Научни изследвания по биомаса в българия анна Аладжаджиян

A short review of the institutions and themes related to biomass scientific investigation is presented. Main actors in the field are National Academy of Agricultural Sciences, Agricultural University, University of Forestry, Trakiya University in Stara Zagora, University of Ruse, and Technical Universities in Sofia and Varna.

Енергийните растения представляват култури, отглеждани специално за енергийни цели. Могат да бъдат едногодишни и многогодишни култури, които служат като суровина за добив на твърди, течни и газообразни горива. За преработка могат да се използват листата, стъблата и семената на тези култури. Тази дефиниция не включва органичните остатъци и отпадъците от широк кръг растения, които също могат да се преработват за получаване на горива, и които представляват значителен потенциал.

Дефинирането на понятието предопределя и кръга на институциите, в които се провеждат научни изследвания по биомаса.

Научните изследвания по биомаса могат да се разделят в две групи: първата включва изследванията, свързани с отглеждането й, а втората – с преработката й.

Проблемите, свързани с отглеждането на биомаса, се изследват главно в НЦАН и университетите, в които има аграрни катедри: Аграрния университет, Русенския и Тракийския университет в Стара Загора.

Изследванията по преработка на биомаса за енергия и за други индустриални цели са по-широко застъпени и включват, освен гореспоменатите три, почти всички технически университети. В последните се акцентира върху разработване на конструкции и технологии за преработка на биомаса.

Част от изследванията са финансирани в рамките на различни международни програми, но има и такива, финансирани чрез вътрешно-институционални средства.

В НЦАН и в АУ изследванията обхващат широк кръг от теми, свързани с методи за увеличаване на продукцията на растителна биомаса, въвеждане на специални индустриални култури, допринасящи за биоремедиацията на замърсени селскостопански земи, идентифициране на специални енергийни растения, включително и такива, подходящи за производство на биодизел и биоетанол.

Доколкото касае селското стопанство, преработката на биомаса за енергийни цели включва следните технологични възможности:

• 
  Използване на влажни ко-продукти, като животински екскременти, за метанизация (получаване на биогаз)
  
• 
  Използване на сухи ко-продукти, като слама, за термохимическа конверсия
  
• 
  Отглеждане на специални бързорастящи култури за термохимическа конверсия
  
• 
  Отглеждане на конвенционални растения като захарно цвекло, маслодайни култури и други за производство на течни горива (биодизел, биоетанол).
  

• 
  Ефикасно преобразуване на слънчевата енергия в растителни тъкани
  
• 
  Ефикасно използване на водата
  
• 
  Максимално използване на слънчевата светлина през сезона на нарастване
  
• 
  Минимални допълнителни разходи за отглеждането им и прибирането на реколтата
  
• 
  Високо съдържание на сухо вещество при прибиране на реколтата
  
• 
  Висока плътност на енергията – т.е. високо съдържание на мазнини, захари, нишестета, лигноцелулоза
  
• 
  Производството и използването им да има минимално въздействие върху околната среда.
  

Таблица 1.

Данните в таблицата са любезно предоставени от ст.н.с. I-ва ст. дсн Никола Вичев, директор на института.

В Аграрния университет се работи в същата тематична област – подобряване на добивите от растителни култури за нуждите на различни производства, което личи от приложения списък на научно-изследователски теми, финансирани от средства на университета през последните четири години:

Проекти по биомаса, разработвани в АУ-Пловдив

Projects on Biomass Developed in the Agricultural University Таблица 2

Ръководител	Тема
Доц. д-р Красимира Сапунджиева	Ролята на везикуларно-арбускуларната микориза за повишаване продуктивността при някои зеленчукови култури
Доц. д-р Ст. Тодорова	Възможности за приложение на хидропоника в оранжерийното производство при новите икономически условия на България. Сравнителна икономическа и технологическа оценка на традиционно и хидропонно оранжерийно производство.
Доц. д-р Борис Янков	Ефективно използване на растителната продукция получена от замърсени с тежки метали почви
Доц. д-р Тони Томов	Минерални баланси и ефективност на различни системи на торене в полско сеитбообращение
Доц. д-р Виолина Ангелова	Възможности за екологосъобразно отглеждане на селскостопански култури върху терени, замърсени с тежки метали
Проф. дхн Мери Камбурова	Разработване на нови методи за анализ на микроелементи в агрохимични обекти
Доц. д-р Димитър Аланджийски	Поток на олово и кадмий за агросистема в район на индустриално замърсяване
Доц. Д-р В Ванчева	Биоремедиация на замърсени с тежки метали почви

