European Environment Agency

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΠΜΣ «ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ» Κενάφ: Μία ενεργειακή καλλιέργεια για την παραγωγή βιοµάζας και χαρτοπολτού. Μπούλµπος Χρήστος Α.Μ. 145/ Υπεύθυνος Καθηγητής: αναλάτος Νικόλαος Μυτιλήνη Οκτώβριος 2007

2 "Αγάπα τον κίντυνο. Τι είναι το πιο δύσκολο; Αυτό θέλω! Ποιο δρόµο να πάρεις; Τον πιο κακοτράχαλον ανήφορο. Αυτόν παίρνω κι εγώ ακλούθα µου! "Να µάθεις να υπακούς. Μονάχα όποιος υπακούει σε ανώτερο του ρυθµό είναι λεύτερος. "Να µάθεις να προστάζεις. Μονάχα όποιος µπορεί να προστάζει είναι αντιπρόσωπος µου απάνω στη γης ετούτη. "Ν αγαπάς την ευθύνη. Να λες: Εγώ, εγώ µονάχος µου έχω χρέος να σώσω τη γης. Αν δε σωθεί, εγώ φταίω. "Ν αγαπάς τον καθένα ανάλογα µε τη συνεισφορά του στον αγώνα. Μη ζητάς φίλους να ζητάς συντρόφους! "Να σαι ανήσυχος, αφχαρίστητος, απροσάρµοστος πάντα. Όταν µια συνήθεια καταντήσει βολική, να τη συντρίβεις. Η µεγαλύτερη αµαρτία είναι η ευχαρίστηση. "Που πάµε; Θα νικήσουµε ποτέ; Προς τι όλη τούτη η µάχη; Σώπα! Οι πολεµιστές ποτέ δε ρωτούνε!" Νίκος Καζαντζάκης 2

3 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η παρούσα µεταπτυχιακή διατριβή είναι ουσιαστικά το αποτέλεσµα έρευνας και ενασχόλησης αρκετών µηνών στο αντικείµενο αυτό και ολοκληρώθηκε µε ιδιαίτερο ζήλο και αµείωτο ενδιαφέρον. Θα επιθυµούσα να εκφράσω τις ευχαριστίες µου σε όσους συνέβαλλαν, µε διαφορετικό τρόπο ο καθένας, στην προσπάθεια αυτή. Αρχικά θα ήθελα να ευχαριστήσω το Τµήµα Περιβάλλοντος του Πανεπιστήµιου Αιγαίου, που έδωσε την δυνατότητα να γευθώ µια πραγµατικά ενδιαφέρουσα επιστήµη που πάντα επιθυµούσα να διδαχθώ. Ιδιαίτερες ευχαριστίες οφείλω στον επιβλέποντα, Καθηγητή του Τµήµατος Γεωπονίας του Πανεπιστηµίου Θεσσαλίας κ. Νικόλαο αναλάτο για την ανάθεση του θέµατος αλλά κυρίως για το έναυσµα που µου έδωσε, έτσι ώστε να βρεθώ σε ένα εντυπωσιακό και άκρως ενδιαφέρον τοµέα. Η ουσιαστική και ιδιαίτερη διδασκαλία του µε ξύπνησε και µε ωθεί για περαιτέρω έρευνα και ενασχόληση στο αντικείµενο αυτό. Επίσης για την εξασφάλιση της πραγµατοποίησης της εργασίας θα ήθελα να ευχαριστήσω τον κ. Σωτήρη Αρχοντούλη, υποψήφιο διδάκτορα του Τµήµατος Γεωπονίας του Πανεπιστηµίου του Wageningen (Ολλανδίας) για τα πολύτιµα δεδοµένα και στοιχεία, επεξεργασµένα από τις πειραµατικές του έρευνες πάνω στο συγκεκριµένο θέµα. Ένα µεγάλο ευχαριστώ στην Χριστίνα που γνώρισα. Χάρη στη στήριξή της κατόρθωσα να ολοκληρώσω τις µεταπτυχιακές µου σπουδές, ξεπερνώντας κάθε είδους δυσκολίες και συγκυρίες, αλλά και να περάσω όµορφες στιγµές στο νησί. Σε ευχαριστώ... ε θα µπορούσα να λησµονήσω τους αιώνιους φίλους µου, οι οποίοι για άλλη µια φορά µε στήριξαν και µε στηρίζουν µε τον δικό τους τρόπο και ιδιαίτερα τον Σωτήρη και τον Οδυσσέα. Ξέρω ότι θα είναι πάντα δίπλα µου, όσο µακριά και αν βρίσκοµαι, όπου και αν βρίσκοµαι. Θα είµαι και εγώ µαζί τους Τέλος θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένειά µου για την ηθική και πρακτική τους υποστήριξη που µου προσέφερε σε όλα τα χρόνια των σπουδών µου. 3

4 ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ ARS BIOKENAF DAP EECI EUBIA EUBIONET FAO IEA IEEP LAI LAMNET PET RCA RFA USDA USDE ΕΕ ΕΕΑ ΚΑΠΕ ΚΓΠ ΜΤΙΠ ξ.β. ξ.ο. Agriculture Research Service Biomass Production Chain and Growth Simulation Days after plant European Energy Crops Internetwork European Biomass Industry Association European Bioenergy Networks Food and Agriculture Organization of USA International Energy Agency Institute for European Environmental Policy Leaf Area Index Latin America Thematic Network on Bioenergy Model for Kenaf Potential EvapoTranspiration Resource Conservation Alliance Renewable Fuels Association United States Department of Agriculture United States Department of Energy Ευρωπαϊκή Ένωση European Environment Agency Κέντρο Ανανεώσιµων Πηγών Ενέργειας Κοινή Αγροτική Πολιτική Μεγατόνοι ισοδύναµου πετρελαίου ξηρό βάρος ξηρή ουσία 4

5 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ... ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ... ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΕΙΚΟΝΩΝ... iii iv viii 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ Η βιοµάζα ως ενεργειακός πόρος Μετατροπές της βιοµάζας Πλεονεκτήµατα & µειονεκτήµατα της χρήσης βιοµάζας Ενεργειακή γεωργία Πλεονεκτήµατα της ενεργειακής γεωργίας Ενεργειακές καλλιέργειες Βιοκαύσιµα και χαρτοπολτός Σηµερινή κατάσταση και προοπτικές για τις ανανεώσιµες πηγές Νέα Κοινή Αγροτική Πολιτική Θεσµικό πλαίσιο στην Ευρωπαϊκή Ένωση Ελληνική νοµοθεσία Η κατάσταση στην Ελλάδα Ενεργειακό δίκτυο κενάφ Το κενάφ ως ενεργειακό φυτό ΒΙΟΛΟΓΙΑ Βοτανική ταξινόµηση Προέλευση ιστορικά στοιχεία Βοτανικά µορφολογικά χαρακτηριστικά Ριζικό σύστηµα Βλαστός Φύλλα Άνθη Καρπός Ίνες Φαινολογία Στάδια Ανάπτυξης

6 3.5. Οικολογία και Περιβαλλοντικές απαιτήσεις Οικολογία Θερµοκρασία Φωτοπερίοδος Βροχόπτωση και υγρασία Έδαφος Ακτινοβολία Ποικιλίες ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΤΙΚΗ ΤΕΧΝΙΚΗ Εναλλαγή καλλιεργειών Προετοιµασία εδάφους Σπορά Άλλες καλλιεργητικές εργασίες Θρέψη και λίπανση Άζωτο Φώσφορος-Κάλιο Ανεπάρκεια θρεπτικών στοιχείων Άρδευση Πρακτική αρδεύσεων Φυτοπροστασία Σπουδαιότεροι εχθροί και ασθένειες Έλεγχος ζιζανίων Συγκοµιδή Αποθήκευση Αποδόσεις ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ, ΧΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ ΟΦΕΛΗ ΤΗΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ Χρήσεις της καλλιέργειας Παραγωγή µη ενεργειακών προϊόντων Παραγωγή χαρτιού Παραγωγή µοριοσανίδων Παραγωγή σύνθετων πλαστικών και µονωτικών Παραγωγή ενεργειακών προϊόντων Παραγωγή συσσωµατωµάτων Παραγωγή βιοαερίου και βιοελαίου Περιβαλλοντικά οφέλη της καλλιέργειας ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

7 6.1. Οικονοµική ανάλυση των ενεργειακών καλλιεργειών Ανάλυση κύκλου ζωής του κενάφ Οικονοµική ανάλυση της καλλιέργειας Σύγκριση κόστους παραγωγής χαρτιού από κενάφ και ξύλο Σύγκριση στερεού καυσίµου από κενάφ και πετρέλαιο Καύση και προτυποποίηση των συσσωµατωµάτων Θέρµανση θερµοκηπίων ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ABSTRACT ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΤΟ BIOKENAF ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΩΝ

8 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΕΙΚΟΝΩΝ Σχήµα 1. Θερµοχηµική µετατροπή της βιοµάζας... 5 Σχήµα 2. Μέση ετήσια τιµή πετρελαίου ($/βαρ.) και η ανοδική πορεία του.. 9 Σχήµα 3. Η παραγωγή χαρτιού από το Σχήµα 4. Η αναλογία των παραγόντων στις διαφορές µεθόδους επεξεργασίας 70 Σχήµα 5. Το ακαθάριστο κέρδος σε σχέση µε την απόδοση και την τιµή του προϊόντος Σχήµα 6. Ποσοστό τέφρας σε διαφορά είδη φυτικής βιοµάζας Πίνακας 1. Ενεργειακές καλλιέργειες µεγάλης κλίµακας... 7 Πίνακας 2. Η παραγωγή χαρτιού σε κάθε ήπειρο Πίνακας 3. Οι χώρες και τα ερευνητικά ιδρύµατα για το πρόγραµµα Biokenaf 20 Πίνακας 4. Κοστολόγιο εγκατάστασης του κενάφ στην Θεσσαλική πεδιάδα 73 Πίνακας 5. Ισοζύγιο εισροών και εκροών Πίνακας 6. Ισοζύγιο εισροών για την παραγωγή χαρτιού από ξύλο και κενάφ 77 Πίνακας 7. Προδιαγραφές για παραγωγή pellets από ξύλο Εικόνα 1. Μέρη του βλαστού του κενάφ Εικόνα 2. Η ροή του κενάφ σε συλλεκτική µηχανή ζαχαρότευτλων

9 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ως βιοµάζα ορίζεται η ύλη που έχει βιολογική (οργανική) προέλευση (Στοϊµενίδης, et al, 2005). Πρόκειται για µία πηγή ενέργειας που ανανεώνεται συνεχώς λόγω της φωτοσυνθετικής ικανότητας των φυτικών οργανισµών. Η βιοµάζα µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την παραγωγή στερεών, υγρών, αέριων καυσίµων καθώς και άλλων βιοµηχανικών προϊόντων. Οι σύγχρονες πολιτικές των αναπτυγµένων χωρών επιβάλλουν και την χάραξη µιας ορθής ενεργειακής πολιτικής. Μετά την ενεργειακή κρίση του 1973 η ραγδαία αύξηση της τιµής του αργού πετρελαίου οδήγησε στην διαπίστωση ότι η σηµερινή πετρελαιοβόρα τεχνολογία πρέπει σταδιακά να προσανατολιστεί στην αξιοποίηση άλλων συµβατικών, αλλά κυρίως ανανεώσιµων πηγών ενέργειας (Παπάζογλου και Κυρίτσης, 2000). Η βιοµάζα αποτελεί την πιο αρχαία πηγή πρωτογενούς ενέργειας, καλύπτει περίπου το 4% της συνολικής ενέργειας που καταναλώνεται στην ΗΠΑ και το 45% των ανανεώσιµων πηγών ενέργειας. Οι αντίστοιχες τιµές της ΕΕ είναι 3% και 68%, ενώ αυτές τις Ελλάδας είναι 3,3% και 50%, αντίστοιχα για το έτος 2000 (ΚΑΠΕ, 2004). Στην πράξη υπάρχουν δύο τύποι βιοµάζας. Η µια από αυτούς είναι οι υπολειµµατικές µορφές ( τα κάθε είδους φυτικά υπολείµµατα, ζωϊκά απόβλητα και τα απορρίµµατα) και ο άλλος τύπος βιοµάζας είναι αυτός που παράγεται από ενεργειακές καλλιέργειες (εγχειρίδιο ΚΑΠΕ, 2004). Οι υπολειµµατικές µορφές βιοµάζας διακρίνονται σε τρεις κύριες κατηγορίες: Υπολείµµατα που παραµένουν στον αγρό ή το δάσος µετά την συγκοµιδή του κύριου προϊόντος. Τέτοιου είδους υπολείµµατα είναι το άχυρο σιτηρών, τα βαµβακοστελέχη, τα κλαδοδέµατα, κ.α. Υπολείµµατα γεωργικών και δασικών βιοµηχανιών όπως ελαιοπυρήνες, υπολείµµατα εκκοκκισµού, πριονίδια, κ.α. Απορρίµµατα, βιοµηχανικά και αστικά απόβλητα (το οργανικό τµήµα τους). Η βιοµάζα αποτελεί το αποτέλεσµα της φωτοσύνθεσης των φυτικών οργανισµών µε πρώτες ύλες το νερό και το CO 2. Σύγχρονες µελέτες έχουν αποδείξει ότι το περιβάλλον δεν επιβαρύνεται από τις εκποµπές αερίων (CO, CO 2, SO x, εκτός του NO x ) κατά την παραγωγή ενέργειας από τα βιοκαύσιµα ή την βιοµάζα. Πράγµατι, 9

10 κατά την διαδικασία µετατροπής σε «πράσινη ενέργεια» όλα σχεδόν τα στοιχεία επιστρέφουν ως στάχτη στο έδαφος. 10

11 2. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ 2.1. Η βιοµάζα ως ενεργειακός πόρος Γενικά το µέλλον της βιοµάζας στην Ευρωπαϊκή Ένωση παρουσιάζεται ευοίωνο. Η παραγωγή ενέργειας έφθασε το 2004 τους 55,4 ΜΤΙΠ. (Χρήστου, 2006). Από αυτή η χρήση στερεής βιοµάζας για την παραγωγή ηλεκτρισµού αυξήθηκε κατά 23,2%, κυρίως λόγω της εγκατάστασης νέων µονάδων συµπαραγωγής. Η µεγαλύτερη παραγωγή αλλά και η καλύτερη αξιοποίηση της βιοµάζας γίνεται σε χώρες όπως η Σουηδία, η Φιλανδία και η Αυστρία, όπου ο τοµέας της βιοµηχανίας δασικής βιοµάζας (βιοµηχανία ξύλου και χαρτιού) είναι ιδιαίτερα ενεργός. Εκεί έχουν αναπτυχθεί τεχνολογίες που εξασφαλίζουν µεγάλες αποδόσεις σε µεγάλες µονάδες συµπαραγωγής αλλά και σε καυστήρες οικιακής χρήσης. Η ετήσια παραγωγή βιοµάζας από τα γεωργικά υπολείµµατα στη χώρα µας ανέρχεται σε 5 εκατοµµύρια τόνους ξηρού βάρους ετησίως. Η ποσότητα αυτή αντιστοιχεί περίπου σε 2 εκατοµµύρια τόνους ισοδύναµού πετρελαίου (ΜΤΙΠ). Σύµφωνα µε τα στοιχεία της ιεύθυνσης Πετρελαϊκής Πολιτικής του Υπουργείου Ανάπτυξης η ετήσια κατανάλωση πετρελαίου θέρµανσης ξεπερνά τα 4 εκατοµµύρια τόνους. Η χρησιµοποίηση αυτής της βιοµάζας θα µπορούσε να καλύψει το 60% περίπου της ετήσιας κατανάλωσης πετρελαίου θέρµανσης. Παρόλα αυτά, µε τα σηµερινά δεδοµένα καλύπτεται µόνο το 3% των ενεργειακών αναγκών από την χρήση της διαθέσιµης βιοµάζας (ΚΑΠΕ, 2004). Οι προβλέψεις της Ευρωπαϊκής Ένωσης (European Union Energy Outlook to 2020) για την συνολική κατανάλωση στη χώρα µας θα φθάσει τους 40,5 εκατοµµύρια τόνους πετρελαίου το 2020 (από περίπου 28 εκατοµµύρια που είναι σήµερα). Και όµως, όπως αναφέρει η Ευρωπαϊκή έκθεση, «η Ελλάδα είναι µια χώρα µε σχετικά ήπιες ενεργειακές ανάγκες. Χωρίς βαριά βιοµηχανία, µε το 40% της ενεργειακής κατανάλωσης να αντιστοιχεί στις µεταφορές, το 34,4% στα νοικοκυριά, το εµπόριο, τους τοµείς υπηρεσιών και της γεωργίας και µόνο το 25,6% να αντιστοιχεί στη βιοµηχανία». 11

12 Μετατροπές της βιοµάζας Οι µέθοδοι της ενεργειακής µετατροπής της βιοµάζας διακρίνονται βασικά σε θερµοχηµικές (ξηρές) και σε βιοχηµικές (υγρές). Κύριοι παράγοντες που καθορίζουν την µέθοδο είναι η σχέση C/N και η περιεχόµενη υγρασία της βιοµάζας κατά την συλλογή. Οι θερµοχηµικές χρησιµοποιούνται για είδη βιοµάζας µε σχέση C/N > 30 και υγρασία <50%, και είναι οι εξής: Η απ ευθείας καύση, η οποία αποτελεί τον αρχαιότερο τρόπο ενεργειακής εκµετάλλευσης της βιοµάζας. Μπορεί να εξασφαλισθεί ικανοποιητικός βαθµός απόδοσης, όταν η βιοµάζα περιέχει περίπου 20% υγρασία. Η αεριοποίηση, στην οποία το τελικό προϊόν είναι το βιοαέριο. Κατά την διεργασία αυτή, χρησιµοποιούνται ειδικοί αντιδραστήρες, οι οποίοι θερµαίνουν τη βιοµάζα σε περιβάλλον φτωχό σε οξυγόνο και σε θερµοκρασία περί τους 850 C. Αναλόγως µε την εφαρµοζόµενη τεχνολογία, µπορεί να δώσει σχεδόν τη µισή θερµιδική αξία του φυσικού αερίου. Η πυρόλυση, η οποία αποτελεί µια απλή και παλιά µέθοδο. Η βιοµάζα θερµαίνεται σε υψηλές θερµοκρασίες απουσία αέρα, χωρίς να καεί για παραγωγή στερεών, υγρών και αερίων καυσίµων (ξυλάνθρακα, βιοαέριο και αέρια χαµηλής θερµογόνου δύναµης). Πιο συγκεκριµένα, η βιοµάζα µετατρέπεται σε υγρό πυρόλυσης, το βιοέλαιο που καίγεται για την παραγωγή ηλεκτρισµού. Με την ίδια διεργασία, µπορούν να παραχθούν διάφορα προϊόντα όπως υγρή φαινόλη, κόλλες, µονωτικοί αφροί κ.α. H υγροποίηση, η αποτελεί µια σχετικά νέα µέθοδος υγροποίησης της βιοµάζας, µε σκοπό την δηµιουργία καυσίµων υψηλής θερµαντικής αξίας. Για την διεργασία αυτή απαιτείται καταλύτης ή υδρογόνο σε συνθήκες υψηλής πίεσης και σχετικά χαµηλές θερµοκρασίες. 12

13 Σχήµα 1. Θερµοχηµική µετατροπή της βιοµάζας THERMOCHEMICAL CONVERSION PRODUCTS AND USES Conversion primary secondary Technology products products Pyrolysis Charcoal Slurry fuel, reluctant Liquefation Bio-oil Chemicals Gasification Fuel gas Methanol Conbustion Heat Ammonia Electricity Πηγή: Biomass, Green energy for Europe, EE. Οι βιοχηµικές µέθοδοι εφαρµόζονται σε φυτικά είδη που χαρακτηρίζονται από λόγο C/N < 30 και παρουσιάζουν υψηλό ποσοστό υγρασίας άνω των 50%. Οι µέθοδοι αυτοί, οι οποίοι στηρίζονται κυρίως σε µικροβιακές δράσεις, είναι: Η αναερόβια χώνευση, όπου τα απορρίµµατα και τα διάφορα λύµατα µε αναερόβιες διαδικασίες παράγουν βιοαέριο (κυρίως µεθάνιο και CO 2 ). Η αλκοολική ζύµωση, όπου παράγεται κυρίως βιοαιθανόλη µε ζύµωση των αµυλούχων, κυταρρινούχων και σακχαρούχων συστατικών και διαχωρισµός της από τα λοιπά συστατικά µε απόσταξη. Η µετεστεροποίηση, η οποία είναι µια χηµική επεξεργασία των ελαίων για την παραγωγή βιοντήζελ Πλεονεκτήµατα & µειονεκτήµατα της χρήσης βιοµάζας Η βιοµάζα µπορεί να χρησιµοποιηθεί για: α) θέρµανση θερµοκηπίων και κτηνοτροφικών µονάδων, β) ξήρανση γεωργικών προϊόντων, γ) κάλυψη αναγκών θερµότητας και ηλεκτρισµού σε γεωργικές ή άλλες βιοµηχανίες, που βρίσκονται κοντά σε πηγές παραγωγής βιοµάζας, δ) παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, στους τόπους παραγωγής της βιοµάζας για κάλυψη τοπικών αναγκών, ε) κάλυψη αναγκών 13

14 τηλεθέρµανσης χωριών και πόλεων, που βρίσκονται κοντά σε τόπους παραγωγής βιοµάζας. Οι δύο τελευταίες χρήσεις φαίνεται ότι µελλοντικά θα αποτελέσουν τους κύριους τοµείς αξιοποίησης των τεράστιων ποσοτήτων βιοµάζας από γεωργικά και δασικά υπολείµµατα, καθώς και ενός σηµαντικού µέρους της βιοµάζας των ενεργειακών καλλιεργειών. Η αξιοποίηση της βιοµάζας για παραγωγή ενέργειας παρουσιάζει σηµαντικά πλεονεκτήµατα καθώς είναι υλικό ανεξάντλητο, όντας ως µια «αποθήκη» ηλιακής ενέργειας. Ακόµη, θεωρείται καύσιµο «CO 2 ουδέτερο» αφού το CO 2 που παράγεται, δεσµεύεται και πάλι από τα φυτά µε την φωτοσύνθεση. Ακόµη συµµετέχει πολλαπλά στο ισοζύγιο του CO 2 δίνοντας τη δυνατότητα δέσµευσης άνθρακα σε οργανική µορφή και εξοικονόµησης ισοδύναµου ποσού CO 2. Επίσης, αποφεύγεται η επιβάρυνση της ατµόσφαιρας µε το διοξείδιο του θείου (SO 2 ) που παράγεται κατά την καύση των ορυκτών καυσίµων. Η περιεκτικότητα της βιοµάζας σε θείο είναι πρακτικά αµελητέα. Στον οικονοµικοκοινωνικό τοµέα, η βιοµάζα µπορεί να συµβάλλει στην µείωση της ενεργειακής εξάρτησης. Η εισαγωγή καυσίµων µειώνεται σε ικανοποιητικά επίπεδα, έχοντας ως συνέπεια αντίστοιχη εξοικονόµηση συναλλάγµατος. Σηµαντικό όφελος της χρήσης της βιοµάζας η εξασφάλιση εργασίας και η συγκράτηση των αγροτικών πληθυσµών στις παραµεθόριες και στις άλλες γεωργικές περιοχές. Η δηµιουργία αγοράς για παραγωγή βιοκαυσίµων, θερµότητας ηλεκτρισµού και άλλων προϊόντων παρέχει νέες θέσεις εργασίας και εξασφαλίζει πρόσθετα εισοδήµατα στην τοπική κοινωνία. Τα µειονεκτήµατα της βιοµάζας συνδέονται κυρίως µε την διαχείριση και την εκµετάλλευσή της. Έτσι, λόγου του µεγάλου όγκου, είναι δύσκολη η συλλογή, η µεταποίηση, η µεταφορά και η αποθήκευσή της. Ακόµη, η υγρασία, η οποία καθορίζει και τον τρόπο επεξεργασίας της βιοµάζας, απαιτεί πολλές φορές δαπανηρές εγκαταστάσεις και εξοπλισµούς. Παρόλα αυτά, µε την ανάπτυξη της τεχνολογίας και κατάλληλες οικονοµοτεχνικές αναλύσεις, η αξιοποίηση της βιοµάζας µπορεί να αποφέρει σηµαντικά οικονοµικά και περιβαλλοντικά οφέλη, ιδιαίτερη στην σηµερινή εποχή, όπου οι τιµές των συµβατικών καυσίµων τείνουν σε ανοδική και συγχρόνως ασταθή πορεία. 14

15 2.2. Ενεργειακή γεωργία Η αύξηση της χρήσης βιοκαυσίµων θα αποφέρει πολυάριθµα οφέλη µειώνοντας την εξάρτηση της Ευρώπης από τις εισαγωγές ορυκτών καυσίµων, περιστέλλοντας τις εκποµπές αερίων θερµοκηπίου, παρέχοντας νέες διεξόδους στους καλλιεργητές και προσφέροντας νέες οικονοµικές δυνατότητες σε διάφορες αναπτυσσόµενες χώρες. Στην Πράσινη Βίβλο της Επιτροπής Προς µια ευρωπαϊκή στρατηγική για την ασφάλεια του ενεργειακού εφοδιασµού, ετέθη ο στόχος της υποκατάστασης κατά 20% των συµβατικών καυσίµων µε εναλλακτικά καύσιµα στον τοµέα των οδικών µεταφορών µέχρι το 2020 (European Commission, 2006). Οι εναλλακτικές καλλιέργειες εµφανίστηκαν στην Ελλάδα πριν από µία πενταετία. Πρόσφατα το ενδιαφέρον για τις ενεργειακές καλλιέργειες αυξήθηκε, αλλά ο µελλοντικός τους ρόλος δεν έχει ξεκαθαριστεί πλήρως. Τη δεκαετία πραγµατοποιήθηκαν πειράµατα σχετικά µε την προσαρµοστικότητα και την παραγωγικότητα των φυτών, ενώ αξιολογήθηκαν διάφορες ποικιλίες. Από το 2000 και έπειτα, γίνονται πειράµατα και µελέτης σχετικά µε τις εισροές, τις χρήσεις προϊόντων κ.α. Η καλλιέργεια των ενεργειακών φυτών ουσιαστικά έχει επιτευχθεί µόνο από πειράµατα, που στηρίχθηκαν στην Ευρωπαϊκή Ένωση και τα εθνικά προγράµµατα. Πίνακας 1. Οι κύριες ενεργειακές καλλιέργειες παγκοσµίως και οι χρήσεις τους ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ ΜΕΓΑΛΗΣ ΚΛΙΜΑΚΑΣ ΧΩΡΑ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΤΕΛ. ΠΡΟΪΟΝ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΝΟΙ, ΣΤΡ/ΕΤΟΣ Βραζιλία ζαχαροκάλαµο αλκοόλη καύσιµο 9 εκατ.τόν. µεταφοράς /έτος ΗΠΑ καλαµπόκι αλκοόλη καύσιµο 4 εκατ.τον. µεταφοράς /έτος Γαλλία ζαχαρότευτλα, αλκοόλη καύσιµο σιτάρι, κ.α. µεταφοράς τον/έτος Άλλες χώρες ελαιοκράµβη & βιοντήζελ καύσιµο της Ε.Ε. ηλίανθος µεταφοράς τον/έτος Σουηδία ιτιά ψιλοτεµαχισµένο καύση Ξύλο στρ/έτος Πηγή: Εγχειρίδιο βιοµάζας, ΚΑΠΕ 15

16 Πλεονεκτήµατα της ενεργειακής γεωργίας Με ανάπτυξη των ενεργειακών καλλιεργειών, πέρα από το περιβαλλοντικό όφελος, επιτυγχάνονται τα έξης (ΚΑΠΕ, 2004): Προσφορά εναλλακτικών καλλιεργητικών λύσεων: Οι ενεργειακές καλλιέργειες µπορούν να προσφέρουν εναλλακτικές λύσεις για τους αγρότες, λαµβάνοντας υπόψη ότι υπάρχουν κάποια είδη επιδοτήσεων. Ενδυνάµωση του γεωργικού χώρου: Με την ανάπτυξη καλλιεργειών για ενέργεια, θα δηµιουργηθεί ανάγκη για προµήθεια νέων ποικιλιών, βελτίωση καλλιεργητικών µεθόδων και εξοπλισµού, που θα υποστηρίζουν την παραγωγή και αποθήκευση των νέων φυτών. Αυτό θα δώσει ώθηση στη φθίνουσα γεωργική οικονοµία και θα οδηγήσει στην ανάπτυξη της εγχώριας γεωργικής βιοµηχανίας. Αύξηση του αγροτικού εισοδήµατος: Η διείσδυση των ενεργειακών καλλιεργειών στην εσωτερική αγορά µπορεί να εξασφαλίσει ικανοποιητικό αγροτικό εισόδηµα σε σχέση µε ορισµένες συµβατικές καλλιέργειες και να ενισχύσει τη διαφοροποίηση των δραστηριοτήτων των γεωργών. Μείωση των περιφερειακών ανισοτήτων και αναζωογόνηση των λιγότερο ανεπτυγµένων γεωργικών οικονοµιών: Η παραγωγή και εκµετάλλευση των ενεργειακών καλλιεργειών θα συντελεστεί στις αγροτικές περιοχές. Η εισροή, εποµένως νέων εισοδηµάτων θα βελτιώσει τη ζωή των τοπικών κοινωνιών και θα στηρίξει την ανάπτυξη σε λιγότερο ανεπτυγµένες περιοχές της χώρας. Εξασφάλιση αειφόρου περιφερειακής ανάπτυξης: Η δηµιουργία αγοράς για παραγωγή βιοκαυσίµων, θερµότητας και ηλεκτρισµού στην περιφέρεια, θα συµβάλει στην παραµονή του πληθυσµού στις αγροτικές περιοχές, µε τη δηµιουργία νέων θέσεων εργασίας και την εξασφάλιση πρόσθετων εισοδηµάτων στην τοπική κοινωνία. Μείωση της εξάρτησης από το πετρέλαιο: Η χρήση καλλιεργειών για ενεργειακούς σκοπούς οδηγεί στην ανάπτυξη στρατηγικών παραγωγής εθνικών προϊόντων και ελαττώνει την εξάρτηση από τις εισαγωγές πετρελαίου. 16

17 Σχήµα 2. Η ανοδική και ασταθής πορεία της τιµής του πετρελαίου Πηγή: OECD/IEA, Ενεργειακές καλλιέργειες Οι ενεργειακές καλλιέργειες είναι καλλιεργούµενα ή αυτοφυή είδη, παραδοσιακά ή νέα, τα οποία παράγουν βιοµάζα ή σπόρο ως κύριο προϊόν, που µπορεί να χρησιµοποιηθεί για ενεργειακούς σκοπούς όπως παραγωγή θερµότητας και ηλεκτρικής ενέργειας, παραγωγή υγρών βιοκαυσίµων κ.ά. Οι ενεργειακές καλλιέργειες, από πλευράς βιολογικού κύκλου χωρίζονται σε δύο κατηγορίες οι οποίες είναι: Ετήσιες: σακχαρούχο ή γλυκό σόργο (Sorghum bicolor L. Moench), ινώδες σόργο (Sorghum bicolor L. Moench), κενάφ (Hibiscus cannabinus L.), ελαιοκράµβη (Brassica napus L.), ηλίανθος (helianthus annuus L.), η βρασσική η αιθιόπια (Brassica carinata L. Braun). Πολυετείς: Ι. Γεωργικές: αγριοαγκινάρα (Cynara cardunculus L.), καλάµι (Arundo donax L.), µίσχανθος (Miscanthus x giganteus), switchgrass (Panicum virgatum) ΙΙ. ασικές: ευκάλυπτος (Eucalyptus camaldulensis Dehnh. & E. globulus Labill.), ψευδακακία (Robinia pseudoacacia). 17

18 Γενικά, τα ενεργειακά φυτά καλλιεργούνται για το σχετικά προβλέψιµο ποσό της βιοµάζας που παράγεται από αυτά και ανάλογα µε τον τρόπο εκµετάλλευσής της διακρίνονται σε (FAO, 1996): Καλλιέργεια ειδών µε σκοπό την παραγωγή στερεής βιοµάζας Καλλιέργεια ειδών πλούσια σε άµυλο και σάκχαρα µε σκοπό την παραγωγή αιθανόλης Καλλιέργεια ειδών µε µεγάλη περιεκτικότητα σε έλαια µε σκοπό την παραγωγή βιοντήζελ Καλλιέργεια ειδών µε σκοπό την παραγωγή βιοαερίου 2.3. Βιοκαύσιµα και χαρτοπολτός Η καλλιέργεια των ενεργειακών φυτών υποστηρίζεται έµµεσα ή άµεσα από την νέα Κοινή Αγροτική Πολιτική ( ). Η πολιτική αυτή µεταξύ άλλων, επιδιώκει να διευρύνει τις δυνατότητες της γεωργίας πέρα από τα παραδοσιακά προϊόντα, (λ.χ. τρόφιµα, ζωοτροφές, ξυλεία, κλπ.) σε νέα, υψηλής προστιθέµενης αξίας (π.χ. ενεργειακά, φαρµακευτικά, χηµικά κλπ.). Η βιοαιθανόλη είναι ευρέως παραγόµενο βιοκαύσιµο µε περισσότερα από 20 εκατοµµύρια τόνους παγκόσµια παραγωγή ετησίως (κυρίως σε χώρες Βραζιλία και ΗΠΑ). Τα αντίστοιχα δεδοµένα της ΕΕ25 είναι πολύ µικρότερα. Το 2006, η παραγωγή βιοαιθανόλης ανήλθε σε 1560 χιλιάδες τόνους (ebio, production data 2006). Συγκριτικά µε το 2005, αυξήθηκε η παραγωγή κατά 73%, που οφείλεται κυρίως στον διπλασιασµό της παραγωγής βιοαιθανόλης από αλκοόλη σε κρασί. Η Γερµανία κατέχει την υψηλότερη παραγωγή, η Ισπανία την αύξησε ενώ καινούργιες χώρες ( Ουγγαρία, Λιθουανία και Τσεχία) ξεκίνησαν την παραγωγή. Σαν πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοαιθανόλης µπορούν να χρησιµοποιηθούν σακχαρούχα, κυτταρινούχα κι αµυλούχα φυτά (σιτάρι, καλαµπόκι, σόργο, τεύτλα, κ.ά). Στην Ελλάδα οι ενεργειακές καλλιέργειες από τις οποίες µπορεί να παραχθεί βιοαιθανόλη είναι οι παραδοσιακές: σιτάρι, κριθάρι, αραβόσιτος, ζαχαρότευτλα και η «νέα» καλλιέργεια του γλυκού σόργου. Ενδιαφέρον για την παραγωγή βιοαιθανόλης στον ελλαδικό χώρο έχει εκφράσει η Ελληνική Βιοµηχανία Ζάχαρης. Το βιοντίζελ είναι µεθυλεστέρας, ο οποίος παράγεται κυρίως από φυτικά έλαια µε µετεστεροποίηση και µπορεί να χρησιµοποιηθεί είτε µόνο του ή σε µείγµα 18

