Augalai, panaudodami Saulės energiją, iš anglies dioksido, vandens ir mineralinių medžiagų sintetina organinę masę. Apskaičiuota, kad Lietuvoje iš augalijos per metus gaunama 51,6 mln. t sausosios organinės masės. Iš žemės ūkio naudmenų – 29,4 mln. t, iš miškų – 18,4 mln. t. Kokius augalus labiausiai apsimoka auginti bioenergetikai?

Lietuvos Respublikos Vyriausybė 2004 m. rugpjūčio 26 d. nutarimu patvirtino „Biokuro gamybos ir naudojimo skatinimo 2004–2010 metais programą“. Šios programos tikslas – įgyvendinti Lietuvos Respublikos įstatymus ir ES nuostatas dėl biokuro gamybos ir naudojimo plėtros. Plačiau pritaikant atsinaujinančius energijos šaltinius, vienas svarbiausių sektorių yra žemės ūkis. Jo galimybės prisidėti prie aplinkos apsaugos ir energijos taupymo, įgyvendinant Nacionalinę programą Lietuvoje, numatančią augalų biomasę naudoti energetiniams tikslams, yra realios ir perspektyvios.

Didesnioji dalis Lietuvos Respublikos teritorijos priskiriama žemės ūkio paskirčiai. Tačiau tik dalis ūkių tvarkosi efektyviai: augina grūdus, rapsus, daržoves, turi plėtros viziją ir perspektyvą. Pasitaiko, kad anksčiau gerai derėję žolynai dabar prastai prižiūrimi, atsirado dirvonuojančių, nebenaudojamų žemės ūkio naudmenų. Tokie plotai sudaro apie 500 tūkst. ha. Šiuose plotuose galima būtų išauginti augalų biomasę, kuri visa ar jos dalis būtų panaudota kaip žaliava energijos, vaistų, tekstilės, chemijos ir kitų sričių pramonėje.

Biokuro išteklius sudaro miško kirtimo ir medienos perdirbimo atliekos, žemės ūkio gamybos šalutiniai produktai (šiaudai), energetinių miškų arba energetinių žolių plantacijos. Energija iš biomasės gaunama termocheminiu (deginimas, gazifikacija, pirolizė) arba biocheminiu (metano arba alkoholio fermentacija) būdu. Žemės ūkyje pagaminamos biomasės panaudojimo įvairovė yra didelė.

Didžiausio susidomėjimo visose ES šalyse šiandien yra susilaukę augalai, skirti biodegalų gamybai. Lietuvoje, ypač derlingesnių dirvožemių regionuose, bioetanolio gamybai gali būti plačiai auginami vienamečiai augalai – kviečiai, kvietrugiai, rugiai, o biodyzelino gamybai – rapsai ir kiti aliejiniai augalai.

Remiantis Lietuvos statistikos departamento duomenimis, rapsų vidutinis derlingumas 2004 ir 2005 metais 2 t ha-1 siekė tik Vidurio Lietuvoje. Tačiau atskirose savivaldybėse (ir ne tik Vidurio Lietuvoje) jis buvo daug didesnis – tai rodo gerą šių augalų derlumo ­potencialą Lietuvos ­sąlygomis. Vis dėlto, Vidurio Lietuvoje 2004 metais buvo užauginta net 80 procentų viso rapsų derliaus.

Mažiau derlingų žemių panaudojimo problema gali būti sprendžiama efektyviau, auginant mažiau reiklius dirvožemiui augalus, o produkciją panaudojant pramonės bei energetikos poreikiams tenkinti. Lengvos granuliometrinės sudėties bei kalvotose žemėse akivaizdus daugiamečių žolių pranašumas, palyginti su vienamečiais augalais. Jos yra mažiau reiklios dirvai, ilgai dera nepersėjant, yra pageidautinos aplinkosaugos požiūriu. Priešerozinių agropriemonių tyrimuose Lietuvos žemdirbystės instituto (LŽI) Kaltinėnų bandymų stotyje gauti duomenys parodė, kad dėl vandens erozijos javų ir žolių sėjomainoje netenkama 24 procentais mažiau dirvožemio negu lauko sėjomainoje.

Daugiametės žolės, naudojant jas biokurui, už trumpos apyvartos medžius yra pranašesnės tuo, kad duoda derlių jau kitais metais po sėjos. Daugiametės žolės pastariesiems prilygsta ir pagal išaugintą biomasės derlių. Tiesa, medienos tankis didesnis, be to, pasiekiama aukštesnė degimo temperatūra negu deginant žolių biomasę.