В Аграрния университет се работи и по международни проекти. През последните няколко години са разработени следните теми:

1. 
   Let’s give the floor to farmers”. Contract Altener No.XVII/4.1030/Z/99-092. р.121
   
2. 
   BIGPOWER -“Improvement of the S&T research capacity of TUBITAK-MRC IE in the fields of Integrated Biomass Gasification with Power Technologies” - FP6 SSA project – 2006
   
3. 
   INTEREG IIIA 2006, Action 3.4 “Cooperation among Educational & Research Institutions” - Project: "Development of a common Postgraduate Curriculum for Graduates from Geotechnical and Polytechnic Faculties in the field of RES”
   

Подготвя се стартиране на работата по още няколко проекта:

1. 
   AquaTerre - Integrated European Network for biomass and waste reutilisation for Bio-products – FP7-KBBE-2007-1
   
2. 
   RADAR – Raising Awareness on renewable energy Developing Agro-eneRgetic chain models –IEE 2006 SAVE – ALTENER – STEER –HORIZONTAL KEY ACTIONS EIE-07-095.
   
3. 
   CEUBIOM - Classification of European Biomass Potential for Bioenergy Using Terrestrial and Earth Observations. IEE 2007 SAVE – ALTENER – STEER – INTEGRATED INITIATIVES. Project 213634
   

Факултетът по агрономство в Тракийския университет е партньор в международен проект по програма Леонардо да Винчи “Pro Aere”, в рамките на който през 2006 е създадено учебно помагало по възобновяеми енергийни източници в земеделието.

1. 
   Михайлов, Н., Л. Христова. Възможности за приложение на възобновяеми енергийни източници в земеделието на Република България, Енергиен форум 2002, МДУ “Ф. Ж. Кюри”, Варна, 14...17 юни 2002, 547-550.
   
2. 
   Михайлов, Н., Л. Христова. Анализ на биоенергийния ресурс в аграрния сектор, Научни трудове на Русенски университет “Ангел Кънчев”, т.39, серия 3.1 Електротехника, електроника и автоматика, физика, Русе 2002, 76-82.
   
3. 
   Колев Б. Производство на нискостеблени и кореноплодни зеленчуци в България. Second Conference Proceedings ”Energy Efficiency and Agricultural Engineering”, Ruse 2004, 725-730.
   
4. 
   Mihailov, N., G. Georgiev, I. Evstatiev, A Research of the Effect of Constructive Parameters of a Poultry Farm upon the Energy Efficiency of Microclimate Sustaining. Second Conference Proceedings ”Energy Efficiency and Agricultural Engineering”, Ruse 2004, 563-567
   
5. 
   Georgiev V., V. Yankova, Plant Agricultural Waste Potential for Energy purposes in Bulgaria. Second Conference Proceedings ”Energy Efficiency and Agricultural Engineering”, Ruse 2004, 574-581
   
6. 
   Pavlov Iv., K.Sirakov. Research During Vegetation of Maize Grown from Electromagnetically Pre-Treated Seeds. Second Conference Proceedings”Energy Efficiency and Agricultural Engineering”, Ruse 2004, 596-600.
   
7. 
   M. Martinov, V. Scholz, S. Skaljic, N. Mihailov, J. Domac, B. Ilev, L. Fara, V. Ros. Prospects Of Wooden Biomass Production In Southeastern European Agricultural Areas, 34^th International Symposium Actual Tasks On Agricultural Engineering, University of Zagreb, Opatija 21-24 February, Croatia, 2006, pp. 97-111.
   
8. 
   Манукова, A. Ив. Евстатиев, Н. Михайлов, Г. Георгиев. Изследване на температурния режим на зърното при сушене. Third Conference on Energy Efficiency and Agricultural Engineering. Association of Agricultural Engineering in Southeastern Europe, Rousse, Bulgaria, 7 – 9 June, 2006, 753-759.
   