19 στους πετρελαιοκινητήρες. Κύριες πρώτες ύλες στην ΕΕ είναι το κραµβέλαιο και το ηλιέλαιο ενώ δοκιµάζονται και άλλα φυτικά λάδια όπως βαµβακέλαιο, φοινικέλαιο, κ.ά. Η Ευρωπαϊκή Ένωση είναι ο κύριος παραγωγός βιοντίζελ σε παγκόσµιο επίπεδο, µε κύρια πρωταγωνίστρια την Γερµανία. Η αντίστοιχη παραγωγή σε βιοκαύσιµο ανήλθε σε 4,89 εκατ. τόνους για το 2006 (54% αύξηση από το 2005). Η παραγωγή αυτή προέρχεται κυρίως από 3 εκατοµµύρια εκτάρια καλλιεργίσηµης γης από 120 διαφορετικά είδη φυτών, κυρίως σε χώρες όπως η Γερµανία, η Αυστρία, η Ιταλία και η Γαλλία. Η Ελλάδα παρουσιάζει µια ικανοποιητική αυξητική τάση µε παραγωγή που φθάνει στους 42 χιλιάδες τόνους για το έτος 2006 (European Commission, 2006). Έχει διαπιστωθεί, από µελέτες, ότι η χρήση ενός κιλού βιοντίζελ οδηγεί στην µείωση 3 κιλών CO 2, δηλαδή εξασφαλίζεται µείωση των εκποµπών κατά 65-90% σε σχέση µε τα συµβατικά καύσιµα (European Biodiesel Board). Η στερεή βιοµάζα µπορεί να καεί ως έχει (π.χ. καυσόξυλα, κλαδέµατα, πυρηνόξυλο κ.ά.) ή µετά από µηχανική τροποποίηση (θρυµµατισµό ή παραγωγή συσσωµατωµάτων). Η µηχανική τροποποίηση µετατρέπει τη βιοµάζα σε καύσιµο µε τυποποιηµένα χαρακτηριστικά για λόγους διαχείρισης (ευκολότερη µεταφορά και τροφοδοσία), που έχει µικρότερη φαινοµενική πυκνότητα (µεγαλύτερο βάρος ανά µονάδα όγκου) και µεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα. Σύγχρονα ερευνητικά αποτελέσµατα έχουν αποδείξει την χαµηλή επιβάρυνση του περιβάλλοντος σε σχέση µε το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Συγκεκριµένα, σε καυστήρες στερεών καυσίµων (pellets) 400 Kw οι εκποµπές σε CO, CO 2 και SO 2 είναι εξαιρετικά χαµηλές και αυτό κάνει τη στερεή βιοµάζα να αποτελεί ξανά ένα υποσχόµενο µελλοντικό καύσιµο ( αναλάτος, 2006). Το χαρτί είναι ένα προϊόν που χρησιµοποιείται ευρύτατα στην καθηµερινή ζωή. Αν και µερικούς αιώνες πριν το χαρτί παράγονταν σε σηµαντικό ποσοστό και από άλλες πρώτες ύλες, σήµερα προέρχεται κυρίως από ξύλα (δέντρα) αλλά όχι αποκλειστικά από αυτά. Περίπου τα 2/3 του χαρτιού προέρχονται από ξύλο, το 1/3 προέρχεται από ανακυκλωµένο χαρτί και το 5% προέρχεται από πηγές άλλες. Σε παγκόσµιο επίπεδο για την παραγωγή χαρτοπολτού µε πρώτη ύλη ίνες, χρησιµοποιείται σε ποσοστό 90% το ξύλο δηλ. ίνες κυτταρίνης (σελουλόζη). Η ανακύκλωση έχει αναπτυχθεί κυρίως στις βιοµηχανικές χώρες (π.χ. Γερµανία, Αυστρία, Β. Αµερική κλπ), ενώ το χαρτί από πηγές άλλες (non-wood), όπως για 19

20 παράδειγµα από µπαµπού, στάχια, φύκια, κενάφ κυριαρχεί κυρίως στις αναπτυσσόµενες χώρες. Η αποψίλωση, αλλά και η καταστροφή των δασών από τις πυρκαγιές λαµβάνουν χώρα σε αρκετά υψηλό βαθµό τα τελευταία χρόνια. Απαραίτητη κρίνεται η παραγωγή χάρτου από νέες εναλλακτικές πηγές (π.χ. κενάφ). Σε παγκόσµιο επίπεδο η παραγωγή χαρτιού έφθασε το 1991, τους τόνους (ICAP). Οι κυριότεροι παραγωγοί χαρτιού βρίσκονται κυρίως στην Κεντρική και Βόρεια Αµερική (Η.Π.Α. και Καναδάς), όπου παράγεται σχεδόν το 38,3% του παγκόσµια καταναλισκόµενου χαρτιού και στην Ευρώπη (Σουηδία, Νορβηγία, Φιλανδία, Πορτογαλία), όπου παράγεται περίπου το 32,5% του χαρτιού: Πίνακας 2. Η παραγωγή χαρτιού σε κάθε ήπειρο Ήπειροι εκατοµ. τόνοι χαρτιού % συνολική παραγωγή Κεντρική και Β. Αµερική 91,2 38,3 Ευρώπη και πρώην ΕΣΣ 77,4 32,5 Ασία 56,4 23,7 Ν. Αµερική 7,7 3,2 Αφρική και Ωκεανία 5,5 2,3 ΣΥΝΟΛΟ : 238,0 100 Πηγή: ICAP Η παγκόσµια κατανάλωση χαρτιού δεν ξεπερνούσε τους τόνους το Η µέση ετήσια αύξηση της κατανάλωσης διαφόρων ειδών χαρτιού και χαρτονιού έφτασε αρχικά το 10%, αλλά αργότερα σταθεροποιήθηκε στο 2,4% ξεπερνώντας σήµερα την ποσότητα των τόνων το χρόνο. Αντίστοιχη φυσικά είναι και η αύξηση της παραγωγής χαρτιού. Η παραγωγή χαρτιού έχει υπερτριπλασιαστεί από το 1961 µέχρι σήµερα. Στον πίνακα φαίνεται η αύξηση της παραγωγής χαρτιού από το 1961 µέχρι το 1991: 20

21 Σχήµα 3. Παραγωγή χαρτιού Παραγωγή (σε χιλιάδες τόνους) Έτος Πηγή: ICAP Την περίοδο αυτή παρατηρείται ανάλογη αύξηση της κατανάλωσης χαρτιού κυρίως στις βιοµηχανικές χώρες. Η κατανάλωση χαρτιού ανά κάτοικο δεν είναι η ίδια για κάθε χώρα. Η κατά κεφαλή κατανάλωση χαρτιού στην Ελλάδα είναι το 1/3 περίπου της αντίστοιχης κατανάλωσης ενός Αµερικανού πολίτη αλλά 40πλάσια της κατανάλωσης χαρτιού ενός Ινδού. Το 1988 η κατανάλωση χαρτιού ανά κάτοικο ήταν: Η.Π.Α. 310 κιλά, Σουηδία 246 κιλά, Γαλλία 146 κιλά, Ελλάδα 100 κιλά, Κίνα 6 κιλά, Ινδία 1,7 κιλό. (Πίνακας 3). Ειδικότερα στην Ευρωπαϊκή Ένωση ερευνήθηκε η καλλιέργεια του κενάφ ως πρώτη ύλη για την παραγωγή χάρτου, αφού στο άµεσο µέλλον προβλέπεται έλλειψη σε πρώτες ύλες ξυλείας, χαρτιού και ειδικότερα ανακυκλώσιµων υλικών συσκευασίας, φιλικών προς το περιβάλλον. Στην Ελλάδα δεν υπάρχει η δυνατότητα παραγωγής χαρτοπολτού, εποµένως η παραγωγή χαρτιών που έχουν ως πρώτη ύλη το χαρτοπολτό είναι εξαρτηµένη σε σηµαντικό βαθµό από τις αγορές του εξωτερικού. Αυτή η εξάρτηση θα συνεχίσει να υπάρχει, παρά την ολοένα και αυξανόµενη τάση που επικρατεί για χρησιµοποίηση µεγαλύτερου ποσοστού «παλιόχαρτου» ως πρώτη ύλη, αφού για ορισµένα προϊόντα χάρτινης συσκευασίας είναι απαραίτητη η χρησιµοποίηση συγκεκριµένου τύπου χαρτιού, το οποίο δεν παράγεται εντός της επικράτειας. Σηµαντικού ύψους εισαγωγές πραγµατοποιούνται, επίσης, σε πρωτογενή χαρτιά χαρτόνια, τα οποία έχουν παραχθεί από πρωτογενή ύλη 100% (χαρτοπολτός). 21

22 2.4. Σηµερινή κατάσταση και προοπτικές Στην ΕΕ εκτιµάται ότι το 21% του συνόλου των εκποµπών αερίων θερµοκηπίου που συµβάλλουν στη θέρµανση της υδρογείου οφείλεται στις µεταφορές και το ποσοστό αυτό αυξάνει (Ψωµάς, 2003). Είναι λοιπόν αναγκαίο να εξασφαλισθούν οι στόχοι αειφορίας και ειδικότερα η µείωση των εκποµπών αερίων θερµοκηπίου, συµφώνα µε τα απαιτούµενα που αναφέρονται στο Πρωτόκολλο του Κιότο. Ήδη, έχουν αναληφθεί σειρά ενεργειών, τα οποία πραγµατοποιούνται στα πλαίσια του πρόσφατου σχεδίου δράσης για την βιοµάζα. Στον πρωτογενή τοµέα, η Ευρωπαϊκή επιτροπή επεκτείνει την πριµοδότηση των ενεργειακών καλλιεργειών µε αποτέλεσµα οι χώρες της ένωσης να δικαιούνται συνολικά ενίσχυση 2 εκατοµµύρια εκτάρια, ενθαρρύνοντας έτσι την παραγωγή πρώτων υλών για την παραγωγή ανανεώσιµης ενέργειας. Τα δεδοµένα για την εξέλιξη της παραγωγής βιοαιθανόλης και βιοντίζελ, καθώς και οι πρόσφατα κατασκευασθείς παραγωγικές µονάδες δείχνουν ραγδαία αύξηση της ζήτησης ενεργειακών καλλιεργειών µέσα στα επόµενα έτη. Τα ενεργειακά φυτά και γενικά τα µη εδώδιµα (non food) προσφέρουν µία διέξοδο στην κατεύθυνση της διατήρησης της γεωργικής δραστηριότητας σε πολλές περιοχές. Είναι γνωστό ότι οι πρώτες µονάδες παραγωγής βιοκαυσίµων στην Ελλάδα είναι έτοιµες να παράγουν (βιοντήζελ σε Αχλάδι Φθιώτιδας και Πάτρα) ενώ η βιοµηχανία ζάχαρης ενόψει της αλλαγής στο καθεστώς της ΚΟΑ, κινείται προς την κατεύθυνση συµπαραγωγής ζάχαρης και καυσίµου αιθανόλης. Εδώ πρέπει να σηµειωθεί, ότι η Κοινοτική Οδηγία για τα βιοκαύσιµα συστήνει ελάχιστο ποσοστό βιοκαυσίµων στο σύνολο των υγρών καυσίµων που καταναλώνονται στη χώρα. Όµως η παραγωγή, η µεταφορά και η διάχυση τεχνογνωσίας και καινοτοµιών στον ελληνικό αγροτικό τοµέα παρουσιάζει ανεπάρκειες και δυσκολίες προσαρµογής στις ιδιαιτερότητες των ελληνικών αγροτικών εκµεταλλεύσεων. Αυτό οφείλεται κυρίως στην ανεπάρκεια των µηχανισµών σύνδεσης της έρευνας µε την παραγωγή, µε αποτέλεσµα η τεχνογνωσία και οι καινοτοµίες να µην βρίσκουν πρόσφορο έδαφος για την πραγµατοποίηση νέων εξελίξεων στο χώρο της γεωργίας, των τροφίµων κα της ενέργειας (πηγή, ΕΣΣΑΑ). 22

23 Με την αναθεώρηση της ΚΑΠ, εκτιµάται ότι η παραγωγή του πρωτογενούς τοµέα θα προσανατολιστεί σε ανταγωνιστικά προϊόντα συνδυάζοντας µεθόδους παραγωγής χαµηλού κόστους, περιβαλλοντικά φιλικές και κοινωνικά αποδεκτές Νέα Κοινή Αγροτική Πολιτική. Η Νέα Κοινή Αγροτική Πολιτική (ΚΑΠ) της ΕΕ, (Κανονισµός (ΕΚ) αριθ. 1782/2003 του Συµβουλίου, της 29 ης Σεπτεµβρίου 2003), ισχύει για την περίοδο και προσφέρει νέες ευκαιρίες στον αγροτικό τοµέα για παραγωγή εναλλακτικών καλλιεργειών. Ο παραγωγός έχει τη δυνατότητα αναδιάρθρωσης της παραγωγής του, ενώ η αποδεσµευµένη επιδότηση που θα λαµβάνει κάθε δικαιούχος- παραγωγός βασίζεται στις καλλιέργειες των προηγούµενων ετών. Επιπλέον, έχει ορισθεί επιπλέον επιδότηση ενεργειακών καλλιεργειών της τάξεως των 4,5 ανά στρέµµα, εφόσον η παραγωγή της βιοµάζας γίνεται κάτω από συνθήκες συµβολαιακής γεωργίας. Έτσι ο παραγωγός έχει τη δυνατότητα να αντικαταστήσει µέρος ή το σύνολο της καλλιέργειας µε κάποιο ενεργειακό φυτό, ενώ θα απολαµβάνει την αποδεσµευµένη επιδότηση, καθώς και την επιδότηση των ενεργειακών καλλιεργειών. Επιπλέον ενισχύσεις προβλέπονται για εκείνες τις ενεργειακές καλλιέργειες που δεν απαιτούν λίπανση και µπορούν να διεκδικήσουν επιπλέον ποσά από το πρόγραµµα νιτρορρύπανσης ή επιδοτήσεις βιολογικής καλλιέργειας ( αναλάτος, προσωπική επικοινωνία) Θεσµικό πλαίσιο στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Η βιοµάζα έχει αναγνωρισθεί ως µια από τις σηµαντικότερες ανανεώσιµες πηγές ενέργειας, κυρίως λόγω των πολλαπλών πλεονεκτηµάτων που απορρέουν τόσο από την παραγωγή αλλά κι από την αξιοποίηση για ενέργεια κι άλλα προϊόντα. Η ιδιαίτερη αυτή σηµασία που αποδίδεται σε αυτή ανακλάται στα επίσηµα έγγραφά ενεργειακής πολιτικής. Η Λευκή βίβλος, COM (1997)599, αποτελεί το πρώτο βήµα των κρατών- µελών της ΕΕ, σε µια προσπάθεια να περιορίσουν την περιβαλλοντική επιδείνωση 23

24 και τα προβλήµατα που οφείλονται στους σηµαντικούς ρύπους που παράγονται από την χρήση της συµβατικής ενέργειας (COM(97)599 final). Η πράσινη βίβλος COM (2000) 769, περιγράφει τις νέες ενεργειακές πραγµατικότητες τις οποίες αντιµετωπίζει η Ευρώπη, όπου µια από αυτές αποτελεί και η βιοµάζα. Τονίζεται δε, ότι η ενεργειακή πολιτική της Ευρώπης πρέπει να έχει τρεις κύριους στόχους: την αειφορία, την ανταγωνιστικότητα και την ασφάλεια του εφοδιασµού. Η συµφωνία για το Πρωτόκολλο του Κιότο (UNFCCC Kyoto Protocol) για την αποτροπή των κλιµατικών αλλαγών, θα βοηθήσει να περιορισθούν οι εκποµπές των αερίων θερµοκηπίου αλλά θα προσφέρει ακόµη νέες ευκαιρίες και προοπτικές στις επιχειρήσεις που δραστηριοποιούνται στο χώρο της ενέργειας(πηγή: πρωτόκολλο). Παράλληλα, ισχυροποιείται το θεσµικό πλαίσιο για την προώθηση της εξοικονόµησης των ανανεώσιµων πηγών ενέργειας µε κοινοτικές οδηγίες όπως: Οδηγία 2001/77: Για την προαγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από ανανεώσιµες πηγές στην εσωτερική αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, σύµφωνα µε την οποία πρέπει σε ευρωπαϊκό επίπεδο να καλυφθεί το 12% των ενεργειακών αναγκών από ανανεώσιµες πηγές ενέργειας ως το Οδηγία 2003/30/EC: σχετικά µε την προώθηση της χρήσης βιοκαυσίµων ή άλλων ανανεώσιµων καυσίµων για τις µεταφορές, σύµφωνα µε την οποία προάγεται η χρήση των βιοκαυσίµων ή άλλων ανανεώσιµων καυσίµων για την επίτευξη στόχων που καθορίζονται από την νέα ενεργειακή πολιτική. Οδηγία 2004/8/ΕΚ: για την προώθηση της συµπαραγωγής ενέργειας βάσει της ζήτησης για χρήσιµη θερµότητα στην εσωτερική αγορά ενέργειας, η οποία αποσκοπεί στην αύξηση της ενεργειακής απόδοσης και στην βελτίωση της ασφάλειας του εφοδιασµού και την ανάπτυξη υψηλής απόδοσης συµπαραγωγή θερµικής και ηλεκτρικής ενέργεια. Πρόσφατα, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή ανακοίνωσε τo σχέδιο δράσης για την βιοµάζα (Biomass Action Plan), το οποίο περιλαµβάνει µέτρα για την ταχύτερη ανάπτυξη του τοµέα της ενέργειας που παράγεται από βιοµάζα ξύλου, αποβλήτων και ενεργειακών καλλιεργειών. Συγκεκριµένα, προωθεί την χρήση της βιοµάζας στην θέρµανση, στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και στις µεταφορές, καθώς περιλαµβάνει και οριζόντια µέτρα που αφορούν την προσφορά βιοµάζας, την χρηµατοδότηση και την έρευνα. Εκτιµάται ότι τα µέτρα αυτά θα µπορέσουν να 24

25 οδηγήσουν σε αύξηση της χρήσης της βιοµάζας σε 150 εκατοµµύρια ΤΙΠ περίπου το 2010 ή λίγο αργότερα (ΚΑΠΕ, 2006) Ελληνική νοµοθεσία Ειδικότερα, για την Ελλάδα, τον εκέµβριο του 2005 ψηφίστηκε από την Βουλή ένας νέος νόµος (βλ. άρθρο 8, ΝΟΜΟΣ ΥΠ'ΑΡΙΘ.3423) για την εισαγωγή βιοκαυσίµων στην ελληνική αγορά (βασισµένος στο σχέδιο δράσης για τη βιοµάζα), ο οποίος ενσωµάτωσε στην ελληνική νοµοθεσία τον στόχο της Ε.Ε. για συµµετοχή των βιοκαυσίµων µε ποσοστό 5,75% για το έτος Ξεκινώντας µε ιδιαίτερα χαµηλό ποσοστό, περίπου 0,7%, είναι αµφίβολο αν θα υπάρξει επαρκές ενδιαφέρον για επενδύσεις σε βιοκαύσιµα για την κάλυψη του στόχου του 5,75% εάν δεν δοθούν ισχυρά επενδυτικά κίνητρα. Παράλληλα, µε ειδική διάταξη (βλ. άρθρο 34, Νόµος 3340/2005 ), προβλέπεται ότι «ο συντελεστής του Ειδικού Φόρου Κατανάλωσης ορίζεται σε Ο ευρώ ανά χιλιόλιτρο» για καθορισµένες ετήσιες συνολικές ποσότητες βιοντήζελ για τα έτη 2005 (51 εκατοµµ. λίτρα), 2006 (91 εκατοµµ. λίτρα) και 2007 (114 εκατοµµ. λίτρα). Γενικότερα, το θέµα των ανανεώσιµων πηγών ενέργειας σχετίζεται και µε τους εξής νόµους, οι οποίοι ενσωµατώνονταν σταδιακά στο Εθνικό ίκαιο και προερχόντουσαν από ιεθνείς ή Ευρωπαϊκούς νόµους : Νόµος 2244/94: Περί αναθεώρησης στον Κώδικα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιµες πηγές ενέργειας Νόµος 2773/99: Περί της απελευθέρωσης της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα Αναπτυξιακός Νόµος 1892/90: αποτελεί τροποποίηση του Νόµου 2244/94 Αναπτυξιακός Νόµος 2601/98: αποτελεί αντικατάσταση του Νόµου1892/90 Επίσης, υπουργικές αποφάσεις, κοινές υπουργικές αποφάσεις (όπως η Κ.Υ.Α 163/95) συντελούν σε µια προσπάθεια ανάπτυξης των ανανεώσιµων πηγών ενέργειας στον ελληνικό χώρο. 25

26 Η κατάσταση στην Ελλάδα Αυτή την στιγµή στην Ελλάδα υπάρχουν έντεκα εργοστάσια παραγωγής βιοντίζελ, τα οποία ήδη παραδίδουν ποσότητες βιοντίζελ για ανάµιξη µε το συµβατικό ντίζελ στα διυλιστήρια. Από αυτά τα εργοστάσια δύο είναι σε πλήρη λειτουργία. Το πρώτο εδρεύει στην Φθιώτιδα και το δεύτερο στην Πάτρα. Όµως τα υπάρχοντα εργοστάσια, λόγω χαµηλότερων τιµών προτιµούν πρώτες ύλες εισαγωγής και αυτό αποτελεί ένα µελλοντικό πρόβληµα που µπορεί να κλονίσει το εισόδηµα των παραγωγών. Παράλληλα, έχουν αναπτυχθεί αρκετές πρωτοβουλίες για ίδρυση µονάδων παραγωγής βιοντίζελ σε όλη τη χώρα, ενώ η Ελληνική Βιοµηχανία Ζάχαρης προτίθεται να δραστηριοποιηθεί στην παραγωγή βιοαιθανόλης (στην Θεσσαλία). Μεγάλο έργο που αφορά την αξιοποίηση της βιοµάζας στη χώρα µας αποτελεί αυτό για λογαριασµό της ΒΕΑΛ (Βιοαέριο-Ενέργεια Άνω Λιοσίων) ο σταθµός παραγωγής ηλεκτρικής και θερµικής ενέργειας από βιοαέριο, το οποίο αντλείται από τον όγκο των απορριµµάτων που εναποτίθενται στη Χωµατερή Άνω Λιοσίων. Ο σταθµός των Άνω Λιοσίων είναι από τους µεγαλύτερους µε καύσιµο βιοαέριο παγκοσµίως (Χωραφά, 2003). Η µονάδα έχει τη δυνατότητα να παρέχει 8000 m3/h βιοαερίου ενώ παράγει και ηλεκτρισµό (ισχύς 13 ΜW) και θερµότητα (16 MW). Μικρότερης κλίµακας εφαρµογές στη χώρα µας αποτελούν η θέρµανση θερµοκηπίων, η θέρµανση κτιρίων µε καύση βιοµάζας σε ατοµικούς/κεντρικούς λέβητες, η παραγωγή θερµότητας για ξήρανση σε εκκοκκιστήρια, η παραγωγή ενέργειας σε βιοµηχανίες, η τηλεθέρµανση. Αξιοσηµείωτο είναι, επίσης, το έργο στη αδιά στον Έβρο µε µονάδα εγκατάστασης τηλεθέρµανσης από τρίµµατα βιοµάζας δασικής προέλευσης (Χωραφά, 2003). Τα pellets χρησιµοποιούνται εδώ και αρκετά χρόνια ως καθαρή καύσιµη ύλη στην Ευρώπη, ενώ τελευταία έχει αρχίσει να διαδίδεται η χρήση τους και στην Ελλάδα. Στην αγορά προωθούνται ειδικές σόµπες που λειτουργούν µε την καύση τέτοιου είδους καυσίµου. Προς το παρόν - δυστυχώς - η καύσιµη ύλη είναι κατεξοχήν εισαγόµενη, αφού οι µονάδες παραγωγής pellets στην Ελλάδα είναι ελάχιστες και η τεχνολογία δεν έχει διαδοθεί ακόµη αρκετά ώστε να είναι ανταγωνιστική η εγχώρια παραγωγή. Μια τέτοια σόµπα καίει κατά µέσο όρο από 0,6 έως 2,5 κιλά καυσίµου 26

27 την ώρα, ενώ το κόστος των pellets αυτή τη στιγµή είναι περίπου 0,30 Ευρώ ανά κιλό. Ακόµη, µε την απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, ήδη έχουν εκδοθεί 15 άδειες παραγωγής ηλεκτρικής αλλά και θερµικής ενέργειας σε εταιρίες της χώρας (Μάρτιος 2003) ενώ η Λευκή Βίβλος (COM (97) 599/ ) προωθεί τη δράση µεταξύ άλλων για εγκαταστάσεις βιοµάζας θερµικής ισχύος MW (Χωραφά, 2003). Πρόσφατα αναλύθηκε και προτάθηκε σενάριο από την Οµάδα Εργασίας του Υπουργείου Αγροτικής Ανάπτυξης για τον εντοπισµό των διαθέσιµων εκτάσεων για την ανάπτυξη των ενεργειακών καλλιεργειών. Το πόρισµα καταδεικνύει ότι µια καλή ενεργειακή καλλιέργεια µπορεί να προσφέρει εισόδηµα καλύτερο από τις συµβατικές ξηρικές καλλιέργειες. Το σενάριο προβλέπει την αντικατάσταση των καλλιεργούµενων εκτάσεων σιτηρών κατά 15-20% (περίπου 1,8 εκατοµµ. στρέµµατα) και την παραγωγή έως και χιλιόλιτρα βιοντίζελ. Την περίοδο καλλιεργήθηκαν στην χώρα µας περίπου στρέµµατα, κυρίως σε Θεσσαλία, Κεντρική, Ανατολική Μακεδονία και Θράκη. Στην πρόταση προκρίνονται 14 νοµοί στους οποίους θα µπορούσαν να καλλιεργηθούν αρχικά ελαιοκράµβη και ηλίανθο. Πρώτος στη λίστα αναφέρεται ο νοµός Έβρου, λόγω εµπειρίας στην καλλιέργεια ηλίανθου, µε στρέµ. και ακολουθούν ο νοµός Λάρισας µε στρ. και αµειψισπορά µε ξηρικά σιτηρά Φαρσάλων, Κοζάνης και Σερρών µε στρ., Φθιώτιδας µε στρ., Μαγνησίας µε στρ., Ροδόπης µε στρ., Θεσσαλονίκης µε στρ., Πιερίας, Ξάνθης και ράµας µε στρ., Φλώρινας µε στρ. και τέλος Γρεβενών µε στρ (από το 75ο φύλλο της εφηµερίδας Agrenda). Τέλος, όσον αφορά την παραγωγή µη ενεργειακών προϊόντων όπως χαρτί, πολυµερή, χηµικά, κόλλες και οργανικοί διαλύτες στην χώρα µας δεν υπάρχει προς το παρόν επιχειρηµατικό ενδιαφέρον. Σε ερευνητικό επίπεδο πρόσφατα έχουν ανακοινωθεί αποτελέσµατα από ευρωπαϊκά ενεργειακά δίκτυα και προγραµµάτων όπως αυτό του Biokenaf, στην τοµέα της έρευνας νέων κυταρρινούχων καλλιεργειών για την παραγωγή χαρτοπολτού. Παρακάτω, δίδεται έµφαση σε ένα νέο ετήσιο φυτό παραγωγής βιοµάζας και χαρτοπολτού, που έχει διερευνηθεί αρκετά σε πειραµατικό επίπεδο στην Ελλάδα στα πλαίσια του προγράµµατος Biokenaf. Η καλλιέργεια αυτή είναι το κενάφ για παραγωγή βιοµάζας (χαρτοπολτός, στερεό βιοκαύσιµο), µια καλλιέργεια απόλυτα 27

28 σύµφωνη µε την νέα αγροτική πολιτική χαµηλών εισροών και συγχρόνως φιλική προς το περιβάλλον Ενεργειακό δίκτυο κενάφ Τον Μάρτιο του 2003, αναπτύχθηκε το ενεργειακό δίκτυο του κενάφ µε την ονοµασία «Biokenaf-Biomass Production Chain and Growth Simulation Model for Kenaf - QLK5-CT » και παρουσιάζει πρωτογενή ερευνητικά δεδοµένα µέρος των οποίων έχουν παρουσιαστεί στα ιεθνή Συνέδρια Βιοµάζας (Ρώµη 2004, Ισπανία 2005) και στο 14 ο Ευρωπαϊκό Συνέδριο Βιοµάζας ( Παρίσι 2005). Με την υλοποίηση του συνέβαλλε στην εφαρµογή των τριών κύριων πολιτικών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, την ΚΑΠ, της Ατζέντας 2000 και της Λευκής Βίβλου. Πίνακας 3. Οι χώρες και τα ερευνητικά ιδρύµατα για το πρόγραµµα Biokenaf. ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΕΣ ΚΑΠΕ (συντονιστής) Πανεπιστήµιο της Κατάνια Πανεπιστήµιο της Θεσσαλίας BTG CETA INIA Πανεπιστήµιο της Λισσαβόνα University of Bologna INRA ADAS Πηγή: ΚΑΠΕ ΧΩΡΑ Ελλάδα Ιταλία Ελλάδα Ολλανδία Ιταλία Ισπανία Πορτογαλία Ιταλία Γαλλία Αγγλία Το κύριο αντικείµενο του έργου ήταν η εισαγωγή του κενάφ ως µια καλλιέργεια µη τροφικής χρήσης µέσα από µια ολοκληρωµένη προσέγγιση για εναλλακτική χρήση γης στην νότια Ευρώπη που θα προσφέρει στους αγρότες αλλά και στις βιοµηχανίες του µέλλοντος µε την παραγωγή υλικών φυτικής προέλευσης. Αν και το κενάφ έχει εκτιµηθεί από την ΕΕ (από το 1993) ως ένα υψηλής απόδοσης φυτό για παραγωγή βιοµάζας και ίνας, η έρευνα είχε επικεντρωθεί µόνο όσον αφορά τις βιοµηχανικές χρήσεις, ενώ οι αποδόσεις της καλλιέργειας δεν είχαν εξακριβωθεί. Βάσει του έργου, το κενάφ αποτελεί µια σηµαντική καλλιέργεια για τις µεσογειακές χώρες, αφού: 28

29 Έχει πολλές τελικές χρήσεις και µπορεί να δώσει πρώτη ύλη για βιοµηχανικά προϊόντα και εφαρµογές παραγωγής ενέργειας. Έχει υψηλές αποδόσεις στην Μεσόγειο. Προσφέρει εναλλακτική χρήση γης και µπορεί να ενσωµατωθεί σε συστήµατα αµειψισποράς. Το κύριο έργο δοµείται σε οκτώ πακέτα εργασίας: (Alexopoulou, et al 2004): ΠΚ1 - Αναφέρεται στο συντονισµό του έργου και στην δηµιουργία ενός συνδέσµου του έργου µε τον οργανισµό «American Kenaf Society AKS». ΠΚ2- Καθορισµός του δυναµικού παραγωγής βιοµάζας του κενάφ σαν ενεργειακή καλλιέργεια σε διάφορες περιοχές των χωρών της νοτίου Ευρώπης (Ελλάδα, Ιταλία, Ισπανία, Πορτογαλία και Γαλλία). ΠΚ3- ηµιουργία ενός δυναµικού µοντέλου εξοµοίωσης της ανάπτυξης του κενάφ. ΠΚ4-Καθορισµός του κατάλληλου χρόνου και τρόπου συγκοµιδής καθώς και καθορισµός των κατάλληλων µεθόδων αποθήκευσης (µε ή χωρίς κάλυψη). ΠΚ5-Αξιολόγηση της καταλληλότητας του κενάφ τόσο για επιλεγµένες βιοµηχανικές όσο και για θερµοχηµικές ενεργειακές χρήσεις (καύση, αεριοποίηση και πυρόλυση) χρησιµοποιώντας είτε ολόκληρο το στέλεχος του κενάφ είτε την εντεριώνη του στελέχους που µένει µετά την αποµάκρυνση του φλοιού. ΠΚ6-Πραγµατοποίηση περιβαλλοντικής µελέτης της αλυσίδας παραγωγής βιοµάζας και ανάλυση του κύκλου ζωής του φυτού (ΑΚΖ). ΠΚ7-Οικονοµική ανάλυση του κενάφ σαν καλλιέργεια µη τροφικής χρήσης και σύγκριση του µε τις συµβατικές ετήσιες καλλιέργειες. ΠΚ8 - Σύνταξη ενός βιβλίου και ενός εγχειριδίου για το κενάφ. Το συνολικό αποτέλεσµα της έρευνας επιτυγχάνεται µε την υλοποίηση των παρακάτω στόχων: Καθορισµός των κατάλληλων τεχνικών καλλιέργειας που θα οδηγήσουν στην µεγιστοποίηση της απόδοσης σε βιοµάζα µε το µικρότερο δυνατό κόστος παραγωγής. Ανάπτυξη ενός δυναµικού µοντέλου παραγωγής βιοµάζας το οποίο θα είναι ένα πολύ χρήσιµο εργαλείο για πρόβλεψη της παραγωγής σε βιοµάζα του κενάφ. Συγκέντρωση σηµαντικών πληροφοριών σχετικά µε την συγκοµιδή και σύγκριση διαφόρων µεθόδων συγκοµιδής και αποθήκευσης που θα έχουν 29

30 τις µικρότερες απώλειες στην ποιότητα και στην ποσότητα του αποθηκευµένου υλικού. Αύξηση η δηµιουργία ευρωπαϊκών αγορών για βιοµηχανικά προϊόντα από κενάφ. Περιβαλλοντική αξιολόγηση που θα καλύπτει όλα τα στάδια παραγωγής του κενάφ. Ανάλυση κύκλου ζωής για την δυνατότητα χρήσης του κενάφ σαν στερεό βιοκαύσιµο για θερµοχηµικές τεχνολογίες µετατροπής. Ανάπτυξη σεναρίων για εναλλακτική χρήση γης στις γεωργικές περιοχές στην νότια Ευρώπη. Κόστος παραγωγής του κενάφ στο χωράφι και στην είσοδο του εργοστασίου συµπεριλαµβανόµενου του κόστους συγκοµιδής, αποθήκευσης και µεταφοράς). Σύνταξη βιβλίου και εγχειριδίου για το κενάφ. Η χώρα µας δραστηριοποιήθηκε στο δεύτερο και τρίτο πακέτο εργασιών, το οποίο αφορούσε την ανάπτυξη της καλλιέργειας και την αποδοτικότητά της σε βιοµάζα (Εργαστήριο Γεωργίας Π.Θ.). Η εκτίµηση αυτή καθορίστηκε σύµφωνα µε την συλλογή πληροφοριών από πραγµατικές δοκιµές σε πειραµατικά τεµάχια (έως και δύο εκτάρια), την επίδραση της απόδοσης σε σχέση µε την εποχή σποράς, το µέγεθος πληθυσµού του φυτού (σε δύο ποικιλίες) και την επίδραση του επιπέδου λίπανσης και άρδευσης. Ειδικότερα, πραγµατοποιήθηκαν µετρήσεις που συνδέονται στενά µε τις παραπάνω εκτιµήσεις. Το ύψος του φυτού κάθε δύο εβδοµάδες (σε πέντε διαφορετικά σηµεία κάθε πειραµατικού τεµαχίου), η διάµετρος του βλαστού κάθε τέσσερις εβδοµάδες και ο δείκτης LAI (ποσοστό καλύψεως φυλλώµατος) κάθε τρεις εβδοµάδες ήταν οι σηµαντικότερες µετρήσεις για την διεξαγωγή των αποτελεσµάτων. Επίσης, πραγµατοποιήθηκαν συγκοµιδές κάθε τρεις εβδοµάδες (Ιούλιο µέχρι εκέµβριο) για να εκτιµηθεί η απόδοση σε βιοµάζα σε νωπή και ξηρή βιοµάζα, τόσο από το σύνολο του φυτού όσο και από τα τµήµατα αυτού (φύλλα, εξωτερικός φλοιός, πυρήνας). ίδονται πίνακες και αποτελέσµατα του δεύτερου τµήµατος του ερευνητικού έργου στο παράρτηµα της εργασίας αυτής. 30

