Augalai absorbuoja saulės energiją ir kaupia ją cheminių junginių pavidalu. Dėl šios savybės jie sugeba iš energijos neturinčių medžiagų (vandens ir anglies dvideginio) sukurti energetines medžiagas. Taigi, fotosintezė yra pagrindinis gamtos procesas, kurio metu sukuriama organinė medžiaga, turinti sukauptą ir užkonservuotą saulės energiją.

Energijai gauti svarbiausia tų augalų biomasė, kurioje yra daugiausia celiuliozės arba angliavandenių. Naudinga taip pat hemiceliuliozė arba ligninas. Šiose organinėse medžiagose yra daugiausia sukaupta pagrindinių energijos nešėjų – anglies ir vandenilio. Deginant ir verčiant šiluma augalų masę, priklausomai nuo katilo ir sistemos tipo, vidutiniai energijos nuostoliai sudaro apie 20 procentų.

Augalų biomasė (mediena, šiaudai, energetiniai augalai) yra vienas svarbiausių atsinaujinančios energijos šaltinių Lietuvoje ir jau dabar sudaro gana didelę vietinio kuro dalį. Vietinio kuro naudojimas padidėjo, įgyvendinant Nacionalinę energijos vartojimo efektyvumo didinimo programą, parengtą 1992 m. ir atnaujintą 1996-aisiais. Naujausios augalų biomasės naudojimo energetinėms ir kitoms reikmėms ateities perspektyvos apibrėžtos Žemės ūkio ir kaimo plėtros strategijos įgyvendinimo 2007–2013 m., Pramoninės biotechnologijos plėtros Lietuvoje 2006–2010 m. programose, Lietuvos nacionalinėje ateities augalų technologijų platformoje.

Energetinėms reikmėms galima naudoti ne tik miško kirtimo ir medienos perdirbimo atliekas, tam auginamus medžius, bet ir žemės ūkio gamybos šalutinį produktą – šiaudus ir specialiai energetinėms reik­mėms augintus rapsus, kvietrugius, tradicinius žemės ūkio žolinius ir kitus augalus. Biomasės kuras, palyginti su gaunamu iš žemės gelmių, yra mažo tankio ir kaloringumo, pasiskirstęs teritorijoje nekoncentruotai.

Pastaruoju metu strateginiais tampa augalai, tinkami bioetanoliui arba biodyzelinui gaminti. Bioetanolio gamybai vertingiausi daug angliavandenių, o biodyzelino daug riebalų kaupiantys augalai. Daug ląstelienos (biomasės) turintys augalai turėtų būti auginami ir naudojami kietojo kuro gamyboje.

Energetinių augalų ištekliai

Kaip nurodyta ES Biomasės veiksmų plane, metiniai Europos energinės biomasės ištekliai siekia apie 150 Mtne (mega tonų naftos ekvivalento). Artimiausiu metu (2010–2020 m.) didžiausios dalies (apie 100 Mtne) galima tikėtis iš žemės ūkio atliekų (mėšlo, šiaudų), miško, medienos ir popieriaus pramonės liekanų, buitinių atliekų. Tolimesnėje perspektyvoje (2030 m.) prognozuojama, kad didesnio energinio potencialo galima tikėtis iš energinių augalų (nuo 47 Mtne 2010 m. iki 142 Mtne 2030 m.). 2030 metais juos numatoma auginti 1,3 mln. ha žemės plote.

Lietuvoje bendras augalų biomasės kuro potencialas gali siekti 5,85 mln. t. Tai sudarytų 12,3 proc. žemės ūkio naudmenų ir miškų metinio fitomasės prieaugio. Didžiausi galimi augalų biomasės kuro ištekliai (daugiau kaip 1 mln. t) yra Vilniaus apskrityje, mažesni (po 700–750 tūkst. t) – Panevėžio, Šiaulių ir Utenos apskrityse, mažiausi (po 300–420 tūkst. t) – likusiose apskrityse. Iš augalų biomasės galima būtų pagaminti 98 PJ šiluminės energijos: 27 PJ iš medienos; 7 PJ iš šiaudų; 64 PJ iš energetinių augalų.

