Camelina sativa - zdroj biocerozénu

Ochrana osobných údajov a súbory cookie

Táto stránka používa cookies. Ak budete pokračovať, súhlasíte s ich použitím. Získajte viac informácií vrátane toho, ako ovládať súbory cookie.

Camelina sativa je rastlina pestovaná od staroveku (doba bronzová a doba železná). Nie je celkom jasné, prečo boli plodiny Camelina sativa od stredoveku nahradené inými. Posledný záujem o túto rastlinu podporuje znížená náročnosť na rad výživových faktorov, tvrdení, ktoré sa premietajú do menšieho množstva vstupov, ale tiež ekologická plasticita rastliny, ktorá je schopná rásť aj na polosuchých pôdach s úrodnosťou. malý (Zubr, 1997).

V niekoľkých krajinách mierneho pásma sveta prebehli rozsiahle štúdie o technológiách plodín a ekológii rastlín. Zistilo sa teda, že hoci to Camelina má tvrdenia o nízkej plodnosti pôdy, v porovnaní s väčšinou olejnatých semien, ošetrenie dusíkatými hnojivami ovplyvňuje výkon kultúry C. sativa. Najlepšie výsledky sa dosiahli s prídavkami medzi 78,4 a 100,7 kg/ha dusíka pre oblasť Montana (USA) a nad 120 kg/ha v Nemecku (Eidhin a kol. 2003; Frohlich a Rice 2005; Gilbertson. et al. 2007; Shukla et al. 2002, Agegnehu a Honermeier 1997). Dusíkaté hnojivá sú rozhodujúcim faktorom pre obsah oleja zo semien, ktorý klesá so zvyšujúcim sa množstvom aplikovaného dusíka. (Agegnehu a Honermeier 1997; Jackson 2008). Tento aspekt odhalila aj štúdia, ktorú v námorných provinciách v Kanade uskutočnili Urbaniak a kol. (2008), štúdia, ktorá vyzdvihla okrem iného dôležitosť výberu odrody Camelina, v úspechu alebo neúspechu kultúry.

Camelina sativa reaguje na žiadosť o fosforové hnojivá keď koncentrácia pôdy prekročí 12 ppm (Jackson, 2008). Produkcia na hektár uvádzaná rôznymi výskumníkmi je variabilná. V roku 2006 teda vedci z Huntley MT dosiahli úrodu 1067 - 1093 kg/ha pri sejbe 6,6 - 8,6 kg/ha. V Nemecku uviedli Agegnehu a Honermeier (1997) produkciu 2057 kg/ha, pri sejbe 5,85 kg/ha.

Camelina sativa má nízke potreby kontrola škodcov funguje. Ako potenciálnych škodcov môžeme spomenúť Phyllotreta cruciferae (malé blchy krížovej), ktorá má vyššiu afinitu k iným krížom, ako aj Peronospora camelinae (mana). Niektoré štúdie preukázali, že rastlina Camelina sativa je konkurenčná proti burine. V roku 1980 Lovett a Jackson dokonca navrhli, že ich vyrába niekoľko alelopatické fytoerbicídy, účinný pri zastavení rastu rastliny Linum usitatissimum l (ľan).

Najdôležitejším produktom Cameliny je olej, ktorý sa získava drvením a lisovaním semien. Obsah ich oleja sa v porovnaní so sušinou pohybuje medzi 30 - 40% (Strasil, 1997). Odhaduje sa, že viac ako 50% zloženia týchto olejov tvoria polynenasýtené mastné kyseliny. Ich príjem v zložení oleja sa líši v závislosti od použitej fytotechniky, ale hlavnými identifikovanými mastnými kyselinami sú kyseliny linolové (18: 2) a kyselina a-linolénová (18: 3ώ3) (Eidhin et al., 2003). Väčšina štúdií odhaduje obsah kyseliny erukovej na menej ako 4% (Vollmann et al., 1996).

Kyselina α - linolénová z Camelina sativa sa líši od svojich náprotivkov extrahovaných z iných rastlín väčšou stabilitou voči oxidácii. Odpad z extrakcie oleja je vynikajúcim zdrojom krmiva pre zvieratá s obsahom viac ako 5% kyseliny α - linolénovej. USA Úrad pre potraviny a liečivá schválil v roku 2009 zavedenie týchto krmív do krmív pre kurčatá a dobytok, a to v množstve až 10% z celkovej hmotnosti kŕmnej dávky.

Aj keď zloženie polynenasýtených mastných kyselín robí camelínový olej zaujímavým aj pre konzumáciu v potravinách (zdroj omega 3 mastných kyselín), jeho stabilita je nižšia ako stabilita bežných jedlých olejov z repky, olív, kukurice, sezamu alebo slnečnice. ., 2004).

Skutočnosť, že olej z Cameliny nie je obľúbený na konzumáciu, z neho robí zaujímavý zdroj na použitie ako biopalivo, pretože nekonkuruje ľudským konzumáciám s poľnohospodárskymi plodinami.

