scholarly journals Spatiotemporal assessment of farm‐gate production costs and economic potential of Miscanthus  ×  giganteus , Panicum virgatum L., and Jatropha grown on marginal land in China

GCB Bioenergy ◽  
2020 ◽  
Vol 12 (5) ◽  
pp. 310-327 ◽  
Author(s):  
Bingquan Zhang ◽  
Astley Hastings ◽  
John C. Clifton‐Brown ◽  
Dong Jiang ◽  
André P. C. Faaij
2017 ◽  
Author(s):  
Αννούλα Πασχαλίδου

Η ανθρωπότητα σήμερα αντιμετωπίζει τη σημαντικότερη πρόκληση που είναι η λύση του ενεργειακού προβλήματος, σε συνδυασμό με την αύξηση του πληθυσμού της. Η στροφή προς τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας είναι επιβεβλημένη ανάγκη για την κάλυψη των ολοένα αυξανόμενων ενεργειακών αναγκών των ανθρώπων. Με την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών όπως η βιοτεχνολογία και η γενετική μηχανική, την αυξημένη ευαισθητοποίηση για το περιβάλλον και την απαίτηση για αειφόρο ανάπτυξη, η οποία εμφανίζεται έκδηλη σε όλο και μεγαλύτερα κοινωνικά στρώματα του πλανήτη, δημιουργούνται οι κατάλληλες συνθήκες για την ευρείας κλίμακας αξιοποίηση της βιομάζας, προερχόμενης από την καλλιέργεια ενεργειακών φυτών, για την παραγωγή τόσο ενεργειακών όσο και νέων βιομηχανικών προϊόντων, ή άλλων υλικών. Στη διδακτορική διατριβή και στο πρώτο θεωρητικό τμήμα της, γίνεται διερεύνηση της έννοιας της αειφορικής γεωργίας και των αλληλεπιδράσεων της με το περιβάλλον, ιστορική ανασκόπηση της σχετικής νομοθεσίας (Κ.Α.Π.) που παρέχει σημαντικά στοιχεία για τη διαμόρφωση στρατηγικών αποφάσεων, για την επίλυση και αντιμετώπιση της παγκόσμιας διατροφικής ανάγκης, του ενεργειακού προβλήματος και της χρήσης της βιοενέργειας σύμφωνα με τις αρχές της βιωσιμότητας. Επίσης γίνεται διερεύνηση α) των περιβαλλοντικών προεκτάσεων των ενεργειακών καλλιεργειών, σε σχέση με βασικά στοιχεία του περιβάλλοντος και της παραγωγής βιοκαυσίμων, β) των οικονομικών προεκτάσεων των ενεργειακών καλλιεργειών, σε σχέση με το βιοτικό επίπεδο και της απόδοσης - κόστους παραγωγής τους, γ) των κοινωνικών προεκτάσεων των ενεργειακών καλλιεργειών, σε σχέση με την επάρκεια τροφίμων και ενέργειας, την αισθητική του τοπίου, την αποδοχή τους από τον αγροτικό κόσμο. Στο δεύτερο τμήμα που αποτελεί το ερευνητικό μέρος της διδακτορικής διατριβής, κατά πρώτον γίνεται διερεύνηση των πιο κοινωνικοοικονομικά και περιβαλλοντικά κατάλληλων καλλιεργειών, για την παραγωγή βιοκαυσίμων στην Ελλάδα και την περιοχή της Μεσογείου, συγκρίνοντας μερικές ετήσιες και πολυετείς ενεργειακές καλλιέργειες, μέσω του εργαλείου στρατηγικού σχεδιασμού S.W.O.T. Analysis. Η έρευνα αυτή επικεντρώθηκε α) σε τέσσερις πολυετείς ενεργειακές καλλιέργειες: μίσχανθο (Miscanthus giganteus), αγριαγκινάρα (Cynara cardunculus L.), switchgrass (Panicum virgatum L.) και γιγάντιο καλάμι (Arundo donax L.) β) σε έξι ετήσιες ενεργειακές καλλιέργειες: ελαιοκράμβη (Brassica napus L.), αραβόσιτο (Zea mays L.), γλυκό και ινώδες σόργο [Sorghum bicolor (L.) Moench], ηλίανθο (Helianthus