Energetinių augalų auginimas ir naudojimas Lietuvoje turėtų plėstis, nes yra daug nenaudojamos, dirvonuojančios žemės, kurią būtų galima užsodinti energetinių augalų plantacijomis. Tam tikslui būtų galima panaudoti ir mažiau derlingas, rekultivuojamas, esančias prie kelių ir kitų užteršto oro objektų, žemes. Ariamos žemės Lietuvoje kasmet nenaudojama apie 300–500 tūkst. ha, taip pat yra nemažai nederlingos žemės plotų. Atsižvelgiant į tai, energetiniams augalams auginti būtų galima panaudoti 10–15 proc. ž. ū. naudmenų ploto.

Energetinėms reikmėms būtų tikslinga naudoti tradicines, Lietuvoje gerai augančias gyvulių pašarui naudojamas žoles (geriausiai varpines). Tam tiktų peraugusi, pašarui nesunaudojama žolė (ji sudaro apie 15 proc. pašarui auginamos žolės) ir užliejamų pievų žolė. Tiktų ir nendrės, tačiau tikslių duomenų apie jų plotus ir tikslingumą panaudoti kurui kol kas nėra.

Peraugusios, pašarui nesunaudotos ir užliejamų pievų žolės, tinkamos energetinėms reikmėms, bus galima panaudoti tik nedidelę dalį. Ruošiant šią žolę kurui, tikslinga naudoti šieno ruošimo technologijas, ją efektyviausia išdžiovinti lauke iki 17–18 proc. drėgnumo.

Per ateinančius 7–10 metų apie 10 proc. Lietuvoje esančios laisvos žemės galima užsėti energetiniais augalais. Preliminarus žolinių augalų energetinis potencialas yra apie 2,6 PJ. Esant augalų derlingumui 5 t·ha-1, jiems auginti reikėtų 40 tūkst. ha žemės.

Lietuvoje nendriniai dryžučiai, beginklės dirsės ir nendriniai eraičinai yra pačios derlingiausios šakniastiebinės varpinės žolės, kurios išaugina 5,0–15,0 t·ha-1 sausos biomasės.

Augalų deginimo vertinimas

Nuo 1998 m. LŽŪU Žemės ūkio inžinerijos ir Lietuvos žemdirbystės institutuose energetinėms reikmėms augintos ir vertintos aukštaūgės žolės: daugiamečiai lubinai (augantys žvyro karjeruose), beginklės dirsuolės, nendriniai eraičinai, nendriniai dryžučiai ir kitos. Augalai auginti lengvo priemolio vidutiniškai patręštose dirvose. Auginti pasėliai be azoto trąšų (N0), tręšiant azotu 60 ir 90 kg·ha-1 (N60 ir N90) norma bei mišiniai su biologinį azotą fiksuojančiais ir dirvos struktūrą gerinančiais ankštiniais augalais – lubinais ir geltonžiedžiais barkūnais. Mineraliniu azotu netręšta.

Energetinių augalų vienų metų auginimo tyrimai rodo, kad didelį derlių užaugino nendriniai eraičinai, kurie išaugo iki 1,31 m aukščio, beginklės dirsuolės – 1,42 m. Labai tankus, aukštas ir derlingas buvo beginklių dirsuolių mišinys su barkūnais. Nedaug nuo jų atsiliko nendrinių eraičinų ir barkūnų mišinys. Sausosios masės derlius buvo gana didelis – atitinkamai 14,8 ir 13,5 t·ha-1. Varpinių žolių ir lubinų mišinių derlius prilygo grynųjų varpinių žolių pasėliams, tręštiems N60, ir siekė 7,5–10,6 t·ha- 1. Daug biomasės užaugino daugiamečiai lubinai, kurių sausųjų medžiagų derlius siekė 15 t·ha-1, tačiau jų masės drėgnis didelis (57 proc.).