Jedným z najbežnejších obáv pri pestovaní určitých rastlín na výrobu biopalív je to, že väčšina navrhovaných rastlín má množstvo agronomických vlastností, ktoré ich môžu zmeniť na invázne rastliny (odolnosť proti suchu, tolerancia k podmienkam úrodnosti pôdy, krátky životný cyklus, rýchla akumulácia biomasy atď.) (Raghu et. Al. 2006; Barney a DiTomaso 2008). Tieto pôvodné vlastnosti môžu byť ohromujúce, keď sa tieto rastliny začnú široko kultivovať (Minton a Mack, 2010). Aj keď je výskum invazívneho potenciálu Camelina sativa obmedzený kvôli vysokej variabilite faktorov, ktoré sa majú brať do úvahy, doterajšie zistenia štúdií zvyknú hodnotiť toto riziko ako dosť nízke (Davis et al., 2011).

Kvalitu semien Camelina s. Seeds významne ovplyvňujú fenotypové aj genotypové faktory. Vollman a kol. (2007) ukázali, že existuje značné množstvo genotypov Camelina s., Ktoré môžu sľubovať súčasný výber kultivarov s vynikajúcimi vlastnosťami z hľadiska produkcie aj obsahu oleja v semenách. Tento výber by však nemal brať do úvahy zväčšenie veľkosti semien, pretože tento parameter veľmi významne negatívne koreluje s ich celkovým obsahom oleja aj s koncentráciou určitých mastných kyselín (kyselina linolénová) .Táto citlivosť produkcie na fenotypové faktory umožňuje, aby sa odhady týkajúce sa množstva oleja/hektára získaného z plodiny Camelina výrazne líšili od autora k autorovi, v závislosti od geografickej referenčnej oblasti. Väčšina štúdií každopádne uvádza výťažnosť oleja/ha Cameliny, pod úrovňou repky, nad úrodu sóje a niekde do oblasti variácie slnečnicovej kultúry.

Hlavnou zložkou mastných kyselín v oleji Camelina je kyselina linolová (32 - 40% sušiny, nasledovaná kyselinou linolovou, olejovou a 11 - eikozénovou).

Vďaka určitým vlastnostiam oleja Camelina sativa je použitie ako biopalivo zaujímavé. Spočiatku, rovnako ako v prípade iných olejnín, bolo úsilie vedcov zamerané na získanie bionafty. Bionafta je definovaná Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály (ASTM) ako zmes monoalkylesterov mastných kyselín s dlhým reťazcom a zvyčajne sa získava transesterifikáciou lipidov v prítomnosti alkalického katalyzátora a prebytku metanolu pri vysokej teplote (60 ° C). 0 ° C) .

Ďalším spôsobom, ako získať bionaftu z lipidov z biologických materiálov, je ich hydrodeoxygenácia pri vysokom tlaku a teplotách (40 - 150 atm, 350 - 450 0 C) v prítomnosti vodíka a heterogénnych katalyzátorov. Získa sa zmes parafínov (lineárne alkány s rôznymi dĺžkami uhlíkového reťazca), ktoré sa v ďalšom stupni podrobia izomerizačným operáciám. Úlohou izomerizácie je zlepšiť vlastnosti toku za studena a tiež významne znížiť cetánové číslo. Výsledná zmes je zložená z parafínov s 15 - 18 atómami uhlíka a vlastnosťami podobnými homológnym zlúčeninám získaným z ropy.

V roku 2009 spoločnosti Japan Airlines a KLM Royal Dutch Airlines úspešne otestovali zmes leteckých palív, ktorá obsahovala 50% produktu získaného kultiváciou Camelina. V roku 2011 podobné testy vykonali spoločnosti Honeywell a Boeing a podobné testy osobných letov vykonali spoločnosti Iberia (s použitím A320 na trase Madrid - Barcelona) a Porter (Q400 na trase Montreal - Toronto).

Bežný petrolej je zmes uhľovodíkov pozostávajúca z molekúl, ktoré zvyčajne obsahujú 8 až 16 atómov uhlíka a získavajú sa rafináciou ropy. Musí spĺňať veľmi prísne normy týkajúce sa prevádzkovej bezpečnosti a množstva základných cieľov, ako sú: dodávka veľkého množstva energie na jednotku hmotnosti alebo objemu; stabilita pri nízkych teplotách, aby sa zabránilo zamrznutiu alebo želírovaniu v tepelných podmienkach existujúcich v nadmorských výškach, v ktorých sa lietadlo plaví, kompatibilita s materiálmi použitými v letectve atď. V súlade s týmito požiadavkami musí petrolej spĺňať rad kritérií týkajúcich sa radu fyzikálno-chemických parametrov, ako sú: viskozita, povrchové napätie, prchavosť, mazivosť, obsah síry, vlastnosti horenia atď.