Kitas žolynų pranašumas yra tas, kad jiems prižiūrėti, derliui nuimti tinka visa žemės ūkyje naudojama technika ir technologijos, o pasėlių paskirtį galima lengvai pakeisti: naudoti ganiavai, pašarų ir biodujų gamybai. Tikimasi, kad energetinių žolynų (mišrios rūšinės sudėties – varpinių ir ankštinių žolių) auginimas bus plačiai pritaikytas – jų biomasė tiks ekologiniam kurui, praturtins dirvožemį azotu. Medingos žolės padės tenkinti bitininkyste besiverčiančių ūkių poreikius. Kita vertus, žolynai yra vienas svarbiausių Lietuvos tradicinio kraštovaizdžio elementų.

Šilumos ir elektros gamybai plačiausiai biomasė naudojama, tiesiogiai ją deginant įrenginiuose, kurių galingumas svyruoja nuo kelių kW iki 100 MW. Iš didelio drėg­nio augalų biomasės geriau gaminti biodujas. Biomasės deginimo patirties turi sukaupusios kaimyninės šalys. Danijoje, Švedijoje, Suomijoje ir Vokietijoje šiaudų ir žolių biomase kaimo vietovėse šildomos patalpos bei tenkinami kiti buitiniai-ūkiniai poreikiai.

Lietuvoje nuo seno pagrindinis kuro šaltinis buvo mediena, o nuo 1996 m. pradėti naudoti šiaudai. Tinkamiausių augalų paieškos galimiems energetiniams pasėliams tyrimai, atlikti LŽI ir LŽŪU Žemės ūkio inžinerijos institute, parodė, kad daugiausiai biomasės užaugino daugiamečiai lubinai ir paprastosios nendrės bei daržo žemėje augusios saulėgrąžos – 8–15 t ha-1 sausųjų medžiagų (SM).

Kompleksiniai bandymai, minėtų institutų vykdyti su kanapėmis (Cannabis sativa) ir įvairios sudėties žolynais, parodė, kad varpinių žolių (nendrinių eraičinų ir beginklių dirsuolių) su geltonžiedžiais barkūnais mišinių derlius buvo didžiausias – 13,5–14,8 t ha-1 SM. Tiesa, tų metų vegetacijos laikotarpio meteorologinės sąlygos augalams buvo itin palankios. Beginklių dirsuolių žolynai buvo derlingesni už nendrinių eraičinų, kanapių derlius buvo mažiausias. LŽŪU Žemės ūkio inžinerijos institute nustatyta, kad tirtų augalų energetinės savybės buvo panašios į šiaudų ir tie augalai tiko deginti. Žolynų biomasės degimo rodikliai buvo geresni už kanapių, nes pastarųjų temperatūrą mažino pluošto dulkės.

2000–2004 metais tyrimai, remiami Valstybinio mokslo ir studijų fondo, buvo vykdomi pagal mokslo programą ,,Saulės energijos konversija ir naudojimas“. LŽI lauko bandymuose Dotnuvoje mažai humuso (iki 2 proc.) turinčiame dirvožemyje augo nendriniai dryžučiai, sėti gryni ir mišiniuose (2 komponentų) su ankštinėmis žolėmis: baltažiedžiais barkūnais, daugiamečiais lubinais ir rytiniais ožiarūčiais. Kituose keturiuose žolynuose augo analogiški minėtiesiems beginklių dirsuolių žolynai.

Vieną kartą per sezoną nupjautų žolynų biomasė buvo deginama, du kartus nupjautų tokių pat žolynų biomasė buvo naudojama dujoms gaminti. Meteorologinės sąlygos tyrimų laikotarpiu buvo daug prastesnės negu ankstesniuoju, jau aptartu, laikotarpiu, todėl ir žolynų derlius buvo gautas mažesnis.

Vidutiniais trejų metų duomenimis (iš kurių dveji buvo labai nepalankūs), biomasės derlius svyravo nuo 4 iki 7 t ha-1 SM.. Nendriniai dryžučiai ir gryni, ir mišiniuose buvo derlingesni už beginkles dirsuoles. Abiem biomasės panaudojimo atvejais žolynų energetinį potencialą (EP) lėmė biomasės derlius. Derlingiausių žolynų (grynų nendrinių dryžučių ir jų mišinių su ožiarūčiais) EP, biomasę deginant, buvo iki 120 GJ ha-1, o iš biomasės gaminant dujas – iki 138 GJ ha-1. Palankiais metais šių žolynų EP siekė iki 153 GJ ha-1.

Atlikti kompleksiniai tyrimai parodė, kad žolynai, ypač gryni nendriniai dryžučiai ir įvairūs jų deriniai su ankštinėmis žolėmis, šiuo metu yra priimtiniausi energetiniai augalai Lietuvoje. Sparti selekcijos ir technologijos pažanga gali pasiūlyti naujų sprendimų. Šiemet LŽI įrengta energetinių augalų kolekcija, kurioje be jau tirtų augalų auga drambliažolės ir varpučiai. Kolekciją numatoma kasmet papildyti.