Varpinių žolių ir jų mišinių su barkūnais bei nendrių biomasės degimo temperatūra, deginant žaizdro kūrykloje, buvo didesnė negu šiaudų ir siekė 740–750 °C. Topinambų ir saulėgrąžų stiebų buvo mažesnė – 700 ir 680 °C.

Augalų biomasės kurą apibūdina degiųjų elementų anglies, vandenilio, sieros ir į junginius su šiais elementais įeinančio deguonies ir azoto kiekis. Be degiųjų elementų, biomasėje yra nedidelis kiekis fosforo, kalio, natrio, chloro, silicio ir labai nedidelis kiekis kitų elementų, kurie degimo metu sudaro pelenus. Be to, biomasės kure visuomet būna tam tikras vandens kiekis, kurį nurodo biomasės drėgnis.

Anglies kiekis sausoje biomasėje svyruoja nuo 39 iki 49,5 proc. Daugiausia anglies yra sumedėjusių augalų stiebuose, mažiausia – augalų lapuose. Vandenilio kiekis svyruoja nuo 5 iki 6,5 proc., o deguonies – nuo 34 iki 47,8 proc. ir mažiausia jo yra kanapių lapuose. Sieros kiekis augalų biomasėje neviršija 0,4 procento.

Nustatant energetinį potencialą vadovaujamasi ne sausosios, bet realiai naudojamos masės grynuoju šilumingumu.

Vartojamos dvi kuro šilumingumo sąvokos: viršutinis ir apatinis šilumingumas (senieji terminai – aukštutinė šiluminė vertė ir žemutinė šiluminė vertė). Viršutinis šilumingumas – tai šilumos kiekio, išsiskyrusio kurui visiškai sudegus, ir jo masės dalmuo, kai vanduo, buvęs kure iki sudeginimo ir susidaręs deginimo metu, yra skystas, kai anglies ir sieros degimo produktai yra dujų būklės, kai nesioksiduoja azotas ir kuro temperatūra prieš deginimą ir jo degimo produktų temperatūra yra lygi 25 °C. Apatinis šilumingumas – tai šilumos kiekio, išsiskyrusio kurui visiškai sudegus, ir jo masės dalmuo, kai vanduo, buvęs kure iki sudeginimo ir susidaręs deginimo metu, yra garų pavidalo, kai anglies ir sieros degimo produktai yra dujų būklės, kai nesioksiduoja azotas ir kuro temperatūra prieš deginant ir jo degimo produktų temperatūra yra lygi 25 °C.

Skirtumas tarp viršutinio ir apatinio šilumingumo tas, kad viršutiniam šilumingumui priskiriama ir šiluma, kuri išsiskiria kondensuojantis degimo produktuose esantiems garams, o apatiniam šilumingumui ji nepriskiriama.

Viršutinis šilumingumas nustatomas laboratoriniais metodais, o apatinis – skaičiavimo būdu pagal viršutinio šilumingumo reikšmę. Viršutinis kuro šilumingumas gali būti taip pat nustatomas skaičiavimo būdu, jei žinoma kuro elementinė sudėtis.

Varpinių ir ankštinių žolių mišinių sausos biomasės šilumingumas buvo didesnis negu grynų varpinių žolių. Didžiausias šilumingumas – beginklių dirsių su barkūnais (18,52 MJ·kg-1). Energetinių žolių grynasis šilumingumas, palyginti su šiaudų, yra 0,4–0,6 MJ·kg-1 didesnis.

