ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ «ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΑΓΡΟΝΟΜΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΠΟΙΚΙΛΙΩΝ ΗΛΙΑΝΘΟΥ ΠΟΥ ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΘΗΚΑΝ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΛΑΡΙΣΑΣ»

Transcript

1 V λ k Λ ' Π α ν ε π ισ τ ή μ ιο Ic o a v v iv c o v ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ - ΤΕΙ ΗΠΕΙΡΟΥ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ «ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΑΓΡΟΝΟΜΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΠΟΙΚΙΛΙΩΝ ΗΛΙΑΝΘΟΥ ΠΟΥ ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΘΗΚΑΝ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΛΑΡΙΣΑΣ» ΦΟΙΤΗΤΡΙΑ Νόστου Ελένη ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Μόνος Γεώργιος ΙΩΑΝΝΙΝΑ 2015

2 Π α ν ε π ισ τ ή μ ιο Ic o a v v iv c o v ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ - ΤΕΙ ΗΠΕΙΡΟΥ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ «ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΑΓΡΟΝΟΜΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΠΟΙΚΙΛΙΩΝ ΗΛΙΑΝΘΟΥ ΠΟΥ ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΘΗΚΑΝ ΣΤΟ ΝΟΜΟ ΛΑΡΙΣΑΣ» ΦΟΙΤΗΤΡΙΑ Νόστου Ελένη ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Μόνος Γεώργιος ΙΩΑΝΝΙΝΑ 2015

3 Α.Π.Μ.Σ. «Α Γ Ρ Ο Χ Η Μ Ε ΙΑ Κ Α Ι Β ΙΟ Λ Ο Γ ΙΚ Ε Σ Κ Α Λ Λ ΙΕ Ρ Γ Ε ΙΕ Σ» ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Πριν την παρουσίαση αυτής της μελέτης νιώθω υποχρέωση να ευχαριστήσω ορισμένα άτομα, τα οποία με την ηθική και την ενεργή συμπαράστασή τους με βοήθησαν να ολοκληρωθεί η εργασία αυτή. Καταρχήν, θα ήθελα να ευχαριστήσω το άτομο που μου ανέθεσε και με καθοδήγησε σ αυτή την εργασία, τον επιβλέποντα κ. Γεώργιο Μάνο, καθηγητή του Τ.Ε.Ι Ηπείρου. Ένα μεγάλο ευχαριστώ στους καθηγητές κ. Βασιλάκογλου Ιωάννη, επίκουρο καθηγητή ζιζανιολογίας και τον κ. Πετρωτό Κωνσταντίνο, χημικό καθηγητή στο τμήμα φυτικής παραγωγής του Τεχνολογικού Ιδρύματος Λάρισας, που με βοήθησαν στις αναλύσεις των δειγμάτων των σπόρων, καθώς και τον κ. Γκουγκουλιά Νικόλαο, χημικό, που με βοήθησε στις αναλύσεις εδάφους. Τέλος, θα ήθελα να δώσω τις πιο θερμές μου ευχαριστίες στον κ. Ραμνιώτη Γεώργιο, καθηγητή εφαρμογών, του τμήματος φυτικής παραγωγής του Τεχνολογικού Ιδρύματος Λάρισας, για την συμπαράσταση και την πολύτιμη βοήθεια του τόσο κατά την διάρκεια εκτέλεσης του πειράματος όσο και κατά τη συγγραφή- τελειοποίηση αυτής της εργασίας. 3

4 Α.Π.Μ.Σ. «Α Γ Ρ Ο Χ Η Μ Ε ΙΑ Κ Α Ι Β ΙΟ Λ Ο Γ ΙΚ Ε Σ Κ Α Λ Λ ΙΕ Ρ Γ Ε ΙΕ Σ» ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ... 6 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΓΕΝΙΚΑ ΔΙΕΘΝΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΦΥΤΙΚΑ ΕΛΑΙΑ ΓΕΝΙΚΑ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΞΑΓΩΓΗΣ ΕΛΑΙΟΥ ΑΠΟ ΣΠΟΡΟΥΣ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΦΥΤΙΚΩΝ ΕΛΑΙΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΦΥΤΙΚΩΝ ΕΛΑΙΩΝ ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΦΥΤΙΚΩΝ ΕΛΑΙΩΝ ΩΣ ΚΑΥΣΙΜΑ ΤΡΟΠΟΙ ΧΕΙΡΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΦΥΤΙΚΩΝ ΕΛΑΙΩΝ ΑΠΑΛΛΑΓΗ ΑΠΟ ΠΡΟΣΜΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ - ΕΞΕΥΓΕΝΙΣΜΟΣ ΘΕΡΜΙΚΗ ΔΙΑΣΠΑΣΗ (ΠΥΡΟΛΥΣΗ) ΜΙΚΡΟ-ΓΑΛΑΚΤΩΜΑΤΑ ΜΕΣΤΕΡΟΠΟΙΗΣΗ ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ ΒΙΟΑΕΡΙΟ ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΝΑΔΙΑΡΘΩΣΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ- ΚΟΙΝΩΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ Ο Φ ΕΛΗ ΝΟΜΟΘΕΤΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΗΛΙΑΝΘΟΣ ΓΕΝΙΚΑ ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΟΥ ΗΛΙΑΝΘΟΥ ΧΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΗΛΙΟΣΠΟΡΩΝ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ Φ ΥΤΟ Υ ΒΟΤΑΝΙΚΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ- ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΟΥ ΕΔΑΦΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΕΔΑΦΗ ΚΛΙΜΑ ΤΕΧΝΙΚΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ ΕΠΟΧΗ ΣΠΟΡΑΣ

5 Α.Π.Μ.Σ. «Α Γ Ρ Ο Χ Η Μ Ε ΙΑ Κ Α Ι Β ΙΟ Λ Ο Γ ΙΚ Ε Σ Κ Α Λ Λ ΙΕ Ρ Γ Ε ΙΕ Σ» ΑΠΟ ΣΤΑΣΕΙΣ Σ Π Ο Ρ Α Σ Θ ΡΕΨ Η - Λ ΙΠ Α Ν Σ Η Α Μ Ε ΙΨ ΙΣ Π Ο Ρ Α Α Ρ Δ Ε Υ Σ Η Ε Λ Ε ΓΧΟ Σ ΤΩΝ ΖΙΖΑ Ν ΙΩ Ν ΕΧΘΡΟΙ- Α Σ Θ Ε Ν Ε ΙΕ Σ ΣΥΓΚΟΜ ΙΔΗ- Α Π Ο Δ Ο Σ Ε ΙΣ Ο ΙΚΟ Ν Ο Μ ΙΚΟ ΤΗ ΤΑ Κ Α Λ Λ ΙΕ Ρ Γ Ε ΙΑ Σ ΤΕΧΝΙΚΗ ΔΙΕΞΑΓΩΓΗΣ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΚΑΤΑΣΤΡΩΣΗ Τ Ο Υ Π Ε ΙΡ Α Μ Α Τ Ο Σ Κ ΑΛΛΙΕΡΓΗΤΙΚΕΣ Φ Ρ Ο Ν Τ ΙΔ Ε Σ Π Α Ρ Α Τ Η Ρ Η Σ Ε ΙΣ ΑΠΟ ΔΟ ΣΗ - Π Α ΡΑ ΓΩ ΓΙΚ Ο ΤΗ ΤΑ Α Ν Α Π ΕΙΡΑΜ ΑΤΙΚΟ ΤΕΜ Α Χ ΙΟ ΠΙΝΑΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΕΔ Ο Μ ΕΝ Ω Ν - ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ Α Ν Α Λ Υ Σ Η ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ- Ε ΡΜ Η Ν Ε ΙΑ Α Π Ο Τ Ε Λ Ε Σ Μ Α Τ Ω Ν ΣΥΝ ΤΕΛ ΕΣ ΤΗ Σ Μ Ε ΤΑ Β Λ Η ΤΟ ΤΗ ΤΑ Σ - Π Α ΡΑ Λ Λ Α Κ ΤΙΚ Ο ΤΗ ΤΑ Σ Α Ν ΑΛΥΣΗ Σ Π Ο Ρ Ο Υ...64 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

6 Α.Π.Μ.Σ. «Α Γ Ρ Ο Χ Η Μ Ε ΙΑ Κ Α Ι Β ΙΟ Λ Ο Γ ΙΚ Ε Σ Κ Α Λ Λ ΙΕ Ρ Γ Ε ΙΕ Σ» ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα μελέτη έχει ω ς σκοπό να ασχοληθεί με το ενεργειακό φυτό του ηλίανθου, τόσο σε θεωρητικό όσο και σε πρακτικό επίπ εδο με την καλλιέργεια τεσσάρων ποικιλιών σε πειραματικό αγρό στο αγρόκτημα του ΤΕΙ Λάρισας. Η μεταπτυχιακή διατριβή ξεκίνησε τον Απρίλιο του 2014 και τελείωσε τον Δεκέμβριο του Η παρουσίαση της μελέτης χωρίζεται κυρίως σε δύο μέρη, το βιβλιογραφικό και το πειραματικό. Στο πρώτο μέρος αναφέρονται οι λόγοι για τους οποίους καλείται ο ηλίανθος να διαδραματίσει ένα σημαντικό ρόλο στην ελληνική γεωργία ω ς φυτό στα πλαίσια της αναδιάρθρωσης των καλλιεργειών και αφετέρου ω ς παραγωγός ενέργειας. Επίσης, γίνεται μία αναφορά στον κύριο σκοπό καλλιέργειας του φυτού, δηλαδή στην παραγωγή ενέργειας ω ς βιοκαύσιμο. Συγκεκριμένα γίνεται μία λεπτομερής καταγραφή της ενεργειακής κατάστασης που επικρατεί αλλά και το ρόλο που διαδραματίζουν τα φυτικά έλαια στην παραγωγή ενέργειας και όχι μόνο. Τέλος, περιλαμβάνει στοιχεία για την ιστορία και καταγωγή του ηλίανθου, τις εδαφοκλιματικές απαιτήσεις καθώς και την τεχνική της καλλιέργειας. Στο δεύτερο μέρος (πειραματικό), που έχει ω ς σκοπό τη μελέτη της συμπεριφοράς του ηλίανθου σε ελληνικές συνθήκες και ιδιαίτερα στο νομό Λάρισας, αναφέρονται τα υλικά και οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν, οι παρατηρήσεις που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια του βιολογικού κύκλου του φυτού και αφορούσαν τα αγρονομικά χαρακτηριστικά καθώς και η παρουσίαση- ερμηνεία των αποτελεσμάτων ως π ρος την απόδοση σε σπόρο, λάδι και άλλα χαρακτηριστικά. Στο τέλος, παρατίθενται χρήσιμα συμπεράσματα που προέκυψαν από το πειραματικό μέρος και τα οποία, εάν εφαρμοστούν, μπορούν να εξασφαλίσουν μια μελλοντική καλλιέργεια για τους Έλληνες και Θεσσαλούς γεωργούς στα πλαίσια της αναδιάρθρωσης των καλλιεργειών, αφού προσεχθούν και βελτιωθούν κάποια τεχνικά προβλήματα. 6

7 Α.Π.Μ.Σ. «Α Γ Ρ Ο Χ Η Μ Ε ΙΑ Κ Α Ι Β ΙΟ Λ Ο Γ ΙΚ Ε Σ Κ Α Λ Λ ΙΕ Ρ Γ Ε ΙΕ Σ» ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα διαρθρωτικά προβλήματα του αγροτικού τομέα της χώρας μας, οι περιβαλλοντικές ανησυχίες για τις εκπομπές από την καύση ορυκτών καυσίμων, η εξαιρετική σημαντική μείωση των αποθεμάτων της γης σε ορυκτά καύσιμα, η δέσμευση της Ευρω παϊκής Έ νωσης με το πρωτόκολλο του Κιότο για την περικοπή των εκπομπών διοξειδίων του άνθρακα κατά 15% ω ς το 2010 καθώς και η οδηγά 2003/30/ΕΚ της Ευρω παϊκής Έ νω σης θέτουν τις ενεργειακές καλλιέργειες ω ς εναλλακτική λύση. Οι ενεργειακές καλλιέργειες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην Ελλάδα και ειδικότερα στη Θεσσαλία για την παραγωγή βιοκαυσίμων είναι η ελαιοκάμβη και ο ηλίανθος για βιοντίζελ, το σιτάρι, το κριθάρι, το καλαμπόκι, το γλυκό σόργο και τα ζαχαρότευτλα για βιοαιθανόλη. Η παραγωγή βιοκαυσίμων είναι η πιο ελκυστική εναλλακτική λύση στα διαρθρωτικά προβλήματα του αγροτικού τομέα της χώρας μας, καθώς και στο θεσμικό πλαίσιο της Ευρω παϊκής Έ νωσης για τους παρακάτω λόγους: 1. Η αλλαγή της Κ.Α.Π θα προκαλέσει αναδιάρθρωση πολλών γεωργικών καλλιεργειών και ω ς εναλλακτική λύση μπορεί να θεωρηθεί η καλλιέργεια ενεργειακών φυτών για παραγωγή βιοκαυσίμων. 2. Η προστασία του περιβάλλοντος, λόγω του ότι είναι π ιο φιλικά στο περιβάλλον. 3. Τα υποχρεωτικά ποσοστά κατανάλωσης βιοκαυσίμων σε ποσοστό 5,75% των καυσίμων έως το Η θέσπιση ειδικών φορολογικών κινήτρων από την Ε.Ε., με αποτέλεσμα η παραγωγή και η χρήση βιοκαυσίμων να είναι οικονομικά βιώσιμη. Σύμφωνα με τα παραπάνω, δηλαδή τις συνθήκες της νέας Κ.Α.Π., τις περιβαλλοντικές ανησυχίες, τις νέες μεθόδους κάλυψης των ενεργειακών αναγκών, το νομοθετικό πλαίσιο και τις δεσμεύσεις της Ε.Ε, η καλλιέργεια του ηλίανθου, μεταξύ των υπολοίπων καλλιεργειών για παραγωγή φυτικών ελαίων, αποτελεί μια σημαντική πηγή ενέργειας από τον ευρύτερο τομέα της βιομάζας με επιπλέον ιδιαίτερο καλλιεργητικό ενδιαφέρον για τη χώρα μας, σύμφωνα με τις κλιματολογικές συνθήκες στις οποίες προσαρμόζεται αρκετά καλά. Τα φυτικά έλαια μετά από επεξεργασία - μετατροπή σε βιοντίζελ χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο ω ς καύσιμα μηχανών, είτε αυτούσια είτε σε μείγματα βιοντίζελ/ ντίζελ. Για να τροποποιηθούν οι διάφορες ιδιότητές τους και να αποκτήσουν την επιθυμητή συμπεριφορά κατά την καύση, απαιτούνται διάφοροι χειρισμοί. Το βιοντίζελ είναι το καλύτερο εναλλακτικό καύσιμο με ιδιότητες, μετά από τις διάφορες επεξεργασίες, όπ ω ς είναι η μετεστεροποίηση, η δημιουργία μικρο-γαλακτωμάτων και η πυρόλυση, πολύ κοντά σε αυτές του ντίζελ και 7

8 Α.Π.Μ.Σ. «Α Γ Ρ Ο Χ Η Μ Ε ΙΑ Κ Α Ι Β ΙΟ Λ Ο Γ ΙΚ Ε Σ Κ Α Λ Λ ΙΕ Ρ Γ Ε ΙΕ Σ» ιδιαίτερα στις τρεις βασικές, αυτή του ιξώδους, του αριθμού κετανίου και της ανώτερης θερμογόνου δύναμης. ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 1: Ενεργειακές καλλιέργειες και δυνατότητες μετατροπής τους. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ (σιτάρι, κριθάρι, καλαμπόκι, ζαχαρότευτλο, γλυκό σόργο). I ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΞΗΡΗ ΟΥΣΙΑ (αγριαγκινάρα, καλάμι, μίσχανθος). I ΘΕΡΜΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΕΛΑΙΟ (ελαιοκάμβη, ηλίανθος, σόργο). I ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΕΛΑΙΟΥ ΦΥΤΙΚΟ ΕΛΑΙΟ i _ ΕΣΤΕΡΟΠΟΙΗΣΗ I ΕΣΤΕΡΑΣ + ΓΛΥΚΕΡΙΝΗ V y 8

9 Α.Π.Μ -Σ. «Α Γ Ρ Ο Χ Η Μ Ε ΙΑ Κ Α Ι Β ΙΟ Λ Ο Γ ΙΚ Ε Σ Κ Α Λ Λ ΙΕ Ρ Γ Ε ΙΕ Σ» ιδιαίτερα στις τρεις βασικές, αυτή του ιξώδους, του αριθμού κετανίου και της ανώτερης θερμογόνου δύναμης. ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 1: Ενεργειακές καλλιέργειες και δυνατότητες μετατροπής τους. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ (σιτάρι, κριθάρι, καλαμπόκι, ζαχαρότευτλο, γλυκό σόργο). I ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΞΗΡΗ ΟΥΣΙΑ (αγριαγκινάρα, καλάμι, μίσχανθος). 1 ΘΕΡΜΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΕΛΑΙΟ (ελαιοκάμβη, ηλίανθος, σόργο). i ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΕΛΑΙΟΥ ΦΥΤΙΚΟ ΕΛΑΙΟ 1 ΕΣΤΕΡΟΠΟΙΗΣΗ 1 ΕΣΤΕΡΑΣ + ΓΛΥΚΕΡΙΝΗ 8

10 Α.ΙΙ-Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» ΜΕΡΟΣ 1 1. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 1.1 ΓΕΝΙΚΑ Η προσπάθεια του ανθρώπου για τη συνεχή άνοδο του βιοτικού του επιπέδου σε συνδυασμό με τη ραγδαία αύξηση του πληθυσμού της γης και την αλόγιστη σπάταλη και κακή χρήση των ενεργειακών αποθεμάτω ν του πλανήτη μας απειλούν να οδηγήσουν σύμφωνα με έγκυρες απόψεις ειδικών σύντομα την ανθρωπότητα σε ένα μακρύ ενεργειακό χειμώνα. Σε μια προσπάθεια να συνειδητοποιήσουμε το μέγεθος της κατασπατάλησης των διαθέσιμων ενεργειακών πόρω ν του πλανήτη μας αξίζει μόνο να σημειώσουμε ότι η ανθρωπότητα έχει δαπανήσει τα τελευταία εκατό χρόνια αποθέματα πρώτω ν υλών και πηγών ενέργειας, τα οποία αποταμιεύτηκαν κατά τη διάρκεια της μέχρι σήμερα ζω ής του πλανήτη μας. Πράγματι, μέχρι τον 16ο αιώνα το ξύλο, μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, αποτελούσε την αποκλειστική σχεδόν πηγή θερμικής ενέργειας. Μετά όμω ς την πρώτη βιομηχανική επανάσταση το ξύλο αντικαταστάθηκε σχεδόν ολοκληρωτικά από μια νέα μορφή ενέργειας, τον άνθρακα. Η χρήση του άνθρακα για την παραγωγή ενέργειας εμφανίζει σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τη χρήση του ξύλου, γι αυτό άλλωστε συνεχίζεται και μέχρι σήμερα. Όμως, η βασική ειδοποιός διαφορά μεταξύ του άνθρακα και του ξύλου ω ς πηγής ενέργειας είναι ότι ο άνθρακας αποτελεί μη ανανεώσιμη ή συμβατική πηγή ενέργειας σε αντίθεση με το ξύλο. Στις αρχές του 20ού αιώνα ο άνθρακας υποκαταστάθηκε α π ό μια νέα πλέον εύχρηστη αλλά επίσης μη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, το πετρέλαιο. Με την αξιοποίηση των κοιτασμάτων του πετρελαίου δόθηκε στην ανθρωπότητα η ευκαιρία να βελτιώσει το βιοτικό της επίπεδο με τη χρήση της, από εκατομμυρίων ετών αποταμιευμένης ενεργειακής κληρονομιάς του πλανήτη μας. Το αποτέλεσμα όμως της χρήσης του πετρελαίου ήταν τελείως διαφορετικά. Τα αποθέματα πετρελαίου καθώς και των υπολοίπων φυσικών πόρων κατασπαταλήθηκαν από ορισμένους μόνο λαούς (Ευρώπη, Β. Αμερική) σε μια ξέφρενη πορεία ανάπτυξης, η οποία δημιούργησε αντίστοιχα μια νέα σειρά από προβλήματα. Ένα χαρακτηριστικό αριθμητικό παράδειγμα, που αποδεικνύει την κατασπατάληση της ενέργειας που συντελείται από το σύγχρονο άνθρωπο, προκύπτει εάν αναλογιστούμε ότι, ενώ απαιτούνται κατά μέσο όρο 2500 Kcal ημερησίως για τη διατροφή ενός ενήλικα ανθρώπου, η κατά κεφαλήν κατανάλωση ενέργειας από το μέσο κάτοικο των ΗΠΑ υπερβαίνει τις 230,000 Kcal την ημέρα. 9

11 Α.Π.Μ-Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» Με τα απλά αυτά παραδείγματα καθίσταται προφανές ότι η συνεχής τεχνολογική εξέλιξη αναστάτωσε το ενεργειακό ισοζύγιο του πλανήτη μας. Η αντικατάσταση των ανανεώσιμων ενεργειακών πηγών όπ ω ς το ξύλο και η μυϊκή δύναμη από τα συμβατικά μη ανανεώσιμα καύσιμα έθεσε σε κίνδυνο ακόμα και τη διασφάλιση του σημερινού βιοτικού επιπέδου του ανθρώπου. 1.2 ΔΙΕΘΝΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Σήμερα, χωρίς καμία αμφιβολία η ανθρωπότητα βιώνει και πάλι μετά την δεκαετία το 1970 μία νέα ενεργειακή κρίση. Η κρίση αυτή παρουσιάζει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, διαφορετικά από αυτά των προηγούμενων και σε αντίθεση με αυτές χαρακτηρίζεται από μία ραγδαία αυξανόμενη ζήτηση ενέργειας και όχι από προβλήματα παραγωγής και περιορισμούς στις προμήθειες. Σήμερα ενώ παρατηρείται σχετική επάρκεια στην προσφορά η κρίση επιδεινώνεται από την περιορισμένη δυνατότητα των διυλιστηρίων να παράγουν προϊόντα με υψηλές περιβαλλοντικές προδιαγραφές και σε ποσότητες ικανές να ικανοποιήσουν την ζήτηση κυρίως των ΗΠΑ, της Ευρώπης και της Ιαπωνίας, και συγχρόνως α π ό την αλματώδη ανάπτυξη των μεγάλων Ασιατικών χωρών και κυρίως της Κίνας. Έ τσι η παγκόσμια οικονομία τα τελευταία χρόνια παρουσιάζει συνεχώς αυξανόμενες ανάγκες για ενέργεια και αυτό φαίνεται καθαρά μέσα από τους αυξητικούς ρυθμούς της κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας. Για την περίοδο , οι μέσοι ετήσιοι ρυθμοί αύξησης ζήτησης ενέργειας προσέγγισαν το 2,05% παγκοσμίως και αντίστοιχα το 0,93% για την Ε.Ε. των 25, μια τιμή σχεδόν μισή από αυτήν του παγκόσμιου επίπεδου, η οποία ό π ω ς αναφέρθηκε επηρεάζεται από την ραγδαία αυξανόμενη ζήτηση των Ασιατικών χωρών. Παρόλο που οι τιμές του πετρελαίου που διαμορφώθηκαν μετά το 2005 σε πραγματική αγοραστική αξία, ουσιαστικά υπολείπονται των τιμών που είχαν διαμορφωθεί κατά την κρίση του , το πετρέλαιο εμφανίζεται συνεχώς ακριβότερο, επιφέροντας μία σημαντική αναστάτωση στη διεθνή οικονομία, η ανάπτυξη της οποίας φαίνεται να υποχωρεί σταθερά και σημαντικά μετά το έτος Η ανάλυση της σημερινής παγκόσμιας ενεργειακής κατάστασης διαμορφώνει προβλέψεις για μία περαιτέρω αύξηση των παγκόσμιω ν ενεργειακών αναγκών κατά 60% μέχρι το έτος Σύμφωνα με εκτιμήσεις της Διεθνούς Υπηρεσίας Ενέργειας (ΙΕΑ, International Energy Association) και π ιο συγκεκριμένα στο σενάριο της αναμενόμενης ενεργειακής εξέλιξης (Business-As-Usual), για το διάστημα η ζήτηση πρωτογενούς ενέργειας θα αυξηθεί περίπου κατά 60%, με μια μέση εκτιμώμενη ετήσια αύξηση της τάξης του 1,7%. 10