31 2.5. Το κενάφ ως ενεργειακό φυτό Το κενάφ καλλιεργείται σε µεγάλο εύρος κλιµατικών και εδαφικών συνθηκών και µπορεί λόγω των περιορισµένων απαιτήσεών του σε σύγκριση µε άλλα βιοµηχανικά φυτά, µπορεί να αποτελέσει µια καλή επιλογή ως καλλιέργεια ενεργειακής χρήσης και παραγωγής προϊόντων φιλικών προς το περιβάλλον. Όλα τα τµήµατα του φυτού, βλαστοί, φύλλα, σπόροι χρησιµοποιούνται σε βιοµηχανικές και ενεργειακές εφαρµογές (Taylor, C.S., 1992). εκαετίες πριν, καλλιεργείται για τις υψηλής ποιότητας και αντοχής ίνες του ως στρωµνή των ζώων και την παραγωγή υφασµάτων, σχοινιού, σάκων, επιπλοποιίας και χαλιών, µε πλεονεκτήµατα στην αντοχή και στη διατήρηση των χρωµάτων τους. Αποτελεί κύρια καλλιέργεια σε όλη την υτική Ασία, από Ινδία µέχρι Τουρκία, µε αρκετά εκατοµµύρια στρέµµατα (Dempsey., 1975; Duke, 1983). Τελευταία, το κενάφ έχει µελετηθεί σε διάφορες χώρες ως πηγή φυτικών ινών και χαρτοπολτού για την παραγωγή κυρίως αρίστης ποιότητας δηµοσιογραφικού χαρτιού. Το χαρτί αυτό παρουσιάζει άριστη κατακράτηση µελάνης και µεγάλη αντοχή στην τυπογραφική πρέσα, ενώ δεν κιτρινίζει (Webber, 1993). Επιπρόσθετα, η διαδικασία µετατροπής και λεύκανσης του χαρτοπολτού που προέρχεται από το κενάφ απαιτεί λιγότερη ενέργεια και χηµικά έναντι του χαρτοπολτού από δασικές πρώτες ύλες (Recourse Conversation Alliance, 2002). Η χρήση του κενάφ επεκτείνεται πλέον και σε νέα υλικά, όπως µονωτικά, χηµικά, µοριοσανίδες (Grigoriou et al., 2000), στην αντικατάσταση του fiberglass καθώς και στην παραγωγή συνθετικών υλικών (βιοπλαστικά) ή σε συνδυασµό µε συµβατικά πλαστικά (USDA, 2000). Στα τέλη του 1978 το τµήµα ερευνών ARS (Agricultural Research Service) της USDA (United States Department of Agriculture), µετά από λεπτοµερή ανάλυση πολλών φυτών (πάνω από 500 φυτά) µε έµφαση στην παραγωγή ινών και κυτταρίνης κατέληξε στο κενάφ, λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων του φυτού στις διάφορες επεξεργασίες του (Charles, 2002). Από το 1979 µέχρι το 1985, η αµερικάνικη ένωση εκδοτικών οίκων συνέχισαν την έρευνα του κενάφ για την παραγωγή δηµοσιογραφικού χαρτιού (Roseberg, 1996). Μετά το 1981, ακολούθησαν και συστήθηκαν νέες ερευνητικές οµάδες και εταιρίες που µελέτησαν την ανάπτυξη του 31

32 φυτού αλλά και την επεξεργασία του για την παραγωγή χαρτοπολτού, µε σκοπό την παραγωγή χαρτιού χωρίς την προσθήκη χλωρίου (Taylor, 1993). Μέχρι σήµερα το τµήµα ερευνών ARS προσπαθεί να βρει νέες χρήσεις για το κενάφ, αλλά και τα παράγωγά του. Συγκεκριµένα, ερευνητές βρήκαν νέα χρήση ενός παραπροϊόντος που δηµιουργείται από την παραγωγή χαρτιού. Το υγρό υπόλλειµα µπορεί, εκτός από την καύση του, µπορεί να µετατραπεί σε ξηρή ουσία και να χρησιµοποιηθεί ως λίπασµα (Weller, ARS, 2002). Στην Ευρώπη το ενδιαφέρον ξεκίνησε σχετικά αργά, µε πειραµατικές καλλιέργειες κυρίως στην νότιες χώρες, µέσω ερευνητικών προγραµµάτων, όπως του Biokenaf (Alexopoulou et al., 2004). Ο βασικότερος λόγος εγκατάστασης και επέκτασης της καλλιέργειας του κενάφ είναι το κοινοτικό ενδιαφέρον που προκλήθηκε, λόγω της έλλειψης που προβλέπεται να παρατηρηθεί σε πρώτες ύλες ξυλείας, χαρτιού και ειδικότερα ανακυκλώσιµων υλικών συσκευασίας, φιλικών προς το περιβάλλον (Πασχαλίδης Χ., 1997). Η εξασφάλιση των δασικών αποθεµάτων, ο έλεγχος των εκποµπών του CO 2, και η παραγωγή βιοµάζας για ενεργειακούς σκοπούς, αποτελούν νέες πολιτικές για την ΕΕ η οποία αναζητά νέες καλλιέργειες, όπως αυτή του κενάφ, η οποία χαρακτηρίζεται από καλλιέργεια υψηλών αποδόσεων σε βιοµάζα. Όπως προαναφέρθηκε, το κενάφ παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την χώρα µας, ως ετήσια καλλιέργεια για την παραγωγή της πρώτης ύλης της χαρτοποιίας και ως στερεή καύσιµη ύλη (Alexopoulou et al., 2004). ιάφορες ποικιλίες του κενάφ µελετήθηκαν από το 1989 σε διάφορες περιοχές της κεντρικής και βόρειας Ελλάδας, κάτω από διαφορετικές µεταχειρίσεις, από το Κέντρο Ανανεώσιµων Πηγών Ενέργειας (Κ.Α.Π.Ε.), τον Οργανισµό Βάµβακος και το Εθνικό Ίδρυµα Αγροτικής Έρευνας (ΕΘ.Ι.ΑΓ.Ε.). Ένα µέρος του ερευνητικού προγράµµατος του Biokenaf, πραγµατοποιήθηκε από το ΚΑΠΕ και το Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας και αφορούσε την προσαρµοστικότητα, την αύξηση και την παραγωγή βιοµάζας της καλλιέργειας του κενάφ (Alexopoulou, et al., 2000). Το κενάφ καλλιεργείται σχετικά εύκολα και αποτελεί καλλιέργεια χαµηλών εισροών. Η συγκοµιδή του όµως είναι διαφορετική και ποικίλει αναλόγως της τελικής χρήσης της παραγοµένης βιοµάζας. Επίσης η δυνατότητα του φυτού να δίνει ένα ευρύ φάσµα διαφορετικών προϊόντων από το διάφορα µέρη του φυτού, είναι αναγκαίο να επισηµανθεί η αποδοτικότητά του σε βιοµάζα και πώς αυτή επηρεάζεται από τις διάφορες εδαφοκλιµατικές και καλλιεργητικές συνθήκες. Αντικείµενο της έρευνας 32

33 των Έλληνων ερευνητών εκτός από την προσαρµοστικότητα του φυτού ήταν και η επίδραση διάφορων πυκνοτήτων φυτών στην ανάπτυξη και στις τελικές αποδόσεις (Danalatos, 2006). Τα αποτελέσµατα του ερευνητικού προγράµµατος Biokenaf προσδιόρισαν αποδόσεις περίπου 22 τόνους ανά εκτάριο σε γόνιµα εδάφη της κεντρικής Ελλάδας (Danalatos and Archontoulis, 2004). Το αναφερόµενο ύψος απόδοσης επιτεύχθηκε µε λίπανση 50 kg Ν ανά εκτάριο, mm νερού και πληθυσµό φυτών από φυτά ανά τετραγωνικό µέτρο. Η ωριµότητα της καλλιέργειας του κενάφ κατά την συγκοµιδή επηρεάζει την τελική απόδοση σε βιοµάζα. Έτσι έχουν καλλιεργηθεί διαφορές ποικιλίες µε σκοπό την απολαβή καλύτερων αποδόσεων. Στην Αµερική καλύτερες ποικιλίες ποικιλίες θεωρούνται οι Everglades 41, Everglades 71, Tainung 1, Tainung 2, SF 459, N7, Cuba 108, και Cubano (Webber et al., 2002). Στην Ισπανία ερευνητικά πειράµατα ανάµεσα σε τρεις ποικιλίες (Everglades 41, Salvador, Tainung 2) έδειξαν ότι καλύτερες αποδόσεις επιτυγχάνονται από την Everglades 41 µε συγκεκριµένες µεταχειρίσεις του φυτού (Cortes et al 2003). Στην Ιταλία και την Πορτογαλία οι έρευνες χρησιµοποίησαν κυρίως τις ποικιλίες Tainung 2, Everglades 41και BG 52-38, αφού δίδουν ικανοποιητικές αποδόσεις (Sortino et al., 2001;Virgilio et al., 2004). Στην Ελλάδα, οι υψηλότερες αποδόσεις καταγράφηκαν τόσο σε χλωρή βιοµάζα όσο και σε ξηρή ουσία επίσης σε όψιµες ποικιλίες, όπως των Tainung 2 και Everglades 41. Αν και παρουσιάζουν σηµαντικές διαφορές στην µορφολογία τους και οι δύο ποικιλίες έδειξαν παρόµοιους ρυθµούς φωτοσύνθεσης, αναπνοής και διαπνοής (Archontoulis et al., 2006a,b). Στο παράρτηµα συνοψίζονται τα διαθέσιµα Ελληνικά δεδοµένα, όπου φαίνονται τα έτη και η περιοχή πειραµατισµού καθώς και τα αποτελέσµατα όλων των µεταχειρίσεων. 33

34 3. ΒΙΟΛΟΓΙΑ Το κενάφ είναι φυτό όπου όλα τα τµήµατά του (βλαστός, φύλλα, σπόροι) µπορούν να χρησιµοποιηθούν σε πολλές βιοµηχανικές και ενεργειακές εφαρµογές, αναλόγως την επεξεργασία που θα υποστούν κάθε φορά (Webber et al., 2002). Σηµαντική θεωρείται το ύψος της απόδοσης σε βιοµάζα καθώς και η σύνθεση και η υγρασία των τµηµάτων του φυτού, ώστε να είναι εφικτή και αποτελεσµατική η επεξεργασία των προϊόντων του φυτού. Για τους παραπάνω λόγους γίνεται λεπτοµερής αναφορά στην µορφολογία και φυσιολογία του φυτού, τα στάδια ανάπτυξης του φυτού, οι περιβαλλοντικές απαιτήσεις και οι ποικιλίες που θεωρούνται κατάλληλες για τα ελληνικά εδαφοκλιµατικά στοιχεία Βοτανική ταξινόµηση Σύντοµη περιγραφή Ταξινόµηση Βασίλειο: Φυτικό Υποδιαίρεση: Magnoliophyta Τάξη: Magnoliopsida Κατηγορία: Malvales Οικογένεια: Malvaceae Γένος: Hibiscus Είδος: H. cannabinus Βοτανική ονοµασία Hibiscus cannabinus L. Το κενάφ (Hibiscus Canabinnus L.) είναι ετήσιο φυτό θερµών περιοχών, ανήκει στην οικογένεια Malvaceae και είναι συγγενές µε το βαµβάκι, την µπάµια και τον ιβίσκο. Είναι φυτό µικρής ηµέρας, µε κυτταρίνες υψηλής ποιότητας. Τα στελέχη αποτελούνται από ένα κεντρικό δακτύλιο µε ίνες µικρού µήκους. Από τις τελευταίες µπορεί να παραχθεί χαρτί ανώτερης ποιότητας. Το κενάφ ευδοκιµεί σε εδάφη αµµοπηλώδη, ουδέτερης αντίδρασης, καλά στραγγιζόµενα, µε οργανική ουσία καλής 34

35 ποιότητας, αλλά µπορεί να προσαρµοστεί σε µεγάλο εύρος εδαφοκλιµατικών συνθηκών. Κοινές-τοπικές ονοµασίες: Αγγλική: kenaf (Persian origin), Ινδία (Bengal): mest Ινδία (Madras): palungi Ινδία (Bombay): deccan hemp Ινδία (Andhra Pradesh): Bimli jute Taiwan: ambari Αίγυπτος & Βόρεια Αφρική: til, teel, ή teal Ινδονησία: Java jute Βραζιλία: papoula de Sao Francisco Νότια Αφρική: stokroos υτική Αφρική: dah, gambo, and rama Υπάρχουν πάνω από 129 ονοµασίες παγκοσµίως για το κενάφ (Taylor, 1995) Προέλευση ιστορικά στοιχεία Η ακριβής προέλευση του κενάφ δεν είναι γνωστή. Τα περισσότερα βιβλιογραφικά στοιχεία αναφέρουν ότι προήλθε από την Βόρεια Αφρική (περιοχές του Σουδάν), ενώ χρησιµοποιείται για πάνω από 6000 χρόνια κυρίως για την κατασκευή σχοινιού και σπάγκου και δευτερευόντως ως τροφή και στρωµνή των ζώων (Webber et al., 2002; Dempsey., 1975). Συγκεκριµένα, οι µακριές ίνες του εξωτερικού φλοιού (bark) χρησίµευαν για την παραγωγή σχοινιού (Charles L., 2002). Τα φύλλα και οι κορυφές του φυτού, πριν η µετά την συγκοµιδή εξασφάλιζαν την τροφή των ζωών. Η καλλιέργεια του κενάφ και οι παραπάνω χρήσεις του ήταν ίδιες για χιλιάδες χρόνια στην Αφρική, στην Ινδία πριν διακόσια χρόνια, στην Ρωσία µέχρι το 1902 και την Κίνα µέχρι το 1935 (Dempsey., 1975). Από τα µισά του εικοστού αιώνα, ερευνητές από πολλές χώρες ανάπτυξαν νέες καλλιεργητικές τεχνικές, νέο εξοπλισµό συγκοµιδής, νέες επεξεργασίες, µε σκοπό την αύξηση παραγωγής σε ίνες αρίστης ποιότητας. Αναλύσεις έδειξαν ότι το κενάφ είναι µια άριστη πηγή κυτταρίνης, η οποία µπορεί να δώσει µια µεγάλη σειρά από προϊόντα χαρτιού. Καλλιεργείται σε περισσότερα από εκτάρια στην Ταϊλάνδη, Κίνα, Ινδία, Μεξικό. 35

36 3.3. Βοτανικά µορφολογικά χαρακτηριστικά Ριζικό σύστηµα Το ριζικό σύστηµα του κενάφ αποτελείται από την κύρια πασαλώδη ρίζα και τις δευτερεύουσες πλευρικές ρίζες. Η ανάπτυξη της κύριας ρίζας πραγµατοποιείται µε γρήγορους ρυθµούς, πριν την εµφάνιση των κοτυληδόνων στο έδαφος. Το βάθος της µπορεί να φθάσει µόνο εκατοστά και εξαρτάται από τα είδος του εδάφους, την υγρασία και τον αερισµό. Σε περίπτωση έλλειψης υγρασίας, η κεντρική ρίζα αναπτύσσεται σε βάθος δύο και παραπάνω µέτρων (Πασχαλίδης, 1997). Επίσης η µηχανική σύσταση και η υγρασία του εδάφους επηρεάζουν τις πλευρικές ρίζες ως προς την κατεύθυνση ανάπτυξης τους. Σε εδάφη µε βαθιά υπόγεια στάθµη υπογείων υδάτων, οι πλευρικές ρίζες αναπτύσσονται κάθετα, ενώ σε υγρά εδάφη κατευθύνονται σχεδόν οριζόντια. Από τις δευτερεύουσες ρίζες σχηµατίζονται και οι υπόλοιπες ρίζες µε τελευταίες τις διακλαδώσεις των ριζικών τριχιδίων. Με αυτά το φυτό απορροφά το νερό και τα θρεπτικά συστατικά. Για την κανονική ανάπτυξη του ριζικού συστήµατος, απαιτούνται εδάφη µε καλή διαπερατότητα, καλό αερισµό, ικανοποιητική υδατοχωρητικότητα, υψηλή θερµοκρασία από C (Duke, 1983) Βλαστός Ο βλαστός αποτελεί το µεγαλύτερο οικονοµικό προϊόν, αφού αποτελεί το σηµαντικότερο τµήµα του φυτού και φθάνει από 74% έως 90% του βάρους του, αναλόγως το στάδιο ανάπτυξης της καλλιέργειας (Webber, 1993b; Archontoulis et al, 2007). Το στέλεχος είναι κυλινδρικό, ενώ το µέγεθος και το ύψος του επηρεάζεται από τις συνθήκες ανάπτυξης. Οι όψιµες ποικιλίες αναπτύσσονται περισσότερο σε ύψος από τις πρώιµες και φθάνουν τα 2,5-3,5 µέτρα. Το ύψος των φυτών µπορεί να φθάσει και τα 5 µέτρα, όταν πυκνότητα φύτευσης είναι πολύ αραιή και το έδαφος αρκετά γόνιµο. Ελληνική µελέτη για την ανάπτυξη του κενάφ στον Παλάµα Καρδίτσας έδειξε ότι µπορεί να φθάσει σε ύψος έως και 4 µέτρα ( Danalatos and Archontoulis, 2004). Εξίσου σηµαντική θεωρείται και η διάµετρος του φυτού, η οποία εξαρτάται από τις υπάρχουσες συνθήκες και την ποικιλία. Η τελική επεξεργασία και χρήση του φυτού θα καθορίσει και την διάµετρο του βλαστού, η οποία συνήθως κυµαίνεται από 36

37 8-25 χιλιοστά. Έτσι όταν το κενάφ καλλιεργείται για την παραγωγή ινών, η διάµετρος δεν πρέπει να υπερβαίνει τα χιλιοστά (Πασχαλίδης, 1997). Ο βλαστός του φυτού αποτελείται από τον εξωτερικό φλοιό (bark), που αποτελεί το 35-45% του βάρους του στελέχους µε µακριές και ανθεκτικές ίνες, ενώ το 60-65% αποτελεί τον εσωτερικό φλοιό (core) µε κοντές ίνες (Roseberg, 1996). Η περιεκτικότητα σε ίνες στον εξωτερικό φλοιό φθάνει το 50-55% και εξαρτάται από την πυκνότητα φύτευσης, ενώ οι λιγότερο πολύτιµες (κοντές) ίνες του εσωτερικού φλοιού φθάνουν σε περιεκτικότητα 45-50% (Clark and Wolff 1969; Wood et al. 1983; Roseberg, R.J., 1996). Εικόνα 1. Μέρη του βλαστού (Bast: εξωτ. φλοιός, Core: εσωτ. φλοιός, Innerbast : ενδιάµεσος φλοιός. Πηγή: Nishimura N., et al 2002 Το χρώµα του βλαστού είναι συνήθως πράσινο, αλλά υπάρχουν ορισµένες ποικιλίες όπου το στέλεχος είναι κόκκινο ή πορφυρό (LeMahiou et al., 1991). Το χρώµα δεν έχει ιδιαίτερη σηµασία στην επεξεργασία των στελεχών Φύλλα Ανάλογα µε το είδος και την ποικιλία του κενάφ, τα φύλλα του είναι διαφορετικά σε µέγεθος και σχήµα. Επίσης το στάδιο ανάπτυξης και η ηλικία του φυτού επηρεάζουν σηµαντικά το σχήµα του φύλλου. Γενικά αποτελούνται από το έλασµα και τον µίσχο και αναλόγως το σηµείο έκφυσης στον βλαστό το µέγεθος ποικίλει µε τα µεσαία φύλλα να εµφανίζονται µεγαλύτερα. Οι ποικιλίες Everglades 71, Tainung 1, Tainung 2, Guatemala 51 και SF-459 αποτελούν φυτά µε φύλλα που διαθέτουν από 3 έως 7 λοβούς (Duke, 1983). Οι υπόλοιπες ποικιλίες όπως οι Everglades 41, Guatemala 4, Guatemala 45, 37

38 Guatemala 48, Cubano, Cuba 108, Cuba 2032, και N7 παράγουν φύλλα σε σχήµα καρδιάς (Webber et al., 2002). Τα νεαρά φύλλα στο αρχικό στάδιο της ανάπτυξης σε όλα τα είδη είναι απλά και σε σχήµα καρδιάς. Κατά την ωρίµανση παράγονται διαφορετικά φύλλα και τα ήδη υπάρχοντα διαφοροποιούνται αναλόγως την ποικιλία Άνθη Το κενάφ έχει µεγάλα και ανοιχτά άνθη, χρώµατος άσπρο ή κρεµ. Το κέντρο του άνθους έχει συνήθως σκούρο κόκκινο ή µωβ χρώµα. Τα άνθη έχουν 5 πέταλα, ενώ η διάµετρος κυµαίνεται από 8-13 εκατοστά. Έχουν πολυάριθµους στήµονες, ενώ η ωοθήκη από πέντε σπερµοφόρα καρπόφυλλα. Αν και τα φυτά αυτά παρουσιάζουν υψηλή γονιµότητα από το ίδιο άνθος, µπορούν να γονιµοποιηθούν και από διαφορετικό άνθος. Η γονιµοποίηση του κενάφ µπορεί να πραγµατοποιηθεί είτε µέσω δραστηριότητας του εντόµου είτε αυτογονιµοποίηση µε την κίνηση (άνοιγµα-κλείσιµο) των πετάλων από τον άνεµο (Webber et al., 2002). Οι περισσότερες ποικιλίες του κενάφ είναι ευαίσθητες στην φωτοπερίοδο. Έτσι, ποικιλίες όπως οι Everglades 41 και 71, δεν ανθίζουν όταν η περίοδος φωτισµού δεν µειωθεί κάτω από 12,5 ώρες (Stricker, 1998) Καρπός Ο καρπός του φυτού είναι µια κάψα, η οποία αποτελείται από 5 καρπίδια και σε κάθε καρπίδιο περιέχονται 5 σπόρους, µε συνολική ποσότητα σε κάθε κάψα από σπόρους( Dempsey 1975; Webber et al., 2002). Η κάψα φέρει εξωτερικά µικρά και σκληρά τριχίδια, τα οποία µπορούν να προκαλέσουν ερεθισµό στο δέρµα του ανθρώπου. Οι διαστάσεις της κάψας κυµαίνονται από 1,9-2,5 εκατοστά µήκος, ενώ η διάµετρος φθάνει τα 1,3-1,9 εκατοστά. Ο σπόρος έχει σχήµα τριγωνικό-σφηνοειδές και χρώµα µαύρο-γκρι. Οι διαστάσεις του σπόρου είναι αρκετά µικρές, µε µήκος µόλις 3-5 χιλιοστά και πλάτος 2,5-4 χιλιοστά. Εκτιµάται ότι το βάρος ενός κιλού σπόρου αριθµεί περίπου χιλιάδες σπόρους (Webber et al., 2002). Η υγρασία του σπόρου είναι 9,6%, νιτρικές ουσίες 21,4% και 20,4% έλαιο (Duke A., 1983). 38

39 Η παραγωγή σπόρου εξαρτάται από την ποικιλία, την περιοχή καλλιέργειας, το γεωγραφικό πλάτος και τις καλλιεργητικές πρακτικές. Στην Αµερική έρευνες έδειξαν ότι η σποροπαραγωγή περιορίζεται σε νότιες περιοχές, όπου το κλίµα είναι θερµότερο. Οµοίως στην Ελλάδα, η παραγωγή του σπόρου ήταν δυνατή µόνο στις πρώιµες ποικιλίες (άνθιση στο τέλος του Ιουλίου). Στις όψιµες ποικιλίες τα φυτά άνθισαν στο τέλος του Σεπτεµβρίου και οι σπόροι δεν είχαν αρκετό χρόνο για να ωριµάσουν, µε αποτέλεσµα η σποροπαραγωγή να είναι αδύνατη (Alexopoulou et al., 2002) Ίνες Οι ίνες του φλοιού κυµαίνονται σε µήκος πάνω από 5 χιλιοστά (µέσος όρος 2,6 χιλιοστά), ενώ οι ίνες του εσωτερικού ξυλώδους βλαστού έχουν µικρό µήκος της τάξεως των 0,5-1 χιλιοστών (Webber et al., 2002; Francois et al. 1992; Angelini et al. 1998). Οι ίνες του εξωτερικού φλοιού µοιάζουν µε αυτές του µαλακού ξύλου, ενώ οι ίνες του εσωτερικού φλοιού µοιάζουν µε αυτές του σκληρού ξύλου. Λόγω των άριστων ιδιοτήτων αυτών των ινών, το κενάφ παρουσιάζει πολλά πλεονεκτήµατα για την παραγωγή καλής ποιότητας χαρτιού. Οι µέθοδοι πολτοποίησης της φυτοµάζας του κενάφ και η χηµική επεξεργασία θα αναλυθεί σε επόµενα κεφάλαια, ενώ αρχικά αναφέρεται ότι η χαρτοβιοµηχανία χρησιµοποιεί είτε ολόκληρα τα στελέχη του κενάφ είτε τον εξωτερικό φλοιό, έπειτα από ειδική επεξεργασία διαχωρισµού. Γενικότερα, η πολτοποίηση του κενάφ παρουσιάζει περιβαλλοντικά προνόµια, αφού η διαδικασία επεξεργασίας απαιτεί λιγότερα χηµικά και λιγότερη ενέργεια σε σχέση µε αυτή του ξύλου (Stricker, 1998) Φαινολογία Στάδια Ανάπτυξης Είναι γνωστό, ότι η καλλιέργεια αναπτύσσεται σε όγκο και σε βάρος, περνώντας από διαδοχικά φαινολογικά στάδια ανάπτυξης. Για παράδειγµα, το φύτρωµα, η έναρξη ανθοφορίας, η αρχή και το τέλος της περιόδου γεµίσµατος του σπόρου κ.α. αποτελούν σηµαντικές φάσεις της ανάπτυξης των φυτών. Επίσης η σειρά εµφάνισης των διάφορων οργάνων είναι χαρακτηριστικό της ποικιλίας και είναι σχεδόν ανεξάρτητη των περιβαλλοντικών συνθηκών. 39

40 Έτσι το κενάφ (C3 φυτό), προερχόµενο από υγρό, τροπικό κλίµα µε υψηλές θερµοκρασίες, απέκτησε ορισµένες ιδιοµορφίες στην ανάπτυξή του. Η σηµαντικότερη θεωρείται η αρκετά χρονοβόρα και ευαίσθητη ανάπτυξη τις πρώτες 30 µε 40 ηµέρες. Αυτή την περίοδο αναπτύσσεται εντατικά το ριζικό σύστηµα, εφόσον οι εδαφοκλιµατικές συνθήκες είναι ικανοποιητικές. Στην συνέχεια όµως η ανάπτυξη του κενάφ είναι ραγδαία όπου ο ρυθµός αύξησης (growth rate) φθάνει τα 250 Kg / ha/d (Danalatos and Archontoulis, 2004). Αρχικά, πέντε ή έξι µέρες µετά την σπορά, εµφανίζονται τα βλαστίδια. Μετά από δέκα έως δώδεκα ηµέρες αναπτύσσεται το πρώτο φύλλο και γενικότερα επιταχύνεται η εµφάνιση των φύλλων. Ο ρυθµός αύξησης παρουσιάζει τις µεγαλύτερες τιµές από το στάδιο της ανάπτυξης των ανθογόνων καταβολών µέχρι την έναρξη της άνθησης (Πασχαλίδης, 1997). Οι τιµές για τα ελληνικά δεδοµένα δίδονται από σχετική πειραµατική έρευνα για την παραγωγικότητα και την ανάπτυξη του κενάφ, στα πλαίσια του ερευνητικού προγράµµατος Biokenaf. Συγκεκριµένα, το ύψος του φυτού έφθασε τα 300 εκατοστά, η διάµετρος του βλαστού 2,57 εκατοστά και ο δείκτης φυλλικής επιφάνειας (LAI) ίσος µε 4,32, για πρώιµη ποικιλία και 305 εκατοστά, 2,27 εκατοστά και 3,44 αντίστοιχα για όψιµη ποικιλία. Η συνολική ξηρή βιοµάζα εκτιµήθηκε σε 16,52 τόνους ανά εκτάριο για την πρώιµη ποικιλία και 13,34 τόνους ανά εκτάριο για την όψιµη ποικιλία (Danalatos et al, 2006). Μετά την περίοδο της άνθησης ο ρυθµός αύξησης του ύψους του στελέχους µειώνεται. Η παραγωγή των φύλλων συνεχίζεται, τα παλιότερα φύλλα πέφτουν, ενώ το στέλεχος αυξάνει σε µήκος. Σε πείραµα δύο ετών στην Αµερική, τα αποτελέσµατα ήταν κατά µέσο όρο σε βιοµάζα 74% στελέχη και 26% φύλλα, κατά την συγκοµιδή έπειτα από 161 ηµέρες από την σπορά (Webber, et al., 2002). Στο τέλος της ανάπτυξης του φυτού, παρουσιάζεται στην κορυφή του βλαστού ένα λογχοειδές φύλλο, το οποίο επιβεβαιώνει την τεχνολογική ωρίµανση του φυτού. Η ωρίµανση του φυτού προσδιορίζεται εµπειρικά µε την παρουσία µιας διαµορφωµένης κάψας και µε την ευλυγισία (δεν σπάζει) της κορυφής του βλαστού (Πασχαλίδης, 1997). Κατά τη περίοδο άνθησης το κενάφ (σε όψιµες ποικιλίες), παράγει άνθη 100 περίπου µέρες µετά την σπορά (100 DAP). Στις πρώιµες ποικιλίες, τα άνθη εµφανίζονται στα µέσα Ιουνίου, ενώ στις όψιµες στα µέσα Ιουλίου, όταν καλλιεργείται σε γεωγραφικά πλάτη της Αµερικής (Webber, et al., 2002). Στην 40

41 Ελλάδα, οι πρώιµες ποικιλίες άνθισαν στο τέλος Ιουλίου, ενώ στις όψιµες ποικιλίες τα φυτά άνθισαν στο τέλος Σεπτεµβρίου (Alexopoulou et al., 2002). Η διάρκεια της άνθησης για το κενάφ είναι παρατεταµένη, µε αποτέλεσµα να µην ολοκληρώνεται κατά την περίοδο συγκοµιδής. Η ανάπτυξη του φυτού περιορίζεται κατά την περίοδο άνθησης, µε συνέπεια να µην εξασφαλίζεται η καλύτερη δυνατή παραγωγή σε βιοµάζα. Για αυτό έχουν αναπτυχθεί ποικιλίες από ερευνητές της USDA, όπως αυτές των «Everglades 41» και «Everglades 71», που επιµηκύνουν την περίοδο ανάπτυξης του φυτού πριν την άνθηση. Το φυτό του κενάφ είναι αυτογονιµοποιούµενο. Σε µερικές περιπτώσεις και µε κατάλληλες συνθήκες όπως θερµοκρασία και απόσταση µεταξύ των φυτών, είναι δυνατή η σταυρογονιµοποίηση. Μελέτες, έδειξαν ότι υπάρχει πιθανότητα η όποια κυµαίνεται από 0,16% σε σταυρογονιµοποίηση, όταν οι καλλιεργούµενες εκτάσεις είχαν απόσταση µεταξύ τους 25 µέτρα. Ακόµα και, σε 302 µέτρα υπήρχε σταυρογονιµοποίηση 0,14% (Webber, et al., 2002). Έτσι, όταν πρόκειται για σποροπαραγωγή είναι αναγκαία η εξασφάλιση ικανοποιητικής απόστασης µεταξύ των καλλιεργητικών τεµαχίων Οικολογία και Περιβαλλοντικές απαιτήσεις Ο χρόνος και ο ρυθµός εµφάνισης των φυτικών οργάνων παρουσιάζουν µεγάλες διακυµάνσεις ανάλογα µε τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι κυριότερες περιβαλλοντικές συνθήκες που καθορίζουν την ανάπτυξη αυτών, είναι η θερµοκρασία και η φωτοπερίοδος. Εξίσου καθοριστικοί παράγοντες για την εξασφάλιση ικανοποιητικής παραγωγής είναι το έδαφος, το ποσοστό υγρασίας και η ακτινοβολία που προσλαµβάνει το φυτό Οικολογία Το κενάφ µπορεί να καλλιεργηθεί σε πολλές περιοχές µε µεγάλο εύρος κλιµατικών και εδαφικών συνθηκών. Με εξαίρεση κάποιους τύπους που αναπτύχθηκαν για τις ασιατικές περιοχές, οι περισσότερες ποικιλίες και είδη αναπτύσσονται σε χαµηλά υψόµετρα και σε γεωγραφικά πλάτη µεταξύ 37 ο Βόρεια 41

42 και Νότια. Ευνοϊκή ανάπτυξη του κενάφ µε σκοπό την βελτιστοποίηση της παραγωγής σύµφωνα µε ερευνητικές µελέτες, θεωρούνται περιοχές µε αρκετή θερµοκρασία την περίοδο ανάπτυξης (Μάιο-Ιούνιο) και µε µέτρια επίπεδα βροχόπτωσης. Τέτοιες περιοχές είναι αυτές του νότιου Τέξας, της Αριζόνα και της Καλιφόρνια στην Αµερική (Taylor, 1995). Η καλλιέργεια του κενάφ συνίσταται σε τροπικά και υποτροπικά κλίµατα, µέχρι και 1000 µέτρα υψόµετρο, µε θερµοκρασία νύχτας όχι µικρότερες από 18.3 C και 500 έως 600 χιλιοστά βροχόπτωσης διάρκειας 4-5 µηνών µε υγρές και ξηρές περιόδους. Η άριστη ανάπτυξη του επιτυγχάνεται σε θερµοκρασίες C., το κενάφ είναι πολύ ευαίσθητο στον παγετό µε αποτέλεσµα την καταστροφή του, ενώ εξίσου ευαίσθητο είναι στις δυνατές βροχές και στους υψηλής ταχύτητας ανέµους (Duke, 1983). Το κενάφ έχει µεγάλη προσαρµοστικότητα σε διάφορα είδη εδαφών, κυρίως σε εδάφη καλής ευθρυπτότητας, καλά στραγγιζόµενα. Στην Ευρώπη, αποτέλεσµα του ερευνητικού προγράµµατος Biokenaf ανέλυσε και προσδιόρισε περιοχές µε τις παραπάνω εδαφοκλιµατικές ιδιότητες. Οι νότιες, µεσογειακές χώρες της Ευρώπης και ειδικότερα οι περιοχές της Θεσσαλίας και της Στερεάς Ελλάδας (Danalatos et al., 2006), στην Μαδρίτη και τις ευρύτερες κεντρικές περιοχές της Ισπανίας (De Andres et al., 2004), στις βόρειες περιοχές της Ιταλίας ( Di Virgilio et al., 2004), έδωσαν ικανοποιητικές αποδόσεις σε βιοµάζα, ενώ η ανάπτυξη του φυτού απαιτούσε χαµηλές εισροές σε λίπανση και νερό. Στη συνέχεια αναλύονται ξεχωριστά οι παράγοντες και δίδονται συνοπτικά περιγραφές και αποτελέσµατα, ενώ καταβάλλεται µια προσπάθεια να κατανοηθεί πως επηρεάζεται η ανάπτυξη του κενάφ όταν υπάρχει έλλειψη αυτών Θερµοκρασία Κατά κανόνα, η περίοδος από το φύτρωµα µέχρι την ανθοφορία µιας καλλιέργειας επιταχύνεται από την υψηλή θερµοκρασία. Το κενάφ είναι πολύ απαιτητικό σε θερµό κλίµα και όταν η θερµοκρασία φθάσει τους 0 ο C, επηρεάζει αρνητικά το φυτό. Συγκεκριµένα, θερµοκρασίες κάτω από -1 ο C, καταστρέφουν τα µικρά βλαστίδια αλλά και τα µεγάλα φυτά. Το φύτρωµα επιτυγχάνεται άριστα σε θερµοκρασία ο C, µε τα βλαστίδια να παρουσιάζονται σε τρεις ή τέσσερις ηµέρες (Πασχαλίδης, 1997). 42

43 Η τελική παραγωγή σε βιοµάζα, σύµφωνα µε ελληνικές πειραµατικές µετρήσεις, καθορίζεται σηµαντικά από την περίοδο ανάπτυξης του φυτού. Για τον λόγο αυτό, η εποχή σποράς είναι πολύ σηµαντική και οι αποδόσεις µπορεί να µειωθούν δραστικά κατά 30-40% µε αργοπορηµένη σπορά. Έχει διαπιστωθεί ότι, σε θερµοκρασία κάτω από 20 ο C, η ανάπτυξη πρακτικά σταµατά. Η περαιτέρω ανάπτυξη του φυτού απαιτεί υψηλότερες θερµοκρασίες, µε βέλτιστη θερµοκρασίας ηµέρας ο C, χωρίς απότοµες διακυµάνσεις. Ο ρυθµός ανάπτυξης του φυτού µειώνεται σε πιο χαµηλές θερµοκρασίες. Η υψηλή θερµοκρασία των ο C είναι ανεπιθύµητη, προς το τέλος της ανάπτυξης του φυτού. Στο στάδιο της ανάπτυξης των καρπών (κάψες) οι απαιτήσεις του φυτού σε υψηλές θερµοκρασίες µειώνονται, ενώ η ωρίµανση των σπόρων απαιτεί περίπου ο C (Πασχαλίδης, 1997). Επιπρόσθετα, οι όψιµες ποικιλίες απαιτούν υψηλότερες θερµοκρασίες, σε σχέση µε τις πρώιµες ποικιλίες. Από τα παραπάνω είναι ευνόητο ότι πρέπει να επιλέγονται οι κατάλληλες ποικιλίες και η σπορά να πραγµατοποιείται όταν το έδαφος είναι αρκετά θερµό, όπου για τις ελληνικές συνθήκες συµπίπτει χρονικά περίπου από αρχές Μαΐου έως τις αρχές του Ιουνίου (Alexopoulou et al., 2003) Φωτοπερίοδος Εκτός από την θερµοκρασία, ο ρυθµός ανάπτυξης µιας καλλιέργειας επηρεάζεται και από το µήκος της ηµέρας (ή ορθότερα από το µήκος της νύχτας) για µερικές καλλιέργειες ή ποικιλίες. Το κενάφ είναι ένα φυτό όπου αντιδρά στο µήκος της ηµέρας και συγκεκριµένα αποτελεί φυτό βραχείας ηµέρας (short day, 12 h). Η άνθιση του προκαλείται από την ύπαρξη βραχέων ηµερών (και εποµένως µακρών νυχτών). Είναι γνωστό ότι το βόρειο και νότιο γεωγραφικό πλάτος σε σχέση µε τον ισηµερινό καθορίζει και το µήκος της ηµέρας. Βάσει αυτού του γεγονότος, επιλέγεται η επιθυµητή ποικιλία για κάθε περιοχή για την καλλιέργεια του κενάφ και η προτεινόµενη χρήση του. Σύµφωνα µε δηµοσιεύσεις του Dempsey, χώρισε τις καλλιέργειες του κενάφ σε τρεις κατηγορίες ωρίµανσης: πολύ πρώιµη, πρώιµη και όψιµη (Webber, et al., 2002). 43