Sulytų nendrinių dryžučių sausos masės grynasis šilumingumas buvo 0,15 MJ·kg-1 didesnis, o beginklių dirsių – 0,3 MJ·kg-1 mažesnis negu nesulytų. Sulytų ir papilkėjusių kvietinių šiaudų grynasis šilumingumas buvo 0,44 MJ·kg-1 didesnis, negu nesulytų („geltonų“) šiaudų. Skirtingų energetinių augalų degimo temperatūra nevienoda ir priklauso nuo degimui pučiamo oro kiekio bei augalų pjūties laiko. Nustatyta, kad energetiniai augalai, džiovinimo metu paveikti lietaus, degė geriau. Degimo temperatūra buvo 30–40 oC aukštesnė, o beginklių dirsių mišinio su geltonžiedžiais barkūnais 100 oC aukštesnė, negu nesulytų. Anglies monoksido kiekis dūmuose, kūrenant sulytų energetinių augalų biomasę, buvo mažesnis. Azoto oksidų kiekis dūmuose, kūrenant sulytais ar nesulytais džiovinimo metu energetiniais augalais, buvo beveik vienodas.

Kuro ruošimo technologijos

Tradicinių energetinių žolių biomasei nuimti ir kurui ruošti tinka tos pačios technologijos bei technika, kaip ir pašarinėms žolėms bei šiaudams. Kurui, kaip ir pašarui, ruošiamą žolę reikia nupjauti, išdžiovinti iki 17–20 proc. drėgnio, supresuoti ir laikyti dengtoje saugykloje.

Žolė pjaunama rotacinėmis arba dalginėmis žoliapjovėmis, vartoma ir grėbiama rotaciniais grėbliais vartytuvais, iš sangrėbų renkama ir presuojama į ritinius arba stačiakampius ryšulius. Ritiniams gaminti dažniausiai naudojami įvairūs presai.

Supresuoti ritiniai saugomi daržinėse arba pastogėse, tačiau galima panaudoti bet kokį dengtą pastatą (pvz., siloso tranšėją) arba laikyti sukrautus stirtose, uždengtose polietileno plėvele.

Ritiniai kūrenami 130–500 kW galios katilinių specialiose kūryklose. Parenkant ritininį presą žole ar šiaudais kūrenamai katilinei svarbu, kad ritinių matmenys atitiktų kūryklos matmenis.

Kurui skirtos biomasės auginimo ir paruošimo naudoti vertinimas būtinai turi apimti visą pasėlių naudojimo laikotarpį, ypač tai aktualu, kai auginami daugiamečiai augalai. Tokių ilgaamžių plantacijų įrengimo išlaidos ir pasėlių įrengimo sėkmės rizika (kuriai piniginę išraišką sunku pritaikyti) yra tik pirmaisiais, t. y. sėjos metais. Vėliau, daugelį metų, išlaidas sudaro tik pasėlių tręšimas ir biomasės paruošimas naudoti. Šiuo atveju – nendrinių eraičinų produktyvus pasėlių amžius gali tęstis iki septynerių ir daugiau metų. Beje, daugiametes žoles, griežtai prisilaikant agrotechnikos reikalavimų ir su tam tikra rizika, galima sėti su „lengvu ir ankstyvu“ antsėliu. Tokiu atveju antsėlis padengtų didžiąją dalį arba beveik visas sėjos metų išlaidas. Reikėtų nepamiršti ir tai, kad be antsėlio sėtos žolės palankiais metais taip pat gali užauginti iki 3–5 t·ha-1 sausųjų medžiagų biomasės derlių, tik ji mažiau tiks kurui, negu pašarams arba biodujoms gaminti.

LŽI skaičiavimais žolynų sėjos metais pagrindines išlaidas sudarė dirvos paruošimas, pagrindinis tręšimas PK ir sėklos įsigijimas. Grynų nendrinių eraičinų 1 ha sėjos metų išlaidos siekė 639 litus. Jų mišinių su ankštinėmis žolėmis – šiek tiek daugiau. Tuo tarpu derliaus metų grynų pasėlių biomasei išauginti ir paruošti išlaidos siekė tik 308 Lt ir beveik perpus mažiau išleista mišinių žolynams. Susumavus išlaidas, pavyzdžiui, 7-ių metų laikotarpiui, gautume, kad vidutiniškai per metus grynų eraičinų žolynams tenka 355,3 Lt·ha-1, mišiniams – 235 Lt·ha-1.