12 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕ1Α ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 1.3 ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Σε παγκόσμιο επίπεδο οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που έχουν μπει σε στάδια έρευνας και εφαρμογής εντοπίζονται στις παρακάτω κατηγορίες: ν' Αιολική ενέργεια ν' Ηλιακή ενέργεια ν' Υδατοπτώ σεις ν' Βιομάζα ν ' Γεωθερμική ενέργεια ν' Ενέργεια από παλίρροιες ν ' Ενέργεια από κύματα ν' Ενέργεια από τους ωκεανούς 4 Αιολική ενέργεια Η αιολική ενέργεια χρησιμοποιήθηκε α π ό πολύ παλιά σε διάφορες εφαρμογές, όπω ς π.χ. στην άντληση νερού απ ό πηγάδια και την άλεση στους ανεμόμυλους. Σήμερα έχει αρχίσει να χρησιμοποιείται σε μεγάλες εφαρμογές για ηλεκτροπαραγωγή μέσω συστημάτων ανεμογεννητριών. Αποτελεί μια πολύ «καθαρή» πηγή ενέργειας, πολύ υποσχόμενη στο μέλλον, με την προϋπόθεση συμπίεσης του κόστους εξοπλισμού και εγκατάστασης. Λ Ηλιακή ενέργεια Η χρησιμοποίηση του ήλιου για παραγωγή ενέργειας είναι συνηθισμένη σήμερα για θερμότητα, φως, ζεστό νερό κ.λ.π σε σπίτια, επιχειρήσεις και βιομηχανίες. Τα συστήματα εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας διακρίνονται σε: > Φωτοβολταικά συστήματα τα οποία παράγουν ηλεκτρική ενέργεια κατευθείαν από το φως του ήλιου. > Συγκεντρωτικά ηλιακά συστήματα που χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια για να παράγουν ηλεκτρική. > Παθητικά ηλιακά συστήματα, τα οποία εκμεταλλεύονται απευθείας την ηλιακή ενέργεια για θέρμανση, ψύξη ή φωτισμό. Στην Ελλάδα εφαρμόζεται κυρίως η χρήση παθητικών συστημάτων, λόγω της μεγάλης ηλιοφάνειας και του ήπιου κλίματος. Έ να σύστημα τέτοιου είδους είναι και οι ηλιακοί θερμοσίφωνες, οι οποίοι βρίσκουν ευρεία εφαρμογή σε οικιακή χρήση. Π

13 Α-ΙΙ.Μ.Σ, «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 4 Υδατοπτώσεις Οι υδατοπτώσεις χρησιμοποιήθηκαν από παλιά σε διάφορες εφαρμογές, όπω ς νερόμυλοι, πριονιστήρια. Σήμερα συνιστούν μεγάλες εφαρμογές τα γνωστά υδροηλεκτρικά έργα που στο πεδίο των ήπιων μορφών ενέργειας εξειδικεύονται τόσο σε μικρές όσο και σε μεγάλες υδροηλεκτρικές μονάδες. Οι εφαρμογές αυτές παγκοσμίω ς αποτελούν την π ιο διαδεδομένη μορφή ανανεώσιμης ενέργειας. * Βιομάζα Σαν βιομάζα γενικά εννοούμε την οργανική ουσία που προέρχεται από φυτά τα οποία την δημιουργούν μέσα από το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης. Α π ό αυτήν προκύπτει τροφή, υλικά κατασκευών, ίνες, φαρμακευτικές ουσίες και ενέργεια. Με μια ποιο επιστημονική περιγραφή, η βιομάζα ουσιαστικά είναι ηλιακή ενέργεια αποθηκευμένη στους χημικούς δεσμούς της οργανικής ύλης που παράγουν οι φυτικοί οργανισμοί. Η βιομάζα μπορεί να προέρχεται από διάφορες πηγές, όπ ω ς δασικά υπολείμματα, απόβλητα βιομηχανιών ξύλου, τροφίμων, ζωοτροφών καθώς και άλλων βιομηχανιών μεταποίησης αγροτικών προϊόντω ν α π ό αστικά απόβλητα και απορρίμματα και από συστηματική καλλιέργεια πολυετών και ετήσιων φυτών μέσα από την ομάδα που καλούνται «ενεργειακά φυτά». Α π ό όλες τις παραπάνω κατηγορίες βιομάζας μπορεί να ανακτηθεί η καλούμενη «βιοενέργεια» μέσα από την αποδέσμευση της ενέργειας που δεσμεύτηκε απ' το φυτό με τη φωτοσύνθεση. Αυτή η ανάκτηση γίνεται είτε με α π απευθείας καύση, είτε μετά από επεξεργασία και παραγωγή των λεγάμενων βιοκαυσίμων, όπω ς βιοαιθανόλη, βιοαέριο και βιοντίζελ. Ουσιαστικά η βιομάζα αποτελεί μια πηγή ενέργειας με πολλές δυνατότητες και εφαρμογές που θα χρησιμοποιηθεί πλατιά στο μέλλον. Κατά την καύση της βιομάζας συμβαίνει το αντίστροφο φαινόμενο της φωτοσύνθεσης. Στην περίπτω ση αυτή οξυγόνο α π ό την ατμόσφαιρα ενώνεται χημικά με τον άνθρακα της βιομάζας και κατά την διαδικασία αυτή που αποτελεί μια τυπική καύση, παράγεται θερμότητα, διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Η όλη διαδικασία κατά συνέπεια είναι κυκλική και αυτό αποτελεί ουσιαστικά την έννοια της «ανακυκλώσιμης - ανανεώσιμης ενέργειας», με κεντρικό σημείο την απόδοση στην ατμόσφαιρα του οξυγόνου που θα δεσμευτεί αργότερα με την καύση της βιομάζας και την επίσης εξουδετέρωση του διοξειδίου του άνθρακα που θα παραχθεί στην ίδια διαδικασία καύσης. Στην κυκλική αυτή διαδικασία το παραγόμενο α π ό την καύση της βιομάζας διοξείδιο του άνθρακα θα χρησιμοποιηθεί εκ νέου α π ό τους φυτικούς οργανισμούς για την σύνθεση νέας βιομάζας κατά την διάρκεια της οποίας θα αποδοθεί και πάλι στην ατμόσφαιρα οξυγόνο, ανανεώνοντας το κύκλωμα. 12

14 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» Με αυτήν την φιλοσοφία, η βιοενέργεια θεωρείται ότι προκύπτει από ένα κύκλωμα, το οποίο συγχρόνως και διατηρεί. Το κύκλωμα αυτό έχει ένα ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα, π α ρ όλο που αυτό διαταράσσεται ελαφρά από τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα των αγροτικών μηχανημάτων και των μεταφορικών μέσων, στην περίπτω ση καλλιέργειας φυτών για ενεργειακούς σκοπούς. Η βιομάζα ανάλογα με την προέλευσή της περιγράφεται στον παρακάτω πίνακα: ΠΙΝΑΚΑΣ 1.1: Κατάταξη βιομάζας ανάλογα με την προέλευσή της. Πηγή προέλευσης Δασοπονία Γ εωργία Βιομηχανία Λοιπά κατάλοιπα και απόβλητα Τύπος Κατευθυνόμενη δασοπονία Υποπροϊόντα Ενεργειακές καλλιέργειες πλούσιες σε λιγνοκυτταρίνες. Ενεργειακές καλλιέργειες πλούσιες σε έλαια, σάκχαρο και άμυλο. Υποπροϊόντα καλλιεργειών. Κτηνοτροφικά υποπροϊόντα. Βιομηχανικά κατάλοιπα. Ξερά λιγνοκυτταρινούχα κατάλοιπα. Επιμολυσμένα απόβλητα. Παραδείγματα Φυτείες δασικών φυτών μικρού περίτροπου χρόνου (π.χ. ιτιά, λεύκη). Κλαδιά, μη αξιοποιήσιμα ξυλοτεμάχια, θρύμματα δασικών καταλοίπων. Χορτοδοτικά φυτά πλούσια σε ξυλώδη βλάστηση (π.χ. μίσχανθος, καλάμι). Ελαιούχοι καρποί για παραγωγή μεθυλικών αστέρων- βιοντίζελ (π.χ. ηλίανθος). Σακχαρούχα φυτά για την παραγωγή αιθανόλης (π.χ. σακχαρότευτλα). Αμυλούχα φυτά για την παραγωγή αιθανόλης (π.χ. αραβόσιτος). Άχυρο, υποπροϊόντα βαμβακιού, αραβόσιτου κ.α Υγρή και ξηρή κοπριά. Υπολείμματα ξυλοβιομηχανίας, ροκανίδια. Υπολείμματα χαρτοβιομηχανίας, κονσερβοποιίας. Υπολείμματα κήπων και πάρκων. Ξυλεία κατεδαφίσεων. Οργανικό μέρος στερεών 13

15 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» αστικών καταλοίπων. Κομποστοποιημένα κατάλοιπα. Υγρά αστικά και βιομηχανικά απόβλητα. Ανάλογα με την προέλευση της, η βιομάζα υφίσταται διάφορες επεξεργασίες και μεταποιήσεις και κατευθύνεται σε ποικίλες χρήσεις, όπω ς φαίνεται στον παρακάτω σχήμα: ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 1.1: Διεργασίες μετατροπής βιομάζας. Προϊόν Προέλευση Μετατροπή Αγορά Το μέσο ενεργειακό περιεχόμενο της βιομάζας είναι περίπου 16 M J ανά κιλό ξηράς ουσίας και ενεργειακά ισοδυναμεί με 0,4 kg πετρελαίου. Το ενεργειακό περιεχόμενο των βασικών βιοκαυσίμων σε σύγκριση με αυτό των ορυκτών καυσίμων φαίνεται στον παρακάτω πίνακα: 14

16 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» Π ίνακας 1.2: Μ έσο ενεργειακό π ερ ιεχ ό μ εν ο β ιο κ α υ σ ίμ ω ν (Μ α ρ τζό π ο υ λ ο ς Γ.). Είδος Καυσίμου Πετρέλαιο & τταράγωγα Ανθρακίτης Φυσικό αέριο (μεθάνιο) Ανθρακαέριο Ξύλο (ξηρό) Ξυλοκάρβουνο Ξυλαέριο Άχυρα Στελέχη ηλίανθου Ζωική κόπρος (βουστασίων) Μεθανόλη Αιθανόλη Βιοαέριο Bio -Diesel Υδρογόνο Ενεργειακό περιεχόμενο (MJ/kg) Α π ό τα κα ύ σ ιμ α αυτά, το υ δρ ο γό νο π α ρ ο υ σ ιά ζε ι υψ ηλό ενερ γεια κ ό ενδιαφ έρον αλλά η π α ρ α γ ω γ ή υδρογόνου α π ό β ιο μ ά ζα β ρ ίσ κ ετα ι α κό μ η σ ε π ειρ α μ α τικό στάδιο. Α π ό τα υ π ό λ ο ιπ α β ιο κ α ύ σ ιμ α, η αιθ ανόλη είναι κ α ύ σ ιμ ο κατάλληλο για την π α ρ α γ ω γ ή μηχανικού έργου και μ π ο ρ ε ί να χ ρ η σ ιμ ο π ο ιη θ εί σ α ν υπ ο κα τά σ τατο ή π ρ ό σ θ ε το τη ς βενζίνης. Τ ο ενερ γεια κό ισ ο ζύ γ ιο (ενέργεια π α ρ α γ ω γ ή ς / ενέργεια α π ό δ ο σ η ς ) τω ν α λ κο ο λ ώ ν είναι 1:2-2:5. Τ ο β ιο α έρ ιο μ π ο ρ εί να χ ρ η σ ιμ ο π ο ιη θ εί για θ έρ μ α ν σ η ή π α ρ α γ ω γ ή έργου και υ π ο κ α θ ισ τά τη βενζίνη αλλά μόνο σ ε εν σ τά σ η κινητήρες, επ ειδ ή δεν υ γ ρ ο π ο ιείτα ι ούτε σ υ μ π ιέζετα ι και η α π ο θ ή κ ευ σ ή του α π α ιτε ί μεγάλου όγκου δ οχείο. Τ α φ υτικά έλα ια (bio- d ie sel) είναι κατάλληλα τό σ ο για την π α ρ α γ ω γ ή θ ερ μ ό τη τα ς ό σ ο και έργου. Τ α φ υτικά έλ α ια με κατάλληλη ε π ε ξ ερ γ α σ ία μ π ο ρ ο ύ ν να υ π ο κα τα σ τή σ ου ν το π ετρ έλ α ιο θ έρ μ α ν σ η ς και κίνησης. Τ ο ενερ γεια κ ό ισ οζύ γιο τους είναι 1:5-6,5. Τ ο ξυ λο κά ρ β ου νο είναι ένα σ τερ εό κ α ύ σ ιμ ο και π ρ ο έρ χ ετα ι α π ό την π υ ρ ό λ υ σ η τη ς β ιο μ ά ζα ς. Χ ρ η σ ιμ ο π ο ιείτα ι για θ έρ μ α ν σ η και κίνηση με τη χ ρ ή σ η μ η χανώ ν εξω τερ ικ ή ς κ α ύ σ εω ς. Τ έλ ο ς, η α π ε υ θ ε ία ς καύση σ τερεώ ν κα υ σ ίμ ω ν βιο μ ά ζα ς, χ ω ρ ίς μ ετα τρ ο π ή, ό π ω ς ξύλο, ά χ υ ρ ο κ.α. χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ ν τα ι α κ ρ ιβ ώ ς ό π ω ς το ξυλοκά ρ β ου νο. Η σ ω σ τή κα ύ σ η τω ν υλικώ ν αυτώ ν εξαρτάται α π ό την π ο σ ό τη τα οξυ γόνου π ο υ π α ρ έ χ ε τα ι με τον α έρ α σ του ς κα υ σ τή ρ ες σ τερ εώ ν κ α υ σ ίμ ω ν και διαφ έρει α νά λο γα με την περιεκτικότητά τους σ ε υγρασία. 15

17 Α-Π-Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» Π ίνακας 1.3: Ε νεργειακές κα λλιέρ γειες μεγάλης κλίμ ακας (Μ αρτζόττουλος Γ.). Χώρα Καλλιέργεια Τελικό προϊόν Χρήσεις Τόνοι ή στρέμματα / έτος Βραζιλία Ζ α χ α ρ ο κ ά λ α μ ο Α λκο όλη Κ α ύ σ ιμ ο μ ετα φ ορ άς Η.Π.Α. Κ α λ α μ π ό κ ι Α λκο όλη Κ α ύ σ ιμ ο Γ αλλία Ζ αχαρότευτλα, σιτάρι κ.α. Α λκο ό λη Άλλες χώρες της Ε.Ε Ε λα ιο κά μ β η και ηλίανθος Β ιοντίζελ Σουηδία Ιτιά Ψ ιλ ο τεμ α χ ισ μ έν ο ξύλο μ εταφ ορ άς Κ α ύ σ ιμ ο μ ετα φ ορ άς Κ α ύ σ ιμ ο μ εταφ ορ άς τόνοι/ έτο ς τόνοι / έτος τόνοι / έτο ς τόνοι / έτο ς Κ α ύ σ η στρεμ. / έτο ς 4 Γεωθερμική ενέργεια Η Γεω θερμ ική ενέργεια π ρ ο έρ χ ετα ι α π ό τη θερ μ ότη τα π ο υ π α ρ ά γ ε τα ι α π τη ραδιενεργό α π ο σ ύ ν θ ε σ η τω ν π ετρ ω μ ά τω ν τη ς γης. Ε ίν α ι εκμεταλλεύσιμη εκεί ό π ο υ η θερμ ότητα αυτή α νεβ α ίν ει με φ υσ ικό τρ ό π ο σ την επιφ άνεια, π.χ. σ το υ ς θ ερ μ ο π ίδ α κ ες ή σ τις π η γ έ ς ζεσ το ύ νερού. Υ π ά ρ χ ο υ ν δύο κύ ρ ιες εφ α ρ μ ο γ ές της γ εω θ ερ μ ικ ή ς ενέρ γεια ς. Η π ρ ώ τη βα σ ίζετα ι στη χ ρ ή σ η της θ ερ μ ό τητα ς της γη ς για την π α ρ α γ ω γ ή ηλεκτρικού ρεύμ ατος και άλλες χ ρ ή σ εις, ό π ω ς θ έρ μ α νσ η κτιρίω ν, θ ερ μ ο κ η π ίω ν, π ισ ιν ώ ν, χ ώ ρ ω ν εκτροφ ής ζώ ω ν, ιχθ υοκαλλιεργειώ ν, α π ο ξ ή ρ α ν σ η γ εω ρ γικώ ν προϊόντω ν, ξεπ ά γ ω μ α δ ρ ό μ ω ν κ.λ.π. Α υ τή η θ ερ μ ό τη τα μ π ο ρ ε ί να π ρ ο έρ χ ετα ι α π ό γεω θ ερ μ ικ ο ύ ς δ ια ύ λ ο υ ς π ο υ φ θάνουν με φ υ σ ικό τ ρ ό π ο ω ς την επιφ άνεια της γη ς ή με γ εώ τρ η σ η σ το φ λοιό τη ς γη ς σ ε π ε ρ ιο χ έ ς π ο υ η θερμότητα βρίσκεται α ρ κετά κοντά σ την επ ιφ ά νεια. Τ έ το ιε ς π η γ έ ς θ ερ μ ό τη τα ς βρίσκονται σ υ ν ή θ ω ς σ ε βάθη α π ό μερικές εκα τον τά δες μέχρι 3000 μέτρα κάτω α π ό την επ ιφ ά ν εια τη ς γης. Η δεύτερη εφ αρ μογή τη ς γ εω θ ερ μ ικ ή ς ενέργειας εκμεταλλεύεται τις θ ερ μ ές μ ά ζες του εδ ά φ ο υ ς ή υ π ο γ είω ν υ δά τω ν για να κινήσουν θ ερ μ ικές αντλίες για εφ αρ μ ογ ές θ έρ μ α ν σ η ς - ψ ύξης. 4 Ενέργεια από παλίρροιες Η Ε νέρ γεια α π ό π α λ ίρ ρ ο ιε ς εκμεταλλεύ εται τη β α ρ ύ τη τα του Ή λ ιο υ και της Σελήνης, π ο υ π ρ ο κ α λ εί ανύ ψ ω σ η τη ς σ τά θ μ η ς του νερού τω ν θ α λ α σ σ ώ ν. Τ ο νερό απ οθ η κεύ ετα ι κ α θ ώ ς ανεβ α ίνει και για να ξα ν α κα τέβ ει α να γ κ ά ζετα ι να π ερ ά σ ει μ έσ α α π ό μια το υ ρ μ π ίν α, π α ρ ά γ ο ν τα ς ηλεκτρ ισ μό. Α π ο τε λ ε ί έτσ ι ο υ σ ια σ τικά ε π ίσ η ς μια υδροηλεκτρική εφ αρμογή. Έ χ ε ι εφ α ρ μ οσ τεί με επ ιτυ χ ία 16

18 Α -Π.Μ.Σ. «Α Γ Ρ Ο Χ Η Μ Ε ΙΑ Κ Α Ι Β ΙΟ Λ Ο Γ ΙΚ Ε Σ Κ Α Λ Λ ΙΕ Ρ Γ Ε ΙΕ Σ» σ ε π ο λ λ ές χώ ρες, ό π ω ς σ τη ν Α γγλία, τη Γαλλία, τη Ρ ω σ ία και αλλού. * Ενέργεια από κύματα και ωκεανούς Για την α ξιο π ο ίη σ η της εν έρ γ εια ς α π ό κύματα γίνεται εκμ ετάλλευ ση της κινητικής ενέρ γεια ς τω ν κυ μ άτω ν τη ς θ ά λ α σ σ α ς. Στη δε π ε ρ ίπ τ ω σ η της ενέρ γεια ς τω ν ω κεα νώ ν γίνεται εκμ ετάλλευ ση τη ς δ ια φ ο ρ ά ς θ ερ μ ο κ ρ α σ ία ς α νά μ εσ α σ τα σ τρ ώ μ α τα του ω κεανού, κά νο ντα ς χ ρ ή σ η θ ερ μ ικ ώ ν κύκλων. Η εφ αρμογή αυτή β ρ ίσ κ ετα ι α κό μ η σ ε ερευ νη τικό στάδιο. 17