44 Όταν η διάρκεια ηλιοφάνειας υπερβεί τις 12 ώρες ανά ηµέρα, η ανάπτυξη των φυτών επιβραδύνεται, ενώ µε µικρή διάρκεια το ύψος των φυτών σχεδόν σταµάτα και η άνθιση πραγµατοποιείται νωρίς (Πασχαλίδης, 1997) Βροχόπτωση και υγρασία Το κενάφ είναι φυτό προερχόµενο από τροπικό κλίµα, γι αυτό και έχει µεγάλη απαίτηση σε υγρασία. Όπως προαναφέρθηκε, η καλλιέργειά του συνίσταται σε περιοχές µε αρκετή βροχόπτωση, χαµηλής εντάσεως, που κυµαίνεται περίπου σε χιλιοστά σε περίοδο 4-5 µηνών (Duke, 1983). Στις µεσογειακές περιοχές, κάτω από ηµιξηρικές συνθήκες, απαιτούνται χιλιοστά για την εξασφάλιση υψηλών αποδόσεων που ξεπερνούν τους 26 τόνους ανά εκτάριο (Alexopoulou et al. 1999). Είναι κατανοητό, ότι τα επίπεδα άρδευσης είναι πολύ πιο χαµηλά από εκείνα συµβατικών καλλιεργειών ( καλαµπόκι, ζαχαρότευτλο κ.α.) και ακόµη πιο πολύ από το βαµβάκι, το οποίο παρουσιάζει ιδιαίτερα υψηλές απαιτήσεις σε νερό. Η έλλειψη υγρασίας έχει ως αποτέλεσµα την επιβράδυνση της ανάπτυξης του φυτού, στην µείωση της παραγωγής σε βιοµάζα αλλά και την υποβάθµιση της ποιότητας της ίνας. Η παραγωγικότητα του µειώνεται, αφού το ύψος του φυτού σε τέτοιες συνθήκες είναι χαµηλό, ενώ η άνθηση πραγµατοποιείται πρόωρα. Πρόσφατα, στην Ισπανία µελετήθηκε η επίδραση της άρδευσης στην καλλιέργεια του κενάφ. Στην ποικιλία «Tainung» εφαρµόστηκαν τέσσερα επίπεδα άρδευσης (0%, 25%,50%,100%) σε σχέση µε την δυναµική εξατµισοδιαπνοή (PET). Η άρδευση αποδείχθηκε ως ο κύριος παράγοντας (καλύτερη εφαρµογή άρδευσης: 100% PET) για την ανάπτυξη και την απόδοση του κενάφ. Συγκεκριµένα, επηρέασε το ύψος, τη διάµετρο του βλαστού και άλλα συστατικά όργανα και µέρη του φυτού (φύλλα, εξωτερικός και εσωτερικός φλοιός), (Gonzalez et al., 2004). Επίσης στην Πορτογαλία, νέα µελέτη στα πλαίσια του ερευνητικού προγράµµατος Biokenaf, αναφέρει µέγιστη παραγωγικότητα µε αρδευτικές εφαρµογές από χιλιοστά νερού. Η ποιότητα της βιοµάζας δεν επηρεάστηκε σηµαντικά από τα διαφορετικά επίπεδα άρδευσης. Άξιο προσοχής θεωρείται η διαφοροποίηση στο ενεργειακό δυναµικό (θερµογόνος δύναµη), σε υψηλά επίπεδα άρδευσης, που φθάνει στα 42 Gj/ha σε ξηρή ουσία ( Fernando et al., 2003). 44

45 Στην Ελλάδα, η αύξηση και η παραγωγικότητα της ποικιλίας «Tainnung 2» έφθασε τους 22 τόνους ξηρής βιοµάζας ανά εκτάριο, κάτω από πλήρη άρδευση (100% PET). Αντίθετα, σε χαµηλότερα επίπεδα άρδευσης (50% και 25% PET), παρατηρήθηκε µείωση της παραγωγικότητας κατά 13% και 42% αντίστοιχα (Danalatos et al, 2004; Fernando et al., 2003) Έδαφος Το κενάφ ευδοκιµεί σε εδάφη αµµοπηλώδη, ουδέτερης αντίδρασης, καλά στραγγιζόµενα και µε οργανική ουσία καλής ποιότητας. Μπορεί ωστόσο να προσαρµοστεί σε ένα µεγάλο εύρος εδαφικών συνθηκών (LeMahieu et al 1991). Αυτό αποδεικνύεται και από τις πρόσφατες πειραµατικές έρευνες στις χώρες της νότιας Ευρώπης σε διάφορες κατηγορίες εδαφών όπως Aquic Xerofluvent, Calcic Haploxeralfs κ.α. (project Biokenaf). Αυτά τα εδάφη θερµαίνονται καλά, έχουν καλό αερισµό και διατηρούν ικανοποιητική υγρασία. Πολύ ικανοποιητικά εδάφη θεωρούνται αυτά, τα οποία η υπόγεια στάθµη των υδάτων βρίσκεται σε µεγάλο βάθος σε σχέση µε τον εδαφικό ορίζοντα (Duke, 1983). Τα αργιλώδη εδάφη δεν αποτελούν άριστη επιλογή, γιατί δεν προσφέρουν αρκετό αερισµό (ειδικά τα µη επαρκώς καλλιεργούµενα) και συνεπώς εµποδίζουν την ανάπτυξη του φυτού. Επίσης, ακατάλληλα θεωρούνται τα αµµώδη, αφού παρουσιάζουν αδυναµία συγκράτησης της υγρασίας, ενώ παράλληλα είναι φτωχά σε θρεπτικά στοιχεία. Επίσης, αλατούχα εδάφη είναι ακατάλληλα για την καλλιέργεια του κενάφ, ενώ αντίθετα σε εδάφη µε υψηλή περιεκτικότητα σε βαρέα µέταλλα (εκτός του Zn) δείχνει αρκετά την ανθεκτικότητα του(francois et al., 1990). Η παραγωγικότητα επηρεάστηκε σηµαντικά από την παρουσία του Zn. Σε άλλα στοιχεία (όπως Hg, Cd, Cu και Cr), παρατηρήθηκε ιδιαίτερη αντοχή του κενάφ και συµπεραίνεται ότι µπορεί να αποµακρύνει και να απορροφά αυτά, ακόµη και όταν βρίσκονται σε µεγάλη αναλογία σε τέτοια εδάφη ( Catroga et al., 2004). Η γονιµότητα του εδάφους µπορεί να επηρεάσει τις αποδόσεις σε όλα τα τµήµατα του φυτού. Σχετική έρευνα στην Φλόριντα, παρατηρήθηκαν διαφορές στην παραγωγή του βλαστού και της ίνας, όταν η ποικιλία Everglades καλλιεργήθηκε σε έδαφος µε αρκετή οργανική ουσία και αµµώδες έδαφος φτωχό σε θρεπτικά συστατικά. Εξίσου καλές αποδόσεις µπορούν να επιτευχθούν και σε αυτά τα εδάφη, 45

46 αλλά οι εισροές είναι ιδιαίτερα αυξηµένες σε λίπανση και άρδευση, το οποίο αντιτίθεται µε την έννοια της αειφορίας και της χρήσεως γης (Webber and Bledsoe V, 2002). Τα λιπάσµατα, που εφαρµόζονται σε αυτά µετακινούνται σε βαθύτερα στρώµατα, µε συνέπεια την ελλιπή λίπανση του κενάφ αλλά και την µόλυνση του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα µε νιτρικά. Παρόµοια αποτελέσµατα έδειξαν µελέτες σε άλλες περιοχές της Αµερικής, όπου αναφέρεται 6,8 τόνους ξηρής βιοµάζας ανά εκτάριο σε αργιλώδη έδαφος, σε αντιστοιχία µε 12,1 τόνους σε αµµώδες έδαφος. Επίσης εκτιµάται το κόστος παραγωγής και στους δύο τύπους εδαφών, µε µεγαλύτερο αυτό του πειράµατος σε αµµώδες έδαφος (Stricker et al., 1998) Ακτινοβολία Έκτος από την διάρκεια της ηλιοφάνειας, σηµαντικός παράγοντας για την ανάπτυξη του κενάφ αποτελεί και η ένταση του φωτός, η οποία καθορίζει τον ρυθµό φωτοσύνθεσης. Η µικρή ένταση φωτός επιβραδύνει την ανάπτυξη του φυτού. Για την άριστη απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας, είναι αναγκαία η ρύθµιση της πυκνότητας της καλλιέργειας. Σύµφωνα, µε σχετική ελληνική µελέτη ερευνήθηκε η επίδραση της έντασης του φωτός στην φωτοσυνθετική ικανότητα του κενάφ. Σε τρεις διαφορετικές ηµέρες (και διαφορετικές συνθήκες θερµοκρασίας και εντάσεως της ακτινοβολίας) µετρήθηκε το ποσό αφοµοίωσης του CO 2. Τα αποτελέσµατα έδειξαν µέγιστο ρυθµό αφοµοίωσης kg CO 2 /ha -1 /h -1, κυρίως στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης, το οποίο επιτυγχάνεται σε επίπεδο φωτός 1500 µmol/ m -2 s -1 (Archontoulis et al., 2005; 2006a; 2006b). Ο ρυθµός διαπνοής (transpiration) αυξάνει εκθετικά µε την αύξηση της θερµοκρασίας ανεξαρτήτως της εντάσεως της ακτινοβολίας. Σε θερµοκρασίες πάνω από 35 ο C, σε ένα µόνο φύλλο (πλήρως ανοιχτό) η διαπνοή µπορεί να φθάσει έως 18 mol*m -2 *s -1. Η υψηλή φωτοσυνθετική ικανότητα του κενάφ µπορεί να εξηγήσει την µεγάλη παραγωγικότητα σε βιοµάζα υπό ελληνικές και κατ επέκταση σε µεσογειακές συνθήκες (Archontoulis et al., 2005). 46

47 3.6. Ποικιλίες Για µια επιτυχηµένη οικονοµικά καλλιέργεια του κενάφ, απαραίτητη προϋπόθεση είναι η επιλογή και χρήση σπόρου κατάλληλης ποικιλίας. Στην Αµερική, έχουν αναπτυχθεί ποικιλίες, οι οποίες είναι κατάλληλες για παραγωγή ίνας (υψηλής απόδοσης σε βλαστούς σε ύψος και µάζα, µε µειωµένη διακλάδωση του βλαστού), παρά για παραγωγή φύλλων και χορτονοµής. Το αποτέλεσµα αυτής της στρατηγικής ήταν η ανάπτυξη δύο ποικιλιών, των «Everglades 71» και «Everglades 41», από τo USDA. Και οι δύο ποικιλίες παρουσιάζουν µεγάλη ανθεκτικότητα στις ασθένειες και ειδικότερα στην ριζοκτονίαση (LeMahieu et al 1991). Η «Everglades 41» διακρίνεται για την απόδοση σε υψηλό ποσοστό µάζας σε βλαστό, από τις υπάρχουσες καλλιέργειες. Επίσης µία νέα ποικιλία, η «Tainung 2», έδωσε ικανοποιητικά αποτελέσµατα σε αποδόσεις ξηρής βιοµάζας. Σε πειραµατική έρευνα, διάρκειας τριών ετών και πέντε διαφορετικών ποικιλιών, η «Tainung 2» απέδωσε 21,8 τόνους ανά εκτάριο σε ξηρή βιοµάζα. Το USDA, ανέπτυξε επίσης την ποικιλία «SF-459», η οποία δίνει άριστη ποιότητα βιοµάζας. Ο βιολογικός κύκλος του φυτού, ο µέσος όρος θερµοκρασίας ηµέρας και νύχτας και η υπάρχουσα υγρασία του εδάφους ήταν οι κύριοι παράγοντες που συνέβαλαν στην δηµιουργία των παραπάνω ποικιλιών (Webber et al., 2002). Η παραγωγή υψηλής ποιότητας χορτονοµής είναι εξίσου σηµαντική, αφού τα φύλλα του κενάφ αποτελούν κύρια πηγή πρωτεΐνης. Έτσι αναφορές ερευνητών, επισηµαίνουν την ποικιλία «Guatemala 51» µε το µεγαλύτερο ποσοστό βιοµάζας σε φύλλα µε 32% και την ποικιλία «Guatemala 45» µε 30,9% αντίστοιχα. Για την παραγωγή σπόρου προτείνονται πρώιµες ποικιλίες όπως των «Everglades 41», «Everglades 71», «Tainung 1», «Tainung 2», «SF 459», «N7», «Cuba 108», and «Cubano». Σήµερα, οι κύριες εµπορικές ποικιλίες είναι οι «Everglades 41», «Everglades 71», «Tainung 1», «Tainung 2» και η «Cuba 2032» (Charles, 1995). Με την ίδια λογική, οι εδαφοκλιµατικές συνθήκες που επικρατούν στις διάφορες γεωργικές περιοχές της Ελλάδας, επιβάλουν την χρησιµοποίηση κατάλληλων ποικιλιών για κάθε περίπτωση. Πρόσφατα, στην χώρα µας έχουν εδραιωθεί κάποιες ποικιλίες. Έπειτα από τα αποτελέσµατα που έδωσε το ερευνητικό πρόγραµµα Biokenaf, θα αναφερθούν δύο ποικιλίες οι οποίες έχουν δοκιµαστεί αρκετά από το ΚΑΠΕ και το Πανεπιστήµιο του Βόλου. Έτσι, για την παραγωγή 47

48 προτείνονται δύο είδη του κενάφ: η ποικιλία «Everglades 41» και «Tainung 2», µε ικανοποιητική απόδοση σε παραγωγή βιοµάζας και ποιότητας της ίνας. Ποικιλία Everglades 41 Όπως προαναφέρθηκε, η «Everglades 41»αναπτύχθηκε από ερευνητές του USDA µέσα της δεκαετίας του Η δηµιουργία της προήλθε από την ανάγκη για την επέκταση της περιόδου της ανάπτυξης του φυτού ( µε τελικό σκοπό της αύξηση της βιοµάζας), πριν τα φυτά ξεκινήσουν να ανθίζουν. Σύµφωνα µε τα ελληνικά δεδοµένα το ύψος του φυτού φτάνει µέχρι τα εκατοστά, ο διάµετρος του βλαστού 19,43 εκατοστά. Ο βιολογικός κύκλος ολοκληρώνεται σε ηµέρες (Alexopoulou et al., 2003). Ο βλαστός έχει πράσινο χρώµα, ενώ τα φύλλα του έχουν σχήµα παρόµοιο µε αυτό του βαµβακιού. Τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά της ίνας είναι µέτρια έως ικανοποιητικά. Η µέγιστη απόδοση ξεπερνά τους 14,81 ανά εκτάριο σε ξηρή ουσία, ενώ χαρακτηρίζεται από υψηλό ρυθµό αφοµοίωσης που φθάνει τα 50 kg CO 2 ha -1 h -1 (Danalatos and Archontoulis, 2004). Ποικιλία Tainung 2 Η ποικιλία αυτή, αναπτύχθηκε λίγα χρόνια µετά από την Everglades, επίσης τους ερευνητές του USDA, σε µια προσπάθεια τους να βελτιώσουν τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά της ίνας. Η προσπάθεια αυτή ήταν επιτυχής, αφού πέρα από την παραγωγή αρίστης ποιότητας της ίνας, εξασφαλίστηκαν η ανθεκτικότητα στις ασθένειες και η υψηλή παραγωγικότητα. Τα ελληνικά και γενικότερα όλα τα µεσογειακά ερευνητικά αποτελέσµατα, έδειξαν ότι η ποικιλία αυτή αποτελεί την καλύτερη πρόταση για την παραγωγή. Το ύψος του φυτού κυµαίνεται σε εκατοστά και διάµετρο βλαστού περίπου 18,75 εκατοστά. Ο βλαστός έχει χρώµα πράσινο και τα φύλλα έχουν το σχήµα της ανοιχτής παλάµης. Ο ρυθµός αφοµοίωσης παραµένει υψηλός, ενώ η παραγωγικότητα είναι σχετικά αυξηµένη σε σχέση µε την προηγούµενη ποικιλία. Το ύψος παραγωγής έφθασε τους 14 τόνους ανά εκτάριο στην Ιταλία, τους 26,5 στην Ισπανία και τους 22 στην Ελλάδα (Cosentino et al., 2005; De Andres et al., 2003; Danalatos et al., 2003). 48

49 4. ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΤΙΚΗ ΤΕΧΝΙΚΗ Για την επιτυχία µιας καλλιέργειας, ο παραγωγός θα πρέπει να προετοιµάσει τη γη προσεκτικά και να εφαρµόσει σε αυτή τις κατάλληλες καλλιεργητικές τεχνικές. Το κενάφ, όπως και άλλα είδη ενεργειακών καλλιεργειών βρίσκονται ακόµη σε πειραµατικό στάδιο στην Ελλάδα. Η καλλιέργεια του κενάφ δεν υπάρχει σε εµπορική κλίµακα στη χώρα. Όλα τα παρακάτω δεδοµένα και πληροφορίες, στηρίζονται σε διεθνείς βιβλιογραφίες, σε προσωπική συνέντευξη και στις πρόσφατες έρευνες που πραγµατοποιήθηκαν στην Νότια Ευρώπη Εναλλαγή καλλιεργειών Το κενάφ παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τον µελλοντικό σχεδιασµό χρήσεων γης και αµειψισπορών στην χώρα µας. Η εναλλαγή των καλλιεργειών εξασφαλίζει καλύτερη γονιµότητα στα εδάφη, καταπολεµά αποτελεσµατικά τα ζιζάνια και µειώνει σε σηµαντικό βαθµό τις ζηµιές από έντοµα και ασθένειες, ενώ βελτιώνει την γονιµότητα και την φυσική κατάσταση του εδάφους. Συγκεκριµένα για την καλλιέργεια του κενάφ, επιτυγχάνονται υψηλές αποδόσεις, όταν οι προηγούµενες καλλιέργειες είναι αγρωστώδη ή ψυχανθή. Αυτό οφείλεται στην µεγάλη ποσότητα αζώτου που βρίσκεται στο έδαφος από την αζωτοδέσµευση που πραγµατοποιείται στις ρίζες των ψυχανθών. Όπως θα αναφερθεί σε άλλο κεφάλαιο της παρούσας έρευνας, για το κενάφ, το άζωτο παίζει σηµαντικό ρόλο στην ανάπτυξη και στην επίτευξη υψηλής απόδοσης σε βιοµάζα Προετοιµασία εδάφους Για την ανάπτυξη του φυτού, είναι αναγκαία η δηµιουργία κατάλληλων συνθηκών στο έδαφος. Ειδικότερα, για το κενάφ, του οποίου το µέγεθος των σπόρων είναι εξαιρετικά µικρό, απαιτεί για το φύτρωµα πολύ καλή προετοιµασία του εδάφους (LeMahiou et al., 1991). Το χωράφι πριν τη σπορά πρέπει να υποβληθεί σε διάφορες κατεργασίες µε σκοπό την προετοιµασία της σποροκλίνης, την καταστροφή των ζιζανίων και γενικά την βελτίωση των φυσικών συνθηκών του εδάφους. Η 49

50 κατεργασία του εδάφους συντελεί επίσης στον καλύτερο αερισµό του εδάφους, στην ρύθµιση της θερµοκρασίας του και στην καταπολέµηση µερικών εντόµων. Η πιο σηµαντική καλλιεργητική φροντίδα είναι το φθινοπωρινό όργωµα του χωραφιού, που πραγµατοποιείται πριν τις χειµωνιάτικες βροχές και παγωνιές. Το όργωµα πραγµατοποιείται µε κοινό άροτρο, µε δυσκάροτρο, αλλά για την διατήρηση της ισοπέδωσης χρησιµοποιούνται κυρίως αναστρεφόµενα άροτρα. Με το φθινοπωρινό όργωµα εξασφαλίζεται: η καλύτερη αποσύνθεση των υπολειµµάτων, η διείσδυση του νερού της βροχής, οι καλύτερες συνθήκες αερισµού, η βελτίωση της σύστασης του εδάφους και η καταστροφή των ζιζανίων. Για το κενάφ το βάθος του οργώµατος κυµαίνεται σε 35 εκατοστά. Μετά το φθινοπωρινό όργωµα, το χωράφι µένει ανέπαφο µέχρι την άνοιξη. Λίγο πριν την σπορά είναι αναγκαία η προετοιµασία του χωραφιού για την σπορά. Το είδος και ο αριθµός των καλλιεργητικών εργασιών εξαρτάται από το είδος του χωραφιού, τις βροχές και την ύπαρξη διαφόρων αγριόχορτων. Έτσι µέχρι και την σπορά το φρεζάρισµα, το σβάρνισµα και το κυλίνδρισµα αποβλέπουν στην τελική προετοιµασία των χωραφιών (Stricker, 1998). Το σβάρνισµα είναι µια δευτερεύουσα καλλιεργητική εργασία, η οποία αποβλέπει κυρίως στην ισοπέδωση και το ψιλοχωµάτισµα του εδάφους. Το κενάφ ως ανοιξιάτικη καλλιέργεια απαιτεί δύο έως τρία σβαρνίσµατα. Το κυλίνδρισµα, εξασφαλίζει το θρυµµατισµό των µικρών βώλων, το στρώσιµο της επιφάνειας του εδάφους και την επιφανειακή συµπίεση του εδάφους. Το κυλίνδρισµα δεν εφαρµόζεται σε υγρά εδάφη, ενώ σε ελαφρά εδάφη µε την εργασία αυτή επιτυγχάνεται η άνοδος της υγρασίας στο επιφανειακό στρώµα του εδάφους η οποία είναι σηµαντική για την διευκόλυνση του φυτρώµατος. Τονίζεται ιδιαίτερα ότι, πρέπει να πραγµατοποιούνται οι λιγότερες δυνατές καλλιεργητικές εργασίες και όταν τα εδάφη είναι στον ρώγο τους. Οι ανοιξιάτικες εργασίες πραγµατοποιούνται κατά τέτοιο τρόπο και ρυθµό, χωρίς να χαθεί η υγρασία του επιφανειακού στρώµατος Σπορά Η επιτυχία της καλλιέργειας εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Για την σπορά του κενάφ η κατάλληλη χρονική περίοδος, οι κανονικές αποστάσεις, το βάθος 50

51 σποράς και η ποσότητα σπόρου ανά στρέµµα καθορίζουν σε µεγάλο βαθµό την ποσότητα και την ποιότητα σε βιοµάζα. Ο σπόρος του κενάφ παρουσιάζει µεγάλη ευπάθεια στις δυσµενείς καιρικές συνθήκες (πολλές βροχές, χαµηλές θερµοκρασίες ή ξηρασία). Στην Αµερική, η σπορά µπορεί να πραγµατοποιηθεί όταν το έδαφος αποκτήσει θερµοκρασία πάνω από 13 ο C και όταν δεν υπάρχει κίνδυνος από παγετό (Webber, 2002). Οι ευνοϊκές ηµεροµηνίες για τις συνθήκες της Ελλάδας και γενικότερα της νότιας Ευρώπης προσδιορίζονται από το τέλος του Απριλίου έως τα µέσα του Μαΐου, για πρώιµη σπορά. Η τήρηση της εποχής της σποράς είναι σηµαντική. Αν γίνει αργότερα η παραγωγή µπορεί να µειωθεί κατά 40%. Η όψιµη σπορά γίνεται από τέλη του Μαΐου έως τις αρχές του Ιουνίου. Η κατάλληλη θερµοκρασία εδάφους πρέπει να ξεπερνά τους 15 ο C (Alexopoulou et al., 2003). Με την πρώιµη σπορά, µεγαλώνει η βλαστική περίοδος και το φυτό µπορεί άνετα να συµπληρώσει το βιολογικό του κύκλο. Οι σπόροι του κενάφ µπορούν να ωριµάσουν πλήρως και να εξασφαλιστεί η σποροπαραγωγή. Τα πρώιµα φυτά εκµεταλλεύονται αποτελεσµατικότερα την υγρασία του εδάφους, την λίπανση και την άρδευση. Έτσι η αποδοτικότητα στις πρώιµες σπορές είναι αρκετά µεγαλύτερη σε σχέση µε τις όψιµες. Σύµφωνα µε νέες έρευνες που αποτελούν µέρος του ευρωπαϊκού προγράµµατος Biokenaf, τα πρώιµα φυτά παρουσίασαν, εκτός από καλύτερες παραγωγές, καλύτερη ποιότητα πρώτης ύλης για στερεό καύσιµο και χαρτοπολτό (Fernando et al., 2004). Η απόδοση της καλλιέργειας εξαρτάται και από τον αριθµό των φυτών ανά στρέµµα. Γνωρίζοντας τον αριθµό των φυτών που θέλουµε στο στρέµµα, υπολογίζουµε πόση ποσότητα σπόρου χρειάζεται για την σπορά. Στις πρώιµες σπορές η ποσότητα του σπόρου που χρησιµοποιείται είναι µεγαλύτερη, για να εξασφαλιστεί η απαιτούµενη βλαστικότητα. Η παραγωγικότητα του κενάφ έχει σχέση µε την πυκνότητα της φυτείας αλλά δεν θεωρείται σηµαντική, αφού οι διαφορές είναι συγκριτικά αµελητέες (Alexopoulou et al., 2004). Στις ελληνικές συνθήκες, για παραγωγή βιοενέργειας, ο επιθυµητός πληθυσµός φυτών είναι 25 φυτά το τετρ. µέτρο (25φ/µ 2 ), ενώ για την σπορά απαιτούνται γραµµάρια. Αν το κενάφ καλλιεργείται για την παραγωγή χαρτοπολτού τότε η πυκνότητα της φυτείας κυµαίνεται σε φυτά το τετρ. µέτρο (40-60 φ/µ 2 ). Η τελική παραγωγή θα είναι σχεδόν η ίδια, απλά η διάµετρος του βλαστού είναι µικρότερη. Οι λεπτοί βλαστοί του 51

52 κενάφ είναι επιθυµητοί, επειδή εξασφαλίζουν άριστη ποιότητα ίνας (Αρχοντούλης, προσωπική επικοινωνία). Το βάθος σποράς πρέπει να είναι τόσο ώστε τα νεαρά φυτά που θα προκύψουν να είναι σε θέση να βγουν στην επιφάνεια του εδάφους και να αρχίσει η διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Ο σπόρος του κενάφ τοποθετείται σε βάθος από 0,5-4 εκατοστά, το οποίο εξαρτάται το είδος του εδάφους, την υπάρχουσα υγρασία και την εποχή της σποράς (Duke, 1983). Συνήθως το βάθος κυµαίνεται από 3-4 εκατοστά και ανάλογα µε τις υπάρχουσες συνθήκες είναι αναγκαία η ρύθµιση των µηχανών σποράς για το βάθος και την ποσότητα του σπόρου. Η σπορά γίνεται σε γραµµές µε απόσταση µεταξύ των σειρών 75 εκατοστά, προκειµένου να είναι εφικτή η προσαρµογή συµβατικών µηχανηµάτων σε όλα τα στάδια της καλλιέργειας. Η φυτρωτική ικανότητα του σπόρου πρέπει να είναι 75-80%, ενώ κάτω από 70% ο σπόρος θεωρείται ακατάλληλος (Taylor, 1995). Συχνά, χρησιµοποιείται δυο ή τρεις φορές περισσότερος σπόρος για να επιτευχθεί η σωστή πυκνότητα σποράς. Η σπορά και η ενσωµάτωση του βασικού λιπάσµατος γίνεται µε σύγχρονες σπαρτικές µηχανές ( πνευµατικού τύπου), οι οποίες µειώνουν το κόστος παραγωγής µε την πλήρη µηχανοποίησή τους, µε σηµαντική επίδραση στην επιτυχία φυτρώµατος σε όλες τις εδαφοκλιµατικές συνθήκες Άλλες καλλιεργητικές εργασίες Οι περιποιήσεις µετά την σπορά θεωρούνται σηµαντικές για την επιτυχία της καλλιέργειας. Ειδικότερα, το κενάφ είναι ευαίσθητο στο στάδιο του φυτρώµατος και σε αντίξοες κλιµατολογικές συνθήκες µπορεί το φύτρωµα να καθυστερήσει ή και να αποτύχει. Σε περιπτώσεις που χάνεται η υγρασία του επιφανειακού εδαφικού στρώµατος, η επιτυχία του φυτρώµατος προϋποθέτει πότισµα. Σε περιπτώσεις δηµιουργία κρούστας στο έδαφος, είναι αναγκαίο το σπάσιµό της µε ειδικά περιστροφικά σκαλιστήρια. Το σκάλισµα έχει ως κύριο σκοπό την καταπολέµηση των ζιζανίων και για την καλλιέργεια του κενάφ αποτελεί σηµαντική εργασία, αφού τα νεαρά φυτά δεν είναι αρκετά ανθεκτικά στα ζιζάνια. Ο αριθµός και το βάθος των σκαλισµάτων είναι γενικά περιορισµένος, αφού οι σκαλιστικές εργασίες µπορούν να προκαλέσουν ζηµιά 52

53 στα φυτά, µε δυσµενείς επιπτώσεις και στις τελικές αποδόσεις. Τα ζιζάνια, στην αρχή της περιόδου, καταπολεµούνται µε χηµική κατεργασία (ζιζανιοκτόνα). Μετά την σπορά και αφού φυτρώσει το κενάφ, καταπολεµούνται µηχανικά µε σκαλιστήρια Θρέψη και λίπανση Όλα τα φυτά και ειδικότερα τα µονοετή, όπως είναι το κενάφ, εµφανίζουν υψηλές ανάγκες σε θρεπτικά στοιχεία για να αναπτυχθούν και να καρποφορήσουν. Για τη διατήρηση των στρεµµατικών αποδόσεων στα επιθυµητά επίπεδα είναι αναγκαία η διατήρηση των θρεπτικών συστατικών στο έδαφος και αυτό πραγµατοποιείται µε την λίπανση Άζωτο Το άζωτο είναι το στοιχείο που χρησιµοποιείται περισσότερο και έχει εντυπωσιακές επιδράσεις στα φυτά. Η προσθήκη του στην καλλιέργεια του κενάφ, έχει σηµαντική επίδραση, αφού µεγαλώνει το ύψος των φυτών. Το άζωτο συντελεί στη βλαστική αύξηση των φυτών και δίνει ζωηρά στελέχη και φύλλα µε σκούρο πράσινο χρώµα. Μεγάλη ανάγκη υπάρχει κατά τις πρώτες εβδοµάδες µετά το φύτρωµα και όταν βρίσκονται στην πιο εντατική τους αύξηση. Το ύψος της αζωτούχου δόσης εξαρτάται από παράγοντες όπως ο τύπος του εδάφους, η δοµή του, η πυκνότητα των φυτών και θα πρέπει να χορηγείται σε δόσεις ανάλογες των φυτών και δεν πρέπει να ξεπερνούν τις ποσότητες που αποκοµίζονται από αυτά. Για τις µεσογειακές περιοχές, το κενάφ έδειξε ότι το κενάφ είναι φυτό µε χαµηλή απαίτηση σε άζωτο. Η παραγωγικότητα και η ποιότητα της βιοµάζας δεν επηρεάστηκε από τα διάφορα επίπεδα λίπανσης µε άζωτο. Η επιθυµητή ποσότητα κυµαίνεται από κιλά ανά εκτάριο (Alexopoulou et al., 2006). Πιο συγκεκριµένα η λίπανση µπορεί να επιτευχθεί µε µικτό λίπασµα Για την µείωση του κόστους παραγωγής η λίπανση Ν µπορεί να εφαρµοστεί ως βασική. Η καλύτερη λύση θεωρείται η µισή ποσότητα ως βασική λίγο πριν τη σπορά και η άλλη µισή όταν το ύψος των φυτών φθάσει περίπου τα 50 εκατοστά (Archontoulis et al., 2006). 53

54 Φώσφορος-Κάλιο Ο φώσφορος είναι επίσης ένα κύριο λιπαντικό στοιχείο. Στο έδαφος υπάρχει σε µεγάλες ποσότητες, αλλά σε µορφή αδιάλυτη την οποία δεν µπορούν να χρησιµοποιήσουν τα φυτά. Ευνοεί την ανάπτυξη του ριζικού συστήµατος, καθιστά τα φυτά στις ασθένειες και στο πλάγιασµα. Όταν η προσθήκη είναι αναγκαία, συστήνεται λίπανση µε την µορφή (P 2 O 5 ) από κιλά το εκτάριο (Duke, 1983). Γενικά, οι αποδόσεις επηρεάζονται σε µεγάλο βαθµό από την περιεκτικότητα του αφοµοιώσιµου φώσφορου στο έδαφος. Το κάλιο είναι επίσης σηµαντικό θρεπτικό στοιχείο για το κενάφ. Χωρίς αυτό δεν είναι δυνατή η ωφελιµότητα του άζωτου και του φώσφορου. Το κάλιο κάνει τα φυτά υγιή, ανθεκτικά από τις αρρώστιες και παρατείνει την βλάστηση των φυτών. Όταν η προσθήκη είναι αναγκαία προτείνεται λίπανση (K 2 O) από κιλά ανά εκτάριο. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το κενάφ είναι φυτό χαµηλών εισροών και τα επίπεδα λιπάνσεων πρέπει να εστιάζουν στις ανάγκες του φυτού. Το κενάφ, µε το βαθύ ριζικό του σύστηµα µπορεί να εκµεταλλευτεί σε µεγάλο βαθµό τα θρεπτικά συστατικά του εδάφους. Μια φυτεία κενάφ µε σχετικά υψηλή πυκνότητα ανά εκτάριο, µπορεί να «επιστρέψει» στο έδαφος περίπου 175 kg N, 15 kg P, 75 kg K, 105 kg Ca, and 30 kg Mn (Whitely, 1981; Duke, 1983) Ανεπάρκεια θρεπτικών στοιχείων Η ανεπάρκεια θρεπτικών στοιχειών έχει άµεσες επιπτώσεις στα διάφορα όργανα του φυτού, όπως στον χρωµατισµό στο µέγεθος, το πάχος των στελεχών και της ίνας. Παρακάτω αναφέρονται οι πιο σηµαντικές τροφοπενίες και τα αντίστοιχα συµπτώµατά τους (Πασχαλίδης, 1997): Η ανεπάρκεια του αζώτου έχει ως αποτέλεσµα τα φυτά να γίνονται αδύνατα µε περιορισµένη βλάστηση, κιτρινωπά φύλλα και µικρές αποδόσεις. Η ανεπάρκεια του φωσφόρου χαρακτηρίζεται από κάµψη του φυτού, καθυστέρηση στην ανάπτυξη του ριζικού συστήµατος, µείωση της ανθοφορίας και µικρή συγκοµιδή σπόρων. 54