Užsienio šalių patirtis

Didelę patirtį biomasės naudojimo energijai gauti turinčiose Skandinavijos šalyse, Čekijoje, Vokietijoje bei Lenkijoje auginami javai, linai, rapsai, topinambai ir specialūs energetiniai augalai (greitai augantys medžiai, karklai, krūmai, linai, kanapės ir kiti).

Švedijoje augalų tinkamumą biokurui pradėta tirti nuo selekcijos, t. y. specialių veislių išvedimo, skiriant didelį dėmesį augalų cheminei sudėčiai, ypač silicio, kalio bei chloro kiekiui. Ištirta minėtų mineralinių medžiagų priklausomybė nuo nuėmimo laiko ir nustatyta, kad mažiausiai jų lieka imant derlių pavasarį. Tačiau pavasarį imamas derlius būna tiek sumažėjęs, kad prarandama trąšų reikšmė. Šiaurės Rytų Vokietijoje, kur esama daug nenaudojamų žemių, buvo lyginamas drambliažolių ir kurui auginamų nendrinių dryžučių naudojimo kurui efektyvumas. Nustatyta, kad šios žolės gali sėkmingai atstoti jungiamąją medžiagą, kai jų masė maišoma su medienos atliekomis ir gaminamos kuro granulės, kurias labai patogu laikyti, transportuoti ir ypač naudoti.

Čekijos mokslininkai teigia, kad biomasės naudojimas energetikai skatintų plėsti žemėnaudos plotus arba intensyviau juos naudoti, bei siūlo žemės ūkyje, ypač tolimesnėse nuo centrų vietovėse, naudoti augalų biomasę gyvenviečių, gyvenamųjų namų ir gamybinių patalpų šildymui. Užsienyje paplitę ir topinambai, kurių šaknis galima naudoti maisto ir vaistų pramonėje, o stiebus – energetinėms reikmėms. Jie plačiai naudojami Austrijoje, Prancūzijoje, JAV. Topinambais pasaulyje užsodintas 2,5 mln. ha plotas. Analogiškai naudojamos ir saulėgrąžos, kurių stiebus galima naudoti kaip kurą, o sėklas maisto pramonėje.

Užsienyje energetinėms reikmėms taip pat naudojamos ir netradicinės žolės – drambliažolė (Miscantus sinensis giganteus), sudaniška žolė (sorgo) ir kitos. Prieš 10–12 metų ypač populiari buvo drambliažolė.

Drambliažolė – tai žolinis, didesnio kaip 2 metrų aukščio daugiametis augalas, dar vadinamas kiniška nendre. Kuo didesnis šių augalų masės derlius, tuo daugiau augalai paima iš atmosferos CO2. Tokiu būdu šie augalai sumažina anglies dvideginio kiekį atmosferoje ir padeda apsaugoti žemę nuo šiltnamio efekto grėsmės.

Priklausomai nuo vietovės klimato sąlygų, drambliažolių aukštis yra labai skirtingas. Vidurio Europos šalyse siekia iki 4 m, pietinėje Europoje – 6 m, o Afrikoje išauga net iki 8 metrų.

Drambliažolių biologinės masės derlius labai priklauso nuo dirvos drėgnio, todėl pasėlių laistymas beveik kiekvienais metais duoda derliaus priedą. Esant palankioms augimo sąlygoms, pakankamam drėgmės kiekiui dirvoje, drambliažolės gali išauginti iki 25 t·ha-1 sausųjų medžiagų derlių. Šių augalų stiebus kurui tame pačiame plote galima auginti 20–25 metus. Be to, ši žolė gali sukaupti 10–20 t·ha-1 šakniastiebių masę.

