Perspektywy pozyskania energii z biomasy drzewostanów na zrekultywowanym zwałowisku zewnętrznym KWB »Bełchatów«

Abstract

The aim of the work was to quantify the biomass, and potential for renewable energy production, of a stand of Scots Pine (Pinus sylvestris L.), in the first age group (up to 20 years), that grow on the external slope of the »Bełchatów« lignite mine. The results were compared to managed forests in the vicinity of the slope. The research was conducted on 8 experimental plots (10 x 10 meters) in two trophy variants (quaternary loamy sands and tertiary pyrytic strata after neutralization) using 12-19 year old tree stands, with 4 replications for each variant. One control plot was arranged in managed tree stands adjacent to the mine. It was found that post-mining sites, compared natural site, have an average 30% potential for biomass production and carbon sequestration. The range of tree stands' biomass, on the lignite mine slope, was 8 to 40 Mg ha/-1, and average 25 Mg ha/-1 dry biomass. Potential production of renewable energy was estimated to be 80 to 400 kJha/-1 x 10/6, and average 240 kJ x 10/6ha/-1. Total energy potential on the external slope plateau (approximately 300 ha) was 24 000 to 12 000 and average 130 000 kJ x 10/6 ha/-1. The results show the potential to manage post-mining sites, as tree plantations for renewable energy production.

Celem pracy była ocena potencjalnych możliwości produkcji biomasy drzewostanów sosnowych (Pinus sylvestris L.) I klasy wieku (do 20 lat) wzrastających na wierzchowinie zwałowiska zewnętrznego kopalni węgla brunatnego »Bełchatów« oraz możliwości pozyskania z nich w przyszłości energii odnawialnej. Badania prowadzono w 12 - 19-letnich drzewostanach na 8 powierzchniach doświadczalnych (10 x 10 m) w dwóch wariantach troficznych siedlisk (1- na czwartorzędowych piaskach gliniastych i glinach oraz 2- trzeciorzędowych utworach kwaśnych po neutralizacji), po 4 powtórzenia dla wariantu. Jedną powierzchnię kontrolną założono w drzewostanie gospodarczym. Stwierdzono, że siedliska na wierzchowinie zwałowiska wykazują zróżnicowany potencjał dla produkcji biomasy, która może posłużyć jako biopaliwo oraz może brać udział w naturalnym procesie sekwestracji węgla. Biomasa drzewostanów wahała się w przedziale od 8 to 40 Mgxha/-1, a średnio 25 Mgxha/-1 suchej masy. Potencjalne możliwości produkcji energii odnawialnej z biomasy oszacowano na 80 do 400 kJ X 10/6 ha/-1, a średnio 240 kJ x 10/6 ha/-1, co stanowiło średnio około 40% w stosunku do porównywanego siedliska naturalnego. Ilość energii potencjalnie zakumulowanej w drzewostanie na całej powierzchni wierzchowiny (ok. 300 ha) może wynosić już w I klasie wieku drzewostanów od około 24 000 do 120 000 kJ x 10/6 ha/-1, a średnio 72 000 kJ x 10/6 ha/-1. Przy czym uwzględniając dynamiczny przyrost biomasy w wieku około 20 lat może to wynosić ponad 130 000 kJ X l0/6ha/-1. Uzyskane wyniki wskazują na jedną z możliwych form wykorzystania i zagospodarowania rekultywowanych siedlisk pogórniczych dla plantacji drzew i produkcji energii odnawialnej.