55 Η ανεπάρκεια του καλίου προκαλεί γενικά φυτά ατροφικά και κυρίως έχει αρνητικές επιπτώσεις στα ποιοτικά χαρακτηριστικά της ίνας. Η ανεπάρκεια του θείου προκαλεί χλώρωση των φύλλων και γενικά η ανάπτυξη των φυτών είναι περιορισµένη Άρδευση Το νερό αποτελεί σηµαντικός παράγοντας για την αύξηση των αποδόσεων και την βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων. Συγκεκριµένα, το κενάφ για αναπτυχθεί σωστά χρειάζεται αρκετή εδαφική υγρασία. Είναι γνωστό ότι το στάδιο ανάπτυξης εξαρτάται σε µεγάλο βαθµό από το ύψος του επιπέδου άρδευσης. Οι ανάγκες των καλλιεργειών σε νερό άρδευσης εξαρτώνται από τις απώλειες λόγω της εξατµισοδιαπνοής, της απορροής, της διήθησης και της ικανότητας αποθήκευσης νερού από το έδαφος. Αµέσως µετά την σπορά του κενάφ, αναλόγως του τύπου του εδάφους, είναι αναγκαία η ύπαρξη ικανοποιητικής υγρασίας. Ειδικά για αµµώδη εδάφη, η άρδευση χρειάζεται για την καλή «επαφή» του εδάφους µε τον σπόρο. Αν αυτό δεν πραγµατοποιηθεί η βλαστικότητα του κενάφ θα αρκετά µικρή και σε ανοµοιόµορφα επίπεδα (Stricker, 1998). Η επάρκεια νερού είναι απαραίτητη σε όλα τα στάδια ανάπτυξης του κενάφ. Η έντονη έλλειψη υγρασίας αναστέλλει την ανάπτυξη των φυτών. Στην Ιταλία πρόσφατη έρευνα έδειξε την επίδραση της έλλειψης νερού στην διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Η φωτοσυνθετική δραστηριότητα επηρεάστηκε αρνητικά κάτω από συνθήκες υδατικού στρες (Cosentino et al., 2003). Πρέπει να τονιστεί όµως ότι το κενάφ είναι αρκετά ανθεκτικό στην ξηρασία. Οι ξηρασίες στην χώρα µας είναι συχνό φαινόµενο λόγω των ελάχιστων βροχοπτώσεων. Μεταγενέστερες αρδεύσεις µπορούν να αναπληρώσουν την προηγούµενη µείωση της παραγωγής. Το κενάφ έχει βαθύ πασαλώδες ριζικό σύστηµα που φθάνει τα δύο µέτρα µήκος, όταν υπάρχει έλλειψη υγρασίας. Η σχέση της άρδευσης µε την απόδοση του κενάφ δεν έχει µελετηθεί αρκετά στην Αµερική. Μια από τις ελάχιστες έρευνες έδειξε αύξηση της απόδοσης σε 6 τόνους ανά εκτάριο (από δύο που ήταν αρχικά), όταν η άρδευση έφθασε τα 507 χιλιοστά νερού (Nielsen et al., 1998). Στις περιοχές αυτές, οι οποίες δεν παρουσιάζουν πρόβληµα έλλειψης νερού, έχει διαπιστωθεί εµπειρικά ότι µπορεί να 55

56 επιτευχθούν ικανοποιητικές αποδόσεις χωρίς άρδευση, αλλά µε τις κατάλληλες εδαφοκλιµατικές συνθήκες (Stricker, 1998). Στην Ευρώπη, σύµφωνα µε την νέα αγροτική πολιτική των χαµηλών εισροών, ο παράγοντας νερό µελετήθηκε και εκτιµήθηκε ποσοτικά στα πλαίσια του ερευνητικού προγράµµατος Biokenaf. Στην Ισπανία η άρδευση ήταν ο κύριος παράγοντας για την ανάπτυξη των φυτών και της απόδοσης σε βιοµάζα, όταν αυτή ήταν ίση µε τις απώλειες της εξατµισοδιαπνοής (Gonzalez et al., 2004). Στην Πορτογαλία, υψηλές αποδόσεις αποκτήθηκαν όπου τα επίπεδα άρδευσης κυµάνθηκαν από χιλιοστά (Fernando et al., 2004). Στην Ελλάδα οι αποδόσεις έφθασαν σε 19.6, 22.8, 24.5 τόνους ανά εκτάριο, για αντίστοιχα µηδενικό, µέτριο και υψηλό επίπεδο άρδευσης (Archontoulis et al., 2006). Γενικά σε µεσογειακές περιοχές, το κενάφ απαιτεί χιλιοστά αρδευτικού νερού, οι οποίες είναι ακόµη πιο χαµηλές σε τυπικές χρήσεις γης, όπως του καλαµποκιού, του ζαχαρότευτλου και σίγουρα του βαµβακιού (Alexopoulou et al., 2004) Πρακτική αρδεύσεων Τονίζεται δε ότι, αντικειµενικός σκοπός της άρδευσης είναι η επαναπλήρωση της υγρασίας του εδάφους, που εξαντλήθηκε από την εξατµισοδιαπνοή. Οι χρήστες γεωργοί θα πρέπει να κατανοήσουν ότι το µέλλον της εκµετάλλευσής τους εξαρτάται από την ποιότητα και την ποσότητα του αρδευτικού νερού, που θα µπορούν να έχουν στην διάθεσή τους. Η αλόγιστη χρήση σήµερα όπως υπεραρδεύσεις, κατακλίσεις γειτονικών χωραφιών και δρόµων, η χρήση ακατάλληλων ή ελαττωµατικών συστηµάτων κ.λ.π., όχι µόνο δεν οδηγεί στην αύξηση της παραγωγικότητας της εκµετάλλευσης αλλά αντίθετα υποθάλπει και το µέλλον της µε ότι αυτό συνεπάγεται, αφού µειώνει τους διαθέσιµους υδατικούς πόρους ή τους καθιστά ακατάλληλους (π.χ. υφαλµύρωση υπογείων υδροφορέων) για άρδευση. Μια επιτυχηµένη άρδευση πρέπει, αφενός, να δίνει στο έδαφος τόσο νερό όσο χρειάζεται για να αναπτυχθεί σωστά η καλλιέργεια και αφετέρου, η εφαρµογή του νερού να γίνεται µε τέτοιο τρόπο ώστε να υπάρχουν όσο το δυνατόν µικρότερες απώλειες νερού και θρεπτικών στοιχείων από βαθιά διήθηση και επιφανειακή απορροή. Σε κάθε άρδευση πρέπει να εφαρµόζεται τόσο νερό ώστε να κορεστεί το έδαφος σε τόσο βάθος όσο το βάθος του ριζικού συστήµατος. 56

57 Για τον έλεγχο των απωλειών του νερού (βαθειά διήθηση, επιφανειακή απορροή) και την επίτευξη ορθολογικής άρδευσης, θα πρέπει οι παραγωγοί να τηρούν τις αρδευτικές πρακτικές ανά καλλιέργεια (σύνολο αναγκών σε νερό βάσει πραγµατικής εξατµισοδιαπνοής, δόση άρδευσης, χρόνο άρδευσης, αριθµός εφαρµογών) για κάθε σύστηµα άρδευσης και για κάθε τύπο εδάφους όπως αυτές ορίζονται µε απόφαση Νοµάρχη από τις σχετικές υπηρεσίες. Οι βασικοί τρόποι άρδευσης για το κενάφ είναι: Άρδευση µε καταιονισµό ή τεχνητή βροχή. Η µέθοδος αυτή εφαρµόζεται σε χωράφια που δεν έχουν ισοπεδωθεί και όπου υπάρχουν µεγάλες κλίσεις. Πραγµατοποιείται µε αυτοκινούµενα συστήµατα τεχνητής βροχής (καρούλια), τα οποία παρουσιάζουν σχετική ευκολία για την ρύθµιση της ποσότητας του νερού. Όµως, νεότερες µελέτες έδειξαν ότι τα συστήµατα αυτά προκαλούν διάβρωση του εδάφους, λόγω της µεγάλης πρόσκρουσης της αρδευτικής σταγόνας στο έδαφος και την διάσπαση των συσσωµατωµάτων του εδάφους. Άρδευση µε σταγόνες. Η µέθοδος αυτή πλεονεκτεί στην οικονοµία του αρδευτικού νερού και στην οµοιοµορφία της άρδευσης, στην αξιοποίηση µικρών παροχών και χαµηλών πιέσεων. Ο σταλακτηφόρος σωλήνας δεν τραυµατίζει τα φυτά, διοχετεύει ακριβής ποσότητα νερού στην ρίζα του φυτού, ενώ δεν επηρεάζεται η οµοιοµορφία άρδευσης από καιρικές συνθήκες Φυτοπροστασία Τα φυτά, τα ζώα και ο άνθρωπος ασκούν επίδραση πάνω στα καλλιεργούµενα φυτά άµεσα ή έµµεσα. Η επίδραση αυτή µπορεί να είναι για τα καλλιεργούµενα φυτά επωφελής, ανταγωνιστική ή επιζήµια και να τροποποιείται από τους κλιµατικούς και εδαφικούς παράγοντες. Επιπλέον στους παράγοντες αυτούς ανήκουν τα ζιζάνια, οι ασθένειες, τα έντοµα, τα ακάρεα, τρωκτικά κ.α. Για να είναι δυνατή η µέγιστη απόδοση της καλλιέργειας του κενάφ, θα πρέπει να αντιµετωπιστούν άµεσα διάφοροι εχθροί, ασθένειες και ζιζάνια και µόνο αυτοί που επηρεάζουν αρνητικά την ανάπτυξη του φυτού. Το κενάφ είναι ιδιαίτερα ελκυστικό από µύκητες, βακτήρια και έντοµα, λόγω της συνεχής ανθοφορίας του και των πλατιών φύλλων του. Τα περισσότερα προβλήµατα παρουσιάζονται κυρίως στην 57

58 περίοδο της σποράς, του φυτρώµατος και γενικότερα στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης του φυτού (Stricker, 1998). Όµως, υπάρχει η κοινή θεώρηση ότι το κενάφ είναι ένα ανθεκτικό φυτό µε χαµηλές απαιτήσεις σε νερό, λιπάσµατα αλλά και φυτοφάρµακα σε σύγκριση µε συµβατικές καλλιέργειες (LeMahiou et al., 1991). Πρόσφατες έρευνες, αναφέρουν ότι η καλλιέργεια του κενάφ µπορεί να αποδώσει ικανοποιητικά µε νέες ολοκληρωµένες τεχνικές που στηρίζονται στην αρχή της αειφορίας. Παρακάτω γίνεται αναφορά και δίδεται µια σύντοµη περιγραφή για τα αποτελέσµατα που προκαλούν οι διάφοροι εχθροί και ασθένειες του κενάφ Σπουδαιότεροι εχθροί και ασθένειες Ζωικοί εχθροί Οι ζωικοί εχθροί του κενάφ είναι ουσιαστικά έντοµα τα οποία µπορούν να προσβάλουν το σπόρο, το υπόγειο τµήµα των φυτών, τους οφθαλµούς και τα στελέχη, τα φύλλα και τα αναπαραγωγικά όργανα. Αυτά που προκαλούν τις µεγαλύτερες ζηµιές στην παραγωγή είναι: Σιδηροσκώληκες: είναι υπόγεια έντοµα, τα οποία τρέφονται µε τον σπόρο και τα βλαστίδια του φυτού. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα την καταστροφή του νεαρού βλαστού. Η καταπολέµηση πραγµατοποιείται µε ανάλογο εντοµοκτόνο κατά µήκος των γραµµών των υπό ανάπτυξη µικρών φυτών του κενάφ (Πασχαλίδης, 1997). Αγροτίδες: πρόκειται για λεπιδόπτερα έντοµα, των οποίων οι προνύµφες τρέφονται από τα µέρη του φυτού κατά την διάρκεια της νύχτας. Κυριαρχούν σε εδάφη πλούσια σε οργανικές ουσίες. Η καταπολέµηση τους πραγµατοποιείται µε ανάλογο εντοµοκτόνο, µε νυχτερινούς ψεκασµούς. Θρίπες: ανήκουν στην τάξη των θυσανόπτερων εντόµων και προσβάλουν κυρίως τα φύλλα των µικρών φυτών του κενάφ. Η καταπολέµηση των θριπών γίνεται µε οργανοφωσφορικά εντοµοκτόνα. Αφίδες (Aphis gossypii): είναι καταστροφικά παρασιτικά έντοµα και αποτελούν σοβαρό εχθρό για πολλές καλλιέργειες. Οι αφίδες βρίσκονται στο κάτω µέρος των φύλλων και προκαλούν υπερπλασίες (όγκους) στα διάφορα όργανα του φυτού. Ο ρυθµός πολλαπλασιασµού των αφίδων είναι ταχύτατος και η αντιµετώπισή τους 58

59 πρέπει να γίνει άµεσα. Η καταπολέµηση πραγµατοποιείται µε χηµικά µέσα (εντοµοκτόνο) είτε µε βιολογικά µέσα (φυσικοί εχθροί αυτών µε άλλα έντοµα). Πράσινο σκουλήκι: η παρουσία του είναι έντονη σε πολλές περιοχές της χώρας µας και προσβάλει πολλές καλλιέργειες όπως το βαµβάκι, τον καπνό και τον αραβόσιτο. Για το κενάφ αποτελεί σηµαντικός εχθρός, αφού επηρεάζει σηµαντικά τις αποδόσεις της καλλιέργειας. Η προσβολή του εστιάζεται κυρίως σε νεαρά φυτά και καταστρέφουν τα φύλλα, τα άνθη και το καρπό. Η καταπολέµηση γίνεται επίσης µε χηµικά µέσα (Πασχαλίδης, 1997). Νηµατώδεις: αποτελεί ένα από τα µεγαλύτερα προβλήµατα που επηρεάζουν την παραγωγή του κενάφ, αλλά και αυτή του βαµβακιού (LeMahiou et al., 1991). Συγκεκριµένα, αναφέρονται νηµατώδεις που προσβάλουν τις ρίζες του φυτού (Meloidogyne spp.). Οι νηµατώδεις είναι πολυκυτταρικοί, µικροσκοπικοί και µορφή σκουληκιού οργανισµοί, οι οποίοι τρέφονται από τους χυµούς των ριζών. Έτσι, τα φυτά εξασθενούν, ενώ τα φύλλα κιτρινίζουν και τελικά πέφτουν. Το φυτό µπορεί να υποστεί σοκ και εάν ο παρασιτισµός είναι µεγάλος φθάνει τελικά στην αποβίωσή του. Οι νηµατώδεις αποτελεί σοβαρό πρόβληµα σε καλά στραγγιζόµενα, αµµώδη εδάφη. Επίσης, ελάχιστες είναι οι ποικιλίες που είναι ανθεκτικές στους νηµατώδεις και συνήθως είναι αυτές που δηµιουργήθηκαν γενετικά τα τελευταία χρόνια (Adegbite et al., 2005). Η καταπολέµησή τους γίνεται µε αµειψισπορά ώστε ο οργανισµός να µη βρει ξενιστή για να τραφεί, οπότε περιορίζεται ή εξαφανίζεται. Η χηµική αντιµετώπιση γίνεται µε απολυµαντικό εδάφους, αλλά το κόστος είναι υψηλό. Ένας άλλος τρόπος καταπολέµησης είναι µε γενετικά µέσα, δηλαδή µε την δηµιουργία ανθεκτικών ποικιλιών στους νηµατώδεις. Η ποικιλία «SF 459» αναφέρθηκε ως ποικιλία ανθεκτική σε αυτόν τον σοβαρό εχθρό του κενάφ (Stricker, 1998). Ασθένειες Οι ζηµιές από τις ασθένειες µπορεί να αφορούν στην µείωση της απόδοσης, την υποβάθµιση της ποιότητας, την σµίκρυνση του χρόνου διατήρησης των προϊόντων και την αύξηση της ευπάθειας αυτών. Οι ασθένειες προκαλούνται από διάφορα αίτια, όπως από ιούς, βακτήρια, µύκητες κ.α. Μια παγκόσµια ανασκόπηση των µυκήτων που επηρεάζουν το κενάφ, αναφέρεται στο εγχειρίδιο για τα ενεργειακά φυτά του Duke (1983) και µερικοί από αυτούς είναι: 59

60 Acrostalagmus sp., Aecidium garckeanum, Alternaria diant hi, A. gossypina, A. tenuis, Anthromocopsis sp., Ascochyta hibisci-cannabini, Aspergillus glaucus, A. niger, Botrytis cinerea κ.α. Τα είδη των βακτηριών που ακολουθούν είναι επίσης γνωστά για την προβολή τους στο κενάφ και είναι τα εξής: Agrobacterium tumefaciens και Bacterium hibisci. Η σηµαντικότερη ασθένεια του κενάφ είναι η ριζοκτονίαση, η οποία αναφέρθηκε για πρώτη φορά στην Αµερική το 1950 (Stricker, 1998). Πρόκειται για µια σοβαρή φυτονόσο η οποία εκδηλώνεται στο πρώτο στάδιο της ανάπτυξης και προκαλεί αποσύνθεση των ιστών της ρίζας ή ακόµη και του σπόρου. Τα προσβεβληµένα φυτά παρουσιάζουν συµπτώµατα βαθµιαίας εξασθένησης και τελικά µαραίνονται, ως αποτέλεσµα της έλλειψης νερού και θρεπτικών στοιχείων. Η ριζοκτονίαση προκαλείται από την παρουσία µύκητα του είδους Rhizoctonia solani (Duke, 1983), ο οποίος ευνοείται από χαµηλή θερµοκρασία και υψηλή εδαφική υγρασία. Η καταπολέµηση µπορεί να γίνει µε καλλιεργητικά µέσα, όπως µε την καταστροφή των υπολειµµάτων, µε αµειψισπορά και όψιµη σπορά. Οι γενετιστές του USDA, δηµιούργησαν επιτυχώς ποικιλίες που είναι η ανθεκτικότητά τους είναι ιδιαίτερα αυξηµένη στην ριζοκτονίαση. Τέτοιες ποικιλίες είναι αναµφισβήτητα οι ποικιλίες «Everglades» και «Tainung» (LeMahiou et al., 1991) Έλεγχος ζιζανίων Ο ρυθµός ανάπτυξης του κενάφ είναι αρκετά µεγάλος και βιολογικός του κύκλος ολοκληρώνεται σε ηµέρες (FAO, 1961; Adegbite et al., 2005 ). Η γρήγορη ανάπτυξη έχει ως αποτέλεσµα να αντιµετωπίζει ικανοποιητικά τα ζιζάνια. Συχνά, ο έλεγχος ζιζανίων είναι αναγκαίος στα αρχικά στάδια ανάπτυξης. Ερευνητές αναφέρουν ότι το κενάφ είναι καλός ανταγωνιστής έναντι των ζιζανίων, όταν το µέγεθος του φυτού είναι τέτοιο ώστε να δηµιουργεί ίσκιο στο έδαφος και να µην τα αφήνει να αναπτυχθούν. Τα ζιζάνια µπορούν να µειώσουν την παραγωγή αρκετά, γι αυτό ο έλεγχος αυτών θεωρείται απαραίτητος. Η διεθνείς βιβλιογραφία, αναφέρει µείωση της απόδοσης της παραγωγής κατά µέσο όρο 1,0 τόνο βιοµάζας ανά εκτάριο. Σε έρευνα διάρκειας τριών χρόνων στη Νεµπράσκα, σηµειώθηκε µείωση της 60

61 παραγωγής κατά 69%, ενώ συνάµα παρατηρήθηκε µείωση του ύψους και της διαµέτρου των βλαστών (Webber et al., 2002). Αρχικά, χρησιµοποιήθηκαν αρκετά προφυτρωτικά για την καταπολέµηση των ζιζανίων και µερικά από αυτά ήταν τοξικά και µείωναν και τον πληθυσµό του κενάφ. Η τριφλοθραρίνη (Trifluralin) έχει εδραιωθεί ως ένα αποτελεσµατικό ζιζανιοκτόνο που µπορεί να καταστρέψει αρκετά είδη ζιζανίων, ενώ το κενάφ παρουσιάζει αρκετή ανθεκτικότητα. Η ποσότητα εφαρµογής είναι καθοριστική, αφού προκαλεί σύµφωνα µε µελέτες (σε ποσότητα 6,7 κιλά ανά εκτάριο) τοξικότητα και µείωση στην αύξηση του κενάφ (Webber et al., 2002). Για τα ελληνικά δεδοµένα συνίσταται δόση 3,5 κιλά ανά εκτάριο. (Αρχοντούλης, προσωπική επικοινωνία). Γενικά, τα ζιζάνια πρέπει να αντιµετωπίζονται έγκαιρα, επειδή συναγωνίζονται έντονα την καλλιέργεια του κενάφ. Εκτός από τα ζιζανιοκτόνα, η καταπολέµηση µπορεί να πραγµατοποιεί µε µηχανικά µέσα (σκαλίσµατα), ειδικά σε περιοχές ψυχρές όπου καθυστερεί το φύτρωµα του σπόρου (LeMahiou et al., 1991) Συγκοµιδή Η συγκοµιδή του κενάφ είναι µια µη καλά ερευνηµένη σε βάθος διαδικασία και συνεχίζει να είναι σηµαντική απαίτηση για την εµπορευµατοποίηση του φυτού. Οι µέθοδοι συγκοµιδής είχαν και έχουν ακόµη άµεση σχέση µε την περιοχή παραγωγής, την διαθεσιµότητα εξοπλισµού, της µεθόδου επεξεργασίας και την τελική χρήση του. Για χιλιάδες χρόνια, η συγκοµιδή του κενάφ γινόταν µε τα χέρια. Η κοπή πραγµατοποιούνταν λίγο πριν την ανθοφορία µε απλά κοπτικά εργαλεία. Η διαβροχή των στελεχών του φυτού ήταν η διαδικασία της επεξεργασίας, που πραγµατοποιούταν µε την βοήθεια της υγρασίας και των βακτηρίων για την αποµάκρυνση του εσωτερικού φλοιού. Ολόκληρος ο βλαστός περνούσε από µια φυσική επεξεργασία (τοποθέτηση σε µικρές λίµνες και κανάλια) και µε δραστηριοποίηση των µικροοργανισµών (µύκητες και βακτήρια), ο διαχωρισµός επιταχυνόταν σε σηµαντικό βαθµό. Το µούλιασµα των βλαστών διαρκούσε 5-22 ηµέρες. Αναφέρεται ότι η διαδικασία αυτή της διαβροχής ήταν περισσότερο αποδοτική, όταν τα φυτά µετά την συγκοµιδή αφήνονταν για µερική ξήρανση 24 έως 48 ώρες, διευκολύνοντας έτσι την αποφλίωση του κενάφ. Η ευκολία του διαχωρισµού του εξωτερικού φλοιού από 61

62 τον εσωτερικό, οφείλεται και στην διαχωριστική µεµβράνη που βρίσκεται µεταξύ τους (Webber et al., 2002). Οι ιστοί του εξωτερικού φλοιού χρησιµοποιούνται για την µεταφορά πρωτεϊνών (προϊόντα της φωτοσύνθεσης), ενώ τα ξυλώδη αγγεία του εσωτερικού φλοιού τροφοδοτούν µε νερό όλο το φυτό. Κατά την ωρίµανση, µετατρέπονται σε ίνες αρίστης και χαµηλής ποιότητας αντίστοιχα. Το ποσοστό των ινών σε ξηρά στελέχη ανέρχεται σε 33% και 39%, στις ποικιλίες «Everglades 41» και «Tainung 2» αντίστοιχα (Fernando et al., 2003). Η αποφλίωση έχει άµεση σχέση µε τις υπάρχουσες συνθήκες και πρακτικές. Σύµφωνα µε τον Dempsey (1975), ιδανική θερµοκρασία είναι περίπου 34 ο C, διάρκεια διαβροχής 70 ώρες για ξηρά στελέχη και 29 ώρες για σχετικά υγρά στελέχη. Για αυτό και η κατάλληλη υγρασία του φυτού, δηλαδή η κατάλληλη επιλογή του χρόνου για την συγκοµιδή επηρεάζει σηµαντικά την επεξεργασία της αποφλίωσης του βλαστού. Αν και η παραπάνω µέθοδος χρησιµοποιείται ακόµη σε πολλά µέρη του κόσµου, νέες τεχνικές έχουν µελετηθεί, αναπτυχθεί και παρέχουν τα µέσα να παραχθούν ίνες µε µεγαλύτερη χηµική και φυσική οµοιοµορφία. Η επιλογή της εποχής της συγκοµιδής είναι πολύ σηµαντική και πραγµατοποιείται όταν το φυτό ωριµάσει εµπορικά. Η ωρίµανση αυτή έχει άµεση σχέση µε τα καλύτερα τεχνολογικά χαρακτηριστικά της ίνας, που είναι η ευλυγισία, η αντοχή και η ελαστικότητά της. Ειδικότερα, για την εξασφάλιση της απόδοσης και της ποιότητας, το κενάφ συγκοµίζεται µετά την πτώση των φύλλων και σε υγρασία περίπου 60%. Η παραµονή του κενάφ στο αγρό µέχρι την πτώση των φύλλων, εξασφαλίζει την επιστροφή στοιχείων, κυρίως αζώτου και φωσφόρου, πίσω στο έδαφος. Έχει αποδειχθεί πειραµατικά, ότι η µεγαλύτερη απόδοση σε βιοµάζα σηµειώθηκε σε 108 ηµέρες µετά την σπορά για τις περιοχές της Ισπανίας (Fernando et al., 2003). Για να ανταποκριθεί στις σύγχρονες ανάγκες επεξεργασίας είτε ως πρώτη ύλη χαρτοπολτού είτε ως στερεό καύσιµο, η εποχή της συγκοµιδής του κενάφ πρέπει χαρακτηρίζεται από χαµηλά ποσοστά σε ανόργανη ύλη και υγρασία. Η ποιότητα της βιοµάζας σχετίζεται µε την σύνθεσή της και αλλάζει ανάλογα µε την περιεκτικότητα σε άζωτο, φώσφορο, την οργανική ουσία και την υγρασία. Οι παραπάνω περιεκτικότητες σε σχέση µε την θερµογόνο δύναµη που µπορεί να προσφέρει, δεν επηρεάστηκε σηµαντικά από τις διαφορετικές εποχές συγκοµιδής (αρχές Νοεµβρίου και Ιανουαρίου). Όµως τα χαµηλότερα ποσοστά υγρασίας βρέθηκαν σε 192 ηµέρες 62

63 µετά την σπορά. Έτσι, εκτιµάται ότι καλύτερη περίοδος συγκοµιδής είναι οι πρώτες ηµέρες του Ιανουαρίου, στις συγκεκριµένες εδαφοκλιµατικές συνθήκες της Ισπανίας (Fernando et al., 2003). Το USDA, πανεπιστήµια αλλά και ιδιωτικές εταιρίες ανέπτυξαν µια σειρά από συλλεκτικές µηχανές (Taylor et al., 1995). Οι µηχανές αυτές εκτελούν τις εξής εργασίες κατά σειρά : συγκοµίζουν, αποµακρύνουν τα φύλλα και την κορυφή του φυτού, αποφλοιώνουν το στέλεχος και τέλος δεµατοποιούν πλέον τις επεξεργασµένες λωρίδες του εξωτερικού φλοιού του κενάφ. Η τεχνολογία ανέπτυξε τις µηχανές αυτές και το περιεχόµενο του εσωτερικού φλοιού συλλέγεται πλέον και αυτό. Τα πλεονεκτήµατα των εκµηχανοποίησης της συγκοµιδής του κενάφ είναι εµφανή, αφού εξασφαλίζει αποδοτικότητα, σταθερότητα της παραγωγής, ασφάλεια και αποτελεσµατικό διαχωρισµό του φλοιού. Η παραγωγικότητα σε ξηρό εξωτερικό φλοιό έφτανε τα 45 κιλά ανά ώρα (Duke, 1983). Λίγες δεκαετίες πριν, η αναγνώριση του κενάφ ως άριστη πηγή κυτταρίνης για την παραγωγή χαρτιού και άλλων προϊόντων περιόρισε τις µηχανές διαχωρισµού του κενάφ, επειδή πλέον ολόκληρο το στέλεχος χρησιµοποιείται για την επεξεργασία. Οι ερευνητές και η βιοµηχανία στηρίζεται σε υπάρχουσες συλλεκτικές (κυρίως του αραβόσιτου) και επικεντρώνεται στην τροποποίηση αυτών. Με την βοήθεια ειδικού µηχανισµού κοπής, το φυτό αποκόπτεται, αποµακρύνεται το φύλλωµα και αφήνεται σε σωρούς στον αγρό για µερική ξήρανση του έως και δύο εβδοµάδες (Stricker, 1998). Έπειτα, συλλέγεται και µεταφέρεται σε πλατφόρµες είτε ολόκληρα είτε σε τεµαχισµένα τµήµατα µήκους 30 εκατοστών. Μια σχετική µελέτη αναφέρει την µετατροπή µια συλλεκτικής µηχανής ζαχαρότευτλων. Για την κοπή των στελεχών αναπτύχθηκε ειδικό σύστηµα κοπής για την οµαλή ροή του φυτού αλλά και την κοπή αυτών, σε τεµάχια των 22 εκατοστών. Επίσης εκτιµήθηκε η ικανότητας χωρητικότητας, η οποία κυµάνθηκε από 6,6-13,9 εκτάρια την ώρα (Kobayashi et al., 2003). 63

64 Εικόνα 2. Η ροή του κενάφ σε συλλεκτική µηχανή ζαχαρότευτλων. Πηγή: (Kobayashi et al., 2003). Η συγκοµιδή µπορεί να πραγµατοποιηθεί µε συµβατικές συλλεκτικές και χορτοδετικές µηχανές. Το κενάφ, αφού τεµαχιστεί, µπορεί να δεµατοποιηθεί σε κυλινδρικά δέµατα µεγάλης πυκνότητας για χορτονοµή ή ως πρώτη ύλη για περαιτέρω επεξεργασία (Webber et al., 2002). Η πρώιµη συγκοµιδή του κενάφ, δηλαδή κοπή και συλλογή πράσινων βλαστών παρουσιάζει πλεονεκτήµατα τα οποία είναι: Αποφυγή των απωλειών που συµβαίνουν σε µια υπερώριµη λόγω αντίξοων συνθηκών (παγετός) ή άλλους εχθρούς και ασθένειες. Μικρή σε χρόνο χρήση γης, ενώ η καθυστέρηση της συγκοµιδής καταλαµβάνει επιπλέον δυο και τρεις µήνες τον αγρό. Μέρος του υγρού παρεγχύµατος µπορεί να αποδοθεί πίσω στον αγρό, το οποίο είναι πλούσιο σε θρεπτικά στοιχεία. Τα φύλλα µπορούν να συλλεχθούν για χορτονοµή. Παραγωγή άλλων προϊόντων από τα φύλλα και το παρέγχυµα. Η συγκοµιδή ξηρών στελεχών πλεονεκτεί: Η αποθήκευση είναι ευκολότερη και η επεξεργασία του για χαρτοπολτό διευκολύνεται από την χαµηλή περιεκτικότητα σε οργανικές ουσίες. Ευκολία στην διαχείριση της συγκοµιδής, αφού µπορεί χρονικά να σχεδιαστεί. Το προϊόν είναι έτοιµο προς πώληση, χωρίς να χρειάζεται ξήρανση. Για τα ελληνικά δεδοµένα, η συγκοµιδή συνίσταται να γίνεται κατά τις 15 Οκτωβρίου, η οποία συµπίπτει µε την περίοδο της ανθοφορίας και ταυτόχρονα µε το 64

65 µέγιστο βάρος σε ξηρή ουσία που φθάνει τους 2 τόνους ανά εκτάριο (Archontoulis, 2006) Αποθήκευση Τα προϊόντα της φυτικής παραγωγής δεν καταναλώνονται όλα αµέσως µετά την συγκοµιδή αλλά µέρος αυτών αποθηκεύονται. Η αποθήκευση του κενάφ, όπως κάθε προϊόν απαιτεί κάλυψη από καιρικές αντιξοότητες, προστασία από εχθρούς και ασθένειες, κατάλληλη θερµοκρασία, υγρασία και αερισµό. Συγκεκριµένα, η υγρασία σε δέµατα φλοιού του κενάφ δεν θα πρέπει να υπερβαίνει υγρασία πάνω από 20%, γιατί υπάρχει κίνδυνος να εκδηλωθούν διεργασίες αποσύνθεσης. Επίσης σε χαµηλή υγρασία 7-8%, ο φλοιός γίνεται εύθραυστος και συνεπώς χάνει την ποιότητά του. Η άριστη υγρασία του κυµαίνεται περίπου σε 14%. Η αποθήκευση ολόκληρων των βλαστών του κενάφ είναι παρόµοιος µε αυτόν του βαµβακιού. Η υγρασία έχει καθοριστικό ρόλο για το είδος επεξεργασίας που θα ακολουθήσει. Για την παραγωγή στερεού καυσίµου (pellets), το κενάφ πρέπει να έχει ήδη χαµηλά έως και µηδενικά ποσοστά υγρασίας, ώστε να µην είναι αναγκαία η ξήρανση του. Για την παρασκευή χαρτοπολτού η υγρασία πρέπει να είναι σε ανεκτά επίπεδα, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ώστε να εξασφαλιστούν οι ιδιότητες της ίνας. Αν η θρυµµατισµένη βιοµάζα είναι ιδιαίτερα υγρή, τότε υπάρχει κίνδυνος η θερµοκρασίας της να ανέβει ταχύτατα λόγω έντονης ανάπτυξης µικροβιακής δραστηριότητας και να αποσυντεθεί. Αυτό οδηγεί σε απώλεια ξηρής ουσίας, απώλεια ενεργειακού περιεχοµένου, κίνδυνο για την δηµόσια υγεία µε την διασπορά µικροοργανισµών και κίνδυνο πυρκαγιάς. Στην περίπτωση της σποροπαραγωγής, η αποθήκευση του συγκοµιζοµένου σπόρου απαιτεί ειδικές συνθήκες. Ο σπόρος του κενάφ, έχει υψηλή περιεκτικότητα σε έλαιο και η βιωσιµότητα του µειώνεται όταν αποθηκεύεται σε υψηλή σχετική υγρασία και θερµοκρασίες. Η βιωσιµότητα του σπόρου σε ιδανικές συνθήκες µπορεί να φθάσει τα 5,5 έτη αποθήκευσης (Webber et al., 2002). Η αποθήκευση του υλικού µπορεί να γίνει είτε στην ίδια την φυτεία είτε σε κάποιο σηµείο του αγροκτήµατος ή και στην µονάδα επεξεργασίας. Οι εγκαταστάσεις αποθήκευσης πρέπει να είναι ανάλογες µε την ποσότητα του υλικού, τον τύπο της αποθήκευσης και την πρόσβαση των οχηµάτων. Η βιοµάζα µπορεί να αποθηκευτεί σε 65

66 µορφή ψιλοτεµαχισµένου υλικού, µπάλας, δεµατιού ή συσσωµατώµατος (pellets). Συνήθως απλές εσωτερικές εγκαταστάσεις και κάλυψη µε πλαστικό υλικό αρκούν για την σωστή αποθήκευση και την αποφυγή αυξοµειώσεων της θερµοκρασίας Αποδόσεις Το κενάφ (Hibiscus Canabinus L.) είναι ένα από τα πλέον υποσχόµενα καλλιεργούµενα φυτικά είδη που προορίζεται να αξιοποιηθεί για την παραγωγή βιοµάζας σε ευρωπαϊκό επίπεδο. Ήδη, έχει αναφερθεί η παραγωγή της υπέργειας βιοµάζας του κενάφ. Συνοπτικά καταγράφονται και παρουσιάζονται οι αποδόσεις του κενάφ σε διάφορες χώρες, έχοντας έτσι διαφορετικά εδαφοκλιµατικά δεδοµένα αλλά και καλλιεργητικές τεχνικές. Σε µεσογειακές συνθήκες (450 χιλιοστά βροχής), το κενάφ είναι φυτό χαµηλών εισροών ( χιλιοστά αρδευτικού νερού και κιλά αζώτου ανά εκτάριο) και αποδίδει κατά µέσο όρο 26 τόνους ξηρής ουσίας ανά εκτάριο (Alexopoulou et al., 2004). Ο Duke (1983) δίνει το ύψος της παραγωγής σε διάφορες χώρες του κόσµου. Στην Ινδία η παραγωγή κυµαίνεται σε 0,9-1,8 τόνους ξ.β. ανά εκτάριο. Στην Κούβα πάνω από 2,7 τόνους ξ.β. ανά εκτάριο. Στην Τυνησία από 0,8-3,6 τόνους ξ.β. ανά εκτάριο. Η παγκόσµια παραγωγή του κενάφ, προσδιορίζεται γεωγραφικά στις περιοχές της Ταϊλάνδης, της Ινδίας, της Κίνας, της Ρωσίας και του Πακιστάν. Στην Αµερική, οι Webber and Bledsoe (2002) αναφέρει ότι οι ποικιλίες «Everglades 41» και «Tainung 2» µπορούν να αποδώσουν από τόνους ξ.β. ανά εκτάριο. Τονίζει ακόµη ότι το ύψος της παραγωγής εξαρτάται άµεσα από τις καλλιεργητικές τεχνικές, όπως η απαιτούµενη άρδευση και λίπανση. Ο Nielsen (1999), επισηµαίνει επίσης ότι η απόδοση αλλά και το ποσοστό των ινών αυξάνεται µε την αύξηση του επιπέδου της άρδευσης. Με 500 χιλιοστά επιπλέον τεχνητής βροχής η φυσική ίνα υπάρχει σε 279 γραµµάρια ανά κιλό ξηρής ουσίας. Στην Ευρώπη, και συγκεκριµένα στο Monte de Caparica της Πορτογαλίας, οι Fernado et al. (2003) πραγµατοποίησαν πειράµατα µε δύο ποικιλίες του κενάφ, σε διαφορετικά επίπεδα λίπανσης, άρδευσης, πυκνότητας φύτευσης και διαφορετική εποχή σποράς. Από τα αποτελέσµατα τους προέκυψε ότι η απόδοση και η ποιότητα βιοµάζας επηρεάστηκε από την ηµεροµηνία σποράς αλλά όχι από την πυκνότητα της 66