Masės derlių geriausia nuimti žiemos metu, kada augalai yra sušalę ir masėje sumažėja vandens kiekis iki 30–40 proc., tačiau geriausia, kai masės drėgnis neviršija 20 proc. Tokio masės drėgnio gali tekti laukti iki vasario arba kovo mėnesio. Mūsų sąlygomis drambliažolių masės drėgnį gali padidinti dažni lietūs, net ir žiemą. Stiebams smulkinti naudojami įprasti žolių smulkintuvai. Susmulkintą masę galima iš karto naudoti kaip kietą kurą. Be to, drambliažolės tinkama žaliava biodujų jėgainėms. Kaip rodo užsienio šalyse atlikti bandymai, drambliažolė duoda bene didžiausią metano dujų išeigą iš kiekvienos tonos augalų masės. Šios žolės masės derlius gali būti panaudotas kompostui gaminti arba kaip žalioji trąša. Pagrindinis šio augalo trūkumas – jautrumas šalčiui, ypač pirmaisiais augimo metais. Pasitaikius šaltesnei žiemai, pirmametis pasėlis gali išretėti arba net visiškai sunykti.

Kaip parodė auginimo patirtis ir mokslininkų tyrimai Vokietijoje, vienas iš daugiausiai drambliažolių derlių ribojančių veiksnių yra vanduo. Drambliažolių vandens transpiracijos koeficientas yra 2,2–2,5, palyginti kviečių – 1,1–1,9, bulvių – 1,45–2,1. Apskaičiuota, kad vandens poreikis 10 t·ha- 1 sausos masės derliui yra apie 250 mm. Pagal šiuos vokiečių duomenis, galima daryti prielaidą, kad drambliažolėms augti Lietuvoje turėtų būti palankios sąlygos, bent jau pagal kritulių kiekį. Drambliažolių auginimo galimybės Lietuvoje yra mažai tyrinėtos, nors jos jau keliolika metų gana gerai auga Kauno botanikos sodo kolekcijoje. Pastebėtina, kad tokias žoles auginti mūsų klimato sąlygomis yra netikslinga, nes jos gerai auga tik esant gana šiltam aplinkos orui ir yra neatsparios šalčiams.

Netradiciniai energetiniai augalai Lietuvoje

Stambiastiebių energetinių augalų auginimo ir jų naudojimo kurui tyrimai atliekami ir Lietuvoje. LŽŪU Žemės ūkio inžinerijos institute buvo tirti įvairūs stambiastiebiai augalai – topinambai, saulėgrąžos, kanapės, kukurūzai.

Energetiniams augalams sodinti ruošiama dirva ariama traktoriniais plūgais ir purenama kultivatoriais. Saulėgrąžos sėjamos javų sėjamosiomis. Topinambų gumbai sodinami elevatorinėmis bulviasodėmis, o kasami elevatorinėmis bulviakasėmis. Sėklai topinambų gumbus tikslinga kasti pavasarį, nes nukasus rudenį šių augalų gumbai blogai laikosi – pūva, sudygsta, juos išlaikyti nukastus per žiemą sudėtinga. Dėl to nukastus gumbus reikia per 15–20 dienų, vėliausiai per mėnesį, pasodinti.

Piktžolėms naikinti naudojami tarpueilių įdirbimo kultivatoriai. Augalų stiebai pjaunami motorizuotais pjautuvais, rišami į ryšulius ir laikomi daržinėse arba pastogėse.

Topinambo gumbų, užaugintų Lietuvos klimato sąlygose, fizinės ir mechaninės savybės

• Nukastų topinambų gumbų drėgnis wg vid = 81,9±3,6 proc.
• Gumbo masė mg vid = 48,1±8,2 g.
• Kelme užaugusių gumbų derlius mk vid = 905±71 g.
• Gumbų derlius mha vid = 6,24 t·ha-1 sausųjų medžiagų.

