А ЧТО С ЗЕМЛЕЙ?

Владелец  43 гектаров энергетического тополя на Житомирщине и более 70 гектаров энергетической ивы на Волыни — ООО «БИОПРОЕКТ», убеждает: почва после его «урожаев» не пострадает. Напротив, говорит бизнесмен, земля под такими многолетними энергетическими культурами, как ива или тополь, только выигрывает. Пашня отдыхает. А листочки и мелкие веточки, которые ежегодно опадают на поверхность, перегнивают и удобряют землю.

И в самом деле, как сообщает Минагрополитики, энергетические плантации биомассы предотвращают эрозию почвы, способствуют улучшению состояния окружающей среды. А во время сжигания биомассы на электростанции в атмосферу выбрасывается только тот СО2, который был поглощен растением во время роста.