19 Δ.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 2. ΦΥΤΙΚΑ ΕΛΑΙΑ 2.1 ΓΕΝΙΚΑ Α π ό τους α ρ χ α ίο υ ς χρ όνου ς, το λά δι έχει χ ρ η σ ιμ ο π ο ιη θ εί ω ς υλικό για καύση και για φ ω τισμό. Ο εφευρέτης R u d olp h D ie se l χ ρ η σ ιμ ο π ο ίη σ ε έλαιο φ ιστικιώ ν για να τρ οφ οδοτήσ ει μία α π ό τις μ η χ α νές του σ την έκθ εσ η του Π αρισιού του 1900 και έγραψ ε το 1912: «Η χ ρ ή σ η τω ν φ υτικώ ν ελα ίω ν ω ς καύσιμα μηχανώ ν μ π ο ρ ε ί να φ αίνεται α σ ή μ α ντη σ ή μ ερ α αλλά τέτοια π ρ ο ϊό ν τα μ π ο ρ ού ν να γίνουν με το π έ ρ α σ μ α τω ν χρόνου, τό σ ο σ η μ αντικά ό σ ο το π ετρ έλα ιο και τα π ρ ο ϊό ν τα ά νθ ρ α κα του π α ρ ό ν το ς». Σ ή μ ερ α το β ιοντίζελ χ ρ η σ ιμ ο π ο ιείτα ι όλο και π ε ρ ισ σ ό τερ ο ω ς κα ύ σ ιμ ο σ τα οχ ή μ α τα μεταφ ορώ ν. Τ α φυτικά έλαια ανήκουν σ τις λ ιπ α ρ έ ς ο υ σ ίες (λ ιπ ίδια ) και συγκεκριμένα σ τα ου δέτερ α λίπ η. Α π ο τελ ο ύ ν τα ι α π ό μίγμ ατα εσ τέρ ω ν της γλυκερίνης με λ ιπ α ρ ά οξέα. Σε θ ερ μ ο κ ρ α σ ία δ ω μ α τίο υ β ρ ίσ κ οντα ι σ ε υγρή μορφή και εδ ώ δ ιμ α φυτικά έλα ια είναι όλα τα υγρά φ υτικής π ρ ο έλ ε υ σ η ς με εξαίρεση το φ οινικέλαιο. Τ α έλα ια β ά σ η ς μ π ο ρ ο ύ ν να χ ρ η σ ιμ ο π ο ιη θ ο ύ ν α υτού σια για μ α σ ά ζ στο σ ώ μ α, ω ς θ ερ α π εία εν υ δ ά τω σ η ς και τό ν ω σ η ς για τα μαλλιά και το π ρ ό σ ω π ο, αλλά και ω ς β ά σ εις για την π α ρ α γ ω γ ή καλλυντικώ ν με α ιθ έρ ια έλαια. Ό π ω ς είναι γνω σ τό, τα α ιθ έρ ια έλαια, α διάλυ τα, δεν μ π ο ρ ού ν να έρθου ν σ ε ά μ εσ η επ α φ ή με το δ έρ μ α λό γω της δραστικότητάς τους. Α ν α μ ειγ μ έν ο ό μ ω ς σ ε λά δ ι β ά σ η ς μ π ο ρ ε ί να α π λ ω θ ε ί σ ε όλο το σ ώ μ α. Χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ ν τα ι για ενυ δά τω σ η, ώ σ τε να π ρ ο σ τα τεύ ο υ ν το δέρ μα και να εμ π ο δ ίζου ν την εξά τμισ η τη ς υ γ ρ α σ ία ς του. Π ρ ο σ φ έρ ο υ ν σ το δέρμα α π α ρ α ίτη τα λ ιπ α ρ ά οξέα, β ιτα μ ίνες και μέταλλα, εν ώ α π ο τελ ο ύ ν και ιδανικές θ ερ α π είες για τα μαλλιά. Μ π ο ρ ο ύ ν ακόμ η να σ υ ν δ υ α σ το ύ ν μεταξύ τους, ανάλογα με τις θ ερ α π ευ τικ ές το υ ς ιδιότητες, τη μ υ ρ ω δ ιά και την π υκνότητά τους. Ω ς π ρ ο ς την πυ κ νό τη τά τους, δ ια κρ ίνοντα ι σ τα π υ κ νά, ό π ω ς το ελαιόλαδο, τα ο π ο ία λειτου ργούν ω ς π ρ ο σ τα τευ τικ ή α σ π ίδ α για το δέρ μ α, και σ τα π ιο αραιά, ό π ω ς το λ ά δ ι χ ο χ ό μ π α, το οπ ο ίο α π ο ρ ρ ο φ ά τα ι εύ κ ολα και γρήγορα. Τ α πλεονεκτήματα της χ ρ ή σ η ς το υ ς είναι ότι: 1. Σ χηματίζου ν λ ιπ ο ε ιδ έ ς υ μένιο σ την επ ιφ ά ν εια του δ έρ μ α το ς και π α ρ ε μ π ο δ ίζο υ ν με αυτόν τον τρ ό π ο π ρ ο σ ω ρ ιν ά την εξά τμ ισ η του νερού. 2. Ε π ιπ ε δ ο π ο ιο ύ ν την επ ιφ ά ν εια τω ν κερατινοκυττάρω ν με π λ ή ρ ω σ η τω ν γω νιώ ν του ς και δημ ιου ρ γού ν α ίσ θ η μ α α π α λ ό τη τα ς στην υφή. 3. Ε ίν α ι καλοί δια λύ τες τω ν μη σ α π ω ν ο π ο ιή σ ιμ ω ν φ υ το π ρ ο σ τα τευ τικ ώ ν ουσιώ ν. Τ α μειονεκτήματα α π ό την άλλη είναι ότι: 1. Ο ξειδ ώ νοντα ι εύκολα και α π α ιτο ύ ν ταυ τόχρονη χρ ή σ η αντιοξειδω τικώ ν. 18

20 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜ ΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 2. Διαλύονται και α π ο σ υ ν τίθ εν τα ι εύ κολα α ν η επ ιλ ο γ ή τω ν σ υ ν δ υ α σ μ ώ ν δεν είναι κατάλληλη και έτσ ι το τελικό π ρ ο ϊό ν είναι ασ τα θ ές. 3. Δεν εισ χ ω ρ ο ύ ν σ ε β ά θ ο ς σ το δ έρ μ α με α π ο τέλ εσ μ α να μην είναι ευτροφ ικά και αντιρυτιδικά. Ο α ρ ιθ μ ό ς τω ν ενερ γώ ν σ υ σ τα τικ ώ ν π ο υ έχου ν π ρ ο σ δ ιο ρ ισ τε ί μέχρι τώ ρ α σ του ς ελ α ιώ δ εις σ π ό ρ ο υ ς είναι εν τυ π ω σ ια κ ό ς. Π ο λ λές α π ό α υ τές τις εν ώ σ εις φ θάνουν σ τη ν τελική σ α λ ά τα ή το μ α γειρ ικό λάδι, ενώ ά λλες μ π ο ρ ε ί να αφ αιρεθούν μ ερ ικ ώ ς ή π λ ή ρ ω ς κατά τη δ ιά ρ κ εια τη ς δ ια δ ικ α σ ία ς εξευγενισμού του λαδιού. Η βιταμίνη Ε είναι ένα ισ χ υ ρ ό α ν τιο ξειδ ω τικ ό και τα φυτικά έλαια είναι ση μ αντική διαιτητική π η γ ή α υ τή ς της βιταμίνης. Κ ά θ ε λ ιπ α ρ ό οξύ έχει ε π ίσ η ς τις δ ικ ές του σ υ γκεκρ ιμ ένες ιδιότητες. Τ ο λινελα ϊκό οξύ είναι ένα π ο λ υ α κ ό ρ εσ το λ ιπ α ρ ό οξύ π ο υ μ π ο ρ ε ί να μ ειώ νει τη χολ η σ τερ όλ η και το α-λινολενικό οξύ σ υ νδ έετα ι ε π ίσ η ς μ ε την υ γεία τη ς κα ρ δ ιά ς. Τ ο ρικινελαϊκό οξύ είναι το ενερ γό σ υ σ τα τικό σ το κ α σ το ρ έλα ιο και είν α ι ένα ισχυρ ό καθαρτικό, ενώ το γ-λινολενικό οξύ π α ρ έ χ ε ι τα κύρια οφέλη του λα δ ιο ύ του νυχτολούλουδου, το ο π ο ίο χ ρ η σ ιμ ο π ο ιείτα ι, μεταξύ άλλω ν, για να α ντιμ ετω π ίσ ει τον π ό ν ο στο σ τή θ ο ς και το α το π ικ ό έκζεμ α. Ο ι φ υ τοσ τερ όλες βρίσκονται στα φυτικά έλαια, ιδ ια ίτερ α σ τα έλ α ια τω ν φ ύτρω ν σ π ό ρ ω ν. Π ολλές άλλες ευεργετικές εν ώ σ εις ε π ίσ η ς εξά γοντα ι και συ γκεντρ ώ νοντα ι α π ό τα π α ρ α π ρ ο ϊό ν τα τη ς δ ια δ ικ α σ ία ς εξευ γενισ μ ού, σ υ μ π ερ ιλ α μ β ά ν ο ν τα ς: β- καροτένιο, βιταμίνη Κ, φ ω σφ ατιδυ λοχολίνη, π ο υ χ ρ η σ ιμ ο π ο ιείτα ι στην α ντιμ ετώ π ισ η π ρ ο β λ η μ ά τω ν του ή π α το ς, φ ω σ φ α τιδυ λοσ ερ ίνη, π ο υ χ ρ η σ ιμ ο π ο ιείτα ι κυ ρ ίω ς για να α π ο τρ έψ ει την α λ λ ο ίω σ η τη ς εγκεφαλικής λειτουργίας. Τ α φυτικά έλα ια χ ω ρ ίζον τα ι σ ε τρ εις κατηγορίες: 1. Τ α ξηραινόμενα, τα ο π ο ία έχ ου ν μεγάλη π ερ ιεκ τικ ό τη τα σ ε λινελα ϊκό και λινολενικό οξύ. 2. Τ α η μ ιξη ρ αινό μ ενα έλαια, τα ο π ο ία έχου ν μικρή π ερ ιεκ τικ ό τη τα σ ε λινελαϊκό οξύ, τέτοια είναι το ση σ α μ έλ α ιο, το κρ αμ β έλα ιο, το α ρ α β ο σ ιτέλ α ιο, το βαμβακέλαιο, το σογιέλαιο, το κ α π νέλα ιο και το ηλιέλαιο. 3. Τ έλ ο ς τα μη ξη ρ α ιν ό μ ενα έλα ια π α ρ ο υ σ ιά ζο υ ν μεγάλη περιεκτικότητα σ ε ελαϊκό οξύ, τέτοια είναι το ελα ιό λα δ ο, το α μ υ γδ α λέλ α ιο, το α ρ α χ ιδ έλα ιο και το λ επ τοκ α ρ υ έλα ιο. Τ α φυτικά έλα ια μ π ο ρ ε ί να π ρ ο έρ χο ντα ι: Α π ό τον κ α ρ π ό του φ υτού (π.χ.α μ ύ γδαλο, χ ο χ ό μ π α ). Α π ό το κουκούτσι- σ π ό ρ ο Α π ό την εκχύλισ η εν ό ς βοτάνου σ ε ένα λ ά δ ι β ά σ η ς (π.χ. π έτα λ α καλέντουλας). 19

21 Α-Π.Μ.Σ. «ΑΠΌΧΙΙΜ ΓΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 2.2 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΞΑΓΩΓΗΣ ΕΛΑΙΟΥ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΣΠΟΡΟΥΣ Η εξαγω γή εν ό ς ελαίου α π α ιτ ε ί μια κατάλληλη π ρ ο ετο ιμ α σ ία. Α ρ χ ικ ά, π ρ έ π ε ι να αφ αιρεθούν οι σ π ό ρ ο ι ή οι κ α ρ π ο ί π ο υ τυχόν είναι χ α λα σ μ ένο ι. Ε π ιπ λ έ ο ν είναι α π α ρ α ίτη το ς και έν α ς δ ια χ ω ρ ισ τή ς π ο υ θα α φ α ιρ εί τα τσ όφ λια και τις μικρές π έτρ ες π ο υ τυχόν υ π ά ρ χο υ ν. Α νά λογ α με την π ρ ώ τη ύλη επ ιλέγετα ι διαφ ορ ετική μ έθ ο δ ο ς π α ρ α γω γή ς. Α ν η π ρ ώ τη ύλη είναι σ ε μορφ ή κόκκω ν ή β λ α σ τώ ν το υλικό υ ποβάλλεται σ ε μηχανική π ίε σ η, ενώ α ν είν α ι λ ιπ α ρ ό ς κ α ρ π ό ς υ π ο β ά λ λ ετα ι σ ε φυγοκέντρηση. Η εξαγω γή ελαίου με τις π α ρ α δ ο σ ια κ έ ς μ εθ ό δ ο υ ς α π α ιτε ί σ υ χ νά τις διάφ ορ ες π ρ ο κ α τα ρ κ τικ ές δ ια δ ικ α σ ίες ό π ω ς θ ρ α ύ σ η, ξεφ λ ο ύ δ ισ μ α ή α π ο φ λο ίω σ η για να π ο λ το π ο ιη θ ε ί το υλικό. Στη σ υ νέχ εια β ρ ά ζετα ι με ν ερ ό και το μίγμα αναδύεται, έω ς ότου δ ια χ ω ρ ισ τεί το λά δι και μ π ο ρ ε ί να συλλεχτεί. Ό μω ς, τέτοιες π α ρ α δ ο σ ια κ έ ς μ έθ οδ ο ι έχου ν χαμηλή α π ό δ ο σ η σ ε λάδι. Τ ο έλαιο π ο υ εξάγεται με σ υ μ π ίεσ η χ ω ρ ίς θ έρ μ α ν σ η π α ρ ά γ ε ι π ρ ο ϊό ν τα π ο υ μ π ο ρ ο ύ ν να χ ρ η σ ιμ ο π ο ιη θ ο ύ ν χ ω ρ ίς π ερ α ιτέ ρ ω ε π ε ξ ερ γ α σ ία και κα θ α ρ ισ μ ό. Π αρ α κά τω π ερ ιγ ρ ά φ οντα ι και οι δύ ο μ έθ οδ ο ι π α ρ α λ α β ή ς φ υτικώ ν ελαίω ν. * Μ ε έκθλιψ η ή μηχανική εξαγω γή Κ ατά τη μ έθοδο της έκθλιψ η ς τα ελα ιο ύ χ α σ π έ ρ μ α τα ή κ α ρ π ο ί, αφ ού καθαριστούν π ρ ώ τα καλά, αλέθονται σ ε μύ λους και κ α τό π ι υ π ο β ά λ λ ο ν τα ι «εν ψ υχρώ» σ ε π ίε σ η α ρ κετώ ν ατμ οσ φ α ιρ ώ ν, σ ε διά φ ορ α π ιεσ τή ρ ια. Τ α έλα ια π ο υ λαμβάνονται με την π ρ ώ τη «εν ψ υχρώ» έκθλιψ η είναι π ο ιο τικ ά α νώ τερα. Σε π ο λ λ ές π ε ρ ιπ τ ώ σ ε ις είναι α π α ρ α ίτη το να γίνει έκθλιψ η «εν θ ερ μ ώ», ο π ό τε αυξάνεται η π ο σ ό τη τα του ελαίου π ο υ λα μ β ά νεται α λλά η π ο ιό τη τά του μειώ νεται, γιατί μ αζί με το π α ρ α γ ό μ εν ο έλα ιο λα μ β ά νον τα ι και ά λλες ύλες ω ς π ρ ο σ μ είξεις. Ο ι ελα ιο π λα κο ύ ντες (πίττες) π ο υ λα μ β ά νοντα ι α π ό την π ρ ώ τη έκθλιψ η, σ υ νή θω ς υ ποβ ά λλοντα ι σ ε μία ή και π ερ ισ σ ό τερ ες εκθλίψ εις, ο π ό τε λαμβάνεται αντίστοιχα έλα ιο π ρ ώ τη ς, δεύτερης, τρίτης κ.λπ. π ίε σ η ς. Μ ε τη μέθοδο της εκχύλισης, α ρ χ ικά τα ελα ιού χα σ π έ ρ μ α τα κα τατεμαχίζονται, ξηραίνονται και κα τό π ι εκχυλίζονται με βενζίνη, διθ ειάνθ ρ α κα, τετραχλω ράνθ ρακα και ά λλο υ ς δ ια λύ τες σ ε ειδ ικ ές εκχ υ λ ισ τικ ές σ υ σ κ ευ ές. Α π ο σ τά ζετα ι κ α τό π ι το εκχυ λισ τικό μ έσ ο και π α ρ α λ α μ β ά ν ετα ι το έλαιο. Τ α έλαια αυτά είναι σ υ ν ή θ ω ς α κά θ α ρ τα και π ερ ιέχ ο υ ν ξέν ες ύλες, ό π ω ς βλέννες, π ρ ω τεΐνες, χ ρ ω σ τικ ές και ο σ μ η ρ ές ο υ σ ίες και δεν είναι κατάλληλα για β ρ ώ σ η. Η μηχανική εκχύλιση εφ α ρ μ όζετα ι κυ ρ ίω ς σ τον ελ α ιό κ α ρ π ο για εξαγω γή του ελαιόλαδου και σ το β α μ β α κ ό σ π ο ρ ο για εξα γω γή του βαμβακέλαιου, ο π ό τε π α ρ α λ α μ β ά ν ετα ι αφ ενός το έλαιο, ενώ αφ ετέρου π α ρ α μ έν ει το σ τερ εό υ π ό λ ειμ μ α ή π ίττα (βα μ β α κό π ιτα, η λιόπ ιτα, π λ α κ ο ύ ν τα ς 2 0

22 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» σόγιας, ελ α ιο π υ ρ ή ν α ς κτλ.). Τ ο ελα ιό λα δ ο π α ρ α λ α μ β ά ν ετα ι με μηχανική σ υ μ π ίεσ η σ ε υ δραυλικά π ιε σ τή ρ ια ή σ ε φ υγοκεντρικούς δ ια χ ω ρ ισ τές μετά α π ό μάλαξη τη ς ελ α ιό μ α ζα ς και π ρ ο σ θ ή κ η νερού. Τ ο ελ α ιό λ α δ ο μ π ο ρ ε ί να καταναλω θεί ω ς έχει (τελικό π ρ ο ϊό ν), εφ όσ ο ν έχει καλή π ο ιό τη τα (οξύτητα <3%) σ ε ελαϊκό οξύ α π ο κ α λ ο ύ μ εν ο ω ς π α ρ θ έ ν ο ελα ιόλα δο. Τ ο β α μ β α κ έλ α ιο εξάγεται α π ό το β α μ β α κ ό σ π ο ρ ο με κοχλιω τές π ρ έ σ ε ς ή με π ρ ο π ίε σ η και εκχύλιση και το π ρ ο κ ύ π το ν έλ α ιο είναι α κα τέρ γα σ το, α π α ιτε ί δη λα δή εξευγενισμό π ρ ο κ ειμ έν ο υ να κ α τα σ τεί εδ ώ δ ιμ ο. Η μηχανική εκχύ λισ η έχει π ερ ιο ρ ισ μ έν η α π ό δ ο σ η σ ε έλαιο, α φ ήνοντας σ τερ εό υ π ό λ ειμ μ α το ο π ο ίο π ερ ιέχ ει ε π ιπ λ έ ο ν π ο σ ό τη τα ελα ίο υ π ο υ μ π ο ρ ε ί να εξα χ θ εί στη σ υ ν έχ εια με εκχύλιση. ^ Μ ε εκχύλιση Ά λλα σ π ο ρ έ λ α ια εξά γοντα ι με εκχύλισ η με διαλύ τη ή με σ υ ν δ υ α σ μ ό εμ β ά π τισ η ς εκχ ύ λ ισ η ς σ ε σ υ σ τή μ α τα σ υ ν εχ ο ύ ς ή η μ ισ υ νεχ ο ύ ς λειτου ρ γία ς. Π ριν την εκχύλιση οι ελα ιο ύ χ ο ι σ π ό ρ ο ι ξηραίνονται, α λέθονται και μορφ οπ οιούνται σ ε σ ω μ α τίδ ια με μ εγάλο π ο ρ ώ δ ε ς (φ ολίδες) για διευ κόλυ νσ η της εκχύλισης. Η εκχύλισ η εφ α ρ μ ό ζετα ι ά μ ε σ α σ το υ ς α λ εσ μ έν ο υ ς σ π ό ρ ο υ ς ή σ τα σ τερεά υ π ο λ είμ μ α τα (πίτες) π ο υ π ρ ο έρ χ ο ν τα ι α π ό μηχανική σ υ μ π ίεσ η τω ν σ π ό ρ ω ν (εξαγω γή ελα ίο υ σ ε δύ ο στάδια: σ υ μ π ίεση -εκχ ύ λ ισ η ). Η εκχύλιση με διαλύτη επ η ρ εά ζετα ι α π ό το είδ ο ς του διαλύτη, το μέγεθος του α λεσ μ ένου σ π ό ρ ο υ, την υ γ ρ α σ ία του σ π ό ρ ο υ, το λόγο στερεού/διαλύτη (w/v) και το χ ρ ό νο τη ς δ ιερ γ α σ ία ς. Α π ό την εκχύ λισ η π ρ ο κ ύ π τει ελα ιο δ ιά λυ μ α και με α π ό σ τα ξη αυτού π α ρ α λ α μ β ά ν ετα ι το ακατέργαστο έλαιο, ενώ το υ π ό λ ειμ μ α μ π ο ρ εί να α ξ ιο π ο ιη θ ε ί για π α ρ α γ ω γ ή π ρ ω τεϊν ικ ώ ν πρ ο ϊό ντω ν. Η εκχύ λισ η π α ρ έ χ ε ι υψ ηλές απ ο δ ό σ ε ις - σ χ εδ ό ν όλο το π ερ ιεχ ό μ εν ο έλα ιο σ το σ π ό ρ ο - π ρ α κ τικ ά π α ρ α λ α μ β ά ν ετα ι με μ εγά λο υ ς χρόνου ς εκχύλισης. 2.3 ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΦΥΤΙΚΩΝ ΕΛΑΙΩΝ Τ α λ ίπ η και τα έλαια είναι κυ ρ ίω ς ο υ σ ίες α δ ιά λ υ τες σ το νερό, υ δρόφ οβες π ο υ συναντιούνται στο φ υτικό και ζω ικ ό βα σ ίλειο. Α π ο τελ ο ύ ν τα ι α π ό ένα μόριο γλυκερίνης και τρία μόρια λ ιπ α ρ ώ ν οξέω ν και ον ομ ά ζο ντα ι τριγλυκερίδια. Τ α λ ιπ α ρ ά οξέα π ο ικ ίλ ο υ ν σ το μ ή κος της α νθ ρ α κ ική ς α λ υ σ ίδ α ς και στον α ρ ιθ μ ό τω ν ακό ρ εστω ν δεσ μ ώ ν. Στο ζω τικό λ ίπ ο ς το π ο σ ο σ τ ό τω ν κ ο ρ εσ μ ένω ν λ ιπ α ρ ώ ν οξέω ν α π οτελεί το 50% τω ν συ νολικώ ν λ ιπ α ρ ώ ν οξέω ν. Τ ο υψ ηλό π ερ ιεχ ό μ εν ο σ ε 21

23 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» στεατικό και τταλμιτικό οξύ δίνει στο ζω τικό λ ίπ ο ς τις ιδ ια ίτερ ες ιδιότητες του υψηλού σημείου τή ξεω ς και του υψηλού ιξώ δου ς. Τ α φυτικά έλα ια α π ο σ π ώ ν τ α ι είτε με εκχύλισ η είτε με π ίε σ η σ ε κατάλληλες π ρ έ σ ε ς. Τ ο α κα τέρ γα σ το αυτό έλα ιο π ο υ π ρ ο κ ύ π τει π ερ ιέχ ει συ νήθω ς ελεύθερα λ ιπ α ρ ά οξέα, φ ω σ φ ολ ιπ ίδια, στερόλες, νερό και ά λλες α καθαρσίες. Α κ ό μ α και τα κα τερ γα σ μ ένα έλα ια π ερ ιέχ ο υ ν μ ικρ ές π ο σ ό τη τε ς ελεύθερω ν λ ιπ α ρ ώ ν οξέω ν και νερού. Τ ο π ο σ ο σ τ ό τω ν π ερ ιεχ ο μ έν ω ν ελεύ θ ερ ω ν λ ιπ α ρ ώ ν ο ξέω ν και νερού επ η ρ εά ζει σημ αντικά τη μ ετεσ τερ ο π ο ίη σ η τω ν γλυ κερ ιδ ίω ν με τις α λ κ ο ό λ ες και το αλκαλικό ή όξινο καταλύτη. Στον π ίν α κ α π ο υ α κο λου θ εί π α ρ ο υ σ ιά ζο ν τα ι οι μ ο ρ ια κ ο ί και οι συντακτικοί τύ π οι μερικώ ν λ ιπ α ρ ώ ν οξέω ν. Π ίνακας 2.1: Συντακτικός και μ ο ρ ια κ ό ς τ ύ π ο ς λ ιπ α ρ ώ ν οξέων [A lsb erg C., Ta ylor A.]. Λιπαρά οξέα Μοριακός τύπος Συντακτικός τύπος Δαφνικό C 12H 24O 2 C H 3(C H 2 )ioc O O H Μ υ ρισ τικό C 14H 28O 2 C H 3(C H 2 )i 2C O O H Π αλμιτικό C 16H 32O 2 C H 3(C H 2 )i 4C O O H Στεατικό C 18H 36O 2 C H 3 (C H 2 )i6c O O H Ε λα ϊκό C 18H 34O 2 C H 3(C H 2 )i4 (C H )2C O O H Λ ινελαικό C 18H 32O 2 C H 3(C H 2 )12(CH)4C 0 0 H Λ ινολενικό C 18H 30O 2 C H 3(C H 2)io(C H )6C O O H Στον π ίν α κ α π ο υ α κο λο υ θ εί δίνονται τα π ο σ ο σ τ ά α π ό δ ο σ η ς λ ιπ α ρ ώ ν οξέω ν στο ηλιέλαιο. ΠΙΝΑΚΑΣ 2.2: Μ έση σύνθεση οξέω ν του ηλιέλαιου. Παλμιτικό οξύ 3-5 Στεατικό οξύ 2-4 Αραχιδικό & ληγνοκηρικό οξύ 0,5-1,5 Ελαϊκό οξύ Λινελαικό οξύ