annuus L.), κενάφ (Hibiscus cannabinus L.) και ζαχαρότευτλο (Beta vulgaris L.). Κατά δεύτερον, στο ερευνητικό μέρος εξετάστηκαν, μέσω της S.W.O.T. ανάλυσης, οι δύο επιλογές ενός σοβαρού διλήμματος: «ενεργειακές καλλιέργειες για παραγωγή βιοκαυσίμων ή για τρόφιμα;» και προτείνεται μια σειρά στρατηγικών και εναλλακτικών επιλογών για βιώσιμο ενεργειακό εφοδιασμό και επαρκή διατροφή για τον αυξανόμενο πληθυσμό της γης. Κατά τρίτον στο ερευνητικό μέρος διενεργείται ποσοτική έρευνα δια μέσου ερωτηματολογίου, για τη διερεύνηση απόψεων/γνώσεων αγροτών-καλλιεργητών σχετικά με τις περιβαλλοντικές, οικονομικές και κοινωνικές προεκτάσεις των ενεργειακών καλλιεργειών. Με βάση τα αποτελέσματα της ποσοτικής έρευνας οι ενεργειακές καλλιέργειες, σε σχέση με το οικονομικό τους αποτύπωμα, συμβάλλουν κατά σημαντικό ποσοστό, με την παραγωγή βιοκαυσίμων, στη μείωση της εξάρτησης από το πετρέλαιο, στην ενδυνάμωση της γεωργίας στην Ελλάδα, στη βελτίωση του αγροτικού εισοδήματος, αλλά υπάρχει αμφισβητούμενος κίνδυνος αύξησης των τιμών των τροφίμων λόγω της χρήσης των φυτών για ενέργεια και όχι για παραγωγή τροφής. Σε σχέση με το περιβαλλοντικό αποτύπωμα, συμβάλλουν στην προστασία του περιβάλλοντος γενικότερα, στην καλύτερη αξιοποίηση του νερού, στην προστασία από την εδαφική διάβρωση και έχουν θετική επίδραση στη βιοποικιλότητα μιας περιοχής. Επίσης σε σχέση με το κοινωνικό αποτύπωμα συμβάλλουν στη δημιουργία νέων θέσεων εργασίας, με προτεραιότητα όμως την παραγωγή τροφής και όχι ενέργειας. Σε συνέχεια της διδακτορικής διατριβής ενδιαφέρουσα μελλοντική έρευνα θα μπορούσε να είναι η διερεύνηση των τροποποιήσεων του νομοθετικού πλαισίου σχετικά με τις ενεργειακές καλλιέργειες και τα βιοκαύσιμα σε ελληνικό, ευρωπαϊκό αλλά και παγκόσμιο επίπεδο και των επιπτώσεων στην ανάπτυξη, μελλοντική εξέλιξη και αποδοχή τους από το κοινωνικό σύνολο. Επιπλέον, ενδιαφέρον παρουσιάζει η διερεύνηση με τη χρήση της ανάλυσης S.W.O.T. περισσότερων ειδών ενεργειακών φυτών και η διενέργεια μιας ποσοτικής ή και ποιοτικής έρευνας, για κάθε μία ξεχωριστά από τις περιβαλλοντικές, οικονομικές και κοινωνικές προεκτάσεις των ενεργειακών καλλιεργειών ή σε επιπρόσθετες περιοχές εκτός της Περιφερειακής Ενότητας Δράμας, με σκοπό την παροχή περισσότερων στοιχείων. Συμπερασματικά εκτός από τη διερεύνηση τρόπων αύξησης του ενεργειακού εφοδιασμού, είναι επιτακτική η ανάγκη για ενσωμάτωση στην ανθρώπινη συμπεριφορά η εξοικονόμηση και η διατήρηση της ενέργειας, καθώς και η ενσωμάτωση κριτηρίων αειφορίας στη χάραξη της ενεργειακής πολιτικής. Προκειμένου να επιτευχθούν τα παραπάνω, η έρευνα και η τεχνολογική ανάπτυξη θα απαιτήσουν τη συμμετοχή επιστημόνων σε ευρείς τομείς, στο πλαίσιο του κοινού στόχου για τη μη εξάντληση των φυσικών πόρων και τη διασφάλιση της ευημερίας του πλανήτη για τις μελλοντικές γενιές.


2017 ◽  
Vol 48 (2) ◽  
pp. 117 ◽  
Author(s):  
Yane Ansanay ◽  
Praveen Kolar ◽  
Ratna Sharma-Shivappa ◽  
Jay Cheng ◽  
Sunkyu Park ◽  
...  