Prieš sėjant augalus dirva ariama ir kultivuojama kombinuotuoju traktoriniu agregatu: plūgu ir ištisinio dirbimo kultivatoriumi. Dirva paruošiama analogiškai kaip prieš sodinant bulves.

Topinambų gumbų sodinimas elevatorine bulviasode nėra labai kokybiškas – šaukšteliai blogai iš bunkerio paima išsikerojusius, sukibusius gumbus, todėl atsiranda praleistų neužsodintų tarpelių vagutėse. Topinambų gumbams sodinti galima naudoti tokios konstrukcijos elevatorinę bulviasodę, tik prieš sodinimą gumbus reikia gerai paruošti: nuvalyti žemes, nulaužyti gumbų ataugas ir šaknis, atrinkti apvalius ir pailgus 3–6 cm skersmens gumbus.

Stambiastiebius augalus (kanapes, topinambus, saulėgrąžas, nendres) kurui pjauti galima vėlai rudenį, kai daugelis lapų jau būna nudžiūvę. Benzininiu pjūklu nupjauti stiebai surišami į įvairaus dydžio ryšulius ir transportuojami į daržinę laikyti. Galimas ir kitas stiebų derliaus nuėmimo variantas – stiebai pjaunami kukurūzų kombainu-smulkintuvu anksti pavasarį, iš dirvos neišėjus įšalui.

Siekiant įvertinti nesumedėjusių stambiastiebių augalų nuėmimo ir ruošimo kurui technologijas, augalų stiebai pjauti rudenį, lapkričio viduryje po didesnių pirmųjų šalnų. Naudotos dvi netradicinių stambiastiebių žolinių augalų (topinambų ir saulėgrąžų) nuėmimo, dorojimo ir ruošimo kurui technologinės schemos:

• rankinis stiebų pjovimas, rišimas į ryšulius, jų pakrovimas į priekabas, transportavimas į saugyklas ir laikymas jose, smulkinimas stacionariais smulkintuvais;
• stiebų pjovimas ir smulkinimas mobiliais pašarų kombainais, susmulkintos masės pakrovimas į priekabas, transportavimas, iškrovimas ir laikymas saugyklose.

Pirmoji technologija mažai mechanizuota, reikalauja daug rankų darbo. Stiebams pjauti rekomenduotina naudoti rankinius motorinius pjūklus.

Nupjauti augalų stiebai surišami į nedidelius ryšulius (po 15–20 stiebų), kad juos būtų nesunku ir patogu nešti ir vėliau smulkinti. Stiebų ryšuliai pakraunami į automobilines arba traktorines priekabas ir transportuojami į saugyklas – daržines arba dengtas pastoges. Daržinėse stiebus geriausia sustatyti vertikaliai, ypač jeigu jie išdžiūvę nepakankamai. Taip sustatyti stiebai natūraliomis aplinkos sąlygomis išdžius iki 17–20 proc. kondicinio drėgnio, ir jų papildomai džiovinti nereikės. Net 50–60 proc. drėgnio stiebai iki kondicinio drėgnio išdžiūsta per 1–1,5 mėnesio. Rudenį dorojamų topinambų stiebų drėgnis buvo 65,4, saulėgrąžų – 67,9 proc. Nuimtų augalų stiebų derlingumas buvo atitinkamai: topinambų – 9,2, saulėgrąžų – 6 t∙ha-1.

Prasidėjus kūrenimo sezonui, stiebai smulkinami stacionariais pašarų smulkintuvais. Smulkinti stiebų ryšulius rekomenduotina dalimis. Tokiu atveju nereikia daug talpyklų stiebų pjaustiniui laikyti, neužsiteršia patalpa. Pjaustinio tiekimą į kūryklas, tiekimo dozės reguliavimą galima visiškai mechanizuoti ir net automatizuoti. Tai yra susmulkinto pjaustinio privalumas, lyginant su kitų rūšių kuru (malkomis, durpėmis).