24 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΤΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΓΕΡΓΕΙΕΣ» 2.4 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΦΥΤΙΚΩΝ ΕΛΑΙΩΝ ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Τ α κυριότερα χ η μ ικά χ α ρ α κ τη ρ ισ τικ ά τω ν λ ιπ ώ ν και ελ α ίω ν είναι ότι δ ια σ π ώ ν τα ι σε γλυκερίνη και σ ε ένα ή π ε ρ ισ σ ό τε ρ α λ ιπ α ρ ά οξέα. Ε π ίσ η ς ότι επ ιπ λ έο υ ν στο νερό, α λλά δ ε δ ιαλύ ονται σ ε αυ τό και έχου ν λ ιπ α ν τικ ές ικανότητες, δεν είναι π τη τικ ά και μ π ο ρ ο ύ ν να κα ού ν χ ω ρ ίς να α φ ή σ ου ν υπολείμματα ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Τ Ω Ν ΦΥΤΙΚΩΝ ΕΛΑΙΩΝ Ω Σ ΚΑΥΣΙΜ Α Η σ υ μ π ερ ιφ ο ρ ά τω ν εν ώ σ εω ν ω ς κ α ύ σ ιμ α α π α ιτε ί α δ ύ ν α το υ ς μ οριακού ς δ εσ μ ο ύ ς και σ την π ε ρ ίπ τ ω σ η τω ν υ δ ρ ο γο να νθ ρ ά κω ν, ό π ο υ η συνοχή μεταξύ τω ν μ ο ρ ίω ν είναι π ο λ ύ μικρή, π α ρ ο υ σ ιά ζο υ ν χα μ η λή π υκνότητα και μικρό ιξώ δ ες. Στην π ε ρ ίπ τ ω σ η τω ν φ υτικώ ν ελ α ίω ν ό π ο υ το κάθε μ όριο έχει τρ εις α λ υ σ ίδ ες υ δρ ο γο να νθ ρ ά κω ν σ υ ν δ εδ εμ έν ες σ ε μια κοινή ομάδα, η π υκνότητα και το ιξώ δ ες είναι υ ψ η λότερες (μπ ο ρ ο ύ ν να βλάψ ου ν τον κινητήρα), εξα ιτία ς του γεγο νότος ότι οι δ ιμ ο ρ ια κ ο ί δ εσ μ ο ί είναι π ο λ ύ σημαντικοί. Ε π ίσ η ς, σ τα δ ιά φ ο ρ α φ υτικά έλα ια οι θ ερ μ ο γ ό ν ες τιμ ές είναι μ ειω μ ένες κατά 15% - 20% λόγω τη ς π α ρ ο υ σ ία ς χ η μ ικά σ υ νδ εδ εμ ένο υ οξυγόνου. Π α ρ α κά τω π α ρ ο υ σ ιά ζο ν τα ι μερικές α π ό τις β α σ ικ ές ιδιότη τες τω ν φυτικών ελαίω ν. Ιξώδες Τ ο ιξώ δ ες ενός ρευσ τού δείχνει την α ν τίσ τα σ ή του στη ροή. Ό σ ο αυξάνει το ιξώ δ ες τό σ ο αυξάνει και η α ν τίσ τα σ η στη ροή. Τ ο κινητικό ιξώ δ ες αυξάνεται με την π ερ ιεκτικό τη τα σ ε κο ρ εσ μ ένα λ ιπ α ρ ά ο ξέα F A και το μ ή κο ς τω ν α λυ σ ίδω ν τους. Τ ο ιξώ δ ες ε π η ρ εά ζει δ ύ ο σ η μ α ν τικ ές ιδιότη τες τω ν καυ σίμω ν π ο υ είναι η αντλητικότητα (εκφράζει την ευ κολία δ ια κ ίν η σ η ς τω ν καυσίμω ν) και ο β α θ μ ό ς δ ια σ κ ο ρ π ισ μ ο ύ (εκφράζει την ευ κολία εκνέφ ω σ η ς τω ν κα υ σίμω ν κατά την έξο δ ο το υ ς α π ό τον καυστήρα). Αριθμός ιωδίου Ο α ρ ιθ μ ό ς ιω δίου δείχνει τον α ρ ιθ μ ό τω ν δ ιπ λ ώ ν δ εσ μ ώ ν (βα θ μ ό ς ακορεστότητας). Η ύ π α ρ ξη α κ ό ρ εσ τω ν δ εσ μ ώ ν είναι θετική α π ό την ά π ο ψ η της ικανότητας για διή θ η σ η και του ση μ είου π ή ξη ς, α λλά αρνητική α π ό την ά π οψ η της σταθ ερ ότη τα ς έναντι τη ς ο ξείδ ω σ η ς. 23

25 Δ.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» Αριθμός σαπωνοποίησης 0 α ρ ιθ μ ό ς σ α π ω ν ο π ο ίη σ η ς εκφ ράζει την οξύτητα ή την αλκαλικότητα τω ν κα υ σίμω ν και κατά σ υ ν έπ εια την π α ρ ο υ σ ία α λκαλικώ ν ή όξινω ν συστατικώ ν. Τέφρα Η τέφρα π ρ ο έρ χ ετα ι α π ό τα σ τερ εά σ ω μ α τίδ ια τω ν κ α υ σ ίμ ω ν ή α π ό τις υδροδιαλυτές μεταλλικές εν ώ σ εις. Ο ι τέφρες μ π ο ρ ο ύ ν να δ η μ ιο υ ρ γή σ ο υ ν π ρ ο β λ ή μ α τα α π ο θ έ σ ε ω ν σ το σ ύ σ τη μ α ψ εκασ μού του καυ σίμου, κ α θ ώ ς και φ θορά στο έμ βολο ή τα ελατήρια. Η τέφρα π ρ ο σ δ ιο ρ ίζετα ι με την κα ύ σ η μ ια ς π ο σ ό τη τα ς καυ σίμου μέχρι να κα τα να λω θ εί όλη η π ο σ ό τη τα του κα υ σ ίμ ου και να α π ο μ είν ο υ ν μόνο τα ά κα υ σ τα α νό ρ γα να σ υ σ τατικά. Ε κφ ρ ά ζεται ω ς π ο σ ο σ τό ε π ί τοις εκατό στη συ νολική μ ά ζα του καυσίμου. Θερμογόνος δύναμη Η θ ερ μ ο γόν ος δύναμ η τω ν λ ιπ α ρ ώ ν οξέω ν και τω ν μ εθ υ λεσ τέρ ω ν το υ ς αυξάνεται με την α ύ ξη σ η του μ ή κο υ ς της α λ υ σ ίδ α ς και μ ειώ νεται με την αύξηση του α ριθμ ού τω ν δ ιπ λ ώ ν δ εσμ ώ ν. Η θ ερ μ ο γ ό ν ο ς δ ύ ναμ η ε π η ρ εά ζε ι την καμπύλη α π ό δ ο σ η ς της μηχανης: η κα τα νά λω σ η α υ ξά νετα ι και η ισ χ ύ ς μειώ νεται. Ε ίνα ι μια μ έτρησ η τη ς εν έρ γ εια ς π ο υ ελευ θ ερ ώ νετα ι κατά την καύση του καυ σίμου και α π ο τελ εί τη β ά σ η για τον υ π ο λ ο γ ισ μ ό τη ς θ ερ μ ικ ή ς α π ό δ ο σ η ς. Π ΙΝΑΚΑΣ 2.3 : Φ υ σ ικ ές και χ η μ ικ ές σ ταθ ερ ές του ηλιέλαιου. g y a B B Δείκτης διαθλάσεως (25 C) 1,4709-1,4749 Ειδικό βάρος (15 C) 0,920-0,927 Ιξώδες κατά Engler (25 C) = 8,2 Σημείο πήξεως -16 C έω ς-18 C Αριθμός σαπωνοποιήσεως Αριθμός ιωδίου Αριθμός ακετυλίου = 14,5 I Μέσο μοριακό βάρος λιπαρών οξέων Ασαπωνοποίητα συστατικά 0,5-1,3% 24

26 Α.Π.Μ-Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 2.5 ΤΡΟΠΟΙ ΧΕΙΡΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΦΥΤΙΚΩΝ ΕΛΑΙΩΝ Δ ιάφ ορ ες μ έθοδοι χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ ν τα ι π ρ ο κ ειμ έν ο υ να τρ ο π ο π ο ιη θ ο ύ ν οι ιδιότητες καυσίμου τω ν φ υτικώ ν ελα ίω ν και να α π ο κ τη θ εί η επ ιθ υ μ η τή σ υ μ π ερ ιφ ορ ά αυτώ ν κατά την καύση ΑΠΑΛΛΑΓΗ ΑΠΟ ΠΡΟΣΜΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ - ΕΞΕΥΓΕΝΙΣΜΟΣ Τ α λ ίπ η και έλα ια μετά την π α ρ α λ α β ή τους χρ ειά ζετα ι σ χ εδ ό ν π ά ν τα να υ π ο σ το ύ ν μια σ ειρ ά κατερ γα σ ιώ ν, π ο υ καλείται «εξευ γενισμός» (ραφ ινάρισμα),με σ κ ο π ό τη β ελτίω σ η τό σ ο τη ς εμ φ ά ν ισ η ς και τω ν ορ γανοληπ τικώ ν το υ ς χ α ρ α κτηρ ισ τικώ ν, ό σ ο και τη ς ικα νότη τα ς δ ια τή ρ η σ η ς τους. Ο εξευ γεν ισ μ ό ς π ερ ιλ α μ β ά ν ει τις ακ ό λ ο υ θ ες κατεργασίες: α π ο κ ο μ μ ίω σ η, εξουδετέρω ση, α π ο χ ρ ω μ α τισ μ ό, α π ό σ μ η σ η και μ ερ ικές φ ορ ές και α π ο μ α ρ γ α ρ ίν ω σ η και υ δρ ο γό νω σ η. Ο ι κα τερ γα σ ίες α υ τές α νά λο γα με το α ρχικό αλλά και το επ ιθ υ μ η τό π ρ ο ϊό ν δ εν π ρ α γ μ α το π ο ιο ύ ν τα ι π ά ν το τε όλες. Η α π ο κ ο μ μ ίω σ η τω ν ελ α ίω ν σ υ νίσ τα τα ι σ την α π ο μ ά κ ρ υ ν σ η τω ν π ρ ο σ μ ίξεω ν σ ε κολλοειδή δ ια σ π ο ρ ά ή σ ε δ ιά λυ σ η, ό π ω ς τα φ ω σ φ α τίδια, τα κόμμεα, οι ρητίνες και οι π ρ ω τεΐν ες. Δ η λαδή γίνεται είτε με χ ρ ή σ η οξέος, σ υ νή θ ω ς με Η 3Ρ 0 4 ή κιτρικό οξύ, είτε με ή χ ω ρ ίς νερ ό (υγρή ή ξηρή α π οκο μ μ ίω σ η ). Τ α φ ω σ φ α τίδια εν ερ γο π ο ιο ύ ντα ι με το οξύ και ενυ δα τώ νοντα ι στη συνέχεια. Η α π λ ή ενυ δά τω σ η αφ ήνει α να λλ οίω τα τα φ ω σφ ατίδια, ο π ό τε εφαρμόζεται σ ε έλαια τα ο π ο ία π ερ ιέχ ο υ ν π ο λ λ ά φ ω σ φ α τίδια και ό π ο υ αυτά αξιο π ο ιο ύ ν τα ι για χ ρ ή σ εις σ ε τρόφ ιμα. Η α π ο κ ο μ μ ίω σ η γίνεται σ ε θ ερ μ ο κρ α σ ίες α π ό C με 2-10% νερ ό α νά λο γα με τα π ερ ιεχ ό μ εν α φ ω σφ ατίδια. Τ α ενυ δατω μ ένα φ ω σ φ α τίδια δ ιογκώ νονται και κα τα β υ θ ίζονται ή διαχω ρίζονται με φ υγοκέντρηση. Η αλκαλική εξο υ δ ετέρ ω σ η είναι η σ υ νη θ έσ τερ η χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ μ εν η μ έθοδος για την εξο υ δ ετέρ ω σ η τω ν ελα ίω ν και σ τη ρ ίζετα ι στη σ α π ω ν ο π ο ίη σ η τω ν ελεύθερω ν λ ιπ α ρ ώ ν οξέω ν με N a O H. Η α ν τίδ ρ α σ η ευνοείται σ ε θ ερ μ ο κρ α σ ία C. Ο σ χ η μ α τιζόμ εν ο ς σ ά π ω ν α ς δ ια χ ω ρ ίζετα ι με φυγοκέντρηση. Η αλκαλική εξο υ δ ετέρ ω σ η λειτουργεί σ ε ασ υ νεχή ή σ υ νεχή δια δ ικα σ ία και η σ υ νεχής δ ια δ ικ α σ ία σ υ ν ή θ ω ς σ ε σ υ ν δ υ α σ μ ό με την α π ο κο μ μ ίω σ η, ο π ό τε δ ια χ ω ρ ίζο ν τα ι οι σ ά π ω ν ε ς μ α ζί με τα φ ω σφ ατίδια. Ο φ υσικός εξευ γεν ισ μ ό ς εφ αρ μ όζετα ι εναλλακτικά τη ς α λκαλικής εξο υ δ ετέρ ω σ η ς και γίνεται με α π ό σ τα ξη τω ν ελεύ θ ερ ω ν λ ιπ α ρ ώ ν ο ξέω ν με τη βοήθεια υδρατμώ ν. Σ υ νδυάζεται με το σ τά δ ιο της α π ό σ μ η σ η ς ό π ο υ χ ρ η σ ιμ ο π ο ιείται ίδ ια ς φ ύσης διερ γα σ ία. Ο α π ο χ ρ ω μ α τισ μ ό ς τω ν ελα ίω ν γίνεται με χ ρ ή σ η α π ο χ ρ ω σ τικ ώ ν γα ιώ ν και στηρ ίζεται στην π ρ ο σ ρ ό φ η σ η τω ν χ ρ ω σ τικ ώ ν σ ε αυτές. Ο 25

27 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕ1Α ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 2.5 ΤΡΟΠΟΙ ΧΕΙΡΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΦΥΤΙΚΩΝ ΕΛΑΙΩΝ Δ ιάφ ορ ες μ έθοδοι χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ ν τα ι π ρ ο κ ειμ έν ο υ να τρ ο π ο π ο ιη θ ο ύ ν οι ιδιότητες καυσίμου τω ν φ υτικώ ν ελα ίω ν και να α π ο κ τη θ εί η επ ιθ υ μ η τή σ υ μ π ερ ιφ ο ρ ά αυτώ ν κατά την καύση ΑΠΑΛΛΑΓΗ ΑΠΟ ΠΡΟΣΜΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ - ΕΞΕΥΓΕΝΙΣΜΟΣ Τ α λ ίπ η και έλα ια μετά την π α ρ α λ α β ή το υ ς χ ρ ειά ζετα ι σ χ εδ ό ν π ά ν τα να υ π ο σ το ύ ν μια σ ειρ ά κατερ γα σ ιώ ν, π ο υ καλείται «εξευ γενισ μ ός» (ραφ ινάρισμα),με σ κ ο π ό τη β ελτίω σ η τό σ ο τη ς εμ φ ά ν ισ η ς και τω ν ορ γανολη π τικώ ν τους χα ρ α κτη ρ ισ τικώ ν, ό σ ο και τη ς ικα νότη τα ς δ ια τή ρ η σ η ς τους. Ο εξευ γεν ισ μ ό ς π ερ ιλ α μ β ά ν ει τις ακ ό λ ο υ θ ες κατεργασ ίες: α π ο κ ο μ μ ίω σ η, εξουδετέρω ση, α π ο χ ρ ω μ α τισ μ ό, α π ό σ μ η σ η και μ ερ ικές φ ορ ές και α π ο μ α ρ γ α ρ ίν ω σ η και υ δρ ο γό νω σ η. Ο ι κα τερ γα σ ίες α υ τές α ν ά λ ο γ α με το α ρχικό αλλά και το επ ιθ υ μ η τό π ρ ο ϊό ν δεν π ρ α γ μ α το π ο ιο ύ ν τα ι πά ν το τε όλες. Η α π ο κ ο μ μ ίω σ η τω ν ελ α ίω ν σ υ νίσ τα τα ι σ την α π ο μ ά κ ρ υ ν σ η τω ν π ρ ο σ μ ίξεω ν σ ε κολλοειδή δ ια σ π ο ρ ά ή σ ε δ ιά λυ σ η, ό π ω ς τα φ ω σ φ α τίδια, τα κόμμεα, οι ρητίνες και οι π ρ ω τεΐν ες. Δ η λα δή γίνεται είτε με χ ρ ή σ η οξέος, σ υ νή θω ς με Η 3Ρ 0 4 ή κιτρικό οξύ, είτε με ή χ ω ρ ίς νερ ό (υγρή ή ξηρή α π οκο μ μ ίω σ η ). Τ α φ ω σφ ατίδια ενερ γο π ο ιο ύ ντα ι με το οξύ και ενυ δα τώ νοντα ι στη συνέχεια. Η α π λ ή ενυ δά τω σ η αφ ήνει α να λλοίω τα τα φ ω σφ ατίδια, ο π ό τε εφ αρμόζεται σ ε έλαια τα ο π ο ία π ερ ιέχ ο υ ν π ο λ λ ά φ ω σ φ α τίδια και ό π ο υ αυτά αξιο π ο ιο ύ ν τα ι για χ ρ ή σ εις σ ε τρόφ ιμα. Η α π ο κ ο μ μ ίω σ η γίνεται σ ε θ ερ μ ο κρ α σ ίες α π ό C με 2-10% νερ ό α νά λο γα με τα π ερ ιεχ ό μ εν α φ ω σφ ατίδια. Τ α ενυ δα τω μ ένα φ ω σ φ α τίδια δ ιογκώ νονται και κα τα β υ θ ίζοντα ι ή διαχω ρίζονται με φ υγοκέντρηση. Η αλκαλική εξο υ δ ετέρ ω σ η είναι η σ υ νη θ έσ τερ η χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ μ εν η μέθοδος για την εξο υ δ ετέρ ω σ η τω ν ελα ίω ν και σ τη ρ ίζετα ι στη σ α π ω ν ο π ο ίη σ η τω ν ελεύθερω ν λ ιπ α ρ ώ ν οξέω ν με N a O H. Η α ν τίδ ρ α σ η ευνοείται σ ε θ ερμ οκρασ ία C. Ο σ χ η μ α τιζόμ εν ο ς σ ά π ω ν α ς δ ια χ ω ρ ίζετα ι με φυγοκέντρηση. Η αλκαλική εξο υ δ ετέρ ω σ η λειτου ργεί σ ε α σ υ νεχή ή συνεχή δ ια δ ικ α σ ία και η σ υ νεχή ς δ ια δ ικ α σ ία σ υ ν ή θ ω ς σ ε σ υ ν δ υ α σ μ ό με την α π ο κο μ μ ίω σ η, ο π ό τε δια χ ω ρ ίζο ν τα ι οι σ ά π ω ν ε ς μ α ζί με τα φ ω σφ ατίδια. Ο φ υσικός εξευ γεν ισ μ ό ς εφ αρ μ όζετα ι εναλλακτικά της αλκα λική ς εξου δετέρ ω σ η ς και γίνεται με απ ό σ τα ξη τω ν ελεύ θ ερ ω ν λ ιπ α ρ ώ ν ο ξέω ν με τη βοήθεια υδρατμώ ν. Σ υ νδυάζεται με το σ τά δ ιο τη ς α π ό σ μ η σ η ς ό π ο υ χ ρ η σ ιμ ο π ο ιείτα ι ίδ ια ς φ ύσης διερ γα σ ία. Ο α π ο χ ρ ω μ α τισ μ ό ς τω ν ελα ίω ν γίνεται με χρ ή σ η α π ο χ ρ ω σ τικ ώ ν γ α ιώ ν και σ τηρ ίζεται στην π ρ ο σ ρ ό φ η σ η τω ν χ ρ ω σ τικ ώ ν σ ε αυτές. Ο 25

28 Δ.ΓΙ.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» δ ια σ τά σ εις γενικά σ το εύ ρ ο ς τω ν nm ττου σ χ η μ α τίζετα ι α υ θ ό ρ μ η τα αττό δύο ασύμμεικτα, υ π ό κανονικές σ υ ν θ ή κ ες υ γρά και ένα ή π ε ρ ισ σ ό τε ρ α ιοντικά ή μη ιοντικά αμφ ίφ ιλλα (S ch w a b et al, 1987) Μ ΕΣΤΕΡΟΠ ΟΙΗ ΣΗ Μ ε τη μ έθ οδο αυτή θ έλου μ ε να μ ειώ σ ο υ μ ε το ιξώ δ ες τω ν φ υτικώ ν ελαίω ν α λλά ζοντα ς τη χ η μ ική το υ ς σ ύ σ τα σ η ώ σ τε να μ π ο ρ έ σ ο υ μ ε να τα χ ρ η σ ιμ ο π ο ιή σ ο υ μ ε για κα ύ σ ιμ α. Η μ εσ τερ ο π ο ίη σ η, γνω σ τή και ω ς αλκοόλυση, είναι η χημική α ν τίδ ρ α σ η τη ς α ν τικ α τά σ τα σ η ς τη ς α λ κ ο ό λ η ς ενός εστέρα α π ό μια άλλη αλκοόλη σ ε μια δ ια δ ικ α σ ία π α ρ ό μ ο ια με αυτή τη ς υδρόλυσης, με τη δ ια φ ορ ά ότι χ ρ η σ ιμ ο π ο ιείτα ι αλκοόλη αντί για νερό. Η μ εσ τερ ο π ο ίη σ η στην π ε ρ ίπ τ ω σ η τω ν τρ ιγλυ κερ ιδ ίω ν α π ο δ ίδ ε τα ι α π ό την π α ρ α κ ά τω χημική εξίσ ω σ η : ΜΕΤΕΣΤΕΡΟΠΟΙΗΣΗ ΛΕΠΙ ΔΙΩΝ Η OCOR' ROCOR* h 2c - o h καταλότης * B C -O C O R " + 3 Κ ϋ Ί R O C O R " + HC-OH I -1-1 Rf-ocosr RO CO R,,B h2c - o h T prjrtaczprao Αλκοέλη Μ ίγμα Α λκυλεστέραν Γλυκερίνη Ε π ειδ ή η α ντίδ ρ α σ η είναι α μφ ίδρ ομη, χ ρ η σ ιμ ο π ο ιείτα ι π ε ρ ίσ σ ε ια αλκοόλης για να μ ετα το π ισ τεί το ισ ο ζύ γ ιο π ρ ο ς τη μ ερ ιά τω ν π ρ ο ϊό ν τω ν. Η αλκοόλη π ο υ χ ρ η σ ιμ ο π ο ιείτα ι είναι σ υ ν ή θ ω ς μεθανόλη ή α ιθ ανόλη και κυ ρ ίω ς η π ρ ώ τη εξα ιτία ς του χαμ η λού κό σ το υ ς και τω ν χ η μ ικ ώ ν και φ υ σ ικώ ν πλεονεκτημάτω ν της α ντιδ ρ ά ταχύτατα με τα τριγλυ κερ ίδια και το καυ στικό νάτριο και διαλύεται εύκολα σ αυτή. Η γενική δ ια δ ικ α σ ία είναι μια α κο λου θ ία τρ ιώ ν δ ια δ ο χ ικ ώ ν και αντιστρέψ ιμω ν α ντιδρ ά σ εω ν, σ τις ο π ο ίε ς τα δ ιγλυ κερ ίδ ια και μ ο νο γλυ κερ ίδ ια σχηματίζονται σ α ν εν δ ιά μ εσ α πρ ο ϊό ντα. Ο ι π α ρ ά γ ο ν τες π ο υ επ η ρ εά ζο υ ν την ταχύτητα της α ν τίδ ρ α σ η ς α υ τή ς είναι οι ακόλουθοι: s Ο ι χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ μ ε ν ο ι κ α τα λ ύ τες: Κ α τη γ ο ρ ιο π ο ιο ύ ν τα ι σ ε ό ξινο υ ς ό π ω ς το θειικό οξύ (H2S O 4 ), το φ ω σ φ ορ ικό οξύ (Η 3Ρ θ 4 ),το υ δροχλω ρικό οξύ (H C L) και θειικά ορ γανικά οξέα, β α σ ικ ο ύ ς 27

