• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Wierzby nadają się do produkcji zielonej energii

    24.01.2013. 11:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Wierzby, hodowane tradycyjnie ze względu na wyrób mebli i koszyków wiklinowych, są postrzegane obecnie jako ważne źródło energii i istotny element środowiska. Odkryto niedawno, że wierzby hodowane na zieloną energię mogą dostarczyć pięć razy więcej biopaliwa, jeżeli są uprawiane na ukos, a nie tak jak rosną naturalnie, czyli w górę.

    Dotychczas naukowcy nie byli w stanie wyjaśnić, dlaczego niektóre wierzby dostarczają więcej biopaliwa od innych. Przyczynę ustalili brytyjscy naukowcy na podstawie obserwacji wierzb w naturalnym środowisku i na plantacjach w całej Wlk. Brytanii. To aktywowana w niektórych drzewach cecha genetyczna, która powoduje ich nachylenie, tak jak rosnąc w wietrznych warunkach są przechylane na jedną stronę.

    Skutecznie przyczynia się do wytworzenia w pniu wierzby nadmiaru wzmacniających molekuł cukru, które próbują wyprostować roślinę. Po zbiorach te wysokoenergetyczne cukry poddawane są fermentacji na biopaliwa. Wykorzystywany obecnie proces zbiorów wymaga usprawnienia zanim będzie mógł stanowić konkurencję dla paliw kopalnych.

    Badania przeprowadzili dr Nicholas Brereton i dr Michael Ray, obydwaj z Wydziału Nauk Przyrodniczych Imperial College London, którzy współpracowali z naukowcami z Rothamsted Research i Instytutu Agronomii Orkney College przy University of the Highlands and Islands (UHI). Wyniki prac badawczych zostały opublikowane w czasopiśmie Biotechnology for Biofuels.

    Dr Brereton zauważył: "Już od pewnego czasu zdawaliśmy sobie sprawę, że stresy środowiskowe mogą doprowadzać do wytwarzania przez drzewa nieco zmodyfikowanego 'drewna reakcyjnego', które może pozwalać na łatwiejsze uwalnianie cukrów. To ważny przełom. Wyniki naszych badań pokazują, że naturalna zmienność genetyczna leży u podstaw tych różnic i może być kluczem do zapewnienia w przyszłości zrównoważonej bioenergii pozyskiwanej z wierzby".

    Zespół przeprowadził swoje badania w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych na dachu w centrum Londynu. Naukowcy wyhodowali wierzby nachylone pod kątem 45 stopni, a następnie szukali różnic genetycznych między nimi a ich odpowiednikami rosnącymi naturalnie. Poszukiwali tego samego efektu w przypadku wierzb rosnących w naturalnych warunkach na Orkadach u najdalej wysuniętych na północ wybrzeży Szkocji, gdzie silne wiatry powodują wyginanie się drzew pod ostrymi kątami.

    Wyniki przeprowadzonych pomiarów potwierdziły, że takie wierzby mogą uwalniać pięć razy więcej cukru od drzew tego samego gatunku rosnących w bardziej osłoniętych miejscach. Naukowcy twierdzą, że wydajność wierzb w produkcji biopaliw na potrzeby pojazdów silnikowych, systemów grzewczych i przemysłu może zostać w przyszłości zwiększona, tak aby drzewo stało się bardziej produktywnym i ekologicznym źródłem energii.

