Advertisement

Energy and Environmental Potential of Grasslands in Poland

  • Wojciech Golimowski
  • Krystian Butlewski
  • Weronika Gracz
  • Damian Marcinkowski
  • Ryszard Konieczny
Conference paper
Part of the Springer Proceedings in Energy book series (SPE)

Abstract

Grasslands are crucial in the surrounding ecosystem. Over the last five years a share of grasslands in agriculture decreased from 3.32 m ha in 2010 to 3.00 m ha in 2015, contrary to the number of cattle—from 5.86 m LSU in 2013 to 5.96 m LSU in 2015. The cultivation of grasses, legumes or mixtures of grasses positively affects the reproduction of the soil organic matter, where a reproduction coefficient ranges from +0.95 to +2.10. Just to illustrate, the cultivation of cereals—about 0.5; corn—1.1; and roots—1.2. In the carbon dioxide balance the reduction of CO2 in grasslands is estimated to be 7 kg ha−1 h−1. Considering the diminishing area of grasslands, the objective of research was to estimate the quantity of carbon dioxide reduced by grasslands, the potential of unused biomass and the energy potential of grasslands. Those calculations have been conducted for Polish provinces over the last four years. Research estimates that the reduction of CO2 in meadows of grasslands in Poland amounted to 103.3 m Mg in 2016 with an upward trend over the last four years, whereas the potential of unused biomass equalled to 18.3 m Mg with a downward trend. The energy potential of grasslands was estimated for fuels such as briquette (82.4 PJ), torrefied biomass (62.5 PJ), and biogas (10.5 PJ) in 2016 with a downward trend over the last four years.

Keywords

Grasslands Renewable energy source Biogas Greenhouse gases 

Notes

Acknowledgements

This study was conducted as part of the Multiannual Programme for the period 2016–2020 under the Resolution of the Council of Ministers No 154/2016 dated 12 December 2016.