29 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» (αλκαλικούς) όπ ω ς το υδροξείδιο του καλίου (ΚΟΗ), το υδροξείδιο του νατρίου (ΝΑΟΗ) και το μεθοξείδιο του καλίου (KOCH 3) και ένζυμα (λιπάσες). ν' Η αναλογία α λκοόλης και ελαίου: Η στοιχειομετρική αναλογία για την μεστεροποίηση απαιτεί τρία μόρια αλκοόλης για κάθε μόριο τριγλυκεριδίου, οπότε θα παραχθούν τρία μόρια εστέρα λιπαρού οξέος και ένα μόριο γλυκερίνης. Ό μως για να μετακινήσουμε την ισορροπία προς τα προϊόντα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε μεγάλη περίσσεια αλκοόλης ή να αφαιρέσουμε διαρκώς ένα απ ό τα προϊόντα. Η μοριακή αναλογία σχετίζεται με τον τύπο του καταλύτη που θα χρησιμοποιηθεί. Μια όξινα καταλυόμενη αντίδραση χρειάζεται μια αναλογία 30:1 της βουτανόλης π ρ ο ς το ηλιέλαιο, ενώ μια αλκαλικά καταλυόμενη αντίδραση απαιτεί αναλογία 6:1 για να επιτευχθεί η ίδια απόδοση σε εστέρα στον ίδιο χρόνο αντίδρασης. ν' Η θερμοκρασία τη ς α ντίδρασης: Γενικά η αντίδραση διεξάγεται κοντά στο σημείο βρασμού της μεθανόλης (60-70 C). ν' Η ένταση της ανάμιξης: Η ανάμιξη π ρέπ ει να είναι τέτοια ώστε να διατηρείται ομοιογένεια στο μίγμα της αντίδρασης, χωρίς όμω ς να έχουμε ανεπιθύμητα φαινόμενα έντονης ανάμιξης, όπ ω ς αφρισμό που μειώνει το ρυθμό της αντίδρασης. ν' Η καθαρότητα τω ν αντιδρώ ντω ν: Ακαθαρσίες που πιθανόν να περιλαμβάνονται στο λάδι επηρεάζουν και αυτές το επίπ εδο της μετατροπής. ν' Η υγρασία και η π α ρ ο υ σ ία ελεύθερων λ ιπ α ρ ώ ν οξέων: Η καθαρότητα των ελαίων επηρεάζεται από την παρουσία υγρασίας και ελεύθερων λιπαρών οξέων αλλά και α π ό υπολείμματα που προκύπτουν από τη διαδικασία παραγω γής του λαδιού. ν' Ο χρ ό νος αντίδρασης: Ο ρυθμός μετατροπής αυξάνει αυξανόμενεου του χρόνου αντίδρασης. 28

30 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 3. ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ Με τον όρο βιοκαύσιμα εννοούμε τα υγρά ή αέρια καύσιμα που παράγονται από βιομάζα, (π.χ. βιοντίζελ, βιοαιθανόλη, βιοαέριο, κ.α.). 3.1 ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗ Η Βιοαιθανόλη θα παίξει για πολλές δεκαετίες όλο και σημαντικότερο ρόλο στην εξασφάλιση καυσίμων μεταφορών γιατί μπορεί εύκολα να παραχθεί σε περιοχές που διαθέτουν ή παράγουν, ζάχαρα, άμυλο και κυτταρινούχες ουσίες, αποκεντρώνοντας έτσι την παραγωγή και τη διάθεση των καυσίμων. Επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πρόσμιξη με τα συμβατικά καύσιμα, στους βενζινοκινητήρες και πετρελαιοκινητήρες. Η βιοαιθανόλη είναι ένα ευρέως παραγόμενο βιοκαύσιμο με παγκόσμια παραγωγή περισσότερη από 18,3 εκατομμύρια τόνους το 2003 (κυρίως σε δύο χώρες, Βραζιλία και Η.Π.Α.). Η Βραζιλία είναι η κύρια παραγωγός χώρα (9,9 εκατομμύρια τόνους το 2003, κυρίως από ζαχαροκάλαμο). Στις Η.Π.Α. το υπουργείο γεωργίας είχε υπολογίσει ότι η παραγωγή βιοαιθανόλης κυρίως από αραβόσιτο θα έφτανε τα 8,4 εκατομμύρια τόνους το Σαν πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοαιθανόλης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σακχαρούχα, κυτταρινούχα και αμυλούχα φυτά (σιτάρι, καλαμπόκι, σόργο, τεύτλα και άλλα). Ο κύριος τρόπος παραγωγής της είναι η ζύμωση των αμυλούχων-σακχαρούχων συστατικών για την παραγωγή αιθανόλης και ο διαχωρισμός της από τα υπόλοιπα συστατικά με απόσταξη. Τα τελευταία χρόνια υπάρχει έντονη ερευνητική δραστηριότητα για την παραγωγή βιοαιθανόλης από λιγνοκυτταρινούχες. πρώτες ύλες (υπόλειμμα καλαμποκιού, άχυρο, ξύλο και άλλα). Σε εμπορική κλίμακα η παραγωγή βιοαιθανόλης θα είναι ανταγωνιστική σε σχέση με το πετρέλαιο. Α π ό το 2004, στη Σουηδία λειτουργεί πιλοτική μονάδα παραγωγής βιοαιθανόλης από κυτταρίνες, προερχόμενες α π ό διάφορα είδη ξύλου, άχυρου ή υπολειμμάτων αυτών. 3.2 ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ Η έννοια του βιοντίζελ περιλαμβάνει μια ομάδα εστεροποιημένων φυτικών ελαίων, λιπαρών οξέων και μεθυλικών εστέρων που παράγονται από διάφορους φυτικούς ιστούς που περιέχουν έλαια. Η σύγχρονη παραγωγή βιοντίζελ άρχισε στην Αυστρία γύρω στο 1982 και στοχεύει στα εξής : 29

31 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» > Να εξασφαλίσει μια ασφαλή πηγή υγρών καυσίμων. > Να δημιουργήσει ένα καύσιμο μηχανών εσωτερικής καύσης φιλικό προς το περιβάλλον. > Να μειώσει τους κινδύνους βλαβών της υγείας των ανθρώπων. > Να προμηθεύσει στους καταναλωτές ένα καύσιμο με μια ισορροπημένη σχέση κόστους και οφέλους. Το βιοντίζελ παράγεται από φυτικά έλαια, που προέρχονται από ελαιούχους καρπούς ετήσιων καλλιεργειών (π.χ. ελαιοκάμβη, ηλίανθος, αραχίδα, σόγια) ή και πολυετών φυτών (π.χ. φοίνικες, καρυδιές, ινδοκάρυδα). Σε Ευρωπαϊκό επίπεδο, η περισσότερο χρησιμοποιούμενη καλλιέργεια για την παραγωγή βιοντίζελ είναι η ελαιοκάμβη (Brasica oleracea) για τις βόρειες περιοχές και ο ηλίανθος (Helianthus annuus) για τις νότιες και αυτό λόγω της προσαρμογής και των αποδόσεω ν τους. Τα πλεονεκτήματα της χρήσης βιοντίζελ είναι τα ακόλουθα: 1. Καθαρό, μη τοξικό και βιοαποικοδομήσιμο καύσιμο. 2. Δεν περιέχει αρωματικές ενώσεις. 3. Χαμηλές εκπομπές σε οξείδια του θείου (σχεδόν μηδενική περιεκτικότητα του θείου στο βιοντίζελ). 4. Χαμηλές εκπομπές μονοξειδίου του άνθρακα, άκαυστων υδρογονανθράκων και αιθάλης, λόγω περιεκτικότητας αρκετού οξυγόνου (= 10%κ.β.). 5. Ελάττωση εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα. 6. Αύξηση λιπαντικής ικανότητας του ντίζελ. Ενώ τα μειονεκτήματα του είναι: 1. Μικρότερη θερμογόνος δύναμη (κατά 6%) και υψηλότερο ιξώ δες από το συμβατικό ντίζελ. 2. Μικρή αύξηση των εκπομπώ ν No*. 3. Παραγωγή crude γλυκερίνης και χρήση μεθανόλης. 4. Υψηλό κόστος σε σχέση με το συμβατικό ντίζελ. 5. Αλόγιστη χρήση βρώσιμων ελαίων από τρίτες χώρες για την παραγωγή του ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ Το βιοντίζελ παράγεται με τη μέθοδο της μεστεροποίσης των τριγλυκεριδίων και της εστεροποίησης των ελεύθερων λιπαρών οξέων (FFAs) με αλκοόλες μικρού μοριακού βάρους. Συνήθως χρησιμοποιείται η μεθανόλη λόγω του χαμηλού κόστους και των φυσικών και χημικών πλεονεκτημάτων που διαθέτει. Η αντίδραση καταλύεται από βάσεις, οξέα και ένζυμα και πραγματοποιείται σε χαμηλές ή υψηλές θερμοκρασίες. Τα τριγλυκερίδια αποτελούν το κύριο συστατικό (σε ποσοστό μέχρι και 98% κ.β) των φυτικών ελαίων και ζωικών λιπών. 30

32 Δ.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΑΙΕΡΓΕΙΕΣ» Οι συμβατικές διεργασίες εφαρμογής της διαδικασίας μεστεροποίησης βασίζονται συνήθως στη χρήση βασικών ομογενών καταλυτών, όπ ω ς το διοξείδιο του νατρίου (NaOH), το υδροξείδιο του καλίου (ΚΟΗ), το μεθοξείδιο του νατρίου (CH3ONa) κ.α. Παρόλο που η αντίδραση με τη χρήση βασικού ομογενούς στερεού καταλύτη ολοκληρώνεται σε σύντομο χρονικό διάστημα (το πολύ σε μία ώρα) και σε χαμηλές θερμοκρασίες (60 ± 5 C) και πιέσεις (~1 bar), υπάρχουν προβλήματα στην εφαρμογή της που σχετίζονται με την ποιότητα και την καθαρότητα των πρώτω ν υλών. Η βασική ομογενής κατάλυση απαιτεί ως πρώτες ύλες φυτικά έλαια και ζωικά λίπη απαλλαγμένα από υγρασία (<0,05% κ.β) και ελεύθερα λιπαρά οξέα (<0,5% κ.β). Η χρήση πρώτων υλών με υψηλότερες συγκεντρώσεις υγρασίας και οξύτητας έχει ως συνέπεια την εμφάνιση προβλημάτων που σχετίζονται με το σχηματισμό σαπώνων μέσω της ανεπιθύμητης αντίδρασης της σαπω νοποίησης των ελεύθερων λιπαρών οξέων από τον βασικό καταλύτη. Η αντιμετώπιση των προβλημάτων αυτών έχει ω ς αποτέλεσμα την αύξηση του κόστους παραγωγής του βιοντίζελ. Ε π ίσ ης η διαδικασία καθαρισμού της γλυκερίνης που προκύπτει ω ς παραπροϊόν της αντίδρασης, για την παραγωγή γλυκερίνης υψηλής αξίας, είναι δαπανηρή σε σχέση με τη συνεχώς μειούμενη τιμή της γλυκερίνης. Η αντίδραση της μεστεροποίησης καταλύεται επίσης και α π ό οξέα όπως το θειικό οξύ (H2S 0 4). Οι όξινοι ομογενείς καταλύτες δεν επηρεάζονται από την παρουσία ελεύθερων λιπαρών οξέων στην πρώτη ύλη και καταφέρνουν να ολοκληρώσουν την αντίδραση αλλά με μικρότερους ρυθμούς αντίδρασης. Επίσης, οι όξινοι ομογενείς καταλύτες αντιμετωπίζουν προβλήματα που σχετίζονται με τη διάβρωση που προκαλούν στο μηχανολογικό εξοπλισμό. Το προϊόν (βιοντίζελ) π ρέπ ει να καθαριστεί α π ό τα υπολείμματα του όξινου καταλύτη, τα οποία είναι εξαιρετικά διαβρωτικά για τον κινητήρα και ρυπογόνα για το περιβάλλον εάν καούν μαζί με καύσιμο. 31

33 Δ.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» Δ ΙΑ ΓΡ Α Μ Μ Α 3.1: Δ ια δ ικ α σ ία μεστεροποίησης τω ν φ υτικώ ν ελαίω ν. Φυτικά έλαια και ζωικά λίπη π Ό. fit,: Α νη δ ρ α ο τή ρ α ς ΙίΕ Ρτεροποίηαης j Μεθανόλη < = > Καταλύτης ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ Ως πρώτες ύλες για την παραγωγή βιοντίζελ έχουν δοκιμαστεί διάφορα φυτικά έλαια που προέρχονται από σπόρους διάφορων φυτών τα οποία και για το λόγο αυτό ονομάζονται ελαιούχα φυτά, καθώς και διάφορα ζωικά λίπη. Α π ό τα έλαια μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζουν εκείνα που παράγονται σε μεγάλες ποσότητες και έχουν σχετικά μικρό κόστος, όπ ω ς το κραμβέλαιο, το ηλιέλαιο, το σογιέλαιο, το φοινικέλαιο και το βαμβακέλαιο. Η διαθεσιμότητα και το κόστος κάθε ελαίου εξαρτώνται α π ό τις καλλιεργητικές παραμέτρους του αντίστοιχου φυτού, οι οποίες επηρεάζονται α π ό τις κλιματολογικές συνθήκες αλλά και την αγροτική πολιτική κάθε χώρας. Έτσι, το σογιέλαιο παράγεται σε αρκετά μεγάλες ποσότητες στις Η.Π.Α., το κραμβέλαιο και το ηλιέλαιο στην Ευρώπη και το φοινικέλαιο σε χώρες της Α σίας (Ινδονησία, Μαλαισία).στην Ελλάδα παράγονται σπορέλαια σε διάφορες ποσότητες, όπ ω ς το ηλιέλαιο και το βαμβακέλαιο, ενώ τα τελευταία έτη έχουν ξεκινήσει προσπάθειες ανάπτυξης καλλιεργειών νέων ελαιούχων φυτών όπ ω ς η ελαιοκάμβη. Άλλα πολλά υποσχόμενα φυτικά έλαια είναι το λάδι της Jatropha curcas με πολύ μεγάλη διάδοση στις Ινδίες, το Μεξικό και άλλες ξηρές θερμικές περιοχές, καθώς και το λάδι των σπόρω ν αγριαγκινάρας (Cynara crindunculus), η οποία μπορεί να αναπτυχθεί σε μεγάλη έκταση στην Ελλάδα και να αποτελέσει μία οικονομική λύση για παραγωγή βιοντίζελ. Επίσης, μεγάλο ενδιαφέρον έχει επικεντρωθεί στην ανάπτυξη της καλλιέργειας των μικροφυκών (algae), με σκοπό, εκτός των άλλων, την εκμετάλλευση του 32

34 Α.Π.Μ.Σ «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» ελαίου για την παραγωγή βιοντίζελ. Η καλλιέργεια των μικροφυκών υπόσχεται εξαιρετικές αποδόσεις σε έλαιο, της τάξης τουλάχιστον It ελαίου το στρέμμα ανά έτος, σύμφωνα με δεδομένα πραγματικών καλλιεργειών που έχουν γίνει σε ανοιχτές δεξαμενές. Η πρώτη ύλη αποτελεί τον σημαντικότερο παράγοντα στην παραγωγή του βιοντίζελ, αφού εκτιμάται ότι συμβάλλει τουλάχιστον στο 70% του συνολικού κόστους παραγωγής βιοκαυσίμου. Παγκοσμίους, υπάρχουν περισσότερα από 280 είδη φυτών με μικρή ή μεγαλύτερη περιεκτικότητα των σπόρων σε λάδι, των βολβών ή των ριζών τους. Στον επόμενο πίνακα παρουσιάζονται οι αποδόσεις σε σπόρο και η περιεκτικότητα σε λάδι στου σπόρου διάφορων ελαιούχων φυτών. Π ίνακας 3.1: Π αραγόμενα β ιο κ α ύ σ ιμ α α π ό διά φ ο ρ α φυτά και οι σ τρ εμ μ α τικές α π ο δ ό σ εις σ ε σ π ό ρ ο και κα ύ σ ιμ ο ( Κ.Α.Π.Ε.). Β ιο κ α ύ σ ιμ α Κ α λ λ ιέ ρ γ ε ια Α π ό δ ο σ η σ ε σ π ό ρ ο (kg /στρ.) Α π ό δ ο σ η σ ε β ιο κ ά υ σ ιμ ο (k g /στρ.) Α π ό δ ο σ η σ ε β ιο κ ά υ σ ιμ ο (lit/στρ.) Β ιο ν τ ίζε λ Ελαιοκάμβη Β ιο ν τ ίζε λ Ηλίανθος Β ιο α ιθ α ν ό λ η Βαμβάκι Β ιο α ιθ α ν ό λ η Σόγια Β ιο α ιθ α ν ό λ η Σιτάρι Β ιο α ιθ α ν ό λ η Καλαμπόκι Β ιο α ιθ α ν ό λ η Ζαχαρότευτλα Β ιο α ιθ α ν ό λ η Σόργο ΒΙΟΑΕΡΙΟ Το βιοαέριο αποτελεί ένα σημαντικό βιοκαύσιμο και παράγεται μέσα από την αναερόβια ζύμωση διαφόρων οργανικών αποβλήτων (π.χ. αστικά λήμματα, απόβλητα κτηνοτροφικών εγκαταστάσεων, απόβλητα γεωργικών βιομηχανιών). Η παραγωγή βιοαερίου αποτελεί μια πρακτική που συνεχώς κερδίζει έδαφος και ενώ πραγματοποιείται κυρίως για λόγους προστασίας του περιβάλλοντος και αποδίδει σαν παραπροϊόν σημαντικές ποσότητες ενέργειας. Έτσι στη Ε.Ε., το έτος 2000 η παραγωγή βιοαερίου έφτασε τους χιλιότονους ισόποσου πετρελαίου. Η ηλεκτρική παραγωγή από το καύσιμο αυτό έφτασε για την ίδια περίοδο 6,1 τεραβατώρες. 33

35 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 4. ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 4.1 ΑΝΑΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ Η νέα Κ.Α.Π., με την αποδέσμευση των επιδοτήσεων από το ύψος και το είδος της παραγωγής, οδηγεί την ελληνική οικονομία σε νέες καλλιέργειες. Η αναμενόμενη μείωση της παραγωγής των επιδοτημένων προϊόντων μπορεί να είναι ωφέλιμη αρκεί να είναι ορθολογική, να μην απαξιω θούν οι καλλιέργειες που τα παράγουν και κυρίως να μην εγκαταλειφτεί η ύπαιθρος. Για να αποφευχθεί το τελευταίο προβλέπονται νέες ενισχυμένες ευκαιρίες για τη βιώσιμη αγροτική ανάπτυξη της υπαίθρου. Η στροφή προς τις άλλες καλλιέργειες πρέπει να επιδιω χθεί μέσω της κατάλληλης αμειψισποράς και της αναδιάρθρωσης της παραγωγής, με έμφαση την παραγωγή ποιοτικών προϊόντων (βιολογικών, Π.Ο.Π., παραδοσιακών, Ο.Δ.Π.) με διακριτή πιστοποιημένη ποιότητα. Προτεραιότητα σε συστήματα αμειψ ισποράς πρέπει να έχουν χειμερινές καλλιέργειες, ώστε να προστατευθεί ο υδατικός παράγοντας. Έμφαση πρέπει να δοθεί σε μικτές καλλιέργειες φυτικής και ζωικής προέλευσης (αύξηση αξίας κτηνοτροφικών φυτών, μείωση κόστους ζωικών προϊόντων) και σποροπαραγωγικές εκμεταλλεύσεις (ενίσχυση οικονομικότητας γεωργικής εκμετάλλευσης- προστιθέμενη αξία στα προϊόντα). Η Ελλάδα με τις εδαφοκλιματικές συνθήκες, το ανάγλυφο και την προηγούμενη καλλιεργητική τεχνική, μπορεί να καλύψει τις εγχώριες ανάγκες αλλά και να παράγει σπόρο για ξένες εταιρίες, ιδιαίτερα συμβατικών ποικιλιών. Για μικρής έκτασης εκμεταλλεύσεις κατάλληλες θεωρούνται οι κηπευτικές- ανθοκομικές καλλιέργειες αγρού και θερμοκηπίου (απαιτούν μικρές εκτάσεις, αξιοποιούν το ευνοϊκό κλίμα και τις ήπιες μορφές ενέργειας) και σε αρωματικά- φαρμακευτικά φυτά (αξιοποίηση της πλούσιας και ποιοτικής χλωρίδας). Για τις μεγάλες εκτάσεις πολύ καλές προοπτικές ανοίγονται για τα ψυχανθή, ιδιαίτερα τα κτηνοτροφικά (υποχρεωτική αμειψ ισπορά) και στα «νέα» φυτά για μη τροφική χρήση τα λεγάμενα «ενεργειακά φυτά». Η προοπτική ανάπτυξης της ενεργειακής γεωργίας στην Ελλάδα θα μπορούσε να αποτελέσει μία νέα διέξοδο για τον πρωτογενή τομέα. Τα οφέλη α π ό την στροφή μέρους της ελληνικής γεωργίας προς την ενεργειακή γεωργία είναι πολλών κατηγοριών όπως: οικονομικά, κοινωνικά, περιβαλλοντικά και ενεργειακά. Έ τσι έχουμε μείωση της ενεργειακής εξάρτησης της χώρας μας από το εισαγόμενο πετρέλαιο με αποτέλεσμα να μειώνεται η δαπάνη συναλλάγματος για την εισαγωγή του πετρελαίου αυτού. Με την προοπτική ανάπτυξης νέων (καινοτομικών για την Ελλάδα) καλλιεργειών με στόχο την παραγωγή ενέργειας, δημιουργούνται εισοδήματα και ευκαιρίες απασχόλησης 34