67 φυτείας. Οι αποδόσεις ήταν σχετικά µικρές και κυµανθήκαν έως 6,3 τόνους ξ.β. ανά εκτάριο. Παράλληλα, στην Ισπανία, οι πειραµατικές έρευνες των de Andres et al (2003) έγιναν σε δύο περιοχές. Τα αποτελέσµατα έδειξαν ότι η περιοχή Guadajira ήταν παραγωγικότερη µε 27,9 τόνους ξ.β. ανά εκτάριο, σε σχέση µε την περιοχή Alcala de Henares που είχε απόδοση 9,2 τόνους ξ.β. ανά εκτάριο. Οι αποδόσεις αυτές είναι από πρώιµες ποικιλίες. Οι Sortino et al (2001) κατά την διεξαγωγή πειραµάτων στην περιοχή Enna Caranelo της Σικελίας, αναφέρουν ότι η απόδοση έφθασε σε 27 τόνους ξ.β. ανά εκτάριο και 3,2 τόνους σπόρους ανά εκτάριο. Παράλληλα, στην περιοχή Gardiano της Ιταλίας οι Di Virgilio et al (2003), διαπιστώνουν ότι η απόδοση εξαρτάται από το επίπεδο άρδευσης και κυµαίνεται αναλόγως από 11,5-16,5 τόνους ξ.β. ανά εκτάριο. Όσον αφορά σε αποδόσεις της καλλιέργειας στην Ελλάδα, οι Danalatos and Archontoulis (2004), µε πειράµατα αξιόπιστα έχει καταµετρηθεί παραγωγή έως 17,7 τόνους ξ.β. ανά εκτάριο. Η ποικιλία «Tainung 2» υπερείχε σε µικρό βαθµό ως προς την απόδοση σε ξηρή βιοµάζα. 67

68 5. ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ, ΧΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ ΟΦΕΛΗ ΤΗΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ Παλαιότερες χρήσεις Η χρήση του κενάφ στην αρχαία εποχή για την παρασκευή υφασµάτινων προϊόντων, αποδείχθηκε πρόσφατα µέσα από ανακαλύψεις ειδικών κατασκευών φτιαγµένα από το φυτό. Ιστορικά αναφέρεται ως πρώτη χρήση του κενάφ από τους ιθαγενείς Ινδιάνους. Στην Ευρώπη, στα µέσα του 1700, πολλοί Βρετανοί ερευνητές, µελέτησαν τον τρόπο καλλιέργειας και διάδοσής του σε διαφορετικούς τοπικούς πληθυσµούς της Ινδίας. Ο Dempsey αναφέρει ότι η εισαγωγή του κενάφ στην Ευρώπη έγινε περίπου το , γνωστό µε µία από τις πολλές τοπικές ονοµασίες του. Μετά από µια δεκαετία έγινε για πρώτη φορά η ταξινόµηση του φυτού, ενώ το 1958 δηµιουργήθηκε το πρώτο εργοστάσιο παραγωγής σακιών αποκλειστικά από κενάφ. Βιοµηχανικές χρήσεις Η παραγωγή σακιών από κενάφ εξαπλώθηκε σε πολλές χώρες της Ασίας. Στην Αµερική, αναζητούσε νέες πηγές ίνας για την παραγωγή σακιών και άλλων εξαρτηµάτων για τον εξοπλισµό του στρατού. Μετά το τέλος του δευτέρου παγκοσµίου πολέµου, εγκατέλειψαν τις έρευνες για το κενάφ. Πρόσφατα άρχισαν και πάλι να ανακαλύπτουν νέες χρήσεις για το κενάφ και τα παράγωγά του. Επεξεργασία Τα στάδια της επεξεργασίας και διαχωρισµού του εξωτερικού φλοιού του κενάφ µε την σηµερινή τεχνολογία είναι: Συλλογή- εµατοποίηση: µε συµβατική συλλεκτική µηχανή το κενάφ συγκοµίζεται και µεταφέρεται στο κοντινότερο σταθµό επεξεργασίας. Επιθυµητή απόσταση είναι περίπου σε ακτίνα χιλιοµέτρων. Για την οµαλή και σταθερή επεξεργασία του σταθµού επεξεργασίας απαιτούνται 1000 εκτάρια καλλιέργειας και περίπου 50 άτοµα προσωπικό εργασίας. 68

69 Ανάλυση φυτού: επιδιώκονται τα καλύτερα τεχνολογικά χαρακτηριστικά µε κατάλληλες µετρήσεις (ποιότητα, βάρος, υγρασία). Έπειτα, τα δέµατα του κενάφ αποθηκεύονται. Τροφοδοσία: Τα δέµατα του κενάφ ανοίγονται, τοποθετούνται σε ιµάντες µεταφοράς και το υλικό προωθείται στο σύστηµα τροφοδοσίας. Καθαρισµός: το κενάφ καθαρίζεται από τη σκόνη και άλλες φυτικές προσµίξεις. ιαχωρισµός: το κενάφ περνά από διάφορες αποφλοιωτές και µετρητικές συσκευές. Έξοδος: οι ίνες του φλοιού, συµπιέζονται σε µπάλες και αποθηκεύονται Νέες χρήσεις της καλλιέργειας Το κενάφ, έχει ένα µοναδικό συνδυασµό ινών µικρού και µεγάλου µήκους, που µπορεί να εξασφαλίσει µια ποικίλη παραγωγή προϊόντων χαρτιού και µονωτικών. Πρόσφατα, οι ερευνητές δοκίµασαν διάφορες τεχνικές παραγωγής χαρτοπολτού, µε σκοπό να διαπιστώσουν την ικανότητα του κενάφ να µετατραπεί σε κάθε είδους χρήση χαρτιού. Η διάδοση του κενάφ για την παραγωγή δηµοσιογραφικού χαρτιού διευρύνεται συνεχώς (Taylor, 1995). Η κορυφή του βλαστού του κενάφ δεν χρησιµοποιείται για πολτοποίηση. Όµως, το τµήµα αυτό χρησιµοποιείται ως χορτονοµή, εάν κατά την συγκοµιδή µπορεί να συλλεχθεί ξεχωριστά. Με υψηλό ποσοστό σε πρωτεΐνη (πάνω από 20%), αποτελεί ικανοποιητική διατροφική αξία για την κτηνοτροφία. Σε πολλές περιοχές, τα πάνω φύλλα και οι τρυφεροί βλαστοί του κενάφ, ήταν µέρος της διατροφής και του ανθρώπου (LeMahieu et al., 1991). Οι χρήσεις του κενάφ επεκτείνονται µε την ανάπτυξη της τεχνολογίας και ο καταναλωτής µπορεί να βρει προϊόντα µε βάση το κενάφ. Είδη χαλιών, µονωτικών, πλαστικών και κάθε είδους χαρτιού. Οι ίνες µπορούν να αντικαταστήσουν το fiberglass για την κατασκευή πάνελ. Ακόµη, το παράγωγο από την επεξεργασία πολτοποίησης, µπορεί να χρησιµοποιηθεί πλέον ως λίπασµα αφού περιέχει 22% άζωτο (ARS, 2004). Στην συνέχεια, αναφέρονται και αναλύονται τα χαρακτηριστικά των βασικότερων ενεργειακών και µη ενεργειακών προϊόντων του κενάφ. 69

70 5.2. Παραγωγή µη ενεργειακών προϊόντων Παραγωγή χαρτιού Ολόκληρο το στέλεχος του κενάφ µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την παρασκευή του χαρτοπολτού. Η επεξεργασία πραγµατοποιείται µε διάφορες διαδικασίες, όπως η µέθοδος Kraft και άλλοι χηµικοµηχανικοί, θερµοµηχανικοί και µηχανικοί µέθοδοι. Ο χαρτοπολτός αυτός επεξεργάστηκε και έδωσε ικανοποιητικής ποιότητας χαρτί για χρήσεις σε εφηµερίδες, διαφηµιστικά έντυπα, συσκευασίες, γκραβούρες και χαρτί εκτυπώσεως. Για δηµιουργία αρίστης ποιότητας χαρτιού, επεξεργάζεται µόνο ο φλοιός του κενάφ. Οι ιδιότητες του πολτού αυτού µπορούν να συγκριθούν µε εκείνου που παράγεται από µαλακό ξύλο, έχοντας παρόµοια ελαστικότητα και µεγαλύτερη ανθεκτικότητα. Ο χαρτοπολτός από τον εξωτερικό φλοιό απαιτεί λιγότερα χηµικά και ενέργεια σε σχέση µε τον χαρτοπολτό από ξύλο (Webber et al., 2002). Ακόµη, ο ξυλώδης εσωτερικός φλοιός µπορεί να υποστεί χηµική επεξεργασία για την παραγωγή χαρτοπολτού χαµηλής ποιότητας. Χαρακτηρίζεται από χαµηλή ελαστικότητα, αλλά µεγαλύτερη ανθεκτικότητα. Όλα τα παραπάνω αποδεικνύονται και από µια πρόσφατη ελληνική έρευνα, στην οποία µελετήθηκαν οι διαστάσεις της ίνας, το ποσοστό της λιγνίνης και της κυτταρίνης καθώς και η καταλληλότητα για την παραγωγή χαρτιού. Το κενάφ και το καλάµι έδωσαν καλής ποιότητας ίνες, σε σχέση µε το βαµβάκι, τον µίσχανθο και το switchgrass, την ελιά και την αµυγδαλιά. Ακόµη από την χηµική ανάλυση όλων των φυτών που εξετάστηκαν, το κενάφ περιέχει σε µεγαλύτερα επίπεδα την a-cellulose (κυτταρίνη) περίπου 40% και το µικρότερο ποσοστό λιγνίνης που κυµαίνεται σε λιγότερο από 30%. Αυτό σηµαίνει όπως επισηµαίνεται παρακάτω µικρότερο χρόνο και συνεπώς και κόστος επεξεργασίας του χαρτοπολτού (Ververis et al., 2003). Η παρασκευή χαρτοπολτού από κενάφ, επικεντρώνεται κυρίως στην Ιαπωνία και την Αµερική. Η πολτοποίηση γίνεται συνήθως σε µικρούς µύλους, λόγω της περιορισµένης ποσότητας σε πρώτη ύλη. Η περιεκτικότητα σε εξωτερικό φλοιό κυµαίνεται σε 80% και σε εσωτερικό φλοιό 20%. Η υγρασία είναι περίπου 10%. Η επεξεργασία γίνεται συνήθως µε την µέθοδο Kraft. Αµέσως µετά ακολουθεί η λεύκανση µετά την χρήση υπεροξειδίου του υδρογόνου (H 2 O 2 ). Η διεργασία αυτή 70

71 δίνει καλά επίπεδα λεύκανσης σύµφωνα µε τις απαιτήσεις της αγοράς (Ahmed et al., 1998). Μετά την ολοκλήρωση της παρασκευής του χαρτοπολτού, το σύνηθες προϊόν που παράγεται είναι συνήθως χαρτί εκτύπωσης. Οι τεχνικές απαιτήσεις του χαρτιού είναι λεύκανση επιπέδου ISO 72, διαφάνεια 95+ και αντοχή επιφανείας επιπέδου 14. Οι τιµές αυτές επιτυγχάνονται από το χαρτί φτιαγµένο από κενάφ, ενώ επιπλέον η διαδικασία δεν περιλαµβάνει επεξεργασία µε προσθήκη χλωρίου, όπως γίνεται στην λεύκανση συµβατικού χαρτοπολτού (Rymsza, 1998). Σηµαντικό είναι ότι µπορεί να γίνει ανακύκλωση του χαρτιού από κενάφ, χωρίς ιδιαίτερες δυσκολίες, ενώ οι ιδιότητες του χαρτιού παραµένουν αναλλοίωτες και στην επόµενη γενεά χαρτιού Παραγωγή µοριοσανίδων Η έρευνα σχετικά µε την χρήση των στελεχών του κενάφ είναι περιορισµένη και λίγες εταιρίες κατασκευάζουν µοριοσανίδες, συνήθως µε αναλογία 92% ίνες και 8% από εσωτερικό φλοιό. Τα χαρακτηριστικά τους ικανοποιούν τα καθορισµένα επίπεδα ασφαλείας και αντοχής. Η µηχανική αντοχή αυξήθηκε περισσότερο, όταν συνδυάστηκαν µε πολυµερή. Οι ίνες του κενάφ µπορούν ακόµη να αντικαταστήσουν τις ίνες υάλου (fiberglass), αυξάνοντας την αντοχή του τελικού προϊόντος. Οι ικανοποιητικές ιδιότητες αυτών των µοριοσανίδων επηρεάζονται από την υγροσκοπικότητα. Σε περιπτώσεις όπου ο παράγοντας υγρασία δεν παίζει σηµαντικό ρόλο, οι ίνες του κενάφ ως συστατικό των µοριοσανίδων αποτελεί αποτελεσµατική λύση. Σε σχετική έρευνα για την κατασκευή µοριοσανίδων προσδιορίστηκε η αναλογία των ινών µε τεµαχίδια από τον εσωτερικό φλοιό του κενάφ. Τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά αντοχής και κάµψης ήταν ικανοποιητικά όταν το ποσοστό των ινών κυµάνθηκε πάνω από 50% (Grigoriou et al 2000). Για χώρες µε µεγάλο έλλειµµα σε ξυλεία, όπως η Ελλάδα, είναι οικονοµικά σηµαντική η χρήση άλλων πηγών κυτταρίνης εκτός του ξύλου για την αντικατάσταση ή τον συνδυασµό του τελευταίου για την κατασκευή µοριοσανίδων. Η χρήση των στελεχών του κενάφ στο τοµέα αυτό κρίνεται απαραίτητη, έχοντας υπόψη ότι οι ανάγκες της χώρας σε ξυλεία προσδιορίζονται περίπου σε τόνους ανά έτος. 71

72 Παραγωγή σύνθετων πλαστικών και µονωτικών Νέες έρευνες αναπτυχθήκαν σχετικά µε την χρήση του κενάφ ως ενισχυτικό υλικό για την κατασκευή πλαστικών. Οι ίνες του κενάφ µπορούν να αναµειχθούν µε πλαστικό και να δηµιουργηθούν υλικά µε νέες ιδιότητες, χρησιµοποιώντας την µέθοδο του θερµοπρεσαρίσµατος (injection-molding). Οι ιδιότητες και η χηµική σύσταση των στελεχών του κενάφ εξασφαλίζουν την εφαρµογή τους ως ενδιάµεσο υλικό σε πλαστικά. Το USDA-ARS πραγµατοποίησε πειράµατα και µετρήσεις και έδειξε ότι τι κενάφ µπορεί να αντικαταστήσει τα υπολείµµατα και τα πριονίδια του ξύλου. Η αντοχή στις καταπονήσεις (π.χ. κάµψη, θλίψη, διάτµηση) διαπιστώθηκε ότι σε πλαστικά µε 40% ίνες κενάφ ήταν µεγαλύτερη από αυτά µε ξύλο. Ενώ η ελαστικότητα ήταν υψηλότερη, παρατηρήθηκε χαµηλή απόδοση σε εφελκυσµό και γι αυτό δε προτείνεται σε συστήµατα υψηλής καταπόνησης σε εφελκυσµό. Η εξαιρετική ικανότητα απορρόφησης του κενάφ έδωσε την ευκαιρία για την δηµιουργία, θερµοµονωτικών και ηχοµονωτικών υλικών. Ειδικότερα ο εσωτερικός φλοιός χαρακτηρίζεται και από µεγάλη απορροφητικότητα υγρών µε ικανότητα απορρόφησης τέσσερις φορές µεγαλύτερη από το βάρος του. Τα µονωτικά υλικά κατασκευάζονται µε συνδυασµό άλλων ινών ή από πολυεστέρα και αναλόγως τα ποσοστά συµµετοχής καθορίζονται και τα φυσικό-µηχανικά χαρακτηριστικά, όπως η ηχητική και θερµική αγωγιµότητα (Webber et al., 2002) Παραγωγή ενεργειακών προϊόντων Παραγωγή συσσωµατωµάτων (pellets) Παρόλο που η βιοµάζα είναι µια σηµαντική πηγή ανανεώσιµης ενέργειας, δεν αποτελεί πολύ καλό καύσιµο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το περισσότερο από το 70% του όγκου της είναι συνήθως αέρας και νεκρός όγκος. Αυτή η χαµηλή πυκνότητα ενέργειας ανά µονάδα όγκου της βιοµάζας, δυσχεραίνει τόσο τη συλλογή όσο τη µεταφορά, την αποθήκευση και τη χρήση της. Για τη βελτίωση του ενεργειακού περιεχόµενου ανά µονάδα όγκου της βιοµάζας, χρησιµοποιείται στις µέρες µας η µέθοδος της µηχανικής αύξησης της πυκνότητάς της ( densification ). Η αύξηση της πυκνότητας της βιοµάζας είναι µια νέα διαδικασία κατά τη οποία µε τη χρήση υψηλών πιέσεων συµπιέζεται η βιοµάζα σε µικρά συσσωµατώµατα κοινώς 72

73 pellets (χρησιµοποιώντας συνεχούς τροφοδοσίας µηχανήµατα), σε µπάλες (χρησιµοποιώντας µηχανές δεσίµατος) καθώς και σε µεγαλύτερα συσσωµατώµατα, τις µπρικέτες βιοµάζας. Το κενάφ ως ξηρή ουσία είναι ένα ελαφρύ υλικό µε χαµηλή φαινοµενική πυκνότητα περίπου ίση µε 0.31 g/cm 3. Το κενάφ που συγκοµίζεται έχει επίσης χαµηλή πυκνότητα. Η µέθοδος της µηχανικής αύξησης της πυκνότητας µπορεί αυξήσει την ικανότητα µεταφοράς και αποθήκευσης, αλλά συνάµα να δώσει ένα νέο στερεό καύσιµο. Το κενάφ µε τη µορφή συσσωµατωµάτων (pellet) έχει πυκνότητα µάζας 1,21 g/cm 3, αυξηµένη σε ποσοστό περίπου κατά 390% από την αρχική µάζα. Η διάµετρος των συσσωµατωµάτων κυµαίνεται από 0,5 έως 1,9 εκατοστά. Η πυκνότητα των συσσωµατωµάτων από εσωτερικό φλοιό είναι περίπου 1,22 g/cm 3, για τον εξωτερικό φλοιό 0,89 g/cm 3 και για όλο τον βλαστό σε 0,93 g/cm 3. Επίσης παράγονται συσσωµατώµατα µε µορφή κύβου και διαστάσεων 3x3 και µήκος από 3-13 cm (Webber et al., 2002). Η εκτίµηση του δυναµικού ενέργειας της βιοµάζας από το κενάφ, αποτέλεσε µέρος του ερευνητικού προγράµµατος Biokenaf. Οι µετρήσεις έδειξαν ότι το δυναµικό ενέργειας, επηρεάστηκε από τα διαφορετικά επίπεδα άρδευσης και την εποχή σποράς. Σε πλήρως αρδευόµενα πειραµατικά τεµάχια διαπιστώθηκε αύξηση του δυναµικού, αφού η απόδοση σε βιοµάζα ήταν µεγαλύτερη. Επίσης η τιµή της δεν επηρεάστηκε από τα επίπεδα λίπανσης και την πυκνότητα της φυτείας (Fernando et al., 2006). Η µέση θερµογόνος δύναµη του κενάφ είναι 18,6 MJ/Kgr ξηρής ουσίας. Η απόδοση σε ενέργεια, βάσει του συγκεκριµένου ενεργειακού περιεχοµένου, κυµαίνεται από 14,9 έως 33,4 Gj/στρ/έτος (ΚΑΠΕ, 2006) Παραγωγή βιοαερίου και βιοελαίου Το κενάφ, ως φυτό πλούσιο σε κυτταρίνη, µπορεί να αξιοποιηθεί ενεργειακά για την παραγωγή στερεών καυσίµων. Η τεχνολογία όµως δίνει δυνατότητες για την παραγωγή βιοαερίου αλλά και υγρών καυσίµων. Με την θερµοχηµική µέθοδο (αεριοποίηση, πυρόλυση) µπορεί να παραχθεί ικανοποιητική ποσότητα βιοαερίου και βιοελαίου. Με την βιοχηµική µέθοδο και συγκεκριµένα µε χηµική επεξεργασία των ελαίων (µετεστεροποίηση) παράγεται βιοντήζελ. Οι αναφερθείσες διαδικασίες αναφέρονται για την επεξεργασία του εσωτερικού φλοιού (core) του κενάφ, που παρουσιάζει χαµηλής ποιότητας ίνες και χαρακτηριστικά µαλακού ξύλου. 73

74 5.4. Περιβαλλοντικά οφέλη Η ανάπτυξη της τεχνολογίας και η αύξηση του πληθυσµού έχουν προκαλέσει απρόσµενα µεγάλες ανάγκες για πρώτη ύλη σε ξύλο και γενικότερα σε λιγνοκυτταρινικές ύλες. Η παραγωγή ξύλου και γενικότερα ο πολυχρηστικός ρόλος των δασών συνδέονται άρρηκτα µε το περιβάλλον. Τίθεται το ερώτηµα παγκοσµίως και πρόσφατα στην Ευρώπη, πως θα αντιµετωπιστεί αυτή η απρόβλεπτη αύξηση για προϊόντα µε βάση το ξύλο. Οι εναλλακτικές λύσεις όπως το µέταλλο, το πλαστικό δεν αποτελούν πάντα επιτυχηµένες ως προς το περιβάλλον, λόγω της αδυναµίας τους για βιοδιάσπαση και ανακύκλωση. Για την αντιµετώπιση των παραπάνω απαιτήσεων έχουν επισηµανθεί από πολλούς ερευνητές τρεις εναλλακτικές λύσεις που είναι οι εξής (Rowell et al 1991;Youngquist et al 1993;Grigoriou et al., 2000): Εδραίωση των καλλιεργειών παραγωγής βιοµάζας, όπως το κενάφ. Ανακύκλωση του ξύλου και των προϊόντων του. Χρήση της υπολειµµατικής βιοµάζας. Η παγκόσµια κατανάλωση χαρτιού αγγίζει τα 300 εκατοµµύρια τόνους και πρόκειται να αυξηθεί πάνω από 400 εκ. τόνους µέχρι το Στην Ελλάδα οι ανάγκες υπολογίζονται σε τόνους και κόστος 300 εκατοµµύρια ευρώ. Οι µεσογειακές χώρες, όπως η Ελλάδα, η Ισπανία και η Ιταλία παρουσιάζουν ανεπαρκή ποσότητα δασικής βιοµάζας. Λιγνοκυτταρινούχα φυτά, όπως το κενάφ προσφέρουν σηµαντικά πλεονεκτήµατα αρκετά από αυτά µε σηµαντική περιβαλλοντική σηµασία και βαρύτητα. Ο µικρός κύκλος ζωής, οι χαµηλές απαιτήσεις άρδευσης και λίπανσης, η χαµηλή περιεκτικότητα σε λιγνίνη συµβάλουν στην µείωση της ενέργειας και των χηµικών (Ververis et al., 2003). Ο ρυθµός απορρόφησης CO 2 του κενάφ είναι µεγαλύτερος σε σχέση µε τα δένδρα. Η παραγωγή χαρτιού από κενάφ σε µεγάλη κλίµακα µπορεί να µειώσει σηµαντικά τις εκποµπές των αεριών. Η µερική αντικατάσταση του ξύλου ως πρώτη ύλη για χαρτοπολτό, επιτρέπει αρκετά δασικά οικοσυστήµατα να παραµένουν άθικτα. Άµεση συνέπεια είναι η διατήρηση των ενδιαιτηµάτων και των λεκανών απορροής. Μειώνοντας την πολτοποίηση του ξύλου, τα δασικές εκτάσεις αναπτύσσονται καλύτερα και παράγουν καλύτερης ποιότητας ξυλεία (Journal of Industrial Ecology,Vol. 7, Num.3-4, 2004). 74

75 Τα περιβαλλοντικά οφέλη από την επεξεργασία του κενάφ για χαρτοπολτό είναι σηµαντικά. Οι αµερικανικές εταιρίες παρασκευής χαρτιού χρησιµοποιούν πάνω από 350 εκατοµµύρια κιλά διοξίνες και άλλα τοξικά στοιχεία (κυρίως οργανοχλωρικά), τα οποία καταλήγουν στους υπόγειους υδροφορείς κάθε χρόνο. Η ρύπανση αυτή προκαλεί σοβαρά προβλήµατα υγείας. Η πολτοποίηση του κενάφ απαιτεί λιγότερες τέτοιες ουσίες, γιατί περιέχει 68% λιγότερη λιγνίνη, η οποία είναι υπεύθυνη για την συγκράτηση των ινών µεταξύ τους. Έτσι πολύ λιγότερα χηµικά απαιτούνται και κατά την διαδικασία της πολτοποίησης αλλά και κατά την διαδικασία της λεύκανσης. Ακόµη, η επεξεργασία του κενάφ απαιτεί λιγότερο νερό κατά την πολτοποίηση και καταναλώνει 30% λιγότερη ενέργεια από τις άλλες συµβατικές επεξεργασίες (RCA, 2002). Ενδιαφέρον παρουσιάζει και η πρόσφατη απόφαση της Επιτροπής των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων που αφορά τη θέσπιση οικολογικών κριτηρίων απονοµής του κοινοτικού οικολογικού σήµατος στο χαρτί φωτοαντιγραφικό και γραφής και για τροποποίηση της απόφασης 1999/554/ΕΚ. Η απόφαση έχει ως σκοπό την µείωση των τοξικών ουσιών στα ύδατα, την µείωση της κατανάλωσης της ενέργειας, τον περιορισµό των κινδύνων για το περιβάλλον που συνδέονται µε την χρήση επικίνδυνων χηµικών ουσιών και την εφαρµογή των αρχών της αειφορίας στη διαχείριση για την προστασία των δασών. Τα κριτήρια συνοψίζονται κυρίως στην µέτρηση των εκποµπών από την παραγωγή του χαρτοπολτού, της ενέργειας και του ποσοστού των χλωριωµένων ενώσεων. Για την παρασκευή οικολογικού χαρτιού αναφέρεται ότι η προέλευση των ινών µπορούν εκτός από ξύλο, να είναι άλλες ίνες κυτταρίνης. Επίσης δεν πρέπει να χρησιµοποιούνται επικίνδυνες χηµικές ουσίες, όπως χλώριο, µονοµερή, τασιενεργά, αζωτοχρώµατα και άλλες ουσίες που θεωρούνται τοξικά και επιβλαβή για τον άνθρωπο και περιβάλλον. Το χαρτί από κενάφ µπορεί να χαρακτηριστεί ως οικολογικό, αφού ακολουθεί διαδικασίες παρασκευής εξασφαλίζοντας «χαµηλά επίπεδα ρύπανσης του ατµοσφαιρικού αέρα και υδάτων, χαµηλή χρήση ενέργειας και περιορισµένες επιβλαβείς ουσίες» (2002/741/ΕΚ). 75

76 6. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΗΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ Η ανάπτυξη και η έρευνα του κενάφ πραγµατοποιήθηκε κυρίως στην Αµερική και πρόσφατα στην Ευρώπη. Η καλλιέργεια του είναι γεγονός από το 1990, ενώ παράλληλα υπάρχουν σχέδια για την κατασκευή συστήµατος πολτοποίησης αποκλειστικά για τα δεδοµένα και χαρακτηριστικά του κενάφ. Η κατασκευή παραµένει ηµιτελής, αφού η χρηµατοδότηση θεωρείται ανεπαρκής. Ωστόσο, το ενδιαφέρον παραµένει για την ολοκλήρωση του έργου, ιδιαίτερα σήµερα όπου παρατηρείται αύξηση της ζήτησης και της τιµής χαρτιού. Η τιµή του χαρτοπολτού αυξήθηκε εντυπωσιακά και συγκεκριµένα διπλασιάστηκε µέσα σε διάστηµα πενταετίας. Οι οικονοµικοί αναλυτές αποδίδουν αυτή την δραµατική αύξηση στην αυξηµένη ζήτηση, στην σταθερή παραγωγή και στην µειωµένη διαθεσιµότητα του ξύλου σε ορισµένες χρονικές περιόδους. Οι τάσεις αυτές στην ζήτηση χαρτιού και ξύλου δεν πρόκειται να αλλάξουν. Έτσι, εµφανίζεται στο µέλλον η ανάγκη για παραγωγή χαρτιού από εναλλακτικές κυτταρινούχες πηγές, όπως το κενάφ (Roseberg, 1996). Η αµερικανική κυβέρνηση υποστήριξε την έρευνα του κενάφ µε την χρηµατοδότηση ερευνητικών προγραµµάτων µε σκοπό την διάδοσή του ως καλλιέργεια. Παρόλο την µικρή ακόµη έκταση που καταλαµβάνει, νέες εταιρίες δηµιουργούνται µε σκοπό την δηµιουργία νέων προϊόντων από κενάφ (Kugler, 1996) Οικονοµική Ανάλυση των ενεργειακών καλλιεργειών Τα τελευταία χρόνια η εισαγωγή µιας καλλιέργειας σε µια νέα περιοχή προϋποθέτει, εκτός από την καλλιεργητική τεχνική, µια οικονοµική και περιβαλλοντική ανάλυση. Το κενάφ, ως ενεργειακή καλλιέργεια, αποτελεί µια θετικά υποσχόµενη επιλογή για την γεωργία της νότιας Ευρώπης. Το ΚΑΠΕ, παρουσίασε πρόσφατα µια στρατηγική ανάλυση για τις ενεργειακές καλλιέργειες σχετικά µε δυνατότητες, τις αδυναµίες, τα πλεονεκτήµατα και τις απειλές, βάσει πηγών από ερευνητικά προγράµµατα και δηµοσιεύσεις (SWOT Analysis). 76

77 Συµπερασµατικά, για την αύξηση του ενδιαφέροντος για την ανάπτυξη των ενεργειακών καλλιεργειών είναι απαραίτητος ο διαχωρισµός της αγοράς ανά τύπο καυσίµων (χρήση υγρών βιοκαυσίµων για τις µεταφορές, χρήση στερεού καυσίµου για θέρµανση) και επιπρόσθετα ορθός σχεδιασµός σεναρίων χρήσης γης. Η βιοµάζα από τις ενεργειακές καλλιέργειες θα πρέπει να συνδυαστεί µε την υπάρχουσα βιοµηχανική κατάσταση (Panoutsou, 2004). Η συγκεκριµένη µελέτη συστήνει τα εξής: η έλλειψη εµπειρίας θα ξεπεραστεί µε την κοινή συνεργασία των κοινοτήτων της επιστήµης, των αγροτών και των επιχειρηµατιών. Μονόπλευρες κινήσεις δεν παρέχουν ολοκληρωµένες αλυσίδες παραγωγής. η σταθερή προµήθεια και αποθήκευση πρέπει να ερευνηθεί µε λεπτοµέρεια. Η κατάλληλη καλλιέργεια αποτιµάται και αποδεικνύεται ικανή σε όλα τα στάδια της παραγωγικής αλυσίδας: ανάπτυξη, συγκοµιδή, συλλογή, αποθήκευση, µεταφορά, επεξεργασία. η διαρκής επικοινωνία, η µεταφορά της γνώσης και ο διάλογος από την επιστηµονική στην αγροτική κοινότητα. oι πολιτικές για την ενέργεια, την γεωργία και το περιβάλλον είναι αναγκαίο να συµβάλλουν στην αύξηση της επίδρασης των υπαρχόντων µέτρων καθώς και την δηµιουργία νέων εάν είναι απαραίτητο Ανάλυση κύκλου ζωής του κενάφ Η ανάλυση κύκλου ζωής (Life Cycle Analysis), φαίνεται ότι καθορίζει το περιβαλλοντικό επίπεδο για την ύπαρξη ενός προϊόντος, από την «γέννησή» του µέχρι το «τάφο» του. Μέχρι σήµερα δεν υπάρχει αξιόπιστη και ολοκληρωµένη ανάλυση για το κενάφ είτε ως πρώτη ύλη για χαρτοπολτό είτε ως στερεό καύσιµο για θέρµανση. Συγκεκριµένα η υπάρχουσα διεθνής βιοµηχανία χαρτιού δεν υποστηρίζει τις θετικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις του κενάφ, κυρίως για οικονοµικούς λόγους. Η κυρία διαφωνία είναι ότι η δασική εκµετάλλευση έχει ελάχιστο περιβαλλοντικό αντίκτυπο από την καλλιέργεια ετήσιων φυτών παραγωγής βιοµάζας. Η ενέργεια που απαιτεί η καλλιέργεια τέτοιων φυτών είναι µεγαλύτερη από αυτή της φυσικής ανάπτυξης του δάσους. Όµως ο ισχυρισµός αυτός χαρακτηρίζεται ανεπαρκής. Για την ορθή ανάλυση απαιτείται η µελέτη και η αναθεώρηση πολύπλοκων παραγόντων. Αντικείµενα µελέτης και ανάλυσης θεωρούνται η 77

78 προσφορά της γεωργίας στην κοινωνία, όλες τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, το στάδιο της συγκοµιδής και της επεξεργασίας (Rymsza, 2005). Με την παραπάνω ανάλυση θα προσδιοριστεί το ενεργειακό ισοζύγιο της παραγωγικής αλυσίδας και της ενεργειακής αποδοτικότητας της βιοµάζας του κενάφ. Ο εντοπισµός της πλέον ευνοϊκής επιλογής θα γίνει λαµβάνοντας υπ όψη πλήθος τεχνικών, οικονοµικών, περιβαλλοντικών και νοµοθετικών/πολιτικών κριτηρίων. Συγκεκριµένα, οι εκποµπές του CO 2, το ενεργειακό ισοζύγιο, το κόστος παραγωγής, η ύπαρξη προτύπου και η νοµοθεσία είναι κριτήρια «κλειδιά» για την κατάδειξη των πιο σηµαντικών πτυχών και των δυναµικών της αλυσίδας της παραγωγής. Μια πρόσφατη µελέτη στην Ιαπωνία, προσδιορίζει την περιβαλλοντική επίπτωση για την παραγωγή χαρτιού µε πρώτη ύλη το κενάφ σε σύγκριση µε άλλες κυτταρινούχες πηγές εκτός του ξύλου (Life Cycle Impact Assessment). Για την επεξεργασία χρησιµοποιήθηκαν µέθοδοι φιλικές προς το περιβάλλον και όλοι έδειξαν την υπεροχή του χαρτοπολτού από κενάφ. Επίσης διαπιστώθηκε ότι ο σηµαντικότερος παράγοντας που επηρέαζε τα δεδοµένα ήταν οι εκποµπές του CO 2, προερχόµενο κυρίως από τα παραπροϊόντα επεξεργασίας. Σχήµα 4. Η αναλογία των παραγόντων στις διάφορες µεθόδους επεξεργασίας. Πηγή: (Nakazawa et al., 2004). Σχεδόν όλοι οι µέθοδοι επεξεργασίας του χαρτοπολτού έδειξαν ότι η κατανάλωση ενέργειας για την παραγωγή χαρτιού από κενάφ ήταν 1,8 φορές λιγότερη από άλλα είδη χαρτιού (Nakazawa et al., 2004). 78