9. 
   Mihailov, N., T. Stanchev, I. Evstatiev, G. Georgiev. Investigation of heat parameters of a stockbreeding farm by means of modeling with a known heat flux. CIGR World Congress “Agricultural Engineering for a Better World”, 03-07 September, Bonn, VDI – Berichte Nr. 1958, 2006, EN 420 A, pp. 755 – 756.
   
10. 
    Manukova, An., I. Evstatiev, N. Mihailov, G. Georgiev. Modeling of temperature processes of grain under drying. CIGR World Congress “Agricultural Engineering for a Better World”, 03-07 September, Bonn, VDI – Berichte Nr. 1958, 2006, PH 49 P, pp. 687 – 688.
    
11. 
    Kosutic, S. G. Fabijaniv, M. Martinov, O. Sindir, N. Mihailov, V. Ros, S. Skaljic. Agricultural Engineering in South East Europe, Status and Prospects. Full session of Club of Bologna, 2006.
    
12. 
    Martinov, M., S. Košutić, G. Fabijanić, O. K. Sindir, N. Mihailov, V. Ros, S. Škaljić. Agricultural engineering in South-east Europe, status and prospects. 35^th International Symposium Actual Tasks On Agricultural Engineering, University of Zagreb, Opatija 19-23 February, Croatia, 2007 (in press).
    

Както се вижда, по-голямата част от изследванията не са пряко свързани с преработката на биомаса за енергия, а с технологии за увеличаване на количеството и подобряване на качеството на произведената биомаса, т.е. подобряване на добивите. Тези проблеми обаче определят ефективността и при производството на биомаса за енергия.

Научно-изследователска работа върху биомаса от дървесен произход се провежда в ЛТУ, където има и изследвания върху селскостопански култури. Доц. Лиляна Такева работи в областта на химичните технологии за преработка на дървесна биомаса за енергия. Прегледът на публикациите в Годишника на ЛТУ показва, че се разработват теми, свързани с анализа на състоянието и устойчивото развитие на горите, производството на качествена суровина за промишлеността, икономическите проблеми, възникващи при управлението на горския фонд. Не открих теми, кокретно посветени на преработка на дървесна биомаса за енергия. Трябва да отбележа обаче реализирането на проекта “Горски сектор – смяна на горивата”, финансиран от Японския доверителен фонд, към който ЛТУ вероятно има принос.

В ТУ – София се провеждат научни изследвания във всички области на възобновяемите енергийни източници, включително и в областта на биомасата. Засегнатите теми са свързани предимно с разработване на нови конструкции и усъвършенстване на съществуващите устройства за преработка на биомаса.

В ТУ – Габрово по данни от доц. д-р Дешка Маркова, Зам.-Ректор, не се разработва научна проблематика от областта на биомаса за енергия.

В ТУ – Варна изследователската дейност по биомаса по официални данни обхваща фундаментални и научно-приложни изследвания, консултантска и производствена дейности. Университетът е водещ в специализирани научно-изследователски направления. Създадени са изследователски лаборатории, свързани с проблеми на промишлеността. Необходимо е да се отбележи съществуването на лаборатория НПЛ "Енергийни източници: Слънце, Вятър, Биомаса", в която се води научно-изследователската работа.

През тази есен от Института по електрохимия и енергийни системи - БАН, София, съвместно с Института по енергия - JRC към Европейската Комисия беше организирана работна работна среща на тема:

Методи за алтернативно производство на горива от биомаса и отпадъци, която е била планирана за 18 и 19 октомври 2007 г.

След създаване на СОФЕНА през 2001 г. са разработени два проекта в областта на биомасата:

Проекти по биомаса, разработвани в СОФЕНА

Projects on Biomass Developed in SOFENA

Таблица 3

В Таблица 4 са дадени връзките за контакт с посочените институции.

Таблица 4

Направеният преглед на институциите, извършващи научно-изследователска работа в областта на биомасата показва, че България разполага с потенциал от учени, специализирали се в тази тематика, които при подходящи условия биха могли да формират работен колектив и успешно да реализират проекти по отглеждане и преработка на биомаса за енергия.