36 Α-Π.Μ-Σ «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» σε γεωργικές περιοχές που διέρχονται κρίση με αποτέλεσμα να διατηρηθεί ο αγροτικός πληθυσμός χωρίς να μετακινείται στα αστικά κέντρα. 4.2 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΑ-ΚΟΙΝΩΝΙΚΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΟΦΕΛΗ Τα οφέλη από την χρήση ενεργειακών καλλιεργειών συνοψίζονται σε περιβαλλοντικά και κοινωνικοοικονομικά. Π ε ρ ιβ α λ λ ο ν τ ικ ά ο φ έλ η : Θετική συνεισφορά σχετικά με το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων με βιομάζα που είναι ουδέτερη σε εκπομπές C 0 2 καθώς η ποσότητα του C 0 2 που απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα μετά την καύση της, αφομοιώνεται α π ό το φυτό κατά τη φωτοσύνθεση. Προστασία έναντι της διάβρω σης του εδάφους. Το πλούσιο υπέργειο τμήμα και το ριζικό σύστημα των ενεργειακών καλλιεργειών (ειδικά των πολυετών) ελαχιστοποιεί τις δυσμενείς επιπτώ σεις της διάβρωσης του εδάφους και βελτιώνει τη δομή του. Διαχείριση νερού. Στο πλαίσιο της ενεργειακής γεωργίας δίνεται η ευκαιρία να επιλεγούν είδη που αξιοποιούν το νερό αποδοτικά ή και σε πολλές περιπτώ σεις, είδη που αξιοποιούν τις χειμερινές βροχοπτώ σεις για την ανάπτυξή τους και δεν απαιτούν επιπλέον άρδευση, παρουσιάζοντας ικανοποιητική ανάπτυξη και παραγωγικότητα σε βιομάζα. Χαμηλές εισροές σε λιπάσματα. Οι ενεργειακές καλλιέργειες απαιτούν χαμηλότερα επίπεδα λίπανσης σε σχέση με τα ετήσια φυτά που προορίζονται για τροφή και μπορούν να συντελέσουν στην προστασία του περιβάλλοντος με μείωση της χρήσης λιπασμάτων. Μείωση της χρήσης φυτοφαρμάκων. Οι ενεργειακές καλλιέργειες παρουσιάζουν υψηλή φυτοκάλυψη και με την εγκατάστασή τους στον αγρό περιορίζουν την ανάπτυξη ζιζανίων. Επίσης, 35

37 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕ1Α ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» δεν προσβάλλονται από σοβαρές ασθένειες και έντομα, και ω ς εκ τούτου, η χρήση μυκητοκτόνων και εντομοκτόνων είναι πολύ μικρή. Εκμετάλλευση εδαφών χαμηλής γονιμότητας. Οι ενεργειακές καλλιέργειες μπορούν να αποτελέσουν εναλλακτικές λύσεις σε εγκαταλελειμμένες περιοχές χαμηλής γονιμότητας καθώς προσαρμόζονται εύκολα και αποδίδουν ικανοποιητικά σε μεγάλος εύρος εδαφών. Κ ο ιν ω ν ικ ό - Ο ικ ο ν ο μ ικ ά ο φ έ λ η : Προσφορά εναλλακτικών καλλιεργητικών λύσεων. Οι ενεργειακές καλλιέργειες μπορούν να προσφέρουν εναλλακτικές λύσεις για τους αγρότες, λαμβάνοντας υπόψη ότι υπάρχουν κάποιες οικονομικές ενισχύσεις. Ενδυνάμωση του γεωργικού χώρο. 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. 36

38 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» Μείωση της εξάρτησης από το πετρέλαιο. Η χρήση καλλιεργειών για ενεργειακούς σκοπούς οδηγεί στην ανάπτυξη στρατηγικών εθνικών προϊόντων και ελαττώνει την εξάρτηση από τις εισαγωγές πετρελαίου. 4.3 ΝΟΜΟΘΕΤΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ Τα βιοκαύσιμα για τη χώρα μας είναι μία νέα ενδιαφέρουσα κατηγορία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για δύο βασικούς λόγους: Α) επειδή προστατεύουν το περιβάλλον. Β) επειδή προσφέρουν πεδία επιχειρηματικής και αγροτικής ανάπτυξης καθώς παράγονται κατά βάση από φυτικές πρώτες ύλες, η απορρόφησή τους από την αγορά εξασφαλίζεται σε ένα βαθμό από κοινοτικές οδηγίες και επιτρέπουν την απαλλαγή τους από τη φορολογία, σε αντίθεση με τα «κλασικά» καύσιμα που φορολογούνται βαρύτατα. Μέχρι σήμερα το νομοθετικό πλαίσιο για τα βιοκαύσιμα στην Ευρωπαϊκή Ένωση και την Ελλάδα τροποποιήθηκε αρκετές φορές. Τ ο 2009 ψηφίστηκε ο νόμος 3769 (ΦΕΚ 105/Α/ ) και το 2012 ψηφίστηκε ο νόμος 4062 (Φ ΕΚ 70/Α/ ), με τον οποίο γίνεται ενσωμάτωση της οδηγίας 2009/28 της Ε Ε στην ελληνική νομοθεσία και η κατάργηση της νομοθεσίας 2003/30. Αρμόδια υπουργεία για τον καθορισμό του νομικού πλαισίου είναι η Διεύθυνση Πετρελαϊκής Πολιτικής (Υ.Π.Ε.Κ..Α), η Διεύθυνση Ειδικών Φόρων Κατανάλωσης και η Διεύθυνση Πετροχημικών, Γενικό χημείο κράτους. Συγκεκριμένα, η οδηγία 2003/30 (οδηγία για τα βιοκαύσιμα): Προάγει τη χρήση των βιοκαυσίμων π ρ ο ς αντικατάσταση του ντίζελ και της βενζίνης στις μεταφορές στα Κ.Μ. Το 5,75% του ενεργειακού περιεχομένου της συνολικής κατανάλωσης των καυσίμων κίνησης έπρεπε να έχει αντικατασταθεί απ ό βιοκαύσιμα μέχρι το τέλος του * Επιτρέπει τη διάθεση των Ε100 και Β100 ή των μιγμάτων Ε5 και Β5 που τηρούν τα πρότυπα βενζίνης και ντίζελ ΕΝ 228 και ΕΝ

39 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 5. ΗΛΙΑΝΘΟΣ 5.1 ΓΕΝΙΚΑ Η καλλιέργεια του ηλίανθου ανήκει σ τις ενερ γεια κ ές καλλιέργειες, ό π ω ς είναι αυτές της ελ α ιο κ ρ ά μ β η ς και τη ς σ ό για ς, α π ό τις ο π ο ίε ς π α ρ ά γ ετα ι το βιοντίζελ. Α υ τές τις καλλιέργειες π ρ ο ω θ ε ί την τελευταία 3ετια η Ε υ ρ ω π α ϊκ ή Έ νω σ η, στο π λ α ίσ ιο της εν ίσ χ υ σ η ς τω ν α ν α ν εώ σ ιμ ω ν π η γ ώ ν ενέργειας. Συγκεκριμένα, ο σ τό χ ο ς είναι μέχρι το 2020 το 10% τω ν ορ υ κτώ ν κ α υ σ ίμ ω ν να είναι β ιοκαύ σιμ α. Σε αυτό το σ κ ο π ό φ υσικά οφ είλει να π ρ ο σ α ρ μ ο σ τε ί και η χώ ρ α μας. Τ ο 80% τη ς π α γ κ ό σ μ ια ς π α ρ α γ ω γ ή ς ηλίανθου π α ρ ά γ ετα ι σ τη ν Ε υ ρ ώ π η και η καλλιέργεια ανα μ ένετα ι να αυ ξη θ εί και άλλο λό γω τη ς τερ ά σ τια ς ζήτησ η ς του λα δ ιο ύ α λλά και τη ς π ρ ο σ α ρ μ ο γ ή ς τη ς κ α λλ ιέρ γεια ς σ ε ξηροθερμικές συνθήκες. Α ς μην ξεχ ν ά μ ε ότι οι γειτονικές και οι μ εσ ο γ εια κ ές χ ώ ρ ες έχουν τερ ά σ τιες εκ τά σ εις ηλίανθου. Ε ίν α ι ετή σ ιο φ υτό π ο υ καλλιεργείται ευ ρ έω ς στη χ ώ ρ α μας, με σ κ ο π ό την πα ρ α γ ω γ ή φυτικού ελαίου για διατροφ ή. Μ ετά την εξα γω γ ή του ελαίου, τα υ πολείμ μ ατα του σ π ό ρ ο υ (πίττα) χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ ν τα ι σ την κτηνοτροφ ία ω ς ζω οτροφ ή αφ ού είναι π λ ο ύ σ ια σ ε πρ ω τεΐν ες. ΠΙΝΑΚΑΣ 5.1: Α π ο δ ό σ ε ις σ ε σ π ό ρ ο και π ερ ιεκ τικ ό τη τα σ ε λ ά δ ι δ ιά φ ο ρ ω ν ελαιούχω ν φυτών. Δ ιε θ ν ή ς ο ν ο μ α σ ία Ε λ λ η ν ικ ή ο ν ο μ α σ ία Α π ό δ ο σ η σ ε σ π ό ρ ο (t/ha) Π ε ρ ιε κ τικ ό τ η τ α σ ε λ ά δ ι (%) Α π ό δ ο σ η σ ε (t/ha) Coconut palm Κ αρ ύ δ α 4, ,5 Cotton Β α μ β ά κι 1, ,29 Flax, linseed Λ ιν ά ρ ι 1, ,70 Hemp Κ άνναβη 0,5-2, ,1 4-0,7 Oil palm Φ οινικέλαιο ,8 Olive Ε λιά 1,0-12,5 40 0,4-5,0 Rapeseed Ε λα ιο κά μ β η 2,0-3, ,26 Safflower Α τρακτιλίδα 1, ,63 Sesame Σ ο υ σ ά μ ι 0, ,25 Soybean Σόγια 2, ,38 Sunflower Η λία νθ ος 2,5-3, ,8 8-1,6 7 White bustard Σ π. 1,5-2, ,64 μ ο υ σ τά ρ δ α ς λ ά δ ι 38

40 Λ Π.Μ -Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» Συνοψ ίζοντας, ο η λία νθ ος (H elian th u s annuus) καλλιεργείται στη χ ώ ρ α μ α ς με κύριο σ κ ο π ό την π α ρ α γ ω γ ή β ιο κ α υ σ ίμ ω ν (βιοντίζελ) β ά σ ει της κοινοτικής ο δ η γ ία ς /30 Ε Κ π ο υ π ρ ο ω θ ε ί την δ ιείσ δ υ σ η τω ν β ιο κ α υ σ ίμ ω ν ω ς α να νεώ σ ιμ α κα ύ σ ιμ α με σ τό χ ο την σ ταδ ια κή υ π ο κ α τά σ τα σ η του σ υ νολικού ντίζελ κατά 5,75% το 2010 και 10% το Η π ρ ώ τη ση μ αντική α ύ ξη σ η της καλλιεργήσιμης έκτα σ η ς σ η μ ειώ θ η κ ε το 2009, ενώ α π ό το 2010 και μετά η έκταση αυτή σ τα θ ερ ο π ο ιή θ η κ ε σ τις χιλ.στρ. σ ε π α ν ελ λ ή ν ιο ε π ίπ ε δ ο, καλλιεργούμενος κυ ρ ίω ς στη Β. Ε λλά δ α, με κυ ρ ιότερ ες π ε ρ ιο χ έ ς π α ρ α γ ω γ ή ς τους Ν ο μ ού ς Έ β ρ ο υ (50% τω ν κα λλ ιερ γή σ ιμ ω ν εκτάσεω ν), Σ ερρώ ν, Ξ ά ν θ η ς και Δ ράμας. Η σ ταθ ερ ό τητα αυτή οφείλεται στην π ρ ο σ α ρ μ ο σ τικ ό τη τα π ο υ δείχνει σ ε π ο ικ ίλ ο υ ς τύ π ο υ ς εδα φ ώ ν ό π ο υ με χ α μ η λ ές εισ ρ ο έ ς (άρδευση, λ ίπ α ν σ η ) μ π ο ρ εί να π ετύ χ ει ικ α ν ο π ο ιη τικ ές α π ο δ ό σ ε ις π ο υ σ υ νο δεύ οντα ι α π ό ανάλογες τιμές (0,35-0,42ευρώ α ν ά κιλό) π ο υ δ ιέπ ο ν τα ι α π ό κ α θ εσ τώ ς σ υ μ β ολα ια κή ς γεω ργίας. Ε π ίσ η ς η καλλιέργεια του ηλίανθου π ρ ο σ φ έρ ει στη χώ ρ α μας σ η μ α ν τικές π ο σ ό τη τε ς ζω ο τρ ο φ ή ς (ηλιάλευρο). Σ ή μ ερ α στην Ε λλά δα λειτουργούν 12 ερ γ ο σ τά σ ια π α ρ α γ ω γ ή ς βιοντίζελ, τα ο π ο ία καταρτίζουν συ μ β ό λ α ια με τους π α ρ α γ ω γ ο ύ ς. 5.2 ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΟΥ ΗΛΙΑΝΘΟΥ Ο ηλίανθος ή η λ ιο τρ ό π ιο ή α π λ ά ή λιος είναι ένα φ υτό όμ ορφ ο, χ ρ ή σ ιμ ο και ιδιαίτερα δ ια δ εδ ο μ ένο σ τις μ έρ ες μας. Α υ τό το τό σ ο σ υ ν η θ ισ μ έν ο φυτό κουβαλάει μία μακρ αίω νη και ενδ ια φ έρ ο υ σ α ιστορία. Ξ εκίνη σ ε να καλλιεργείται σ τα α ρ χ α ία χ ρ ό νια α π ό το υ ς λ α ο ύ ς τη ς κεντρικής Α μ ερ ική ς, μ ά λισ τα α ρ κετά π ρ ιν το κ α λα μ π ό κι. Ο ι σ π ό ρ ο ι του α π ο δ είχ θ η κα ν π ο λ ύ τιμ ο δια τρ οφ ικό στο ιχ είο κα θ ώ ς είναι π λ ο ύ σ ιο ι σε λ ιπ α ρ ά. Π ερ ίπ ο υ σ το 1500 ο η λία νθ ος φτάνει στην Ισ π α ν ία α π ό τους Ε υ ρ ω π α ίο υ ς α π ο ικ ιο κ ρ ά τες τη ς λα τινική ς Α μ ερ ικ ή ς, ό π ο υ και χ ρ η σ ιμ ο π ο ιείτα ι κυ ρίω ς σ α ν κα λ λ ω π ισ τικ ό φυτό. Σ ιγά σ ιγ ά η καλλιέργειά του δ ια δ ίδ ετα ι σ την Ε υ ρ ώ π η και οι Ε υ ρ ω π α ίο ι α ν α κ α λ ύ π το υ ν τη διατροφ ική του αξία. Τ ο 1700 α ρ χ ίζει να π α ρ ά γ ετα ι ηλιέλαιο και ο Μ εγ ά λ ο ς Π έτρ ο ς εισ ά γ ει την καλλιέργεια του στη Ρ ω σ ία. Α π ό εκεί έναν α ιώ ν α α ρ γ ό τερ α ο η λία νθ ο ς π ρ α γ μ α το π ο ιεί το αντίστρ οφ ο υ π ερ α τλ αν τικό τα ξίδ ι και η κα λλιέργεια του ξεκινά στη Β όρ εια Α μ ερική, αρκετά κοντά σ την κοιτίδα του. Χ ρ ειά σ τη κ ε να π ερ ά σ ο υ ν μερικές χ ιλ ιά δ ες χρ ό νια και μια ιδια ίτερ α π ε ρ ίπ λ ο κ η δ ια δ ρ ο μ ή για να μεταφ ερθεί η καλλιέργειά του α π ό την Κ εντρική στη Β όρ εια Α μερική. 39

41 Δ.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 5.3 ΧΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΗΛΙΟΣΠΟΡΩΝ Ο ι ηλιόσττοροι α π ο τελ ο ύ ν ένα υγιεινό και α π ο λ α υ σ τικ ό σ ν ακ για μικρούς και μεγάλους και μ π ο ρ ε ί εύκολα να ενταχθού ν στην κα θημερινή μ α ς διατροφή με διάφ ορ ου ς τρ ό π ο υ ς. Έ τ σ ι μ π ο ρ ο ύ μ ε να τους π ρ ο σ θ έ σ ο υ μ ε στη σαλάτα μας, στα φ αγητά μας αλλά και να φ τιάξουμε διά φ ορ α βουτήμ ατα και ψ ω μί με η λιόσ π ο ρ ο. Ω σ τό σ ο θ εω ρ ού ντα ι π ε ρ ισ σ ό τερ ο ω φ έλιμοι όταν τους τρώ με ω μ ο ύ ς ή ελαφ ρά ψ ημένους και π ά ν τα α νά λα το υ ς ω ς σνακ. Ο ι άψ ητοι η λιό σ π ο ρ ο ι είναι κατάλληλοι και για δίαιτα, αφ ού μ ισ ό φ λιτζάνι αρ κεί για να μας χορτάσει δίνοντάς μ α ς μόλις 280 θερμίδες. Θ εραπευτικές ιδιότητες: 1. Έ χ ο υ ν αντιφ λεγμονώ δης ιδιότητες. Ο ι η λ ιό σ π ο ρ ο ι έχου ν π ο λ ύ μεγάλη π ερ ιεκτικό τη τα σε βιταμίνη Ε η ο π ο ία έχει την ιδιότητα να εξου δ ετερ ώ νει τις ελ εύ θ ερ ες ρ ίζες π ο υ σ υ σ σ ω ρ εύ ο ντα ι στον ο ρ γ α ν ισ μ ό μας. Ο ι ελεύ θ ερ ες ρ ίζες είναι μ ό ρ ια π ο υ καταστρέφουν τη δομή τω ν κυττάρω ν μ α ς με α π ο τέλ εσ μ α να δη μ ιου ρ γείται μια κατάσταση φ λεγμονής στον ο ρ γ α ν ισ μ ό μας. Έ τ σ ι ο η λ ιό σ π ο ρ ο ς λόγο της υψ ηλής του π ερ ιεκτικό τητα ς σ ε Βιταμίνη Ε φ αίνεται ότι μ π ο ρ ε ί να μ ειώ σ ει τα σ υ μ π τώ μ α τα του ά σ θ μ α το ς, της ο σ τεο α ρ θ ρ ίτιδ α ς και τη ς ρ ευ μ α το ειδ ο ύ ς αρθρίτιδας. 2. Μ ειώ νουν τη χοληστερίνη. Ο ι ηλ ιό σ π ο ρ ο ι π ερ ιέχ ο υ ν φ υ τοσ τερ όλες οι ο π ο ίε ς ό π ω ς π ρ ο κ ύ π τε ι α π ό π ο λ υ ά ρ ιθ μ ες μελέτες έχου ν την τά σ η να μειώ νου ν τα ε π ίπ ε δ α τη ς 'κακής' χολησ τερίνης στον ο ρ γ α ν ισ μ ό μας. Ε π ίσ η ς η π ερ ιεκτικό τητα του η λ ιό σ π ο ρ ο υ σ ε π ο λ υ α κ ό ρ εσ τα λιπ α ρ ά και μ ο νο α κ ό ρ εσ τα λ ιπ α ρ ά οξέα β ο η θ ά ε π ιπ λ έ ο ν στη μείω σ η της α θ η ρ ω μ ά τω σ η ς, κ α θ ώ ς τα λ ιπ α ρ ά αυτά μειώ νου ν την 'κακή' χοληστερίνη ενώ αυξάνουν την 'καλή'. 3. Χ α λα ρ ώ νο υ ν τα νεύρα μας. Συγκεκριμένα ο η λ ιό σ π ο ρ ο ς α π ο τελ εί π ο λ ύ καλή π η γ ή μ α γνησίου. Τ ο μ αγνήσιο βοηθά στον έλεγχο του νευ ρικού και μυϊκού τόνου και η έλλειψ ή του σχετίζεται με υ π ερ δ ρ α σ τη ρ ιό τη τα τω ν νεύ ρ ω ν μ α ς π ρ ο κ α λ ώ ν τα ς μυ ϊκές σ υ σ π ά σ εις, ημικρανίες, μυ ϊκές κ ρ ά μ π ες, νευ ρικότητα και κ ό π ω σ η. Τ ο % του φ λιτζανιού η λ ιό σ π ο ρ ο μας π α ρ έχ ει το 28% της η μ ερ η σ ία ς σ υ ν ισ τώ μ εν η ς π ρ ό σ λ η ψ η ς σ ε μ αγνήσιο και ε π ιπ λ έ ο ν α π ο τελ εί ά ρ ισ τη π η γ ή φ ολλικού ο ξέο ς (227 m cg/ιοογρ) κα θ ώ ς τα 10Ογρ μας π α ρ έχ ο υ ν το 37% της Σ υ νισ τώ μ ενη ς Η μ ερ ή σ ια ς Π ρόληψ ης (Σ.Η.Π). Τ ο φυλλικό οξύ είναι α π α ρ α ίτη το για τη 40

