Паливо, корм, будматеріали: південь України придатний для культивування унікальної біоенергетичної рослини

26 декабря, 2019

У зв’язку з катастрофічним засміченням планети пластиковими виробами, багато країн у світі відмовилося від використання цього матеріалу для виготовлення пакетів, одноразового посуду, пляшок тощо. Вчені пропонують безліч різних біорозкладних матеріалів: водорості, гриби, листки рослин і навіть креветки. Всі вони при спеціальній обробці зможуть стати повною або частковою заміною шкідливих пластикових виробів. Південь України також може запропонувати альтернативу, якщо буде культивувати чудову рослину під назвою Кенаф.

Кенаф, або Гібіскус конопляний є однорічною луб’яно-волокнистою культурою. У дикому вигляді росте в Індії та тропічній Африці. У культурі з’явився не відразу – спочатку в Індії, а потім в Китаї, Ірані, країнах Африки і Америки, на півдні Європи. Кенаф одна й з цінних та високоврожайних культур, бо має широкий спектр напрямків використання.

Насіння кенафу

Листки кенафу знайомі людству вже досить давно. Молоді листки, що  мають кислий присмак, використовуються в їжу, а насіння кенафу відбілюють та отримують чудове безглютенове борошно для випічки. В даний час 450 г насіння кенафу в середньому коштує $4. За оцінками експертів, при самих поганих ґрунтових умовах одна рослина дає 200 насінин. З 4 га збідненого ґрунту можна отримати 4,5 тони насіння за вегетацію, що складає $40 тис. До того ж, насіння кенафу містять до 20% невисихаючої технічної олії (йодне число біля 100), що використовується в шкіряній, миловарній й лакофарбовій галузях промисловості. Окрім цього, стебла можуть використовуватися у якості дров. Так, стебло кенафу має теплотворну здатність, яку можна порівняти з палаючою сосною. Якщо використовувати спеціальну бездимну піч, можна отримати біовугілля, яке утворюється після припинення подачі повітря усередину пристрою. Виготовлення біовугілля з кенафу та внесення його у ґрунт виконує функції добрива і стабілізатора ґрунту. Таке добриво діє як будинок для мікробної активності. Добриво поліпшує якість, навіть в найбідніших ґрунтах без використання небезпечних та дорогих хімічних добрив. Відомо, що біовугілля як добриво подвоює ріст рослин. Це підвищить врожайність і рентабельність інших фруктів та овочів, вирощених в наступні роки. Невикористане біовугілля може бути відлите в деревно-вугільні брикети.

Листки кенафу можуть бути висушені та перетворені в гранули різного розміру та застосовуватися як корм для кроликів, риби, курей і кіз, в якому буде високий вміст білка. У США фермери на ранчо почали використовувати кенаф як кормову культуру для зелених нарізок.

Корми для тварин з кенафу

Стебла рослини є відмінним замінником хвойної деревини для отримання целюлозно-паперової продукції. Волокна кенафу використовують для виготовлення пакувальних, мішечних тканин (така тканина буде зберігати продукт від вологи), брезентових та інших виробів, шпагату, мотузок, канатів. Попитом волокно користується і при виробництві килимів. Дослідження в Сполучених Штатах по використанню волокон кенаф-лубу (зовнішньої кори) для мотузки почалися ще у 1940-х роках, коли імпорт джуту з Азії був перерваний Другою світовою війною. У 1950-х роках для виявлення потенційних джерел волокон для виробництва целюлози та паперу Служба сільськогосподарських досліджень Міністерства сільського господарства США провела перевірку понад 500 видів рослин. У результаті кенаф був обраний в якості найбільш перспективної рослини для виробництва недеревних волокон. Волокно кенафу є біорозкладною та екологічно чистою сировиною, що використовуються у ландшафтному дизайні для виготовлення трав’яних і квіткових килимків та сумішей для вирощування рослин без ґрунту.

Папір з кенафу має найбільший вміст волокон в порівнянні з деревними паперовими виробами, і для вирощування рослини потрібно набагато менше часу, ніж для дерев.

Цікаве застосування рослина отримала й у будівництві. Стебло рослини може бути використане для виготовлення композитів, сполучних полімерів, біорозкладного пластику, ливарних панелей як замінник інших мінеральних волокон. У поєднанні з переробленою деревиною та переробленим бетоном серцевина кенафа може також використовуватися для виготовлення легкого, але дуже міцного цементного блоку, який володіє відмінними теплоізоляційними властивостями та практично пожежобезпечний. З використанням кенафу у будівництві вже спроектований екологічний будинок, ціна якого складає від $5 тис. до $10 тис., в залежності від внутрішнього оздоблення, наявності електрики, розмірів та інших умов. Задуманий як стартовий будинок для країн, що розвиваються, будівництво настільки просте, що діти можуть побудувати будинок за 1 день, а родина може легко додавати кімнати та здати їх в оренду як джерело додаткового прибутку.

І це ще не всі дива цієї рослини. Половина гектара насаджень кенафу може виділяти в 8 разів більше вуглецю, ніж така ж площа вічнозелених дерев. Під час фотосинтезу кількість рослин на такій площі поглинає від 10 до 20 тонн вуглецю. Вчені сходяться у думці, що якщо ми перейдемо з вугілля на кенаф для вироблення енергії, ми зможемо виділяти необхідну кількість СО2 в рік, щоб повністю усунути антропогенний вплив на зміну клімату, який впливає на глобальне потепління.

Сушіння кенафу

Виробники і дослідники виявили, що кенаф стійкий до більшості хвороб рослин. Антракноз, мабуть, найсерйозніша потенційна проблема. Робота по розробці сортів, що була проведена ARS у Флориді, стала ефективною для селекції і відбору на стійкість до антракнозу. Сьогодні дослідження і розробки тривають, головним чином, в Техасі, Оклахомі, Міссісіпі і Південно-Східній Америці, з акцентом на розвиток виробництва газетного паперу. Продовження досліджень призвело до створення високоврожайних, стійких до антракнозу сортів. У промислових масштабах врожайність сухої маси складає 18,5 т/га при зрошенні і 15,0 т/га на посушливих землях.

У бджільництві кенаф є непоганим медоносом, який виділяє до 40 кг нектару з 1 га.

Стебла кенафу

Компанія Morrison розробила електростанцію на біомасі, якою може бути й кенаф. З цієї сировини отримують синтез-газ. Цей газ запускає електричний генератор. Одна електростанція може обслуговувати невелике село, для забезпечення паливом якого достатньо 20 га посівів рослини. Ця система є автономною і не створює проблем з якістю повітря, води, деградацією ґрунту, запахом або шумом. Не існує унікальних вимог до конструкції. Вона так само проста в експлуатації, як і будь-який побутовий прилад, і досить мала. Така електростанція може бути встановлена в невеликому приміщенні. Електроенергія, яка не використана селом, може бути продана і стати додатковим джерелом доходу.

В СРСР кенаф вирощували в Узбекистані в основному на зрошувальних землях. Площа посіву складала близько 18 тис. га. Середній урожай стебел кенафу досягав 10 т/га, а максимальний – 20- 25 т/га. Урожай насіння до 1,5 т/га. Ґрунтово-кліматичні умови півдню підходять для культивування кенафу, тому вирощування цієї рослини може відкрити нові перспективи для південних регіонів.