In de bioeconomie is Miscanthus is een belangrijke overblijvende plant, die in een meerjarig teeltsysteem tot 20 jaar lang telkens weer aangroeit. De plant kan wel 3 meter hoog kan worden en wordt vandaar ook wel ‘olifantsgras’ genoemd. De geoogste biomassa wordt toegepast voor bioenergie (in de vorm van pellets of briketten), maar ook bijvoorbeeld in bouw- en isolatiematerialen en in de pulpindustrie.
In Duitsland wordt momenteel ongeveer 4.500 hectare Miscanthus geteeld, vooral voor de energieproductie. De integratie van inheemse bloeiende planten als tansy, bijvoet, wilde kardoen en gele honingklaver in het teeltsysteem kan een positief effect hebben op de biodiversiteit en de veerkracht van duurzame landbouwsystemen. Deze vier planten hebben echter ook een positief effect op de verbrandingseigenschappen en het as-smeltgedrag, zo ontdekte een team van onderzoekers van de universiteit van Hohenheim, het onderzoekscentrum van Jülich en de landbouwuniversiteit van Hunan in China. De eerste resultaten zijn gepubliceerd in een studie in het wetenschappelijke tijdschrift Renewable and Sustainable Energy Reviews.
Hogere efficiency, lagere kosten
De verbrandingswaarde van de Miscanthus bleef na het bijmengen van wilde planten ongeveer gelijk: 16,3-17,5 megajoule per kilogram (MJ/kg). Ter vergelijking: houtpellets hebben een waarde van ongeveer 18 MJ/kg. De as-smelttemperatuur verbeterde echter aanzienlijk: van 1.000 voor pure Miscanthus naar 1.200 graden Celsius bij een mix met 30 procent wilde planten. Dit betekent dat de temperatuur waarbij as in de kachel smelt 20 procent hoger is, waardoor er minder snel slakken ontstaan die zich ophopen en het rendement van de kachel verminderen. Dit leidt tot een hogere efficiency en lagere kosten bij de exploitatie van de installatie.
Het betere smeltgedrag van de as wordt verklaard door de verschillende biochemische samenstelling van Miscanthus en de wilde planten, die hogere percentages calcium en magnesium bevatten. Deze stoffen reageren met de Miscanthus-ascomponenten, wat de smelttemperatuur verhoogt.
In een volgende stap zouden langetermijnstudies kunnen aantonen of de gezamenlijke teelt van miscanthus en wilde planten op grotere schaal ook zuiver economisch zinvol is in termen van een holistisch duurzame bio-economie.
Kijk voor meer informatie op de website van de Universiteit van Hohenheim of lees de publicatie in Renewable and Sustainable Energy Reviews.
Beeld: bloeiende wilde kardoen, Janson George/Shutterstock