42 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕ1Α ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» σύνθεση του D N A, ενώ π ρ έ π ε ι να υ π ά ρ χ ει στη διατροφ ή τω ν γυ να ικώ ν π ο υ βρίσκονται σ ε α ν α π α ρ α γ ω γ ικ ή ηλικία, κ α θ ώ ς η π ρ ό σ λ η ψ ή του σ χ ετίζετα ι με μειω μένο κίνδυνο εμ φ ά νισ η ς α ν ω μ α λ ιώ ν του νευρικού σ ω λή ν α του εμβρύου. 4. Π ροστατεύουν την καρδιά μας. Η βιταμίνη Ε π ο υ υ π ά ρ χ ει σ τον η λ ιό σ π ο ρ ο π ρ ο λ α μ β ά ν ει την εμ φ άνιση καρδιαγγειακώ ν π α θ ή σ εω ν. Σ υγκεκριμένα, η αντιοξειδ ω τική τη ς δ ρ ά σ η εμ π ο δ ίζει την ο ξείδ ω σ η τη ς χο λ η σ τερ ό λ η ς η ο π ο ία μ π ο ρ ε ί να κα τασ τρέψ ει τα αγγεία μ α ς και να π ρ ο κ α λ έσ ει εγκεφ αλικά ε π ε ισ ό δ ια ή α ν α κ ο π ή της κα ρ δ ιά ς. Μ ελέτες δείχνουν ότι η ε π α ρ κ ή ς π ρ ό σ λ η ψ η της β ιτα μ ίνη ς Ε φ αίνεται να σχετίζεται με μ ειω μ ένο κίνδυνο α θ η ρ ο σ κ λ ή ρ ω σ η ς. Τ ο % του φ λιτζανιού η λ ιό σ π ο ρ ο ς π α ρ έχ ει το 62% της Σ.Η.Π σ ε βιταμίνη Ε. Ε π ίσ η ς η περιεκτικότητά του ς σ ε μ ο νο α κ ό ρ εσ τα λ ιπ α ρ ά οξέα ενισ χύ ει ακόμη π ερ ισ σ ό τερ ο την π ρ ο σ τα τευ τική τους δρ ά σ η, κα θ ώ ς η π ρ ό σ λ η ψ η α κ ό ρ εσ τω ν λ ιπ α ρ ώ ν οξέω ν, τον κίνδυνο εκ δ ή λ ω σ η ς σ τεφ α ν ια ία ς ν ό σ ο υ και εγκεφαλικώ ν επ εισ ο δ ίω ν λόγω τη ς θετική ς ε π ίδ ρ α σ η ς π ο υ έχ ου ν σ το λ ιπ ιδ α ιμ ικ ό μ α ς π ρ ο φ ίλ (μείω ση 'κακής' χο λ η σ τερ ίν η ς και α ύ ξη σ η 'καλής'). 5. Μ α ς απ οτοξινώ νουν. Η υψηλή π ερ ιεκτικό τη τα του η λ ιό σ π ο ρ ο υ σ ε α ν τιο ξειδ ω τικ ά ό π ω ς βιταμίνη Ε, π ο λ υ φ α ιν ό λ ες και σ ελή νιο β ο η θ ά σ την α π ο μ ά κ ρ υ ν σ η τω ν το ξικώ ν ου σ ιώ ν π ο υ σ υ σ σ ω ρ εύ ο ν τα ι (οξειδω τικό στρες) κα θ η μ ερ ινά σ το ν ο ρ γ α ν ισ μ ό μας. Η δ ια δ ικ α σ ία αυτή μειώ νει τον κίνδυνο εκ δ ή λ ω σ η ς δ ια φ ό ρ ω ν χ ρ ό ν ιω ν π α θ ή σ εω ν π ο υ οφ είλονται σ το οξειδ ω τικό σ τρ ες (καρκίνος, κ α ρ δ ια γ γεια κά νοσήματα, π ρ ό ω ρ η γήρανση, εκφ υλιστικές ασθένειες). 6. Μ α ς π ρ ο σ τα τεύ ο υ ν α π ό δ ιά φ ο ρ ες μορφ ές καρκίνου. Ο η λ ιό σ π ο ρ ο ς α π ο τελ εί καλή π η γ ή σεληνίου το ο π ο ίο είναι ένα ιχνοστοιχείο π ο υ είναι α π ο λ ύ τω ς α π α ρ α ίτη το για τη δ ια τήρ η σ η της υ γεία ς μας. Συγκεκριμένα, δ ιάφ ορ ες επ ισ τη μ ο ν ικ ές μελέτες έχουν δ είξει ότι η π ρ ό σ λ η ψ η σεληνίου σχετίζεται με μ ειω μ ένο κίνδυνο εμ φ ά νισ η ς καρκίνου, κ α θ ώ ς το σελήνιο συμμετέχει σ ε δ ιά φ ο ρ ο υ ς μ η χ α ν ισ μ ο ύ ς π ο υ π ρ ο σ τα τεύ ο υ ν α π ό τη μετάλλαξη του γενετικού μ α ς υλικού. Ε π ίσ η ς η υψ ηλή π ερ ιεκτικό τητα του η λιόσ π ο ρ ο υ σ ε διάφ ορα αντιοξειδω τικά π ρ ο σ τα τεύ ει τον ο ρ γ α ν ισ μ ό μ α ς α π ό τη σ υ σ σ ώ ρ ευ σ η καρκινογόνω ν ου σιώ ν. 7. Έ χ ο υ ν μεγάλη θ ρ επ τική αξία. Α π ο τελ ο ύ ν ένα θρ επ τικ ό σν α κ γιατί είναι π λ ο ύ σ ια σ ε ιχ ν ο σ το ιχ εία ό π ω ς σίδηρο, χαλκό, μαγνήσιο, σελήνιο, φ ώ σφ ορ ο, ψ ευδάργυρο, σ ε β ιτα μ ίνες ό π ω ς βιταμίνη Ε, φ ολλικό οξύ, βιταμίνη Β3, βιταμίνη Β1 και βιταμίνη Β6, σ ε 41

43 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» καλά λ ιπ α ρ ά ό π ω ς είναι τα α κ ό ρ εσ τα λ ιπ α ρ ά οξέα, ενώ π ερ ιέχ ο υ ν και πρω τεΐνη, δηλαδή τα 100γρ δίνου ν 21γρ π ρ ω τεΐν η. 5.4 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΦΥΤΟΥ ΒΟΤΑΝΙΚΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ- ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΟΥ Α νήκει στο γ ένο ς τω ν α γ γ ειό σ π ερ μ ω ν δικότυ λω ν φ υτών, στην οικογένεια τω ν Σ ύ νθετω ν (C om p ositae) τη ς τά ξη ς τω ν Α σ τε ρ ω δ ώ ν (Asterales). Π ερ ιλαμ β ά νει 65 έ ω ς 100 είδη, π ο λ υ ετή ή μονοετή. Κ ύριο θετικό σ το ιχ είο του ηλίανθου π ο υ του π ρ ο σ δ ίδ ε ι αντοχή στην ξη ρ α σ ία είναι το βαθύ ρ ιζικ ό σ ύ σ τη μ α, α π ο τελ ο ύ μ εν ο α π ό μία κεντρική π α σ σ α λ ώ δ η ρ ίζα π ο υ μ π ο ρ ε ί να φ τάσει σ ε β ά θ ο ς έ ω ς 2μ. και π ο λ υ ά ρ ιθ μ ε ς π λευ ρ ικές ρίζες. Ω σ τό σ ο δεν χ α ρ α κ τηρ ίζεται α π ό υψ ηλή διεισ δυ τική ικανότητα, με α π ο τέλ εσ μ α να χάνει το φ υ σ ιο λο γικό της σ χ ή μ α (σχήμ α L, μικρότερο μήκος και δ ιά μ ετρ ο) όταν σ υ να ντή σ ει σ υ μ π ιεσ μ έ ν ο έδαφ ος, σ υ νή θ ω ς στα π ρ ώ τα 20εκ. α π ό την επ ιφ ά ν εια του εδάφ ους. Γ ια το λ ό γ ο αυτό, αν οι π α ρ α γ ω γ ο ί θέλουν να έχ ου ν το πλ εο ν έκ τη μ α τη ς β α θ ιά ς ρ ίζας π ρ έ π ε ι να μεριμνούν για την α π οφ υ γή δ η μ ιο υ ρ γ ία ς α δ ια π έρ α σ το υ σ τρ ώ μ α το ς εδάφ ου ς. Ο μεγαλύτερος όγκος του π λ ευ ρ ικ ο ύ ριζικού σ υ σ τή μ α το ς εν το π ίζετα ι σ ε β ά θ ο ς 40-50εκ. Τ ο τελικό ύψ ος του φ υτού (την επ ο χ ή της ω ρ ίμ α ν σ η ς) κυμαίνεται μεταξύ 1,5-2 μέτρα. Η τα ξια νθ ία (κεφαλή) είναι το π ιο σ η μ α ν τικό τμ ήμ α του φυτού. Τ ο μέγεθος της εξα ρ τάται α π ό την π ο ικ ιλ ία και τις σ υ ν θ ή κ ες του π ερ ιβ ά λ λο ν το ς (υγρασία, γονιμότητα του εδάφ ους, π υ κ νότη τα σ π ο ρ ά ς, ημέρες ηλιοφ άνειας κλπ). Η δ ιά μ ετρ ο ς της κεφ αλής σ υ ν ή θ ω ς είναι εκατοστά. Η γ ο ν ιμ ο π ο ίη σ η τω ν α νθ έω ν της κεφ αλής ε π η ρ εά ζετα ι αρνη τικά α π ό υψ ηλές θ ερ μ ο κ ρ α σ ίες την επ ο χ ή της ά νθ η σ η ς. Σημαντικό σ το ιχ είο είναι η αντοχή του φυτού στο π λ ά γ ια σ μ α, α λλά και η κλίση της κεφαλής, ώ σ τε να αποφ εύγονται οι α π ώ λ ειες α π ό τα π ο υ λ ιά. Ο ι α ν α π τυ σ σ ό μ εν ες ταξια ν θ ίες ακολουθούν την π ο ρ εία του ήλιου, για τον λόγο αυτό το φυτό ον ομ ά σ τη κε ηλίανθος ή ηλιοτρόπιο. Τ ο π ρ ω ί οι τα ξια νθ ίες είναι σ τρ α μ μ έν ες α να το λικ ά και στην συνέχεια ακολουθούν την π ο ρ ε ία του ήλιου, ενώ α νο ρ θ ώ νον τα ι κατά τη νύχτα. Τ ο φ αινόμενο αυτό σ ταμ α τά ει με το τέλος της α ν ά π τυ ξη ς ο π ό τε και οι ταξιανθίες πα ρ α μ έν ο υ ν στρ α μ μ ένες ανατολικά. 42

44 Δ.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» Ο α ρ ιθ μ ό ς τω ν φ ύλλων είναι και σ υ ν ή θ ω ς είναι π λ α τεία, ω οειδή, οδοντω τά και οξύληκτα ενώ τα κατώ τερα είναι κα ρ δ ιόσ χ η μ α. Η δ ια τήρ η σ η του φ υλλώ ματος του λά χισ τον μέχρι το σ τά δ ιο της φ υ σ ιολογική ς ω ρ ίμ α ν σ η ς α π οτελεί α π α ρ α ίτη το π α ρ ά γ ο ν τα για την επ ίτευ ξη ικ α ν ο π ο ιη τικ ή ς α π ό δ ο σ η ς. Σημειώ νεται ότι το σ τά δ ιο τη ς φ υ σ ιο λο γική ς ω ρ ίμ α ν σ η ς (R9) σ το ν η λίανθο εμφ ανίζεται π ε ρ ίπ ο υ μ έρ ες α π ό το μ έσ ο τη ς ά ν θ η σ η ς όταν οι σ π ό ρ ο ι έχουν υγρασία π ε ρ ίπ ο υ 35%. Ο κ α ρ π ό ς είναι αχα ίνιο. Ο ι σ π ό ρ ο ι τω ν π ο ικ ιλ ιώ ν για λά δ ι είναι π ιο μικροί, π ιο στρογγυλοί, έχου ν χ ρ ώ μ α μ α ύ ρ ο έω ς γ κ ρ ίζο και σ υ χ νά φ έρουν ραβδώ σεις. 5.5 ΕΔΑΦ ΟΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΕΔΑΦΗ Ο ηλίανθος μ π ο ρ ε ί να ευ δ οκ ιμ ή σ ει σ ε π ο λ λ ο ύ ς τύ π ο υ ς εδαφ ώ ν. Τ α βαθιά και σ τρ α γγιζόμ εν α εδάφ η π ο υ έχου ν π α ρ ά λ λ η λ α ικανότητα σ υ γκράτησης νερού δίνου ν τα καλύ τερα α π ο τελ έσ μ α τα. Σε φ τω χά ξερ ικ ά χω ράφ ια, το νερό στη δ ιά ρ κ εια του κα λοκαιριού είναι ο π ιο κ ρ ίσ ιμ ο ς π α ρ ά γο ν τα ς. Τ ο ά ρ ισ το εύ ρ ο ς ph είναι 6,5-7,5. Ά ρ ισ τη είναι η π ρ ο σ α ρ μ ο γ ή του σ ε γόνιμα ορ γανικά εδάφ η π ο υ σ υ νο δεύ ονται α π ό μ εγά λες α π ο δ ό σ ε ις ΚΛΙΜΑ Τ ο κλίμα τη ς Ε λ λ ά δ α ς είναι ιδα νικό για τη σ υ γκεκρ ιμ ένη κα λλιέργεια γεγονός π ο υ α π ο δ εικ ν ύ ετα ι έμ π ρ α κ τα α π ό τα καλά α π ο τελ έσ μ α τα π ο υ π α ρ ο υ σ ία σ α ν τα φυτά τα π ερ α σ μ έ ν α έτη σ τη χ ώ ρ α μας. Ε ίν α ι σ η μ α ν τικά ανθεκτικά στην ξη ρ α σ ία με ελ ά χ ισ τες α π α ιτή σ ε ις σ ε νερό. Ό σ ο ν α φ ο ρ ά τις α π α ιτή σ εις σ ε θερ μ ο κ ρ α σ ία εξα ρ τάται α π ό τη χ ρ ή σ η του κ α ρ π ο ύ, αφ ού ό σ ο η θ ερ μ ο κρ α σ ία αυξάνεται αυξάνει α νά λο γα και η π ερ ιεκτικό τη τα του κ α ρ π ο ύ σ ε π ρω τεΐνη, ενώ μειώ νονται χα ρ α κτη ρ ισ τικά τα έλ α ιά του. 43

45 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 5.6 ΤΕΧΝΙΚΗ ΤΗΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ ΕΠΟΧΗ ΣΠΟΡΑΣ Η σ π ο ρ ά ξεκινά να γίνεται ό τα ν η θ ερ μ ο κ ρ α σ ία του εδ ά φ ο υ ς σ τα θ ερ ο π ο ιη θ εί σ το υ ς 8 C. Μ ε την π ρ ώ ιμ η σ π ο ρ ά α υ ξά νο ντα ι οι σ τρ εμ μ α τικ ές α π ο δ ό σ εις και η π ερ ιεκτικό τητα σ ε έλα ιο του σ π ό ρ ο υ. Ε π ίσ η ς δ ίνεται η δυνατότητα στο φ υτό να α ξ ιο π ο ιή σ ει τις β ρ ο χ ές Μ αΐου-ιουνίου (ιδ ια ίτερ α σ ε ξηρικές καλλιέργειες), επ ο χ ή π ο υ σ υ μ π ίπ τ ε ι με α υ ξη μ έν ες α π α ιτ ή σ ε ις του φυτού για νερό. Η καταλληλότερη επ ο χ ή σ π ο ρ ά ς θ εω ρ είτα ι το δεύτερο δεκ α π ενθ ή μ ερ ο του Μ α ρ τίου. Ν εα ρ ά φ υτά ηλίανθου σ το σ τά δ ιο τω ν κοτυληδόνω ν αντέχουν μέχρι -5 C ΑΠΟΣΤΑΣΕΙΣ ΣΠΟΡΑΣ Η σ π ο ρ ά γίνεται γρ αμ μ ικά με π ν ευ μ α τικ ές μηχανές. Ο ι α π ο σ τ ά σ ε ις μεταξύ τω ν γρ α μ μ ώ ν είναι 75cm και ε π ί της γ ρ α μ μ ή ς σ π ο ρ ά ς 21-23cm για γό νιμα-ποτισ τικά χ ω ρ ά φ ια και 25-28cm για φ τω χά, ά γο να και ξη ρ ικ ά χω ράφ ια. Τ ο β ά θ ο ς σ π ο ρ ά ς π ρ έ π ε ι να είναι μεταξύ 3-5εκ. και όχι λιγότερο. Α π ώ λ ε ιες φ υτών κατά το φ ύ τρ ω μ α έ ω ς 30% (αρκεί να κατανέμονται ομ οιόμορφ α σ τον αγρό) δεν π ρ έ π ε ι να μ α ς οδη γού ν σ ε ε π α ν α σ π ο ρ ά διότι τα ενα π ομ είνα ντα φυτά ηλίανθου α ν α π τύ σ σ ο υ ν μ εγα λύ τερ ες κεφ αλές εξισ ο ρ ρ ο π ώ ν τα ς την σ τρ εμμ α τική α π ό δ ο σ η. Γενικότερα, ο η λ ία ν θ ο ς χαρακτηρίζεται α π ό καλή φ υτρω τική ικανότητα. Αριθμός επιθυμητών φυτών / στρέμμα: α) για ξηρική καλλιέργεια φυτά σ το σ τρ έμ μ α και β) για π οτιστική καλλιέργεια φυτά το στρέμ μα. Έ ν α ς σ ά κ ο ς σ π ό ρ ω ν κα λύ π τει σ τρ έμμ α τα ΘΡΕΨΗ - ΛΙΠΑΝΣΗ Α π ό τα θ ρ επ τικ ά σ τοιχεία π ο υ δίνονται με την λ ίπ α ν σ η, το ά ζω το είναι αυτό π ο υ επ η ρ εά ζει π ερ ισ σ ό τερ ο την α ν ά π τυ ξη του ηλίανθου, ενισ χ ύ ο ντα ς 44

46 Δ-Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» την φυλλική επ ιφ ά ν εια και α υ ξά νο ντα ς το μ έγεθ ος της κεφαλής. Ο φ ώ σ φ ορ ος επ η ρ εά ζει θετικά την α ν ά π τυ ξη τω ν ριζώ ν, αυ ξά νει τον α ρ ιθ μ ό α νθ έω ν ανά κεφαλή κα θ ώ ς και την π ερ ιεκτικό τητα του σ π ό ρ ο υ σ ε έλαιο. Ο ι α νά γκες σ ε κάλιο είναι μεγάλες, ω σ τό σ ο το σ το ιχ είο α υ τό κατανέμεται ω ς ε π ί το π λ είσ το ν σ τα φυτικά υ π ο λ είμ μ α τα π ο υ μένουν σ το χ ω ρ ά φ ι μετά τη σ υ γκ ομ ιδ ή με α π ο τέλ εσ μ α να επ α ν έρ χ ετα ι σ το έδ α φ ο ς σ ε μ εγάλο π ο σ ο σ τ ό. Α π ό τα ιχνοσ τοιχεία σ η μ αν τικότερ ο είναι το βόριο. Έ λ λ ειψ η του, είναι δυνατόν να π α ρ α τη ρ η θ εί σ ε εδάφ η α μ μ ο υ δερ ά, α σ β εσ το ύ χ α και με ph π ά ν ω α π ό 7. Η εμφ άνιση τρ ο φ ο π ενία ς Β ο ρ ίο υ εξα ρ τάται και α π ό την ευ α ισ θ η σ ία του καλλιεργούμενου υβριδίου. Σε π ε ρ ίπ τ ω σ η υ π ο ψ ία ς α ν ε π ά ρ κ ε ια ς β ο ρ ίου π ρ οτείνετα ι διαφ υ λλικός ψ εκ α σ μ ό ς με βό ρ ιο σ το σ τά δ ιο τω ν φύλλων. Κ ανόνας λ ίπ α ν σ η ς π ο υ ισ χ ύ ει για το ά ζω το ε ίν α ι4,5 κ ιλ ά Ν για κάθε 100 κιλά π α ρ α γ ω γ ή η λ ιό σ π ο ρ ο υ. Π ρ έ π ει ό μ ω ς να τονισ τεί ότι ο η λία νθ ο ς έχει την ικανότητα να α π ο ρ ρ ο φ ά σ χ εδ ό ν το 50% του Ν α π ό το έδαφ ος, ο π ό τε λ ίπ α ν σ η Ν τη ς τά ξη ς τω ν 6-10 μ ο νά δω ν Ν /στρ (κριτήριο α π ο τελ εί και η π ρ ο η γ ο ύ μ εν η καλλιέργεια) αρ κεί για μια ικα νοπ ο ιη τική α π ό δ ο σ η. Γ ια το φ ώ σ φ ο ρ ο και το κάλιο πρ οτείνετα ι λίπ α ν σ η 3-5 μ ο ν ά δ ω ν α ν ά στρέμμ α. Η εφαρμογή τη ς λ ίπ α ν σ η ς μ π ο ρ ε ί να γίνει είτε όλη στη β α σ ικ ή λ ίπ α ν σ η είτε να δίνεται μια π ο σ ό τη τα με επ ιφ α νεια κ ή λ ίπ α ν σ η σ το σ τά δ ιο τω ν φύλλων. Μ π ο ρ ε ί να γίνει και γρ αμ μική λ ίπ α ν σ η κατά τη σ π ο ρ ά α λλά η γραμμή του λ ιπ ά σ μ α το ς να α π έχ ει του λά χισ τον 5εκ. α π ό την γρ α μ μ ή σ π ο ρ ά ς για την αποφ υγή φ υτοτοξικότητας ΑΜΕΙΨΙΣΠΟΡΑ Η α μ ειψ ισ π ο ρ ά είναι α π α ρ α ίτη τη γιατί μειώ νει τα π ρ ο β λ ή μ α τα τω ν ασ θ ενειώ ν και τω ν φ υτών εθελοντώ ν (φυτά ηλίανθου π ο υ π ρ ο κ ύ π το υ ν α π ό σ π ό ρ ο υ ς π ο υ έ π εσ α ν στο χω ράφ ι την π ρ ο η γ ο ύ μ εν η χρονιά). Τ ο σ ιτά ρ ι π ο υ διαδέχεται τον ηλίανθο ευνοείται τα μέγιστα σ ε α π ο δ ό σ εις. Ε π ίσ η ς η εναλλαγή ηλίανθου - καλα μ π οκιού ευνοεί την α π ό δ ο σ η και τω ν δύ ο καλλιεργειώ ν ΑΡΔΕΥΣΗ Τ ο κρ ίσ ιμ ο σ τάδ ιο αναγκώ ν της κα λλιέρ γεια ς σ ε ν ερ ό είναι η π ε ρ ίο δ ο ς π ο υ α ρχίζει 20 ημέρες π ρ ιν το μ έσ ο της ά ν θ η σ η ς έ ω ς και 20 μ έρ ες μετά. 45

47 Α.Π-Μ.Σ «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» Ω σ τό σ ο η π ιο κρίσιμη π ε ρ ίο δ ο ς ω ς π ρ ο ς τις α π α ιτή σ ε ις του φ υτού σ ε νερό είναι η επ ο χ ή τη ς ά ν θ η σ η ς και τη ς π λ ή ρ ω σ η ς τω ν σ π ό ρ ω ν. Δ εν π ο τίζου μ ε π ο τέ καλλιέργεια ηλίανθου π ο υ έχει εύ ρ ω σ τη α ν ά π τυ ξη π ρ ιν την ά νθ η σ η σ το σ τάδ ιο του οφ θαλμού (R2-R3). Ο α ρ ιθ μ ό ς τω ν α ρ δ εύ σ εω ν κ α θ ο ρ ίζετα ι α π ό τον τύ π ο του εδάφ ους, την ανθεκτικότητα του υ βριδίου στην ξη ρ α σ ία και τις καιρικές σ υ νθήκες της κάθε χ ρ ο νιά ς. Σ υ νή θ ω ς α π α ιτο ύ ν τα ι 1-2 α ρ δ εύ σ εις σ ε χω ράφ ια π ο υ συγκρατού ν υ γ ρ α σ ία και 3-4 σ ε α μ μ ο υ δ ερ ά χω ρ ά φ ια. Γενικά ισχύει το γεγονός ότι ο η λία νθ ος μ π ο ρ ε ί να δ ώ σ ει μεγάλη π α ρ α γ ω γ ή και με ελάχιστη ή μηδενική ά ρ δ ευ σ η. Η ά ρ δ ευ σ η μ π ο ρ ε ί να γίνει με ροή, καταιω νισ μό ή σταγόνες. Π ρ έπ ει να το νισ τεί ότι λ ό γ ω τη ς β α θ ιά ς ρ ίζας π ο υ δ ιαθέτει ο ηλίανθος, εξαντλεί την εδαφ ική υ γ ρ α σ ία π ε ρ ισ σ ό τε ρ ο α π ό ά λ λ ες καλλιέργειες, γεγο νός π ο υ π ρ έ π ε ι να λα μ β ά νεται υ π ό ψ η για τις ε π ό μ ε ν ε ς κα λλιέρ γειες κ υ ρ ίω ς ξη ρ ώ ν π ερ ιο χώ ν ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΖΙΖΑΝΙΩΝ Ο ηλίανθος είναι π ο λ ύ ευ α ίσ θ η το ς σ το ν α ν τα γ ω ν ισ μ ό τω ν ζιζαν ίω ν μέχρι και το σ τάδ ιο τω ν 10 φ ύλλων. Στο εμπ ό ρ ιο κυκλοφ ορούν διά φ ο ρ ο ι τύ π ο ι ζιζανιοκτόνω ν, ω σ τό σ ο τα τελευταία χ ρ ό νια χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ ν τα ι α υ τά π ο υ π ερ ιέχ ο υ ν τις δρ α σ τικές ο υ σ ίες im azam ox και tribenuron methyl: > Im azom ox 4% : Ψ εκ α σ μ ό ς φ υ λλώ μ α τος σ το σ τά δ ιο τω ν 4-6 φ ύλλω ν του ηλίανθου με δ ό σ η 100 m l/στρ. και την π ρ ο σ θ ή κ η επ ιφ α νειο δ ρ α σ τική ς ο υ σ ία ς. Κ α τα π ο λ εμ ά π λα τύ φ υ λλα και στενόφ υλλα ζιζά νια καθώ ς και την ορ οβάγχη. > Tribenuron m ethyl 50%: Ψ εκ α σ μ ό ς φ υ λλώ μ α το ς σ το σ τά δ ιο τω ν 4-6 φ ύλλων του ηλίανθου, με δ ό σ η 3,75 gr/στρ. και την π ρ ο σ θ ή κ η επ ιφ α νειο δ ρ α σ τική ς ου σ ία ς. Κ α τα π ο λ εμ ά μόνο π λα τύ φ υ λλ α ζιζάν ια. Π ρ έπ ει να π ρ ο σ ε χ θ ε ί α π ό τους π α ρ α γ ω γ ο ύ ς το γεγ ο ν ό ς ότι η α π οκλειστική χ ρ ή σ η τω ν π α ρ α π ά ν ω ζιζαν ιο κ τό ν ω ν για την κ α τα π ο λ έμ η σ η τω ν ζιζαν ίω ν του ηλίανθου π ιθ α ν ο λ ο γ εί την εμ φ ά νισ η α νθεκτικώ ν β ιο τύ π ω ν ζιζαν ίω ν σ τα συ γκεκριμ ένα σ κ ευ ά σ μ α τα. 46