    Wierzba jest powszechnie uprawniana w Wlk. Brytanii. Potrzebuje mniej niż jednej dziesiątej nawozów zużywanych w przypadku większości zbóż uprawnych, a jej pędy szybko odrastają po obcięciu. Grupy ekologiczne twierdzą także, że plantacje wierzby są atrakcyjne dla rozmaitych przedstawicieli dzikiej fauny i flory, wpływając pozytywnie na lokalną bioróżnorodność.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Kij krykietowy – kij używany przez odbijającego podczas gry w krykieta. Tradycyjnie wykonywany jest z wierzby, najczęściej z gatunku wierzby białej znanej w Anglii jako cricket-bat willow. Kije nacierane są olejem lnianym. Zrównoważona energia – efektywność energetyczna i energia odnawialna są uznawane za dwa filary zrównoważonej polityki energetycznej. Obie strategie muszą być rozwijane równocześnie, aby stabilizować i redukować emisje dwutlenku węgla oraz innych zanieczyszczeń. Wydajne używanie energii jest kluczowe dla spowalniania wzrostu zapotrzebowania na energię, tak by rosnące dostawy czystej energii mogły powodować głębsze redukcje w wykorzystaniu paliw kopalnych. Jeśli konsumpcja energii będzie rosła zbyt szybko, rozwój energii odnawialnej nie nadąży, by osiągnąć ten cel. Analogicznie, jeśli źródła czystej energii nie staną się powszechnie dostępne, spowolniony wzrost popytu w niewystarczającym stopniu przełoży się na ograniczenie całkowitych emisji węgla; potrzebne jest także zmniejszenie udziału węgla w źródłach energii. W związku z tym zrównoważona polityka energetyczna wymaga większych zobowiązań zarówno w odniesieniu do wydajności jak i źródeł odnawialnych. Historia aspiryny (znanej również jako kwas acetylosalicylowy lub ASA) i jej użycie w celach medycznych sięga czasów starożytnych, choć ASA w czystej postaci produkowana i sprzedawana jest od 1899 roku. Informacje o lekach sporządzanych z kory wierzby i innych roślin bogatych w salicylany pojawiały się już na papirusach spisywanych w czasach egipskich faraonów w II wieku p.n.e. Około roku 400 p.n.e. Hipokrates pisał o stosowaniu herbaty z roślin zawierających salicylany w celu obniżania gorączki, salicylanów używano również w medycynie wschodu, w czasach antycznych i średniowieczu. Lecznicze właściwości ekstraktu z kory wierzby, takie jak obniżanie gorączki oraz działanie przeciwbólowe i przeciwzapalne, doceniono w połowie XVIII wieku. Lewis i Clark używali rzekomo naparu z kory wierzby w latach 1803–1806 jako remedium na gorączkę występującą u uczestników słynnej ekspedycji. Już na początku XIX wieku farmaceuci eksperymentowali i przepisywali pacjentom przeróżne środki podobne do kwasu salicylowego, składnika aktywnego zawartego w ekstrakcie z kory wierzby.

    Wiklina – młode pędy kilku gatunków wierzb, które po obróbce wykorzystywane są w wikliniarstwie (plecionkarstwie). Nazwa ta jest także zwyczajowym określeniem wierzby purpurowej. Konwersja energii jest zamianą jednej jej postaci na inną. W myśl zasady zachowania energii energia całkowita nie ulega zmianie. Jednak poszczególne składniki wchodzące w skład energii całkowitej mogą rosnąć lub maleć. W maszynach i urządzeniach energetycznych występuje zwykle kilka stopni konwersji energii.

    Żywokół – fragment gałęzi drzewa liściastego ścięty z góry i dołu o długości ok. 1-3 m. Ze względu na zdolność wytwarzania korzeni przybyszowych i rozwoju uśpionych pąków stosowany do rozmnażania drzew – zwłaszcza wierzby i topoli. Na żywokół stosuje się głównie gałęzie o średnicy ok. 5 cm, pozbawione liści. Bańka węglowa jest rodzajem hipotetycznej bańki gospodarczej, która może mieć wpływ na wycenę aktywów przedsiębiorstw opartych na paliwach kopalnych (np. kopalni, przedsiębiorstw energetycznych). Obecnie wycena akcji przedsiębiorstw sektora paliw kopalnych jest dokonywana przy założeniu, że wszystkie rezerwy paliw kopalnych będą całkowicie zużyte. To założenie może być zbyt optymistyczne, np. ze względu na rosnący udział odnawialnych źródeł energii w miksie energetycznym.