There is a significant interest in employing solid acid catalysts for pre-treatment of biomasses for subsequent hydrolysis into sugars, because solid acid catalysts facilitate reusability, high activity, and easier separation. Hence the present research investigated pretreatment of four lignocellulosic biomasses, namely Switchgrass (Panicum virgatum L ‘Alamo’), Gamagrass (Tripsacum dactyloides), Miscanthus (Miscanthus × giganteus) and Triticale hay (Triticale hexaploide Lart.) at 90°C for 2 h using three carbon-supported sulfonic acid catalysts. The catalysts were synthesized via impregnating p-Toluenesulfonic acid on carbon (regular) and further impregnated with iron nitrate via two methods to obtain magnetic A and magnetic B catalysts. When tested as pre-treatment agents, a maximum total lignin reduction of 17.73±0.63% was observed for Triticale hay treated with magnetic A catalyst. Furthermore, maximum glucose yield after enzymatic hydrolysis was observed to be 203.47±5.09 mg g–1 (conversion of 65.07±1.63%) from Switchgrass treated with magnetic A catalyst. When reusability of magnetised catalysts were tested, it was observed that magnetic A catalyst was consistent for Gamagrass, Miscanthus × Giganteus and Triticale hay, while magnetic B catalyst was found to maintain consistent yield for switchgrass feedstock. Our results suggested that magnetised solid acid catalyst could pre-treat various biomass stocks and also can potentially reduce the use of harsh chemicals and make bioenergy processes environment friendly.


2014 ◽  
Vol 67 (11) ◽  
pp. 1693 ◽  
Author(s):  
Caroline Vanderghem ◽  
Nicolas Jacquet ◽  
Aurore Richel

Lignin is a co-product from the biorefinery and paper industries. Its non-energetic valorisation remains a field of extensive research and development. In this perspective, this study was undertaken to evaluate the radical scavenging ability of selected herbaceous lignins. These lignins, extracted from either Miscanthus (Miscanthus × giganteus) or switchgrass (Panicum virgatum L.), were selected as benchmarks for this study based on their chemical structure and average molecular weight. These technical lignins, which are side-products in the bioethanol production process, displayed a moderate antioxidant activity as evaluated by the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazil free radical scavenging test system. A correlation between the radical scavenging properties and the molecular features is proposed and discussed. Infrared spectroscopy was employed as a straightforward qualitative prediction tool for assessing the radical scavenging capacity.


2007 ◽  
Vol 98 (16) ◽  
pp. 2985-2992 ◽  
Author(s):  
Gautam Sarath ◽  
Lisa M. Baird ◽  
Kenneth P. Vogel ◽  
Robert B. Mitchell

2012 ◽  
Vol 60 (3) ◽  
pp. 975-984 ◽  
Author(s):  
Patrick F. Dowd ◽  
Gautam Sarath ◽  
Robert B. Mitchell ◽  
Aaron J. Saathoff ◽  
Kenneth P. Vogel

Author(s):  
Ahmed Abu Shaban

Organic farming has achieved significant growth in developing countries. However, it is still in some areas such as Gaza strip at embryonic stage. Introduction and promotion of organic farming would need more information about economic feasibility of shifting from the existing conventional farms to organic farming system. This is the main aim of this study. Data was collected from 100 randomly selected farmers in southern area of Gaza strip using standard questionnaire. Additional focus group discussions were conducted for further qualitative analyses. Data was also collected from the organic farm of Safe Agriculture Association where vegetables are organically produced and marketed. Gross margin and comparative analyses were used to describe cost structure of conventional and organic production and to assess economic potentialities to shift to organic farming. Results varied among vegetable crops as some crops showed very high economic potential to shift to organic farming while other crops did not. Major reasons for crops with good potential were higher yield under organic farming, premium market prices and lower production costs. Major reasons for lower economic potential to shift were the significant lower yield and higher production costs. The study recommends further technical research to explore organic production techniques that allows for higher yield and lower production cost. The study also recommends further market research to investigate consumers' preferences and willingness to pay for organic products.


Plant Science ◽  
2019 ◽  
Vol 280 ◽  
pp. 66-76 ◽  
Author(s):  
Jinfang Wang ◽  
Lei Zhang ◽  
Xiaoyun Wang ◽  
Lun Liu ◽  
Xinpeng Lin ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document