48 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» ΕΧΘΡΟΙ-ΑΣΘΕΝΕΙΕΣ Σημαντικότερες α σ θ έν ειες του ηλίανθου π ο υ ήδη έχουν κάνει την εμφ άνισή τους στη χ ώ ρ α μ α ς είναι ο π ε ρ ο ν ό σ π ο ρ ο ς, η μακρ οφ ομίνα, το φόμα, η φ όμοψη και τα σκλερ ω τίνια. Α π ό αυτές, η ση μ αντικότερ η α σ θ έν εια για τα δ εδομ ένα της χ ώ ρ α ς μ α ς είναι η μ ακρ οφ ομ ίνα η ο π ο ία ευνοείται α π ό ξη ρ ές σ υ νθήκες του εδ ά φ ο υ ς και θ ερ μ ο κ ρ α σ ίες π ά ν ω α π ό 32 C, π ρ ο σ β ά λ λ ο ν τα ς το ρ ιζικό σ ύ σ τη μ α του φ υτού π ο υ ο δ η γ εί σ την π ρ ό ω ρ η ξήρανσή του, ιδια ίτερ α σ τις ξη ρ ικ ές καλλιέργειες. Τ ο καλύ τερο μέτρο για την α ντιμ ετώ π ισ ή της είναι η δια τή ρ η σ η τη ς υ γ ρ α σ ία ς του εδ ά φ ο υ ς το α ρ γό τερ ο μέχρι τη φ υσιολογική ω ρ ίμ α ν σ η. Ιδιαίτερο ε π ίσ η ς π ρ ό β λ η μ α για τον η λίανθο α π ο τελ εί το π α ρ ά σ ιτο ο ρ ο β ά γ χ η (λύκος), το ο π ο ίο στη χ ώ ρ α μ α ς υ π ά ρ χ ει μόνο σ το Ν. Έ β ρ ο υ και α ν τιμ ετω π ίζετα ι με τη χ ρ ή σ η ανθεκτικώ ν π ο ικ ιλ ιώ ν και το ζιζανιοκτόνο im azam ox. Κ αλύτερο μέτρο για την π ρ ό λ η ψ η τη ς ε ξ ά π λ ω σ η ς τω ν α σ θ εν ειώ ν του ηλίανθου είναι η εφ αρμογή α μ ειψ ισ π ο ρ ά ς. Ε π ίσ η ς για την α ν τιμ ετώ π ισ η τη ς φόμα και της φ όμοψη π ρ ο τείν ετα ι η καταστροφ ή και το π α ρ ά χ ω μ α τω ν π ρ ο σ β εβ λ η μ έν ω ν σ τελεχώ ν του ηλίανθου π ο υ μένουν σ το χ ω ρ ά φ ι μετά τη συγκομιδή. Α π ό π λ ευ ρ ά ς εντομ ολογικώ ν π ρ ο σ β ο λ ώ ν ο η λία νθ ο ς δεν α ν τιμ ετω π ίζει π ροβλήμ ατα, τουλάχιστον έω ς τώ ρα, π λ η ν μ ια ς π ε ρ ίπ τ ω σ η ς α π ό το έντο μ ο εδάφ ους αγρότιδα (κοινώ ς καραφ ατμέ), π ο υ ο δ ή γ η σ ε σ ε ε π α ν α σ π ο ρ έ ς τη ς καλλιέργειας σε ορ ισ μ ένες π ερ ιο χ ές. Ζ η μ ιές στη π α ρ α γ ω γ ή μ π ο ρ ε ί να π ρ ο κ λ η θ ο ύ ν και α π ό τα π ο υ λ ιά με κυριότερο τα σ π ο υ ρ γ ίτια. Τ ο π ρ ό β λ η μ α α ν τιμ ετω π ίζετα ι μ όνο με συγκεντρω μένες καλλιέργειες και α π ο φ υ γή κα λλιέρ γεια ς χ ω ρ α φ ιώ ν π ο υ είναι κοντά σε δ ά σ ο ς, σ υ σ τά δ ες δένδρ ω ν, π ο τά μ ια και ρυάκια. Η επ ιλ ο γ ή υ β ρ ιδ ίω ν με κλίση της κεφαλής του φυτού α ν τιμ ετω π ίζει σ ε μ εγάλο β α θ μ ό το π ρ ό β λη μ α ΣΥΓΚΟΜΙΔΗ - ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ Για την σ υ γκομ ιδή χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ ν τα ι οι σ υ μ β α τικ ές α λ ω ν ισ τικ ές μηχανές κα λα μ π ο κιού με την π ρ ο σ θ ή κ η μ α χ α ιρ ιο ύ κατάλληλου για τον α λω νισ μ ό του ηλίανθου (ηλιομάχαιρο).η σ υ γκ ομ ιδ ή - α λ ω ν ισ μ ό ς γίνεται όταν υγρασία τω ν σ π ό ρ ω ν είναι 9% ή γενικά 8-10%. Σ υγκομιδή με μεγαλύτερη 47

49 Α.Π.Μ.Σ.«ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» υ γρ α σ ία δυ σ χερ α ίνει την α π ο θ ή κ ευ σ ή του ενώ σ ε π ο λ ύ χαμηλή υ γ ρ α σ ία π αρατη ρού νται α π ώ λ ειε ς σ π ό ρ ω ν π ο υ την επ ό μ εν η χ ρ ο νιά οδη γού ν στην εμφ άνιση φ υτών εθελοντών. Ο ι σ τρ εμ μ α τικές α π ο δ ό σ ε ις σ ε ξη ρ ικά άγονα χω ρ ά φ ια κυμαίνονται α π ό κιλ/στρ ενώ σ ε γό νιμ α χω ρ ά φ ια, π ο τισ τικ ά π ο υ έχουν δ εχθεί ό λ ες τις καλλιεργητικές φ ροντίδες κυμαίνεται α π ό 300 έ ω ς 500 κιλά/στρέμμα. 5.7 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ Τ α έξο δ α της κα λλιέρ γεια ς είναι π ε ρ ίπ ο υ 50-60ευρώ /στρ. (σπ ό ρ ο ς, λ ίπ α σ μ α, ζιζανιοκτονία, ά ρ δ ευ σ η, καλλιεργητικές ερ γ α σ ίες) ενώ τα έσ ο δ α α π ό μια καλλιέργεια π ο υ α π ο δ ίδ ε ι 400κιλ/στρ. είναι 140ευρώ /στρ. (0,35ευρώ /κιλό). 48

50 Δ.Π-Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» ΜΕΡΟΣ 2 6. ΤΕΧΝΙΚΗ ΔΙΕΞΑΓΩΓΗΣ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ πειραμάτω ν: Στο γεω ργικό π ειρ α μ α τισ μ ό υ π ά ρ χ ο υ ν π ο λ λ ές κα τη γο ρ ίες και είδη Α. Α π λ ά π ε ιρ ά μ α τ α Ε ίνα ι αυτά π ο υ μελετάται έν α ς μόνο π α ρ ά γ ο ν τα ς (π.χ. α π ό δ ο σ η, τεχνική καλλιέργειας, επ ο χ ή σ π ο ρ ά ς κλπ), ενώ δια τη ρ ού ντα ι σ τα θ ερ ο ί οι άλλοι π α ρ ά γο ν τες π ο υ π ιθ α ν ό ν να έχουν κ ά π ο ια σ η μ α σ ία. Ο νομ ά ζοντα ι και μ ο ν ο π α ρ α γ ο ν τικ ά π ε ιρ ά μ α τα και γίνονται όταν τα δια θ έσ ιμ α μέσα, ο χ ρ ό ν ο ς και τα χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ μ εν α υλικά δεν επ ιτρ έ π ο υ ν την εμ π ερ ισ τα τω μ ένη μελέτη του π ρ ο β λ ή μ α το ς. Τ α σ π ο υ δ α ιό τερ α μ ο ν ο π α ρ α γ ο ν τικ ά π ειρ ά μ α τ α π ο υ χ ρ η σ ιμ ο π ο ιο ύ ν τα ι σ το γεω ργικό π ειρ α μ α τισ μ ό είμαι: > Π λή ρω ς τυ χ α ιο π ο ιη μ έν ο σ χ έδ ιο > Σχέδιο κατά τυ χ α ιο π ο ιη μ έν ες π λ ή ρ ε ις ομ ά δ ες > Λ ατινικό τετράγω νο Β. Π α ρ α γ ο ν τ ικ ά π ε ιρ ά μ α τ α Ε ίνα ι αυτά σ τα ο π ο ία η μεταβλητή π ο υ μ α ς ενδιαφ έρει να μ ελετή σ ο υ μ ε επ η ρ εά ζετα ι α π ό π ερ ισ σ ό τερ ο υ ς του ενός π α ρ ά γ ο ν τες, οι ο π ο ίο ι σ υ ν ή θ ω ς π α ρ ο υ σ ιά ζο υ ν α λ λ η λ επ ιδ ρ ά σ εις ε π ί του χ α ρ α κτη ρ ισ τικο ύ ή τω ν χαρακτηριστικώ ν π ο υ μελετάμε. Ε ίνα ι π ιο α π ο τελ εσ μ α τικ ά α π ό στατισ τική ά π ο ψ η και τα α π ο τελ έσ μ α τα τους έχουν ευρύτερη εφ αρμογή επ ειδ ή ε π ιτρ έπ ο υ ν τη μελέτη τω ν α λλη λ επ ιδ ρ ά σ εω ν τω ν διά φ ορ ω ν π α ρ α γ ό ν τω ν του π ειρ ά μ α το ς. Μ ε τον όρ ο π ειρ α μ α τικ ό σ χ έδ ιο εννοού μ ε τη δ ιά τα ξη εν ό ς π ε ιρ ά μ α τ ο ς σ ε ότι αφορά: τον α ρ ιθ μ ό τω ν επ α ν α λ ή ψ εω ν και τη θ έσ η μεταξύ τους, τη διάταξη τω ν επ ε μ β ά σ ε ω ν κατά τυ χαίο τρ ό π ο ή σ υ σ τημ α τικό, τη σ χ έσ η μεταξύ π α ρ α γόντω ν π ο υ μελετούμε σ το π είρ α μ α εάν π ερ ιλ α μ β ά ν ει π ε ρ ισ σ ό τ ε ρ α του ενός και άλλα σχετικά στοιχεία. 49

51 Δ.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 6.1 ΚΑΤΑΣΤΡΩΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Ο π ειρ α μ α τικ ό ς α γ ρ ό ς σ ύ γ κ ρ ισ η ς τεσ σ ά ρ ω ν π ο ικ ιλ ιώ ν ηλίανθου εγκαταστάθηκε σ το αγρόκτημα του Τ Ε Ι Λ ά ρ ισ α ς κατά την καλλιεργητική π ερ ίο δ ο Τ ο π ειρ α μ α τικ ό σ χ έδ ιο ήταν κατά τυ χ α ιο π ο ιη μ έν ες π λ ή ρ ε ις ο μ ά δ ες (com plete random ized b lo cks) με 5 επ α ν α λ ή ψ εις και κάθε επ α ν άλ η ψ η απ οτελούνταν α π ό 4 π ειρ α μ α τικ ά τεμάχια. Σύμφ ω να, με αυτό το σ χ έδ ιο, οι επ α ναλή ψ εις ακολουθούν η μία την άλλη έχοντα ς η κάθε μία, ό λ ες τις επ εμ β ά σ εις μ έσα σ ε μία επ α νάλη ψ η. Η κατανομή τω ν ε π ε μ β ά σ ε ω ν είναι τυχαία, έτσι σ ε κάθε επ α νάλη ψ η, κάθε επ έ μ β α σ η μ π ο ρ ε ί να καταλάβει ο π ο ιο δ ή π ο τε τεμάχιο της επ α ν άλ η ψ η ς. Π λ ε ο ν ε κ τή μ α τα Η κατάταξη τω ν π ειρ α μ α τικ ώ ν μ ο νά δ ω ν σ ε ο μ ά δ ες (επ αναλήψ εις), π ρ ο σ δ ίδ ει μεγαλύτερη α κ ρ ίβ εια σ το π ε ίρ α μ α σ ε σ ύ γκ ρ ισ η με το π λ ή ρ ε ς τυ χ α ιο π ο ιη μ έν ο σ χέδιο, γιατί ξεχ ω ρ ίζει α π ό τη συνολική π αραλλακτικότη τα το μ έρ ο ς τη ς εκείνο π ο υ π ρ ο κ ύ π τε ι εξα ιτία ς της ετερογένειας του εδά φ ο υ ς και ά λλω ν π α ρ α γ ό ν τω ν π ο υ π α ρ α τη ρ είτα ι α π ό ομ ά δα σ ε ομ άδα. Η έλλειψ η τω ν π ερ ιο ρ ισ μ έν ω ν σ τον α ρ ιθ μ ό τω ν ε π ε μ β ά σ ε ω ν και τω ν ομ ά δ ω ν α υ τώ ν (επ αναλήψ εω ν). Α ν για ο ρ ισ μ έν ες ε π ε μ β ά σ ε ις μ α ς χ ρ ειά ζοντα ι π ε ρ ισ σ ό τε ρ ε ς επ α ν α λ ή ψ εις, αυ τό μ π ο ρ ε ί εύ κολα να γίνει με την εισ α γω γή δ ύ ο ή π ερ ισ σ ό τερ ω ν π ειρ α μ α τικ ώ ν τεμ αχίω ν, για καθεμία α π ό τις ε π ε μ β ά σ ε ις αυτές, σ ε κάθε ομ ά δα. Μ ε ιο ν έ κ τη μ α Θ εω ρ είται η α ύ ξη σ η τη ς τιμ ή ς του π ειρ α μ α τικ ο ύ λά θ ο υ ς, όταν αυξάνεται η π α ρ α λλα κτικό τη τα τω ν π ειρ α μ α τικ ώ ν μ ο νά δ ω ν μ έσ α σ ε κάθε ομάδα, εξαιτίας α ξιο σ η μ είω τη ς ετερ ογένεια ς του εδά φ ο υ ς και άλλω ν π α ρ α γόν τω ν μ έσα στην ομ ά δα. Α υ τό σ υ μ β α ίνει σ υ ν ή θ ω ς στην π ε ρ ίπ τ ω σ η μεγάλου αριθμού επ εμ β ά σ εω ν, ο π ό τε είναι μάλλον δύ σ κολη η εξα σ φ ά λ ισ η υψηλού βαθμού ομ ο ιο γ έν εια ς α ν ά μ εσ α σ τις π ειρ α μ α τικ ές μ ο ν ά δ ες κάθε ομάδας. Ο ι 4 π ο ικ ιλ ίες ηλίανθου π ο υ π ερ ιελ ά μ β α ν ε το σ χ έδ ιο είναι οι εξής: 1. A M IS 2. C A N D IM IS 3. T E R R A M IS 4. L G

52 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» Ο ι δ ια σ τά σ εις του π ειρ α μ α τικ ο ύ αγρού ήταν: Μ ή κο ς χω ραφ ιού: 24m Π λάτος χωραφ ιού: 11,5m Ε π ο μ έν ω ς ο π ειρ α μ α τικ ό ς α γ ρ ό ς είχ ε έκτα σ η 276 m2. Τ α π ειρ α μ α τικ ά τεμ ά χια μεταξύ το υ ς δ ια χ ω ρ ίζο ν τα ν με δ ιά δ ρ ο μ ο 0,5 m ενώ οι επ α ν α λ ή ψ εις μεταξύ το υ ς δ ια χ ω ρ ίζο ν τα ν με δ ιά δ ρ ο μ ο 1 m. Τ ο κάθε π ειρ α μ α τικ ό τεμ ά χ ιο είχ ε δ ια σ τά σ ε ις μ ή κ ο ς 4m και π λ ά τ ο ς 2,5 m και εμ β α δ ό 1 0 m2. Η διάταξη (τυ χ α ιο π ο ίη σ η ) τω ν ε π ε μ β ά σ ε ω ν γ ια κά θ ε π ο ικ ιλ ία έγινε ό π ω ς φ αίνεται π α ρ α κ ά τω, ό π ο υ : A: A m is C: C a n dim is Τ: T erram is 5: L G

53 Α Π-Μ-Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» ΣΧΕΔΙΑΓΡΑΜΜΑ 6.1: Πειραματικό σχέδιο «τυχαιοττοιημένες πλήρεις ομάδες». c 5 T A A c T m 2,5m 5 T A c 4m * 11, 5 m * 52

54 Δ.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» 6.2 ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΤΙΚΕΣ ΦΡΟΝΤΙΔΕΣ Η έκταση π ο υ εγκα τα σ τάθ ηκε το π είρ α μ α π ρ ο ερ χ ό τα ν α π ό αγρανάπ αυση. Για την π ρ ο ετο ιμ α σ ία του εδά φ ο υ ς εφ αρ μ όσ τη κε το σ ύ σ τη μ α της μειω μ ένης κατεργασ ίας. Π ριν τη σ π ο ρ ά έγινε βα σ ική λ ίπ α ν σ η με την π ρ ο σ θ ή κ η θ ρ επ τικώ ν στο ιχ είω ν Ν,Ρ,Κ σ ε δ ό σ ε ις 15,15,15 λ ιπ α ν τικ ές μ ο ν ά δ ες / στρέμμα αντίστοιχα. Στο κάθε π ειρ α μ α τικ ό τεμ ά χ ιο χ ρ η σ ιμ ο π ο ιή θ η κ α ν 500 gr α π ό το βα σ ικό μ α ς λ ίπ α σ μ α. Στις έγινε η χ ά ρ α ξη του π ειρ α μ α τικ ο ύ αγρού. Σ τις α κολού θη σ ε η σ π ο ρ ά με π υ κ νό τη τα 80 φ υτά / τεμ ά χιο και 20 φυτά / γραμμή. Η σ π ο ρ ά έγινε με το χέρι. Ό λες οι π ο ικ ιλ ίες είχ α ν καθαρότη τα 100%, βλαστική ικανότητα μεγαλύτερη του 90% και β ά ρ ο ς 1000 κόκκω ν κατά μ έσ ο όρο gr. Χ ημική ζιζαν ιο κ το ν ία δεν εφ α ρ μ ό σ τηκε σ ε κανένα σ τά δ ιο α ν ά π τυ υ ξη ς τω ν φυτών. Ο έλεγχος τω ν ζιζαν ίω ν έγινε με σ κ α λ ίσ μ α τα και β ο τα ν ίσ μ α τα α νά τακτά χρονικά δ ια σ τήμ α τα και κυ ρ ίω ς σ τα π ρ ώ τ α σ τά δ ια α ν ά π τυ ξη ς. Η ά ρ δευ σ η έγινε με λάστιχα, (μέθ ο δ ο ς στάγδη ν άρδευ ση). Π ερ ί τα τέλη Α υ γο ύ σ του έγινε η συ γκομ ιδή, η ο π ο ία ήταν χειρονακτική. Τέλος, ακολού θησε ο α λ ω ν ισ μ ό ς τω ν κεφαλών μ ε ειδ ικό μ ηχάνημα, α π ό τις ο π ο ίε ς σ υ γκομ ίσ α μ ε τον κα θ α ρ ό σ π ό ρ ο. Σηυείωσιτ. π ρ ιν τη σ π ο ρ ά είχε π ρ ο η γ η θ εί εδαφ ολογική α νά λυ σ η σ ε ότι α φ ορ ά τη μηχανική σ ύ σ τα σ η του εδάφ ους, την ορ γανική ου σ ία, το ph, την ηλεκτρική αγω γιμότητα και την π ερ ιεκτικό τη τα σ ε Ν,Ρ,Κ ό π ω ς π α ρ ο υ σ ιά ζο ν τα ι σ τον π α ρ α κ ά τω π ίνα κα. ΠΙΝΑΚΑΣ 6.1: Αναλύσεις εδάφους. ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΑΖΩΤΟ Ά μ μ ο ς % 12 Ά ρ γ ιλ ο ς % 60 Ιλύς % 28 ph 1:1 7,82 Η λεκτρική αγω γιμότητα 0,11 1:1 μ ε Ο λ ικό C a C 0 3 % 0,64 Ο ργανική ο υ σ ία % 0,94 Ρ O lse n mg/kg 13,2 Κ +mg/kg 370 Ν Η 4 (αμ μ ω νιακό άζω το ) 10,5 ppm Ν 0 3 (νιτρικό ά ζω το) 34,60 m u 53

55 ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» ϊθ έτοντα ι εικόνες α π ό τα διάφ ορα σ τά δ ια α ν ά π τυ ξη ς ;τά τη σπορά ( ). Ι4. Έκπτυξη των πρώτων (2) φύλλων. 5-

56 Α.Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕ1Α ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» του ηλίανθου. Στη συνέχεια π α ρ α θ έτο ν τα ι εικόνες α π ό τα διά φ ορ α σ τά δ ια α ν ά π τυ ξη ς ΕΙΚΟΝΑ 6.1: Ο αγρός μετά τη σπορά ( ). ΕΙΚΟΝΑ 6.2: Έκπτυξη των πρώτων (2) φύλλων. 5

57 , Π.\1-Σ.«Α 1 ru A ttlv lk la IVAI 1MU/VU1 Itvr^w ΐν^Υ;\,Υ»^ι I Ι,π " Ε ΙΚ Ο Ν Α 6.4 : Η κ α λ λ ιέ ο ν ε ια σ τ ο σ τ ά δ ιο τ γ κ ά ν θ ισ η ς Εκτττυξη 5-6 φύλλων στις

58 Α.η. \1.Ζ.. «Α Ι Ρ υ Χ Η Μ ί-ι Α Κ Α Ι ΚΗ ΙΛΙ H Ι Μ Α i r. n ΕΙΚΟΝΑ 6.5 :Η κατάσταση του αγρού ΕΙΚΟΝΑ 6.6 : Η καλλιέονεια στο γωράφΐ στην π λήρ η ωρίμανση

59 Α Π.Μ.Σ. «ΑΓΡΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» ΕΙΚΟΝΑ 6.7 : Ταξιανθία σε πλήρη ωρίμανση πριν και μετά από την επιδρομή σπουργιτών αντίστοιχα. \ ί \ 57