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Test BMPColture energetiche e piante intere (WCS)

Miscanthus (silvergrass) — BMP: 8 studi, media ponderata 229 m³ CH₄/t SV

Miscanthus (silvergrass): 8 record di dati BMP tratti da 5 pubblicazioni, media ponderata 229 m³ CH₄/t SV, intervallo 158–317.

valutazione: buonaCH₄ ≈ 52 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto Katrin Schneider / korina.info / Wikimedia Commons, licenza CC BY-SA 4.0, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
229m³ CH₄/t SV
Intervallo
158–317m³ CH₄/t SV
Record
8studi
Pubblicazioni
5fonti
Temperature
35 °C, 36 °C, 37 °C, 38 °Cdel test

Metano nel biogas

Contenuto medio di metano · ≈ 5,2 kWh/m³ di biogas

stima in base al tipo di substrato Gli studi raccolti non contengono misurazioni. L’intervallo deriva dalla composizione approssimativa (prevalenza di carboidrati (senza caratteristiche proteiche o lipidiche)) e dalle rese dei gruppi di composti secondo la FNR.

Come lo calcoliamo e che cosa significano le zone

Valutazione per gli impianti di biogas

buona — valutazione redazionale per gli impianti di biogasStabile, di solito accettato senza tariffa

Potenziale per tonnellata di sostanza fresca: alto (66 m³ CH₄/t); nessuna minaccia particolare per la stabilità. Costi di gestione: fibre, strato galleggiante, degradazione lenta.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +2

  • +2potenziale 66 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 229 × SS 30,8 % × SV 94,3 %)

Stabilità del processo 0

  • 0nessun fattore

Gestione e costi −1

  • −0,5fibre, strato galleggiante — triturazione e miscelazione intensa
  • −0,5degradazione lenta — lungo tempo di ritenzione

Punteggio totale: 1 · soglie: ≥ 2,5 molto buona, ≥ 1 buona, sotto — neutra; negativa in caso di rischio di processo cumulativo.

Valutazione redazionale secondo la metodologia · affidabilità della valutazione: alta · esclusi i prezzi di mercato

Aggiungi al calcolatore di codigestione Dati CSV

Curve BMP da 8 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Miscanthus (silvergrass)Produzione cumulata di metano nel tempo per 8 record e la media ponderata di 229 m³ CH₄/t SV. 8 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).01002003004000510152025303540tempo [d]m³ CH₄/t SVKaiser (2007) · 1: 204 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kaiser (2007) · 2: 223 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kaiser (2007) · 3: 277 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Luna-delRisco et al. (2011): 317 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Baute et al. (2018) · 1: 168 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Baute et al. (2018) · 2: 230 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Thomas et al. (2018): 158 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Dubrovskis i Dubrovskis (2024): 236 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media229

Le linee tratteggiate sono una curva del modello (cinetica del primo ordine, B(t) = B₀·(1 − e−kt)); il punto finale proviene dalla pubblicazione. Tutte le curve sono curve del modello.

Produzione cumulata di metano nel corso del test [m³ CH₄/t SV]. La linea spessa è la media ponderata di tutti i record (229); i punti indicano i valori finali riportati nelle pubblicazioni. Posizionare il puntatore sul grafico per leggere i valori; fare clic su una voce della legenda per nascondere o mostrare un record.

Record e fonti

Scarica il CSV
FonteBMP
m³ CH₄/t SV		TemperaturaCampioneCurva
Kaiser (2007) · 120437 °C · mesofiloSilvergrass freshpunto finale (curva del modello)
Kaiser (2007) · 222337 °C · mesofiloSilvergrass silagepunto finale (curva del modello)
Kaiser (2007) · 327737 °C · mesofiloSilvergrass silagepunto finale (curva del modello)
Luna-delRisco et al. (2011)31736 °C · mesofiloamur silvergrasspunto finale (curva del modello)
Baute et al. (2018) · 1 DOI16838 °C · mesofiloMiscanthus x giganteus, October harvestpunto finale (curva del modello)
Baute et al. (2018) · 2 DOI23038 °C · mesofiloMiscanthus x giganteus, July harvestpunto finale (curva del modello)
Thomas et al. (2018) DOI15835 °C · mesofiloNon-pretreated miscanthus (Raw)punto finale (curva del modello)
Dubrovskis i Dubrovskis (2024) DOI23638 °C · mesofiloGrass miscanthuspunto finale (curva del modello)
Media ponderata229media aritmetica 227, SD 53

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
30,8% (intervallo 25,2–93)
Solidi volatili (SV)
94,3 % SS (intervallo 92,5–94,6)

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: MY-D); sostanza secca: 4 determinazioni, solidi volatili: 4 determinazioni. L’intervallo di SS comprende sia campioni freschi sia campioni parzialmente essiccati o essiccati prima del test: per il materiale fresco vale la parte inferiore dell’intervallo, meglio ancora una misurazione propria.

Fonti: Kaiser (2007); Luna-delRisco et al. (2011).

La composizione della materia prima varia da un lotto all’altro: per i calcoli dell’impianto utilizzare l’analisi di un campione proprio. Il calcolatore inserisce automaticamente valori tipici.