    Agroenergetyka - dział inżynierii rolniczej, zajmujący się technologią produkcji biopaliw i wykorzystaniem innych odnawialnych źródeł energii w rolnictwie. Chinampa to termin opisujący sposoby uprawy przez cywilizację mezoamerykańską. Znajdowały się one głównie na terenie dzisiejszego Meksyku. Były to sztuczne wyspy na których znajdowały się żyzne obszary ukształtowane w małe prostokąty. Miały one wymiary ok. 30 x 2,5 m i znajdowały się przy brzegu jeziora. Były przez to narażone na częste powodzie. Dla zabezpieczenia Chinampa używano wikliny oraz różnych drzew pochłaniających wodę np. wierzby.

    Metoda pozyskiwania drewna, system pozyskania drewna – technologia pozyskania surowca drzewnego z lasu lub plantacji drzew szybko rosnących, uwzględniająca sposób transportu drewna.

    Kradzież leśna to przestępstwo polegające na wyrębie drzewa tj. oderwaniu rosnącego drzewa od podłoża, np. przy użyciu siekiery, piły lub innym sposobem. Przedmiotem czynu jest drzewo rosnące. Zabór drzew powalonych lub uprzednio ściętych jest kradzieżą zwykłą z art 278 § 1 kk. Lasem jest grunt o zwartej powierzchni co najmniej 0,1 ha pokryty roślinnością leśną i przeznaczony do produkcji leśnej lub stanowiący rezerwat przyrody albo wchodzący w skład parku narodowego bądź wpisany do rejestru zabytków.

    Płotek – to konstrukcja budowlana, wykonywana w podstawowym zakresie z naturalnych materiałów martwych, a także z żywych pędów określonych roślin, stosowana w hydrotechnice, melioracjach i budownictwie ziemnym, do zabezpieczania brzegów i skarp. Tego rodzaju umocnienie zaliczane jest do kategorii biotechnicznego umocnienia brzegu lub stoku. Podstawowym materiałem stosowanym przy wykonywaniu tego rodzaju robót budowlanych są elementy z naturalnych materiałów martwych jak: paliki drewniane, łaty drewniane, pędy wybranych roślin, np. wierzby; wiklina, kiszki faszynowe. Jako materiały pomocnicze stosuje się drut i gwoździe stalowe. W zależności od zastosowanych materiałów wyróżnia się różne rodzaje płotków. Ponadto tak wykonany płotek może być płotkiem nieożywionym lub płotkiem ożywionym. W płotku ożywionym stosuje się świeże pędy wybranej rośliny, najczęściej wierzby, które dzięki zagłębieniu w ziemi mają możliwość wegetacji. Wierzba Smitha (Salix × sericans Tausch ex Kem.) – gatunek pochodzenia mieszańcowego powstały ze skrzyżowania wierzby iwy z wierzbą wiciową. Jest uprawiana jako roślina ozdobna ze względu na liście.