79 6.3. Οικονοµική ανάλυση της καλλιέργειας Η έρευνα του κενάφ, έχει επικεντρωθεί κυρίως στους τοµείς της βιοτεχνολογίας, της γεωπονικής και της γενετικής του φυτού. Ελάχιστη βιβλιογραφική αναφορά υπάρχει σχετικά µε την περιβαλλοντικές επιπτώσεις και την οικονοµική βιωσιµότητα αυτού του φυτού. Η θετική περιβαλλοντική εισφορά αναλύθηκε σε προηγούµενο κεφάλαιο, η οποία κρίθηκε εντυπωσιακή σε όλα τα επίπεδα ανάπτυξης και επεξεργασίας του φυτού. Είναι αποδεκτό πλέον ότι το περιβάλλον σήµερα συνδέεται άµεσα µε το «good and services». Έτσι λοιπόν, καθετί που θέλουµε να είναι περιβαλλοντικά αποδεκτό για την εξασφάλιση της βιωσιµότητάς του, πρέπει να συµβάλλει στα αγαθά και της υπηρεσίες της σύγχρονης κοινωνίας. Η οικονοµική ανταγωνιστικότητα του κενάφ πρέπει να βρίσκεται στα ίδια ή και υψηλότερα επίπεδα, σε σχέση µε άλλες συµβατικές καλλιέργειες και προϊόντα. Στις µέρες µας, ερευνητές αναπτύσσουν και χρησιµοποιούν µοντέλα για το κόστος εκτίµησης και επένδυσης για την παραγωγή βιοµάζας και την επεξεργασία της. Μερικά από τα υπάρχοντα µοντέλα παρουσιάζουν απλές οικονοµικές αναλύσεις από ποικίλα βιοενεργειακά σχήµατα. Ειδικότερα, εκτιµούν το κόστος µε τη βοήθεια οικονοµικών στοιχείων από την παραγωγή και την µετατροπή βιοµάζας, µε τη βοήθεια δεικτών και άλλων στοιχείων. Η απλή και θεωρητική πολλές φορές οικονοµική ανάλυση αυτών των µοντέλων περιορίζει τις δυνατότητες του χρήστη και κυρίως τον επενδυτή (δηµόσιο ή ιδιωτικό). Στην περίπτωση του κενάφ δεν υπάρχει διαµορφωµένη τιµή του οικονοµικού προϊόντος και για αυτό θα γίνει µια προσπάθεια διαµόρφωσης της τιµής αυτής για την επίτευξη οικονοµικού ενδιαφέροντος καλλιέργειας του φυτού. Ο καθορισµός της τιµής θα γίνει βάσει του υπάρχοντος ακαθάριστου κέρδους στην Ελλάδα, ενώ θα αναφερθούν τιµές που έχουν διαµορφωθεί στην διεθνή αγορά. Η τιµή της βιοµάζας που προέρχεται από ενεργειακές καλλιέργειες κυµαίνεται από /ton, όταν αυτή µετατρέπεται σε συσσωµατώµατα (pellets). Η τιµή αυτή περιλαµβάνει την παράδοση του προϊόντος στην «πόρτα» του εργοστασίου µεταποίησης ( αναλάτος, προσωπική επικοινωνία). Παρακάτω παρουσιάζεται µια στοιχειώδη οικονοµική ανάλυση εισροώνεκροών τυπικών αγροκτηµάτων µε κενάφ σε δύο περιπτώσεις. Αυτές είναι του επενδυτή, ο οποίος θέλει να ασχοληθεί µε την καλλιέργεια του κενάφ, και αυτή του 79

80 γεωργού, που επιδιώκει στροφή σε µια εναλλακτική καλλιέργεια. Η ανάλυση βασίζεται στην σύγκριση της ακαθάριστης προσόδου της καλλιέργειας. Στα ισοζύγια περιλαµβάνεται το κόστος των εισροών (αναλώσιµων υλικών και εργασιών) που βασίστηκε σε σηµερινές πραγµατικές τιµές ύστερα από έρευνα αγοράς και σε σχετικές επαφές (Αρχοντούλης, προσωπική επικοινωνία). Πιο συγκεκριµένα, τα αναλώσιµα υλικά που απαιτούνται είναι: α) σπόροι µε τιµή αγοράς 7 /kg και ποσότητα σποράς 0,12kg/στρ. β) µεικτό λίπασµα ( ) µε τιµή 0,35 /kg και σε ποσότητα 30kg/στρ. Η λίπανση εφαρµόζεται ως βασική (ενσωµάτωση), προκειµένου να µειωθεί το κόστος της καλλιέργειας, αλλά σίγουρα δεν αποτελεί την καλύτερη λύση. Από την άλλη, είναι εξαιρετικά δύσκολο να εφαρµοστεί επιφανειακή λίπανση καθώς το κενάφ είναι ταχέως αναπτυσσόµενο φυτό, το οποίο αυξάνει σε ύψος ταχύτατα και συνεπώς κάνει δύσκολη την περαιτέρω επέµβαση γεωργικών µηχανηµάτων. Ο µόνος τρόπος για επιφανειακή λίπανση είναι µέσω στάγδην άρδευσης, εφόσον ο γεωργός έχει τον κατάλληλο εξοπλισµό. Επίσης για την αντιµετώπιση των ζιζανίων στο αρχικό στάδιο της ανάπτυξης του φυτού απαιτεί εφαρµογή προφυτρωτικών φαρµάκων όπως η τριφλοθραρίνη µε κόστος 5 /kg και ποσότητα 0,35kg/στρ. Οι τιµές κατανάλωσης καυσίµων κυµαίνονται σε 0,95 /l για το πετρέλαιο κίνησης των µηχανηµάτων που χρησιµοποιήθηκαν και 0,05 /kwh για το ηλεκτρικό ρεύµα του ηλεκτροκινητήρα της αντλίας άρδευσης. Τα κόστη αυτά έχουν συγχωνευτεί στις αντίστοιχες καλλιεργητικές τεχνικές και εργασίες. 80

81 Πίνακας 4. Κοστολόγιο εγκατάστασης του κενάφ στην υτική Θεσσαλική πεδιάδα Κατηγορία Επενδυτής ( /στρ) Γεωργός ( /στρ) Ενοίκιο 70 0 Αγορά Υλικών Σπορά 0,84 0,84 Λίπανση 10,5 10,5 Φυτοφάρµακα 1,75 1,75 Προετοιµασία Αγρού Όργωµα 11 4,5 ισκοσβάρνα 3,5 1,5 Κυλίνδρισµα 3 1 Ψεκαστικό 1,5 1,5 Λιπ/διανοµέας 0,8 0,4 ισκοσβάρνα 3 1,5 Σπαρτική 4 1,5 Καλλιεργητικές τεχνικές-φροντίδες Άρδευση Σκαλίσµατα 3 0,5 Συγκοµιδή Μεταφορά 5 5 Σύνολο ( /στρ) 162,89 65,49 Κόστος/τον. 90,49 /ton 36,38 /ton Στοιχεία από Αρχοντούλη Σ., προσωπική επικοινωνία. Σχετικά µε τις προσόδους, για το κενάφ λαµβάνεται αρχικά τιµή προϊόντος µε σκοπό για παραγωγή βιοενέργειας ίση µε 0,06 /kg, ενώ η µέση απόδοση στην περιοχή της δυτικής Θεσσαλίας είναι 1,8 τον./στρ ξηρής ουσίας. Η στρεµµατική επιδότηση είναι ανάλογη (95 /στρ), όπως ορίζει η νέα ΚΑΠ, η οποία στηρίζεται στις καλλιέργειες κατά την τριετία Επιπλέον ορίζεται επιπλέον επιδότηση της τάξης των 4,5 /στρ. Όπως αποδεικνύεται από τον παρακάτω πίνακα, το κενάφ χαρακτηρίζεται από χαµηλές εισροές που κυµαίνονται σε 65,49 /στρ. για τον γεωργό, ενώ για τον επενδυτή που επιβαρύνεται µε τα επιπλέον κόστη του ενοικίου γης και των µηχανηµάτων φθάνει τα 162,89 /στρ. Με τιµή πώλησης του προϊόντος για βιοενέργεια 0,06 /kg (ή 60 /ton), η ακαθάριστη πρόσοδος είναι 108 /στρ. Το 81

82 ακαθάριστο κέρδος που προκύπτει είναι 42,51 /στρ. για τον γεωργό, ενώ για τον επενδυτή είναι αρνητικό και ίσο µε -54,89 /στρ. Πίνακας 5. Ισοζύγιο εισροών και εκροών Ισοζύγιο εισροών και εκροών ,89 /στρ ,49 ΑΚΑΘΑΡΙΣΤΗ ΠΡΟΣΟ ΟΣ ΣΥΝ. ΚΟΣΤΟΣ ΕΙΣΡΟΩΝ -54,89 42,51 ΑΚΑΘ. ΚΕΡ ΟΣ Επενδυτής Γεωργός Για την περιοχή της Θεσσαλίας Από τα αποτελέσµατα φαίνεται ότι για την συγκεκριµένη τιµή πώλησης, το κέρδος από την καλλιέργεια του κενάφ είναι σχετικά ικανοποιητικό. Θα πρέπει να τονιστεί ότι η τιµή του προϊόντος αφορά για χρήση του ως πηγή βιοενέργειας (π.χ. παραγωγή pellets). Η πρώτη επιλογή χρήσης του κενάφ είναι η παραγωγή χαρτιού και εκεί θα πρέπει να στραφεί το ανάλογο ενδιαφέρον και η τελική διαµόρφωση της τιµής του προϊόντος. Είναι προφανές ότι για αποκτήσει µεγαλύτερο οικονοµικό ενδιαφέρον η καλλιέργεια αυτή, θα πρέπει να αυξηθεί η πρόσοδος σε επίπεδο ανάλογο µιας συµβατικής καλλιέργειας. Στην Θεσσαλία, το βαµβάκι αποτελεί σχεδόν µια παραδοσιακή καλλιέργεια µε τελικό κέρδος για τον παραγωγό περίπου µε 116 /στρ., µε την υπάρχουσα επιδότηση. Συγκεκριµένα, τα τελευταία χρόνια το ακαθάριστο κέρδος του βαµβακιού είναι πλέον αρνητικό και χωρίς την επιδότηση (140 /στρ), η καλλιέργεια αυτή δεν θεωρείται οικονοµικά βιώσιµη. Το τελικό κέρδος για τον γεωργό µαζί µε τις επιδοτήσεις υπολογίζεται σε 42, ,5= 142,01 /στρ. Είναι ευνόητο, ότι το κενάφ παρουσιάζει καλύτερη οικονοµική βιωσιµότητα από το βαµβάκι, αρκεί να υπάρχει η ανάλογη υποστήριξη της πολιτείας και του επιχειρηµατικού τοµέα για την υγιή προσρόφηση του προϊόντος. Οι τιµές του προϊόντος θα µπορούσαν να εξασφαλισθούν µε την εφαρµογή της συµβολαιακής γεωργίας. ιεθνή οικονοµικά στοιχεία, αναφέρουν ότι είναι η 82

83 καλύτερος τρόπος προώθησης του προϊόντος. Συγκεκριµένα οι εταιρίες προτείνουν συµβόλαιο µε τους παραγωγούς 75$/ton και 25$/ton επιπλέον για την συγκοµιδή και την µεταφορά στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας. Η τιµή αυτή είναι οικονοµικά βιώσιµη και αποδεκτή από τους παραγωγούς, η οποία όµως δεν έχει τεθεί σε εφαρµογή. Η επικρατούσα τιµή του προϊόντος στην Αµερική κυµαίνεται στα 70$/ton (Kalo et al., 1999). Για την επίτευξη της οικονοµικής ανάλυσης του κενάφ είναι απαραίτητο να συµπεριληφθούν και να εκτιµηθούν τρεις βασικοί παράγοντες για την σωστή διεξαγωγή των αποτελεσµάτων. Η προβλεπόµενη τιµή, η απόδοση σε βιοµάζα και το κόστος της µεταφοράς δίνουν ιδιαίτερη βαρύτητα στην οικονοµική βιωσιµότητα της καλλιέργειας. Το κόστος µεταφοράς αυξάνει το ακαθάριστο κόστος των εισροών του παραγωγού και πολύ περισσότερο τον επενδυτή. Ικανοποιητικές λύσεις θεωρούνται η ύπαρξη µικρών µονάδων επεξεργασίας που βρίσκονται κοντά στις φυτείες, µε µια µέση ακτίνα χιλιοµέτρων. Χαρακτηριστικό είναι ότι το κόστος του προϊόντος προς τις µονάδες επεξεργασίας κυµαίνεται στα 3$/Km (Kalo et al., 1999). Τα παραπάνω αποτελέσµατα στηρίζονται στις στρεµµατικές αποδόσεις όσο και τις εισροές που αφορούν σε συγκεκριµένο υπό µελέτη έδαφος και σχετίζονται άµεσα µε υπάρχουσες εδαφοκλιµατικές συνθήκες. Επίσης τα δεδοµένα αυτά, καθορίζουν και την απόδοση της παραγωγής, η οποία για τα ελληνικά δεδοµένα µπορεί να κυµανθεί 0,7-2,4 ton/στρ. Το σχήµα που ακολουθεί δείχνει την βαρύτητα αυτών των στοιχείων στην µεταβολή του ακαθάριστου κέρδους για τον παραγωγό. ίδονται τρία σενάρια της τιµής του προϊόντος ανάλογα που θα διαµορφωθεί έπειτα από κατάλληλη πολιτική βούληση και ανάλογα µε την τελική επεξεργασία του (pellets ή χαρτί). 83

84 Το ακαθάριστο κέδρος σε σχέση µε την απόδοση και την τιµή του προϊόντος ( /στρ) /στρ ,51 74,51 78,51 60,51 54,51 42, , ,49-23,49 Απόδοση (τον/στρ): 1)0,7 2)1,8 3) 2,0 Τιµή πρ. 60 /τον Τιµή πρ. 70 /τον Τιµή πρ. 80 /τον Σχήµα 5. Το ακαθάριστο κέρδος σε σχέση µε την απόδοση σε βιοµάζα (ξηρή ουσία) και την τιµή του προϊόντος. Για την περιοχή της Θεσσαλίας Είναι προφανές ότι για την επίτευξη του υψηλότερου κέρδους, πρέπει ο παραγωγός να εξασφαλίσει την καλύτερη απόδοση βιοµάζας. Το κενάφ µπορεί να δώσει υψηλές αποδόσεις σε εδάφη µε υψηλή γονιµότητα και επάρκεια αρδευτικού νερού, όπως αυτά της δυτικής Θεσσαλίας. Γενικότερα, για την εγκατάσταση της νέας αυτής εναλλακτικής καλλιέργειας απαιτείται σωστή αξιολόγηση συστηµάτων χρήσης γης, ώστε ο επενδυτής ή ο παραγωγός να έχει το µικρότερο ρίσκο Σύγκριση κόστους παραγωγής χαρτιού από κενάφ και ξύλο Όλα τα προϊόντα χαρτιού που προέρχονται από πρώτη ύλη του κενάφ, παράγονται σε συµβατικές εγκαταστάσεις παραγωγής χαρτοπολτού και µε τις ίδιες µεθόδους και πρακτικές που χρησιµοποιούν όταν η πρώτη ύλη είναι το ξύλο. Αυτή είναι µια διαδικασία που δεν αρµόζει για το κενάφ, µε αποτέλεσµα το τελικό προϊόν να έχει υπερβολικά αυξηµένη τιµή. Επίσης, το κενάφ βρίσκεται στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης και εξάπλωσης του, µε σχετικά µικρής κλίµακας επεξεργασία του τελικού προϊόντος. Η περαιτέρω ανάπτυξη του µπορεί να εξασφαλίσει µικρότερα κόστη επεξεργασίας σε επίπεδα όµοια µε αυτά της επεξεργασίας του ξύλου. Αρχικά, είναι σηµαντικό να αναγνωριστεί ως ένα φυτό µε µοναδικά χαρακτηριστικά και πλεονεκτήµατα, τα οποία µπορούν να οδηγήσουν στην εµπορευµατοποίηση του. Το κόστος επεξεργασίας είναι ένας σηµαντικός παράγοντας, 84

85 το οποίο θα πρέπει να αντιµετωπιστεί µε την αδιάκοπη και συνεχή τροφοδοσία της πρώτης ύλης. Στον πίνακα παρουσιάζονται το κόστος του χαρτοπολτού από ίνες του κενάφ σε διάφορα στάδια της επεξεργασίας του, ενώ παράλληλα δίδονται και οι αντίστοιχες τιµές για το ξύλο (Rymza, 1998). Πίνακας 6. Ισοζύγιο εισροών για την παραγωγή χαρτιού από ξύλο και κενάφ. Κατηγορία Ίνα ξύλου Ίνα από κενάφ (εξωτ. Φλοιός Πρώτη ύλη $/ τον. $50 $200 Απόδοση σε χαρτοπολτό 50% 50% Πρώτη ύλη/ τον. Χαρτοπολτού $100 $400 Κόστος επεξεργασίας χαρτοπολτού $100 $600 Κόστος παραγωγής χαρτιού $250 $600 Συσκευασία/ Μεταφορά/ Αποθήκευση $50 $100 Συνολικό κόστος $500 $1.700 Πηγή: (Rymza T.A., 1998). Είναι προφανές ότι το κόστος είναι σε όλα τα στάδια επεξεργασίας πολύ υψηλό σε σχέση µε το ξύλο. Οι τιµές αυτές δείχνουν υπερβολικές, αλλά µπορούν να φθάσουν σε λογικά επίπεδα, όταν η επεξεργασία και των δύο υλικών συγκριθεί σε βιοµηχανικές συνθήκες εξασφαλίζοντας µεγάλη παραγωγή. Η διαδικασία της πολτοποίησης του κενάφ απαιτεί λιγότερα χηµικά και ενέργεια, παρέχοντας σηµαντικό οικονοµικό πλεονέκτηµα. Θα πρέπει να συµπεριληφθεί και η συνεχώς αυξανόµενη τιµή πώλησης του ξύλου, παράγοντας µε ιδιαίτερη βαρύτητα για την διαµόρφωση της τελικής τιµής του προϊόντος. Η πολτοποίηση του κενάφ µπορεί να γίνει χωρίς να προηγηθεί το στάδιο αποφλοίωσης. Ολόκληρο το στέλεχος του φυτού µπορεί να εξασφαλίσει ικανοποιητική ποιότητα χαρτιού, µε την βοήθεια νέων περιβαλλοντικών µεθόδων και τεχνολογιών πολτοποίησης. Στην Ελλάδα, εξασφαλίζοντας τις απαραίτητες εγκαταστάσεις, µπορεί να ένα µέρος της εισαγόµενης ποσότητας χαρτοπολτού να αντικατασταθεί από το κενάφ. Αν η τιµή της πρώτης ύλης του προϊόντος είναι συνολικά 110 /στρ και έχοντας υπ όψη ότι η τιµή του χαρτοπολτού είναι 450 /στρ, υπάρχει ένα καλό οικονοµικό περιθώριο των 340 /στρ, για να καλυφθεί το κόστος πολτοποίησης και της λεύκανσης για την παραγωγή χαρτιού ικανοποιητικής ποιότητας από όλο το στέλεχος του κενάφ. Η Ελλάδα µπορεί να βασιστεί στις δικές της πρώτες ύλες ινών από κυτταρινούχες πηγές 85

86 και να καλύψει τις ανάγκες του δηµοσιογραφικού χαρτιού και συσκευασίας όπου οι εισαγωγές κυµαίνονται περίπου σε τόνους ανά έτος (Ververis et al., 2002) Σύγκριση στερεού καυσίµου από κενάφ και πετρέλαιο Λίγες δεκαετίες πριν, θα έλεγε κανείς ότι η χρήση γεωργικών εκτάσεων για παραγωγή βιοµάζας και βιοενέργειας ήταν µηδενική και γενικότερα αποτελούσε ασυνήθιστο είδος καλλιέργειας. Η κυριαρχία του πετρελαίου και των παραγώγων του σε όλη τη διάρκεια του 20 ου και στις αρχές του 21 ου αιώνα είναι αδιαµφισβήτητη. Οι συνεχείς ανατιµήσεις, η αλλαγή του κλίµατος και η αναπόφευκτη µείωση της πετρελαιοπαραγωγής δείχνουν ότι κάτι αλλάζει. Τα βιοκαύσιµα θεωρούνται σήµερα µία από τις καλύτερες λύσεις στον ενεργειακό τοµέα. Η θεώρηση αυτή µπορεί εύκολα να αποδειχθεί ως προς ένα µέρος µε απλή ανάλυση των ενεργειακών ισοζυγίων της βιοµάζας και του πετρελαίου για να προσδιοριστεί το κόστος της ενέργειας µεταξύ αυτών των δύο πηγών. Πριν αρκετά χρόνια η τιµή του πετρελαίου ήταν ιδιαίτερα χαµηλή περίπου 0,20 /kg, ενώ η θερµογόνος δύναµη είναι 42MJ/kg. Άρα η τιµή της ενέργειας από πετρέλαιο ήταν 0,004 /MJ ή 4 /GJ. Σήµερα η τιµή του πετρελαίου εκτοξεύτηκε σε τιµές που κυµαίνονται στα 0,60 /l ή 0,48 /kg (1l=0,8kg), µε συνέπεια η τιµή της ενέργειας να είναι 0,011 /MJ ή 11 /GJ. Η τιµή του κενάφ ως πρώτη ύλη για παραγωγή βιοενέργειας έχει κόστος 0,06 /Kg, ενώ η θερµογόνος δύναµη είναι 18,6 MJ/kg (πηγή ΚΑΠΕ). Έτσι συνεπάγεται τιµή ενέργειας από κενάφ ίση µε 0,003 /MJ ή 3 /GJ. Συνυπολογίζοντας το κόστος µεταποίησης και µεταφοράς και αποθήκευσης της βιοµάζας, η τιµή ενέργειας από κενάφ κυµαίνεται περίπου 30% λιγότερο από αυτή του πετρελαίου. Από τις παραπάνω αριθµητικές συσχετίσεις γίνεται εύκολα αντιληπτό ότι η ενέργεια από βιοµάζα αποδεικνύεται συµφέρουσα και µπορεί να επάξια να αντικαταστήσει το πετρέλαιο. Η χρησιµοποίηση της βιοµάζας σε περιπτώσεις παραγωγής θέρµανσης και ηλεκτρικής ενέργειας, όπου λόγω του όγκου η µεταφορά και η αποθήκευσή της δεν αποτελούν προβλήµατα, αποτελεί µια αξιόπιστη λύση µε χαµηλό κόστος. 86

87 Καύση και προτυποποίηση των συσσωµατωµάτων Το κενάφ µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοενέργειας είτε µε την µορφή µεγάλων συσσωµατωµάτων (µπρικέτες) είτε µικρών συσσωµατωµάτων, κοινώς pellets. Οι πελλέτες από κενάφ έχουν θερµική αξία ίση µε 18,6 MJ/kg, δηλαδή 2 κιλά ισοδυναµούν µε λίγο λιγότερο από 1 λίτρο πετρελαίου. Η τιµή των πελλέτων κυµαίνεται περίπου στα 0,25 /kg. Άρα έχοντας υπ όψη την τιµή του πετρελαίου (0,60-0,65 /l), είναι προφανής η οικονοµική αποδοτικότητα και βιωσιµότητα των συσσωµατωµάτων (Antolin, 2005). Όµως, η νέα νοµοθεσία περί εκποµπών αερίων επιβάλλει αυστηρές προδιαγραφές για την κατασκευή των pellets και των χαρακτηριστικών της καύσης τους. Επίσης η γρήγορη ανάπτυξη της αγοράς, οι διαφορετικοί τύποι εµπορίας, τα διαφορετικά συστήµατα θέρµανσης και διανοµής αλλά και η ανάγκη για συντονισµό ήταν λόγοι οι οποίοι συνέβαλαν στην δηµιουργία προτύπων ποιότητας. Μέχρι στιγµής, τρεις χώρες της Ευρώπης (Σουηδία, Γερµανία, Αυστρία) έχουν προδιαγραφές (standards) για τα συσσωµατώµατα. Ένα παράδειγµα των απαιτήσεων κατασκευής των συσσωµατωµάτων και οι ελάχιστες τιµές κυρίως για την στάχτη και τα υπολείµµατα, δίδεται παρακάτω (Karapanagiotis, 2005): Πίνακας 7. Προδιαγραφές για παραγωγή pellets από ξύλο. Length <5x diameter (6mm) Unit density >1,12 kg/dm 3 Water content <10% Ash content <0,5% Calorific value >18MJ/kg Sulfur <0,04% Nitrogen <0,30% Chlorine <0,02% Diameter 4mm<D<10mm (6mm) Abrasion/Durability <2,3% (in Lignotester) Binding agents 2% (only natural) Πρότυπο:Austria (ÖNORM M 7135) Οι εκποµπές των συγκεντρώσεων CO 2, του κενάφ είναι πολύ χαµηλότερες από αυτή της καύσης του άνθρακα και του πετρελαίου. Τα συσσωµατώµατα και συγκεκριµένα αυτά που προέχονται από αγροτικά υπολείµµατα ή ενεργειακές καλλιέργειες (agri-pellets) παρουσιάζουν ορισµένες δυσκολίες ως προς την ποιότητα 87

88 του προϊόντος. Συγκεκριµένα, η καύση των agri-pellets µπορεί να δηµιουργήσει υψηλά ποσοστά τέφρας και αναλόγως την σύσταση της, µπορεί επίσης να προκαλέσει διάβρωση στην συσκευή θέρµανσης. Η ποιότητα της τέφρας εξαρτώνται από τις συγκεντρώσεις του Ν, Κ, Cl και άλλων δευτερευόντων στοιχειών. Γενικότερα, τα ποσοστά τέφρας από την καύση της αγροτικής προέλευσης βιοµάζας είναι υψηλά σε σχέση µε το ξύλο. Για το κενάφ είναι το ποσοστό τέφρας είναι περίπου ίση µε 4% και υψηλότερη σε σχέση µε το µίσχανθο και το ξύλο, όπως φαίνεται στο παρακάτω πίνακα. Ως προς τα συστατικά της τέφρας, σηµαντικό πρόβληµα αποτελεί η υψηλή περιεκτικότητα σε Κ, το οποίο προκαλεί αυξηµένη ποσότητα στάχτης στα συστήµατα θέρµανσης. Επίσης το Cl σε υψηλές ποσότητες δηµιουργεί προβλήµατα διάβρωσης. Η ποσότητα των ανόργανων στοιχείων εξαρτώνται άµεσα από τις καλλιεργητικές τεχνικές και κυρίως από την λίπανση της καλλιέργειας. Υψηλά ποσοστά Ν, S, Cl, K, οδηγούν σε υψηλά επίπεδα εκποµπής NOx, SOx, and HCl, σε σχέση µε αυτά των συσσωµατωµάτων του ξύλου. Νέες έρευνες πρόκειται να λύσουν το πρόβληµα της τέφρας µε νέες τεχνολογίες για την µείωση των ανόργανων συστατικών και την µείωση της ποσότητας της τέφρας µε τον νέο σχεδιασµό καυστήρων και γενικότερα σύγχρονων συσκευών θέρµανσης ( Passalacqua et al., 2004). Σχήµα 6. Ποσοστό τέφρας σε διαφορά είδη φυτικής βιοµάζας. Πηγή: Ververis et al., Η χρησιµοποίηση του κενάφ ως ενεργειακό µέσο δεν έχει µελετηθεί αρκετά σε σχέση µε άλλα ενεργειακά φυτά. Γενικότερα, όµως η καύση της αγροτικής προελεύσεως βιοµάζας είναι εφικτή, αποδοτική και οικονοµική. Το κενάφ είτε µε την µορφή µεγάλων συσσωµατωµάτων είτε ως χορτοδετική µπάλα µπορεί να καλύψει 88

89 µεγάλες απαιτήσεις όπως αυτή των θερµοκηπίων σε θέρµανση ή για την λειτουργία µονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Θέρµανση θερµοκηπίων Τα τελευταία χρόνια η παραγωγή θερµότητας µε καύση βιοµάζας για θέρµανση θερµοκηπίων εξαπλώθηκε µε γρήγορους ρυθµούς στη χώρα µας. Αυτό οφείλεται σε µεγάλο βαθµό στους εθνικούς και ευρωπαϊκούς πόρους που διατέθηκαν για την κατασκευή θερµοκηπίων µε χρήση ανανεώσιµων πηγών ενέργειας, µε έµφαση στη θέρµανση από βιοµάζα. Το είδος της βιοµάζας προέρχεται κυρίως από αγροτικά υπολείµµατα, κυρίως πυρηνόξυλο και τσόφλια αµυγδάλου. Στην συνέχεια θα αποδειχθεί ότι µπορεί να χρησιµοποιηθεί το κενάφ ως καύσιµο για την θέρµανση του θερµοκηπίου, ενώ συγκρίνεται το κόστος θέρµανσης του κενάφ µε το πετρέλαιο. Η απαιτούµενη ισχύς καθώς και η τελική κατανάλωση της θερµότητας στα θερµοκήπια εξαρτώνται κυρίως από τις κλιµατικές συνθήκες, την επιθυµητή θερµοκρασία στο εσωτερικό του θερµοκηπίου και τα τεχνικά χαρακτηριστικά της κατασκευής. Σύµφωνα µε τις παραπάνω παραµέτρους µια πρόσφατη έρευνα αναφέρει ότι η µέση κατανάλωση πρωτογενούς θέρµανσης των θερµοκηπίων στην περιοχή της Θεσσαλίας ανέρχεται σε 346MJ/m 2 ανά έτος (Κίττας et al., 2002). Η θερµογόνος δύναµη του κενάφ είναι 18,6 MJ/kg, ενώ του πετρελαίου 42 MJ/kg. Η τιµή του κενάφ προσδιορίζεται σε 0,06 /kg, ενώ του πετρελαίου σε 0,60 /l ή 0,48 /kg (1l 0,8kg). Η απαιτούµενη ποσότητα που απαιτείται για κάθε τετραγωνικό µέτρο θερµοκηπίου ανά έτος ανέρχεται σε 18,6kg/m 2 για το κενάφ και 8,23 kg/m 2 αντίστοιχα για το πετρέλαιο. Με τις αναφερθείσες τιµές πώλησης των δύο καυσίµων συνεπάγεται κόστος 1,12 /m 2 για την στερεή βιοµάζα και 3,95 / m 2 για το πετρέλαιο. Με άλλα λόγια το συνολικό κόστος θέρµανσης 1000 m 2 (1 στρέµµα) θερµοκηπίου για µια καλλιεργητική περίοδο (5-6 µήνες) µε συµβατικό καύσιµο είναι 3,5 φορές περισσότερο από την περίπτωση χρήσης του κενάφ ως καύσιµη ύλη. Στην πραγµατικότητα, είναι αναγκαίο να συνυπολογιστεί και το κόστος κοπής, δεµατοποίησης, φόρτωσης και µεταφοράς, το οποίο είναι ιδιαίτερα δαπανηρό. Προσεγγιστικά, αναφέρεται ότι η χρήση βιοµάζας από κενάφ µειώνει το κόστος θέρµανσης κατά 20-30%, σε σχέση µε το πετρέλαιο. 89

90 Συµπεραίνεται, ότι η αντικατάσταση των χρησιµοποιούµενων συµβατικών καυσίµων είναι εφικτή µε την χρήση του κενάφ και γενικότερα µε κάθε είδος βιοµάζας προερχόµενη από ενεργειακές καλλιέργειες. Παράλληλα, θα πρέπει να υπάρξει η ανάλογη αξιοπιστία και φιλικότητα ως προς την χρήση των συστηµάτων θέρµανσης, ώστε να εξασφαλίζεται η µέγιστη αποδιδόµενη ισχύς. 90

91 7. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Οι πειραµατικές καλλιέργειες του κενάφ είτε µέσω του προγράµµατος Biokenaf είτε µέσω διεθνών ερευνητικών εργασιών έδειξαν ότι είναι φυτό υψηλών αποδόσεων βιοµάζας. Ειδικότερα, για τα µεσογειακά εδαφοκλιµατικά δεδοµένα, οι ποικιλίες Tainung 2 και Everglades 41 παρουσίασαν µεγάλους ρυθµούς αύξησης που κυµαίνονται σε 250 κιλά/ εκτάριο/ηµέρα και τελικές αποδόσεις από 12,5 τόνους ανά εκτάριο έως 22,75 τόνους για τις πρώιµες ποικιλίες. Επίσης το κενάφ είναι γενικά µια καλλιέργεια χαµηλών εισροών. Οι απαιτήσεις σε αρδευτικό νερό κυµαίνονται από χιλιοστά, οι οποίες επηρεάζουν σηµαντικά την παραγωγή βιοµάζας. Η απόδοση σε βιοµάζα µειώνεται έως και 20% του δυναµικού της, όταν η εισροή νερού καλύπτει έως και το µισό της δυνητικής εξατµισοδιαπνοής. Αντίθετα µε την άρδευση, η λίπανση κυρίως σε άζωτο, δεν φαίνεται να επηρέασε σηµαντικά τα χαρακτηριστικά και τις αποδόσεις του κενάφ, σύµφωνα µε τις µελέτες. Η ποσότητα που συνιστάται ανέρχεται σε 5 κιλά ανά στρέµµα για την ανάπτυξη του και εξαρτάται από το είδος και την γονιµότητα του εδάφους που καλλιεργείται. Η πυκνότητα των φυτών δεν προκαλούν στατιστικά σηµαντικές διαφορές στην αύξηση και την παραγωγή της βιοµάζας και συνεπώς ικανοποιητικές αποδόσεις µπορούν να επιτευχθούν και µε την µικρότερη πυκνότητα των 20 φυτά/m 2. Όµως ανάλογα την τελική χρήση, το κενάφ σπέρνεται σε διαφορετικές πυκνότητες. Αν το τελικό προϊόν προορίζεται για την παραγωγή χαρτοπολτού τότε η πυκνότητα είναι συνήθως φυτά ανά τετραγωνικό µέτρο, διότι απαιτούνται στελέχη µε µικρή διάµετρο και καλή ποιότητα ίνας. Στην περίπτωση παραγωγής βιοενέργειας η σπορά πραγµατοποιείται µε πυκνότητα φυτά ανά τετραγωνικό µέτρο. Η εποχή σποράς προκαλεί σηµαντικές διαφορές στην αύξηση των φυτών του κενάφ. Η πρώιµη σπορά εξασφαλίζει τις µέγιστες αποδόσεις σε ξηρή βιοµάζα, έναντι των όψιµων φυτών. Αυτό οφείλεται στην µεγαλύτερη περίοδο αύξησης που έχουν τα φυτά στην διάθεση τους για την παραγωγή βιοµάζας. Σύµφωνα µε τις ελληνικές εδαφοκλιµατικές συνθήκες η σπορά συνίσταται να γίνει από τα µέσα Απριλίου έως και τα µέσα Μαΐου, διαφορετικά παρουσιάζεται 40% µειωµένη παραγωγή. Γενικότερα, το κενάφ έχει µελετηθεί αρκετά από διάφορους οργανισµούς και ερευνητικά ινστιτούτα και απέδειξε ότι υπάρχει ελπίδα για την παραγωγή χαρτιού και 91