Ištirta ir išbandyta antroji netradicinių žolinių augalų nuėmimo, dorojimo ir ruošimo kurui technologijai parinkta technika. Ši technologija reikalauja mažiau rankų darbo, visas operacijas galima visiškai mechanizuoti.

Augalų stiebams pjauti ir smulkinti buvo išbandytas savaeigis pašarų kombainas Krone-Big, kuris susmulkintą masę iš karto pakrauna į traktorinę ar automobilinę priekabą.

Nesumedėjusių stambiastiebių augalų derliui nuimti ir smulkinti gali būti naudojami įvairių firmų gaminami savaeigiai modifikuoti kukurūzų kombainai. Kombainas per 1,5 valandos nupjauna apie 1 ha. Kompaktiškoje teritorijoje vieno kombaino užtenka beveik 1 000 hektarų.

Pakrautas į priekabą pjaustinys transportuojamas ir išpilamas saugykloje. Specialiais krautuvais masė saugykloje sukraunama į konteinerius ar krūvas ir laikoma iki jos deginimo. Pjaustinys deginamas katilinėse su įrengtomis specialiomis žaizdro tipo kūryklomis.

Stiebus galima pjauti ir smulkinti vėlai rudenį arba žiemą, kai masės drėgnis sumažėja iki 50 proc. ir mažiau. Tokį pjaustinį tikslinga naudoti didelės galios katilinėse su intensyvaus degimo kamera. Individualių namų savininkams, ūkininkams, turintiems nedidelės galios katilus, rekomenduotina naudoti sausesnį kurą, išdžiovintą iki 20–25 proc. drėgnio.

Siekiant užtikrinti pjaustinio degimo efektyvumą, reikėtų stiebus nuimti išdžiūvusius lauke, anksti pavasarį, iš žemės dar neišėjus įšalui. Iki pavasario lauke laikomi nenupjauti stiebai natūraliai išdžiūsta iki 20–25 proc. drėgnio ir jų nereikia papildomai džiovinti. Tačiau ilgai laikant nenupjautus lauke topinambų stiebus, padidėja jų biologiniai nuostoliai – pavasarį augalai netenka 8–10 proc. sausųjų medžiagų.

Vertinant šią technologiją kokybiniu požiūriu, nustatyti mechaniniai nuostoliai, gaunami dorojant topinambų stiebus (smulkinant, kraunant į priekabą, transportuojant ir iškraunant saugykloje). Šie nuostoliai siekė 4–5 proc. Nuimant stiebus rankiniu būdu ir rišant į ryšulius, nuostolių patiriama šiek tiek mažiau – apie 3–4 proc. Stiebus nuimant ir dorojant pavasarį, įvertinus biologinius sausųjų medžiagų nuostolius, bendrieji nuostoliai taikant abi minėtas technologijas sudaro 11–15 procentų.

Lyginant abiejų technologijų darbo trukmę stiebams nuimti ir kurui paruošti nustatyta, kad naudojant rankinio ryšulių rišimo technologiją sunaudojama apie 10–12 kartų daugiau laiko, 2–3 kartus daugiau žmogaus darbo sąnaudų, tačiau reikia gerokai mažiau investicijų technikai įsigyti.

***
Lietuvos klimato sąlygomis gerai auga topinambų stiebai, kurie derlingoje dirvoje užauga iki 4 m aukščio ir užaugina iki 10 t∙ha-1 sausųjų medžiagų masę. Gana aukštas ir sausų topinambų stiebų tankis – 219 kg∙m-3. Šie augalai nėra jautrūs klimato sąlygoms, gana gerai auga netręšti ir nederlingose žemėse, dėl to juos tikslinga auginti Lietuvos klimato sąlygomis energetinėms reikmėms.