    Tundra krzewinkowa - tundra, która rośnie w miejscach, gdzie pokrywa śnieżna jest na tyle gruba, że chroni rośliny przed przemarznięciem i wysuszeniem. Wyróżnić można trzy warstwy roślinności: w Eurazji najwyższą tworzą karłowate brzozy oraz płożące wierzby; w warstwie średniej rosną niższe krzewinki; natomiast najniższą warstwę tworzą mchy i porosty. W miejscach suchych wykształciły się z murawy między innymi: licznymi gatunkami Draba, niezapominajka alpejska, Ranunculus borealis, jaskier alpejski, skalnica zwisła (Saxifraga cernua), fiołek dwukwiatowy. Układ hybrydowy to układ napędowy, gdzie współdziałają dwa różne źródła energii lub ogólniej różne źródła napędu. Nadwyżka energii generowana przez silnik spalinowy jest wykorzystywana do ładowania akumulatorów (elektrochemicznych, hydraulicznych, mechanicznych itp.). Zgromadzona energia jest wykorzystywana w celu pokrycia zapotrzebowania na energię napędu dodatkowego współpracującego z głównym źródłem napędu. Zastosowanie tego układu umożliwia użycie silnika spalinowego o mniejszej mocy, czyli tańszego niż w przypadku klasycznego układu napędowego. Silnik spalinowy pracuje w układzie hybrydowym przy większych obciążeniach, dlatego jednostkowe zużycie paliwa jest mniejsze, silnik elektryczny jest wykorzystywany w zakresie obciążeń częściowych np: w ruchu ulicznym, przy których silniki spalinowe wykazują większe zużycie paliwa niż w optymalnych warunkach spalania. Dlatego układ hybrydowy jest jednym z rozwiązań, który może spełnić wymagania norm toksyczności spalin ULEV. W napędach hybrydowych zwykle stosuje się silniki ZS, ZI i silniki dwusuwowe z kołami zamachowymi wyposażonymi w silnik elektryczny (generator) i baterie, ultrakondensatory, ogniwa paliwowe lub turbiny gazowe. Niezależnie od przyjętego rodzaju źródła energii, obie jednostki napędowe mogą pracować w układzie szeregowym lub równoległym.

    Kiszka faszynowa – to element budowlany składający się z uformowanej i ułożonej wzdłuż osi wiązki, przewiązanej drutem w określonych odstępach. Wiązkę formuje się z pędów wikliny (w tym z wierzby rokity, wierzby purpurowej), gałęzi drzew liściastych (np.: dębu, grabu, leszczyny, olszy, brzozy, buku), gałęzi drzew iglastych (np.: sosny, świerku), ewentualnie z pęków chrustu. Tak ukształtowana wiązka posiada kształt wydłużonego walca, pręta, składającego się z wielu prętów (pędów), którego spójność zapewniają wypomniane wyżej przewiązania z drutu. Gotowa, uformowana kiszka, ma zazwyczaj średnicę od 10 cm do 30 cm. Jej długość może wynosić od kilku metrów do 40 m. Kiszki faszynowe mogą być przygotowywane w pobliżu miejsca wbudowania. Na rynku są również oferowane przez różne firmy do sprzedaży gotowe kiszki faszynowe. Wykonuje się je na specjalnie przygotowanych kozłach rozstawionych w odstępach około 1,0 m lub belce z kolcami. Kiszki faszynowe stosuje się w hydrotechnice i melioracjach, do budowy różnych budowli regulacyjnych i umocnień brzegów oraz skarp. Pożegnanie Słowianki (ros. Прощание славянки – Proszczanie Slawianki) – rosyjski marsz patriotyczny, skomponowany w 1912 roku przez Wasyla Agapkina pod wpływem wydarzeń I wojny bałkańskiej. Uzyskał szeroką sławę w czasie I wojny światowej, był używany jako nieformalny hymn rosyjskiej Białej Armii. W Polsce w czasie ostatniej wojny Pożegnanie Słowianki zyskało popularność z nowymi słowami jako piosenka partyzancka Rozszumiały się wierzby płaczące. W latach dziewięćdziesiątych XX wieku Pożegnanie Słowianki rozważano wśród kandydatur na Hymn Państwowy Federacji Rosyjskiej. W szczególności opowiadała się za takim rozwiązaniem partia Jabłoko. Nie zostało ono jednak przyjęte. W roku 2000 powrócono do hymnu z czasów ZSRR ze zmienionymi słowami.

    Plantacja drzew szybkorosnących – specjalna uprawa, w której wysadzono sadzonki szybko rosnącego gatunku drzew aby w skróconym cyklu produkcyjnym (do 60 lat) uzyskać dużą ilość surowca drzewnego, najczęściej dla potrzeb przemysłu opartego na fizykochemicznym przerobie drewna. Celem produkcji w takich plantacjach może być również drewno tartaczne (z przeznaczeniem na tarcicę), łuszczarskie (sklejka, okleina) lub opałowe.

    Dodano: 24.01.2013. 11:37  


    Najnowsze