92 άλλων οικολογικών προϊόντων. Όµως οι ελπίδες αυτές κατά καιρούς διαψεύδονται γιατί παρουσιάζονται άλλα προβλήµατα, όπως οι υπάρχουσες ανταγωνιστικές τιµές του χαρτιού από συµβατικές πηγές αλλά και η καχυποψία των αγροτών για τα νέα αυτά είδη των καλλιεργειών. Παρόλα αυτά, το φυτό αυτό έχει διάφορες ιδιότητες που είναι πολύ χρήσιµες που εκµεταλλεύτηκαν διάφορες χώρες µε την χρήση νέων τεχνολογιών για ενεργειακά και µη προϊόντα. Η πραγµατικότητα είναι ότι η αγροτική παραγωγή µπορεί να επιτευχθεί, όµως η κατάλληλη βιοµηχανία είναι ελάχιστη στην Ευρώπη και ανύπαρκτη στην Ελλάδα. Η µελλοντική και πιθανή επιτυχία της καλλιέργειας του κενάφ θα είναι η εξαγωγή της πρώτης ύλης µε τις ικανοποιητικές τιµές για την βιοµηχανία αυτοκινήτου, την βιοµηχανία µονωτικών και νέων υλικών. Σε εθνικό επίπεδο, το κενάφ αρχικά µπορεί να αξιοποιηθεί για την παραγωγή βιοενέργειας µε την κατασκευή µικρών µονάδων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ή µονάδων παραγωγής µικρών και µεγάλων συσσωµατωµάτων µε σκοπό την θέρµανση κτιριακών εγκαταστάσεων. Κάθε καινοτοµία σε οποιοδήποτε επιστήµη ή τεχνολογία απαιτεί για την εδραίωση της, την πολιτική και οικονοµική υποστήριξη. Η επιδότηση των 4,5 ανά στρέµµα που ισχύει δεν αρκετή για θεωρηθεί το κενάφ βιώσιµη καλλιέργεια. Είναι βέβαιο ότι κανείς παραγωγός δεν θα καλλιεργήσει κενάφ ή γενικότερα ενεργειακά φυτά από ευαισθησία και µόνο για την προστασία του περιβάλλοντος, αν η καλλιέργεια αυτή δεν του εξασφαλίζει βιώσιµο εισόδηµα. Με βάση τις βιβλιογραφικές αναφορές και αναλύσεις, τις συνεντεύξεις, τα αποτελέσµατα του ευρωπαϊκού προγράµµατος και µια στοιχειώδη οικονοµική εκτίµηση εισροών-εκροών σε τυπικά αγροκτήµατα συµπεραίνεται ότι το κενάφ προσαρµόζεται πολύ καλά στις Ελληνικές και κατ επέκταση στις µεσογειακές συνθήκες. Στο άµεσο µέλλον θα παίξει σηµαντικό ρόλο ως εναλλακτική καλλιέργεια για την παραγωγή βιοενέργειας και χαρτοπολτού, στα πλαίσια της εναλλακτικής γεωργίας χαµηλών εισροών που προωθείται από την νέα Κοινή Αγροτική Πολιτική αλλά και την τάση της αύξησης της παραγωγής βιοµάζας και βιοκαυσίµων στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Τέλος, µε την ορθή πολιτική βούληση για διαµόρφωση τιµών, επιδοτήσεων και διάθεσης του προϊόντος και των παραγώγων της καλλιέργειας του κενάφ µπορεί να αποφευχθεί το αδιέξοδο των βιοµηχανικών συµβατικών καλλιεργειών και της µονοκαλλιέργειας. Παράλληλα, επιτυγχάνεται η ενδυνάµωση του γεωργικού χώρου, 92

93 η σταθεροποίηση του γεωργικού εισοδήµατος, η εξασφάλιση αειφόρου περιφερειακής ανάπτυξης, η ελάττωση της εξάρτησης από τις εισαγωγές πετρελαίου και η αύξηση της απασχόλησης µε την δηµιουργία νέων θέσεων εργασίας. 93

94 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Χρήστος Ι. Μπούλµπος ΚΕΝΑΦ: ΜΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΧΑΡΤΟΠΟΛΤΟΥ Αύγουστος 2007 Η βιοµάζα αποτελεί µια από τις πλέον υποσχόµενες εναλλακτικές µορφές ενέργειας, φιλική προς το περιβάλλον, η οποία µπορεί µε καλή διαχειριστική πρακτική να παράγεται ανανεώσιµα. Η ανάγκη για τη χρήση της βιοµάζας έναντι του πετρελαίου και των προϊόντων του έχει αρχίσει να παίζει ένα πολύ σηµαντικό ρόλο στον αναπτυγµένο κόσµο τόσο για περιβαλλοντικούς, όσο για οικονοµικούς και διαχειριστικούς λόγους. Η ενεργειακή κρίση του 1973 καθώς και ανυπολόγιστες περιβαλλοντικές επιπτώσεις, καθιστούν την βιοµάζα και άλλες ανανεώσιµες πηγές ενέργειας ικανές να λύσουν το πρόβληµα της εξασφάλισης της ενέργειας. Συγκεκριµένα, η βιοµάζα παρουσιάζει το µεγαλύτερο ενεργειακό δυναµικό και κατά συνέπεια έχει ουσιαστική σηµασία µια εκστρατεία προώθησης και στήριξης αποκεντρωµένων εγκαταστάσεων παραγωγής ισχύος από βιοµάζα σε όλη την Ευρωπαϊκή Ένωση. Επιπρόσθετα, έχει αρχίσει η προσπάθεια παραγωγής νέων προϊόντων, µε έµφαση στην ποιότητα αλλά και την ασφάλεια για το περιβάλλον. Νέα πηγές χαρτοπολτού, νέα υλικά φτιαγµένα σε µεγάλο ποσοστό από φυτικούς οργανισµούς, βιοπλαστικά, αποτελούν µελλοντικές πεποιθήσεις για τον σύγχρονο κόσµο. Ιδιαίτερη µνεία πρέπει να γίνει στην συνεχή και αλόγιστη καταστροφή του δασικού οικοσυστήµατος είτε από πυρκαγιές είτε από την παράλογη επεκτατικότητα του ανθρώπου. Κατά συνέπεια το δασικό ενεργειακό δυναµικό µειώνεται και παράλληλα παρατηρείται έλλειψη πρώτης ύλης για την παραγωγή χαρτοπολτού. Για την εξασφάλιση της αειφορίας των δασικών οικοσυστηµάτων αλλά και τον περιορισµό της εισαγωγής πρώτης ύλης, η Ευρωπαϊκή Ένωση προωθεί και στηρίζει καλλιέργειες για παραγωγή βιοµάζας και χαρτοπολτού. Η ανάπτυξη των ενεργειακών καλλιεργειών, θεωρείται µία πολύ καλή λύση για την υπέρβαση του οικονοµικού αδιεξόδου που αισθάνονται οι Ευρωπαίοι και 94

95 ιδιαίτερα οι Έλληνες γεωργοί, που οφείλεται στην ελεύθερη εισαγωγή αγροτικών προϊόντων και στην κατάργηση των κλασσικών επιδοτήσεων. Επίσης η ανάγκη για καλλιέργειες που απαιτούν χαµηλές εισροές και προστατεύουν το περιβάλλον, δείχνει να αποτελεί σηµαντική λύση για την µείωση του ενεργειακού κόστους παραγωγής αγροτικών προϊόντων και την αύξηση των εισοδηµάτων κυρίως σε άγονες περιοχές. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει για την χώρα µας η καλλιέργεια µη διατροφικών φυτών µε πολλαπλές χρήσεις όπως είναι το κενάφ για την παραγωγή βιοµάζας και βιοενέργειας. Η διεύρυνση της βιβλιογραφίας έδωσε ανεπαρκή δεδοµένα για την Ευρωπαϊκή Ένωση και κυρίως για την Ελλάδα. Το ενδιαφέρον αυτής της καλλιέργειας είναι πρόσφατο, για αυτό και έχουν πραγµατοποιηθεί αρκετά ερευνητικά προγράµµατα, εκ των οποίων µεγάλο µέρος αυτών και στην χώρα µας. Στην παρούσα µελέτη παρουσιάζεται µια βιβλιογραφική έρευνα σχετικά µε την καλλιέργεια του κενάφ και τις χρήσεις του. Αρχικά, γίνεται µία εκτενή αναφορά σχετικά µε την βιοµάζα και τις ενεργειακές καλλιέργειες καθώς και στην Ελληνική νοµοθεσία και πολιτική για την εκµετάλλευση της βιοµάζας. Ακολούθως, παρουσιάζονται αναλυτικά στοιχεία που αφορούν την γενική περιγραφή του κενάφ, την βιολογία του, των καλλιεργητικών τεχνικών του, των οικολογικών απαιτήσεων, των καλλιεργητικών φροντίδων και του τρόπου συγκοµιδής. Επίσης αναφέρονται νέα πειραµατικά στοιχεία που αφορούν την ποιότητα καύσης, την ποιότητα του χαρτοπολτού και τις αποδόσεις σε βιοµάζα. Με βάση νέων στοιχείων από πρόσφατα πειραµατικά προγράµµατα και µια στοιχειώδης οικονοµική ανάλυση εισροών εκροών τυπικών αγροκτηµάτων, φαίνεται ότι το κενάφ παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την χώρα µας. Η άποψη αυτή στηρίζεται αρκετά από την εναλλακτική γεωργία χαµηλών εισροών που προωθεί η νέα Κοινή Αγροτική Πολιτική και από την τάση αύξησης παραγωγής της βιοµάζας για ενεργειακούς σκοπούς από τις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης. 95

96 ABSTRACT Chris I. Boulmpos Kenaf: An energy crop for pulp and biomass production. August 2007 Biomass is one of the most promising alternative types of energy. It is friendly to the environment, and can be produced alternatively with good administrative practice. The use of biomass instead of oil and its products will play a very important role in the developed world for environmental, economical and administrative reasons. The world energy crisis of 1973 and other immeasurable consequences to the environment, provide biomass and other renewable energy sources as the most promising way to work out the problem of ensuring energy. More specifically, biomass has the biggest energy potential; thereupon it is important a campaign promoting and supporting decentralized installations of power production based on biomass throughout the European Union is of great importance. Moreover, the attempt of making new products has started, with emphasis to the quality and with respect to the environment. New sources for pulping, new materials derived mostly from plants, bioplastics, constitute future convictions for the modern world. Especially, we must not forget the constant and incalculable destruction of the forests whether by fire or due to the absurd human expansionism. Thereupon, the forestal resources has been decreasing and also there has been noticed a lack of raw materials for pulping. For the security of the forest s ecosystems and the limit importing raw materials, the European Union supports and promotes crops for the production of biomass and pulp. The development of energy crops is considered a very good solution to overcome the economic stalemate that the European farmers feel, because of the free import of agricultural products and the abolition of the classic subsidies. Also, the need for crops with low input and friendly to the environment seems to be a good 96

97 solution for the decrease of production cost and the increase of income, especially at thin backwoods. It is interesting for our country the cultivation of non food plants with multiple uses, like Kenaf for the production of biomass and bioenergy. Bibliography about Kenaf in Europe and especially in Greece is limited. The interest in this crop is recent, that s why there were many research programs and a big number of which in our country. At this thesis is presented a bibliographic research concerning the cultivation of Kenaf and its uses. At first, there is an extensive reference in biomass and energy crops, as well as in the Greek law and policy for the utilization of biomass. Afterwards, analytical data are presented relating to the description, the biology, the cultivation techniques, the environmental impact and the harvesting of Kenaf. They are also mentioned new experimental data about the quality of pulping, the combustion and the potential yield in dry mass. Based on these new data and a simple economic analysis of Kenaf cultivation in the region of Thessaly, it seems that Kenaf is a promising crop for our country. This opinion is supported by the new CAP policy and by the new tendency of increasing biomass for bioenergy in the countries of the European Union. 97

98 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ α) Ελληνική βιβλιογραφία 1. Αγερίδης, Γ., Χρήστου Μ. (2006). Τα βιοκαύσιµα και ο αναπτυξιακός τους ρόλος για την βιοµηχανία και τον αγροτικό τοµέα. Πρακτικά διηµερίδας ΤΕΕ/ΤΚΜ, Θεσσαλονίκη. 2. Επιτροπή των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων. 2002/741/ΕΚ: Απόφαση της Επιτροπής, της 4ης Σεπτεµβρίου 2002, για θέσπιση αναθεωρηµένων οικολογικών κριτηρίων απονοµής του κοινοτικού οικολογικού σήµατος στο χαρτί φωτοαντιγραφικό και γραφής και για τροποποίηση της απόφασης 1999/554/ΕΚ. Επίσηµη Εφηµερίδα αριθ. L 237 της 05/09/2002 σ Επιτροπή των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων. ΠΡΑΣΙΝΗ ΒΙΒΛΟΣ: Ευρωπαϊκή στρατηγική για αειφόρο, ανταγωνιστική και ασφαλή ενέργεια. COM(2006) 105/ Επιτροπή των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων (2006). Έκθεση προόδου για τα βιοκαύσιµα: Έκθεση προόδου για τη χρήση βιοκαυσίµων και άλλων ανανεώσιµων στα κράτη µέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης. COM(2006) 845/ Επιτροπή των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων (2007). Ανακοίνωση της επιτροπής στο συµβούλιο και στο Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο. Χάρτης πορείας για τις ανανεώσιµες πηγές ενέργειας. COM(2006) 848/ Επιτροπή των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων. Ανακοίνωση της Επιτροπής: «Στρατηγική της ΕΕ για τα βιοκαύσιµα», COM(2006) 34/ Εφηµερίδα Agrenda, Θέµα:«Έχεις ξηρικά σιτηρά; Βάλε καλύτερα ενεργειακά», Ιανουάριος 2007, Φύλλο ΚΑΠΕ (2006). Εγχειρίδιο: Ενεργειακές καλλιέργειες για την παραγωγή υγρών και στερεών βιοκαυσίµων στην Ελλάδα. ιαθέσιµο στο: 9. ΚΑΠΕ, (2005). Βιοµάζα. Τοµέας βιοµάζας. ιαθέσιµο στο: Κίττας, Κ., Γιαγλάρας, Π., Κούτρα, Α. (2002). Θέρµανση θερµοκηπίων µε βιοµάζα στη Μαγνησία. Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας, Τµήµα Γεωπονίας, 98

99 Φυτικής και Ζωικής Παραγωγής Εργαστήριο Γεωργικών Κατασκευών και Ελέγχου Περιβάλλοντος. 11. Νόµος 3423/2005. Εισαγωγή στην Ελληνική Αγορά των Βιοκαυσίµων και των Άλλων Ανανεώσιµων Καυσίµων, (ΦΕΚ 304/Α / ). 12. Οδηγία 2003/ΕΚ/ΕΚ. «Σχετικά µε την προώθηση βιοκαυσίµων ή άλλων ανανεώσιµών πηγών ενέργειας» ΕΕΕΚ 123/ Οδηγία 2004/8/ΕΚ «σχετικά µε την προώθηση της συµπαραγωγής ενέργειας βάσει της ζήτησης για χρήσιµη θερµότητα στην εσωτερική αγορά ενέργειας και για την τροποποίηση της οδηγίας», EEL52, Παπάζογλου, Ε., Κυρίτσης, Σ. (2002). Περιβαλλοντικά οφέλη από τη διάθεση των γεωργικών υπολειµµάτων της Ελλάδας για παραγωγή ενέργειας. Γεωπονικό Πανεπιστήµιο, Αθήνα. 15. Πασχαλίδης, Χ. (1997). Το κενάφ: µια νέα καλλιέργεια µε προοπτική ανάπτυξης στη χώρα µας. Εκδόσεις Αγρότυπος, Αθήνα. 16. Στοϊµενίδης, Α. Κωτσόπουλος, Θ. και Μαρτζόπουλος, Γ. (2005). Βιοµάζα: Εναλλακτική πηγή ενέργειας για την µείωση κόστους παραγωγής αγροτικών προϊόντων. Εργαστήριο Εναλλακτικών Πόρων στη Γεωργία. Πρακτ. του συνεδρίου Νέες τεχνολογίες και καινοτοµίες στη γεωργική παραγωγή και την αγροτική ανάπτυξη, Λάρισα. 17. Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίµων (2006). Εθνικό Σχέδιο Στρατηγικής Αγροτικής Ανάπτυξης (ΕΣΣΑΑ) της Ελλάδας για την 4 η προγραµµατική περίοδο ( ). ιαθέσιµο στο: Χαραλαµπόπουλος. «Σηµειώσεις για την βιοµάζα». Τµήµα Περιβάλλοντος. Πανεπιστήµιο Αιγαίου. 19. Χρήστου Μ. (2006). Οικονοµική και περιβαλλοντική αξιολόγηση των βιοκαυσίµων στην Ευρώπη. Τµήµα Βιοµάζας- ΚΑΠΕ. Πρακτ. Από ηµερίδα ΙΕΝΕ για τα υγρά βιοκαύσιµα. 20. Χωραφά, Μ. (2003). «Βιοµάζα: µια σηµαντική εναλλακτική µορφή ενέργειας». ιαθέσιµο στο Ψωµάς, Σ. (2003). Ενέργεια, Περιβάλλον και Επιχειρηµατικότητα: Προτάσεις για τον ενεργειακό τοµέα στον ελληνικό χώρο. Έκθεση του Εθνικού Κέντρου Περιβάλλοντος και Αειφόρου Ανάπτυξης (ΕΚΠΑΑ). ιαθέσιµο στο 99

100 β) Ξενόγλωσση βιβλιογραφία 1. Adegbite, A., Agbaje, M., Akande, M., Amusa, N., Adetumbi, J., Adeyeye O. (2005). Expression of resistance to Meloidogyne incognita on Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) cultivars under field conditions. World Journal of Agricultural Sciences 1 (1): pp Aggarwall, V., Nilson H. (2004). Food and Fuel?, Exploring the role of the CAP in promoting energy crops. Master thesis. University of Lund. Sweden. 3. Ahmed, A., Akhtar, M., Myers, G., Scott, G. Biomechanical pupling of Kenaf. Forest products laboratory, USDA. Proceedings of TAPPI of North American noonwood fiber symposium, Atlanta, Georgia, pp Ahmed, A., Scott, G., Akhtar, M., Myers, C. (1998). Biokraft pulping of Kenaf and its bleachability. Forest products laboratory, USDA. Proceedings of TAPPI of north American noonwood fiber symposium, Atlanta, Georgia, pp Alexopoulou E, Christou M, Cosentino SL, Danalatos NG, Archontoulis SV, Veccheit M, Picco D, Venturi G, Virgillo N, Fernando AL, Tenorio JL, Gonzalez J, Gosse G, Lips S, van Berg D, Heaton R, (2005). Biokenaf, a European Network for Biomass Production Chain of Kenaf. 14 th European Biomass Conference and Exhibition: Biomass for Energy, Industry and Climate Protection. Proceedings of the 14 th European Biomass Conference, October, Paris, France, pp Alexopoulou, E. and Christou, M. (2003). Kenaf: a non-food crop for Southern Europe. In Agroindustria, Vol. 2, Number 2/3, pp Alexopoulou, E., Christou, M., Nicholaou, A., Mardikis, M. (2004). BIOKENAF: A Network for Industrial Products and Biomass for Energy from Kenaf. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp Alexopoulou, E., Christou, M., Nicholaou, A., Mardikis, M. (2004). The influence of sowing time and plant population on kenaf growth and yields. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp

101 9. Anex, R. (2004). Vision paper. By the massachussetts institute of technology and Yale University. Journal of industrial ecology, volume 7, number 3-4. ιαθέσιµο στο Antolin, G., Vegas, L., Ordax, C., Sanchez, M. (2005). Pellets for energy in Spain: an emerging business. Proceedings of the 14th European Biomass Conference, October 2005, Paris, France. 11. Archontoulis SV, Danalatos NG, Struik PC, (2007). Irrigation effects on the growth and biomass productivity of two kenaf genotypes on aquic soils of central Greece. 15 th European Biomass Conference and Exhibition: Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, 7 11 May, Berlin, German (paper accepted). 12. Archontoulis SV, Struik PC, Danalatos NG, (2005). Leaf photosynthesis of kenaf (cv. Everglades 41) as affected by different light intensity and temperature regimes. 14 th European Biomass Conference and Exhibition: Biomass for Energy, Industry and Climate Protection. Proceedings of the 14 th European Biomass Conference, October, Paris, France, pp Archontoulis SV, Struik PC, Danalatos NG, (2006). Diurnal leaf gas exchange patterns of two kenaf genotypes at two leaf positions. International Conference, on Information Systems, Sustainable Agriculture, Agroenvironment and Food technology, Volos, Greece, September 20 23, pp Archontoulis SV, Struik PC, Danalatos NG, (2006). Kenaf dark respiration as affected by temperature and leaf position. International Conference, on information systems, sustainable agriculture, agro-environment and food technology, Volos, Greece, September 20 23, pp Baldwin, B.S. (1996). Adaptation of kenaf to temperate climatic zones. p In: J. Janick (ed.), Progress in new crops. ASHS Press, Arlington, VA. 16. Catroga, A., Fernando, A., Oliveira J. (2005). Effects on growth, productivity and biomass quality of Kenaf of soils contaminated with heavy metals. Grupo de Disciplinas de Ecologia da Hidrosfera / Unidade de Biotecnologia Ambiental, Faculdade de Ciências etecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Quinta da Torre, Caparica, Portugal. 17. Cosentino, S., Agosta, G., Copani V., Testa, G. (2004). Yield and development of kenaf (Hibiscus cannabinus L.) crop in relation to genotype, 101

102 sowing time and plant population in Mediterranean environment. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp Cosentino, S., Agosta, G., Riggi, E. (2004). Leaf photosynthesis in kenaf (Hibiscus cannabinus L.) in response to water stress. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp Coulson, M., Dahl, J., Gansekoele, E., Bridgwater, A., Obernberger, I., Van de Belb, L. (2004). Ash characteristics of perennial energy crops and their influence on thermal processing. Proceedings of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, Italy. 20. Danalatos NG, Archontoulis SV, (2004). Potential growth and biomass productivity of kenaf under central Greek conditions: I. the influence of fertilization and irrigation. In: Van Swaalj, W.P.M., Fjalistrom, T., Helm, P., Grassi, A. (Ed.), Biomass for Energy, Industry and Climate Protection. Proceedings of the 2 nd World Biomass Conference, May, Roma, Italy, pp Danalatos NG, Archontoulis SV, (2004). Potential growth and biomass productivity of kenaf under central Greek conditions: II. the influence of variety, sowing time and plant density. In: Van Swaalj, W.P.M., Fjalistrom, T., Helm, P., Grassi, A. (Ed.), Biomass for Energy, Industry and Climate Protection. Proceedings of the 2 nd World Biomass Conference, May, Roma, Italy, pp Danalatos NG, Archontoulis SV, (2005). Irrigation and N-fertilization effects on Kenaf growth and biomass productivity in central Greece. In: M.J Pascual- Villalobos, F.S. Nakayama, C.A. Bailey, E. Correal and W.W. Schloman, Jr. Proceeding of 2005 Annual Meeting of the Association for Advancement of Industrial Crops: International Conference on Industrial Crops and Rural Development September 2005, Murcia, Spain, pp Danalatos NG, Archontoulis SV, (2005). Sowing time and plant density effects on growth and biomass productivity of two Kenaf varieties in central Greece. In: M.J Pascual-Villalobos, F.S. Nakayama, C.A. Bailey, E. Correal and W.W. Schloman, Jr. Proceeding of 2005 Annual Meeting of the Association for Advancement of Industrial Crops: International Conference on 102

103 Industrial Crops and Rural Development September 2005, Murcia, Spain, pp Danalatos NG, Gintsioudis II, Archontoulis SV, (2006). Biokenaf: A Crop Growth Dynamic Simulation Model For Kenaf Under Greek Conditions. International Conference, on Information Systems, Sustainable Agriculture, Agro-environment and Food technology, Volos, Greece, September 20 23, pp Danalatos NG, Gintsioudis II, Archontoulis SV, (2007). BIOKENAF: A Crop Growth Simulation Model for Kenaf. Part I: Model structure and model application. 15 th European Biomass Conference and Exhibition: Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, 7 11 May, Berlin, German (paper accepted). 26. Danalatos NG, Gintsioudis II, Skoufogianni E, Giannoulis K, Chatzidimopoulos M, Gournezakis G, Alexopoulou E, Archontoulis SV, (2006). Three Years Kenaf Cultivation In Central Greece: Assessment And Future Perspectives. International Conference, on Information Systems, Sustainable Agriculture, Agro-environment and Food technology, Volos, Greece, September 20 23, pp Danalatos NG, Mitsios, I, Archontoulis SV, (2005). Growth and biomass productivity of Kenaf as biomass crop in Greece. 14 th European Biomass Conference and Exhibition: Biomass for Energy, Industry and Climate Protection. Proceedings of the 14 th European Biomass Conference, October, Paris, France, pp Danalatos, N., Archontoulis, S. (2004). Potential growth and biomass productivity of kenaf (Hibiscus cannabinus L.) under central Greek conditions. II. The influence of variety, sowing time and plant density. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp Danalatos, N., Archontoulis, S. (2004). Potential growth and biomass productivity of kenaf (Hibiscus cannabinus L.) under central Greek conditions. II. The influence of fertilization and irrigation. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp

104 30. Davis B. (2002). Marketing papers made from Kenaf fiber. American Kenaf society conference Duke, A. J. (1983). Hibiscus cannabinus L. Source: Handbook of Energy Crops. unpublished. 32. E.F. de Andres, J. Gonzalez Cortes, A. Ayuso Mateos, M. Perez Rodriguez, A. Gonzalez Moreno and J. L. Tenorio. (2004). Growth and yield of three kenaf varieties in two Spain locations. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp European Commission. (1997). White Paper for a Community Strategy and Action Plan. COM (97)599 final. 34. European Commission. (2006). Biofuels in the European Union. Directorate- General for Research. B-1049, Brussels. ιαθέσιµο στο: European Commission. (2006). Biomass: Green energy for Europe. Directorate-General for Research. B-1049, Brussels. ιαθέσιµο στο: European Commission. (2006). Report from the commission to the council: on the review of the energy crops scheme. COM(2006) 500/ European Renewable Energy Council Renewable Energy House (2004). Renewable energy scenario to Brussels. ιαθέσιµο στο: Fernando, A., Duarte, P., Morais, J., Cartoga, A., Serras, G., Pizza, S.,Godovikova, V., Oliveira, J. (2004). Characterization of kenaf potential in Portugal as an industrial and energy feedstock The Effect of different varieties, sowing dates, plant populations and different harvest dates. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp Fernando, A., Duarte, P., Morais, J., Cartoga, A., Serras, G., Pizza, S., Godovikova, V., and Oliveira, L. (2004). Characterization of kenaf potential in Portugal as an industrial and energy feedstock-the effect of irrigation, nitrogen fertilization and different harvest dates. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp

105 40. Fike, W.T. (1990). The rise and fall of kenaf as a fiber crop in North Carolina. p In: J. Janick and J.E. Simon (eds.), Advances in new crops. Timber Press, Portland, OR. 41. Francois, L.E., T.J. Donovan, and E.V. Maas. (1990). Salt tolerance of kenaf. p In: J. Janick and J.E. Simon (eds.), Advances in new crops. Timber Press, Portland, OR. 42. Gintsioudis II, Danalatos NG, Archontoulis SV, (2007). BIOKENAF: A Crop Growth Simulation Model for Kenaf. Part II: Model calibration and validation under European conditions. 15 th European Biomass Conference and Exhibition: Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, 7 11 May, Berlin, German (paper accepted). 43. Gonzalez M., E.F. de Andres, Walter, I., Tenorio, J. (2004). Kenaf responses to irrigation and nitrogen fertilization in central region of Spain. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp Grigoriou, A., Passialis, C., Voulgaridis, E. (2000). Experimental particleboards from kenaf plantations on grown in Greece. Holz als Roh- und Werkstoff 58, pp Kalo, A., Sterrett, S., Hoepner, P., Diem, F., Taylor, D. (1999). Feasibility of adopting Kenaf on the eastern shore of Virginia. Reprinted from: Perspectives on new crops and new uses. J. Janick (ed.), ASHS Press, Alexandria, VA. 46. Kombayashi, Y., Otsuka, K., Taniwaki, K., Sugimoto, M., Kobayashi K. (2003). Development of Kenaf harvesting technology using a modified sugarcane harvester. JARQ 37(1), (2003). ιαθέσιµο στο: Kugler, D.E. (1990). Non-wood fiber crops: Commercialization of kenaf for newsprint. p In: J. Janick and J.E. Simon (eds.), Advances in new crops. Timber Press, Portland, OR. 48. Kugler, D.E. (1996). Kenaf commercialization: p In: J. Janick (ed.), Progress in new crops. ASHS Press, Alexandria, VA. 49. LeMahieu, P.J. Oplinger, E.S., Putnam, D.H., (1991). Kenaf. Department of Agronomy, College of Agricultural and Life Sciences and Cooperative Extension Service, University of Wisconsin - Madison, WI

106 50. Lychnaras, V., Schneider, U. (2007). Dynamic economic analysis of perennial energy crops-effects of the CAP reform on biomass supply in Greece. Working Paper FNU McMillin, J., Wanger, M., Webber, C.L. III, Mann, S., Nichols, D., Jech. L. (1998). Potential for kenaf cultivation in south-central Arizona. Industrial Crops and Products 9, pp Nakazawa, K., Katsura, T., Katayama, K., Yasui, I. (2004). Life cycle impact assessment of printing paper using non-wood pulp and de-inked pulp. Japan Science and Technology Corporation. 53. Nielsen, D.C. (2004). Kenaf forage yield and quality under varying water avaibility. USDA-ARS. Agron. J. 96, pp Nishimura, N., Izumi, A., Kuroda, K. (2002). Strucural characterization of kenaf lignin: differences among kenaf varietes. Institute of agricultural and forest engeeniring, Japan. Industrial crops and products 15, pp OECD/IEA, (2006). Energy policies of IEA countries. Μεταφρασµένη εξέταση από την πρωτότυπη έκδοση στην αγγλική (Review). 56. Panoutsou, C. (2004). Strategic analysis for the future implementation of energy crops. Proceedings of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, Italy. 57. Panoutsou, C., Papamichael, I. (2004). Bionergy in Greece. Proceedings of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, Italy. 58. Passalacqua, F., Zaetta, C., ETA. (2004). Pellets in southern Europe. The state of the art of pellets utilization in southern Europe. New rerspectives of pellets from agri-residues. Proceedings of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, Italy. 59. Recourse Conservation Alliance. (2002). Focus on Kenaf. Washington. ιαθέσιµο στο: Riggi, E., Cosentino, S., Mantineo, M. (2004). Gas exchange and water stomatal behaviour in kenaf (Hibiscus cannabinus L.) as affected by artificial light intensity during night measurements. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp

107 61. Robinson, F.E. (1993). Response of kenaf to multiple cutting. p In: J. Janick and J.E. Simon (eds.), New crops. Wiley, New York. 62. Roseberg, R.J. (1996). Underexploited temperate industrial and fiber crops. p In: J. Janick (ed.), Progress in new crops. ASHS Press, Alexandria, VA. 63. Rymza, T. (1998). Creating high value markets for kenaf paper: A commercial experience. Presented at the First Annual Conference of the American Kenaf Association. San Antonio, Texas. 64. Rymza, T. (1998). Utilizing Kenaf for high value paper applications in the USA- a commercial experience. Presented to: High Performance Paper Society, Takamatsu City, Japan. 65. Rymza, T. (1999). Utilization of Kenaf raw materials. Forest products society. KP Products Inc. d.b.a. Vision Paper. USA. 66. Rymza, T. (2006). Kenaf and the 21 st century current developments and trends. KP Products Inc. d.b.a. Vision Paper. USA. 67. Rymza, T. (2006). Challenges of commercialization of Kenaf paper government sales- a case study. KP Products Inc. d.b.a. Vision Paper. USA. 68. Rymza, T. (2006). Commercial paper making with Kenaf. KP Products Inc. d.b.a. Vision Paper. USA. 69. Rymza, T. (2006). Developing a kenaf pulp mill project. KP Products Inc. d.b.a. Vision Paper. USA. 70. Scott, A.W. Jr., and C.S. Taylor. (1990). Economics of kenaf production in the lower Rio Grande Valley of Texas. p In: J. Janick and J.E. Simon (eds.), Advances in new crops. Timber Press, Portland, OR. 71. Stricker, J., Prine, G., Riddle, T. (1995). Kenaf- A possible new crop for central Florida. 72. Taylor, C. (1998). Kenaf International, Ltd., McAllen, TX [based on Dempsey (1975)], Center for new crops and plant products. Purdue University. 73. Taylor, C.S. (1993). Kenaf: An emerging new crop industry. p In: J. Janick and J.E. Simon (eds.), New crops. Wiley, New York. 74. Tsakonas, A., Stergiou, V., Polissiou, M., Akoumianakis, K., Passam, C.H. (2005). Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) based substrates for the production of compact plants. Industrial Crops and Products 21, pp Ververis, C., Georghiou, K., Christodoulakis, N., Santas, P. (2004). Fiber dimensions, lignin and cellulose content of various plant materials and their 107

108 suitability for paper production. Industrial Crops and Products 19, pp Virgillio, N., Amaducci, T., Vecchi, A.,Venturi, G. (2004). Effects of Environmental and agronomic factors on kenaf (Hibiscus cannabinus L.) in Po valley. In Proc. of the 2 nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection (Rome, 10-14/5/2004), pp Webber, C.L. III and R.E. Bledsoe. (1993). Kenaf: Production, harvesting, and products. p In: J. Janick and J.E. Simon (eds.), New crops. Wiley, New York. 78. Webber, C.L. III, Bledsoe, V. (2002). Kenaf yield components and plant composition. Reprinted from: Trends in new crops and new uses J. Janick and A. Whipkey (eds.). ASHS Press, Alexandria, VA. 79. Webber, C.L. III, Bledsoe, V. (2002). Plant maturity and Kenaf components. Industrial Crops and Products 16, pp Webber, C.L. III, H.L. Bhardwaj, and V.K. Bledsoe. (2002). Kenaf production: Fiber, feed, and seed. p In: J. Janick and A. Whipkey (eds.), Trends in new crops and new uses. ASHS Press, Alexandria, VA. 81. Webber, C.L. III, Whitworth, J., Dole J. (1999). Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) core as a containerized growth medium component. Industrial Crops and Products 10, pp Webber, C.L. III. (1993). The effects of metolachlor and trifluralin on kenaf yield components. p In: J. Janick and J.E. Simon (eds.), New crops. Wiley, New York. 83. Webber, C.L., III, V.K. Bledsoe, and R.E. Bledsoe. (2002). Kenaf harvesting and processing In: J. Janick and A. Whipkey (eds.), Trends in new crops and new uses. ASHS Press, Alexandria, VA. 84. Weller, K. (2000). New uses for Kenaf. New Crops Research Unit, National Center for Agricultural Utilization Research. USDA-ARS. 85. Youngquist, J., Stark, N., Li, Q. (1998). Injection-molded composites from Kenaf and recycled plastic. Proceedings of 1" Annual American Kenaf Society Meeting, San Antonio, TX, February

109 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΑΘΕΣΙΜΩΝ ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ Ε ΟΜΕΝΩΝ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗΝ ΕΡΕΥΝΑ ΤΟΥ ΚΕΝΑΦ. Σχήµα 1. Συγκεντρωτικά αποτελέσµατα απόδοσης βιοµάζας (t/ha), τριών ετών ( ), πειραµατικής καλλιέργειας κενάφ στην κεντρική Ελλάδα, σε σχέση µε την άρδευση, την λίπανση, την εποχή σποράς, την ποικιλία και την πυκνότητα φύτευσης, στον Παλαµά Καρδίτσας. Πηγή: N.G. Danalatos et al.,

110 Σχήµα 2. Η πορεία του LAI κατά την ανάπτυξη του κενάφ στην κεντρική Ελλάδα το 2004, σε σχέση µε την εποχή σποράς και την ποικιλία, και την πυκνότητα φύτευσης. Πηγή: Danalatos and Archontoulis,

111 Σχήµα 3. Ο ρυθµός φωτοσύνθεσης του κενάφ στην κεντρική Ελλάδα το 2004, για τις δυο µελετηθείς ποικιλίες (Tainnung 2 and Everglades 41). Πηγή: N.G Danalatos and S.V Archontoulis,

112 Σχήµα 4. Εκτίµηση της απόδοσης σε ξηρή βιοµάζα του κενάφ στην κεντρική Ελλάδα το 2004, σε σχέση µε την εποχή σποράς και την ποικιλία, και την πυκνότητα φύτευσης. Πηγή: Danalatos and Archontoulis,

113 ΠΙΝΑΚΕΣ ΚΑΙ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ BIOKENAF ΤΗΣ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ. Αλυσίδα Παραγωγής Βιοµάζας και ηµιουργία Μοντέλου Ανάπτυξης του Κενάφ QLK5 CT Σχήµα 1. Αποδόσεις σε ξηρή βιοµάζα (t/ha), σε σχέση µε την εποχή σποράς, την πυκνότητα, και την ποικιλία. Πηγή: Alexopoulou E et al., Σχήµα 2. Αποδόσεις σε ξηρή βιοµάζα (t/ha) για έξι διαφορετικές ποικιλίες κενάφ. Πηγή: Alexopoulou E et al.,

114 Σχήµα 3. Αποδόσεις σε ξηρή βιοµάζα (t/ha) σε σχέση µε τα επίπεδα άρδευσης και λίπανσης. Πηγή: Alexopoulou E et al., Πίνακας 1. Αποτελέσµατα για το ύψος του κενάφ, σε σχέση µε τις ποικιλίες, την πυκνότητα και την εποχή σποράς. Πηγή: Alexopoulou E et al.,