Proprietà di processo

  • fibroso
  • a lenta degradazione
  • stagionale
  • alta sostanza secca
  • classificazione redazionale

Codigestione — con che cosa abbinarlo, a che cosa prestare attenzione

Dosaggio

Fonti dei dati di processo

  1. Thomas, H.L.; Seira, J.; Escudié, R.; Carrère, H. (2018) Lime Pretreatment of Miscanthus: Impact on BMP and Batch Dry Co-Digestion with Cattle Manure. Molecules 23(7), 1608
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
  4. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  5. Kaiser, F.L. (2007) Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan
  6. Luna-delRisco, M.; Normak, A.; Orupõld, K. (2011) Biochemical methane potential of different organic wastes and energy crops from Estonia. Agronomy Research 9(1–2), 331–342
  7. Baute, K.; Van Eerd, L.L.; Robinson, D.E.; Sikkema, P.H.; Mushtaq, M.; Gilroyed, B.H. (2018) Comparing the Biomass Yield and Biogas Potential of Phragmites australis with Miscanthus x giganteus and Panicum virgatum Grown in Canada. Energies 11(9), 2198
  8. Dubrovskis, V.; Dubrovskis, D. (2024) Methane production from birch and maple leaves and miscanthus grass. Engineering for Rural Development 23
  9. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)

Il calcolatore di codigestione valuterà una specifica miscela contenente questo substrato.

Che cosa mostra la raccolta

La raccolta comprende 8 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Miscanthus (silvergrass)” tratti da 5 pubblicazioni relativi al periodo 2007–2024. I risultati vanno da 158 a 317 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 229 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 227, deviazione standard 53).

I test sono stati condotti a 35, 36, 37, 38 °C (regime: mesofilo). Le differenze di temperatura, inoculo, durata del test e preparazione del campione sono cause tipiche della dispersione dei risultati tra i laboratori.

Per 8 record la pubblicazione riporta solo il valore finale. La linea nel grafico è allora una curva del modello (cinetica del primo ordine) e serve solo a confrontare le forme: dalla pubblicazione proviene soltanto il punto finale.

Come utilizzare questi dati

Il BMP descrive il potenziale ottenuto in un test in batch in condizioni di laboratorio. In un impianto a scala reale la resa dipende inoltre dal tempo di ritenzione, dal carico del digestore, dalla miscelazione e dalla composizione dell’alimentazione. Per i calcoli preliminari conviene utilizzare la media ponderata, mentre per la valutazione del rischio l’intero intervallo dei risultati. Nella pianificazione di una specifica alimentazione conviene commissionare un proprio test BMP su un campione rappresentativo.

La metodologia in breve

Il BMP è la quantità di metano ottenuta dai solidi volatili (SV) in un test in batch, espressa in m³ CH₄ per tonnellata di SV (numericamente uguale a NmL CH₄/g SV nelle pubblicazioni) e convertita in condizioni normali (0 °C, 101,325 kPa). La media ponderata attribuisce a ogni pubblicazione un peso complessivo pari a 1, ripartito in parti uguali tra i suoi risultati per il substrato: un articolo che testa venti varietà non pesa più di un articolo con un solo campione. Nei programmi interlaboratorio l’unità è il laboratorio (peso complessivo 1) e, al suo interno, il peso di una prova cresce con il numero di bottiglie (repliche). I risultati dopo pretrattamento (ad es. termico, chimico, enzimatico) sono presentati separatamente e non rientrano nella media.

Le linee continue sono curve misurate nei test. Quando una pubblicazione riporta solo il risultato finale, tracciamo un modello cinetico del primo ordine, B(t) = B₀·(1 − e−kt): dalla pubblicazione proviene soltanto il punto finale e la forma della curva serve unicamente come visualizzazione: da essa non si deve ricavare la produzione di un determinato giorno. Per questo substrato si è assunto k = 0,085 d−1 (mediana delle costanti di velocità k riportate nelle fonti e/o adattate alle curve medie misurate).

Le statistiche descrivono la dispersione dei risultati pubblicati: una raccolta descrittiva, non una meta-analisi né una garanzia della resa dell’impianto.

Metodologia completa e politica di correzione

Bibliografia

  1. Kaiser, F.L. (2007). Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan. https://mediatum.ub.tum.de/631394 fonte
  2. Luna-delRisco, M.; Normak, A.; Orupõld, K. (2011). Biochemical methane potential of different organic wastes and energy crops from Estonia. Agronomy Research 9(1–2), 331–342. https://www.semanticscholar.org/paper/25cf2d7bba4758136830a9a02caf3ecd997173bb fonte
  3. Baute, K.; Van Eerd, L.L.; Robinson, D.E.; Sikkema, P.H.; Mushtaq, M.; Gilroyed, B.H. (2018). Comparing the Biomass Yield and Biogas Potential of Phragmites australis with Miscanthus x giganteus and Panicum virgatum Grown in Canada. Energies 11(9), 2198. DOI: 10.3390/en11092198 DOI
  4. Thomas, H.L.; Seira, J.; Escudié, R.; Carrère, H. (2018). Lime Pretreatment of Miscanthus: Impact on BMP and Batch Dry Co-Digestion with Cattle Manure. Molecules 23(7), 1608. DOI: 10.3390/molecules23071608 DOI
  5. Dubrovskis, V.; Dubrovskis, D. (2024). Methane production from birch and maple leaves and miscanthus grass. Engineering for Rural Development 23. DOI: 10.22616/erdev.2024.23.tf106 DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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