References

  1. 1.
    Barszczewski, J.: Stan Trwałych użytków zielonych i ich wykorzystanie w kraju. Mon. pt. Racjonalne wykorzystanie potencjału produkcyjnego trwałych użytków zielonych w Polsce w różnych warunkach glebowych i systemach gospodarczych. Wydawnictwo Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, ISBN 978-83-62416-90-5, 15–35 (2015)Google Scholar
  2. 2.
    Jankowska-Huflejt, H.: Znaczenie trwałych użytków zielonych w gospodarce rolnej. Title of monography: Gospodarowanie na trwałych użytkach zielonych, ISBN 978-83-65426-24-6, 9–44 (2016)Google Scholar
  3. 3.
    Kamiński, E.: Gospodarowanie na trwałych użytkach zielonych. Publisher: Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, ISBN 978-83-65426-24-6, 196 (2016)Google Scholar
  4. 4.
    Jamrosz, D., Potkańki, A.: 2004. Żywienie zwierząt i paszoznawstwo. PWN, ISBN 83-01-14277-4, 556 (2004)Google Scholar
  5. 5.
    Jugowar, L.J., Myczko A., Węglarzy K., Winnicki S.: Hodowla bydła—współczesne zagadnienia produkcji mleka i żywca wołowego w Polsce z uwzględnieniem wymagań środowiskowych. ISBN 978-83-7607-290-6, 160 (2016)Google Scholar
  6. 6.
    Li, L., Fan, W., Kang, X., Wang, Y., Cui, X., Xu, C., Kevin, L.G., Hao, Y.: Responses of greenhouse gas fluxes to climate extremes in a semiarid grassland. Atmos. Environ. 142, 32–42 (2016)CrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    Miatkowski, Z., Turbiak, J., Burczyk, P., Myczko, A., Karłowski, J.: Prognozy zmian aktywności w sektorze rolnictwa, zawierające informacje niezbędne do wyliczenia szacunkowej wielkości emisji gazów cieplarnianych. Homepage: https://bip.minrol.gov.pl/Opracowania-ekspertyzy-publikacje/PROGNOZY-ZMIAN-AKTYWNOSCI-W-SEKTORZE-ROLNICTWA-ZAWIERAJACE-INFORMACJE-NIEZBEDNE-DO-WYLICZENIA-SZACUNKOWEJ-WIELKOSCI-EMISJI-GAZOW-CIEPLARNIANYCH. 29 May 2016
  8. 8.
    Zhao, Z., Dong, S., Jiang X., Liu, S., Ji, H., Yu, L, Han, Y., Sha, W.: Effects of warming and nitrogen deposition on CH4, CO2 and N2O emissions in alpine grassland ecosystems of the Qinghai-Tibetan Plateau. Sci. Total Environ. 592, 565–572 (2017)Google Scholar
  9. 9.
    Konieczny, R., Fedko, M., Łaska, B., Golimowski, W.: Nowe modele monitorowania zasobów biomasy oraz dostępne technologie jej konwersji w instalacjach OZE (na przykładzie gmin wiejskich województwa wielkopolskiego). Falenty—Poznań. Wydaw. ITP. ISBN 978-83-65426-13-0, 178 (2015)Google Scholar
  10. 10.
    Carvalho Rocha, J.R.A.S., Campolina Machado, J., Crescêncio Souza Carneiro, P., Da Costa Carneiro, J., Resende, M.D.V., Pereira, A.V., Souza Carneiro, J.E.: Elephant grass ecotypes for bioenergy production via direct combustion of biomass. Industrial Crops and Products 95, 27–32 (2017)Google Scholar
  11. 11.
    Tsapekos, P., Kougias, P.G., Egelund, H., Larsen, U., Pedersen, J., Trénel, P., Angelidaki, I.: Mechanical pretreatment at harvesting increases the bioenergy output from marginal land grasses. Renew. Energy 111, 914–921 (2017)CrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    Xu, J., Li, M.: Innovative technological paradigm-based approach towards biofuel feedstock. Energy Convers. Manag. 141, 48–62 (2016)CrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    Murphy, J.D., Power, N.M.: An argument for using biomethane generated from grass as a biofuel in Ireland. Biomass Bioenerg. 3(33), 504–512 (2009)CrossRefGoogle Scholar
  14. 14.
    Telmo, C., Lousada, J., Moreira, N.: Proximate analysis, backwards stepwise regression between gross calorific value, ultimate and chemical analysis of wood. Biores. Technol. 101, 3808–3815 (2010)CrossRefGoogle Scholar
  15. 15.
    Niedziółka, I., Kochel-Jakuboska, M., Kraszkiewicz, A., Szpryngiel, M.: Analiza cech fizycznych brykietów z biomasy roślinnej. Inżynieria Rolnicza 2(143), 233–243 (2013)Google Scholar
  16. 16.
    Jakubiak, M., Kordylewski, W.: Toryfikacja biomasy. Archiwum Spalania 1–2(10), 11–27 (2010)Google Scholar
  17. 17.
    Mohapatra, S., Mishra, C., Behera, S.S., Thatoi, H.: Application of pretreatment, fermentation and molecular techniques for enhancing bioethanol production from grass biomass—a review. Renew. Sustain. Energy Rev. 78, 1007–1032 (2017)CrossRefGoogle Scholar
  18. 18.
    Mikołajczak, J., Wróblewska, B., Jurkowski, A.: Możliwości i bariery w produkcji biogazu z biomasy trwałych użytków zielonych w Polsce. Woda Środowisko Obszary Wiejskie 2(26), 139–155 (2009)Google Scholar
  19. 19.
    Myczko, A., Myczko, R., Kołodziejczyk, T., Golimowska, R., Lenarczyk, J., Janas, Z., Kliber, A., Karłowski, J., Doga, M.: Budowa i eksploatacja biogazowni rolniczych- poradnik dla inwestorów zainteresowanych budową biogazowni rolniczych. ISBN 978-83-62416-23-3, 140, (2011)Google Scholar
  20. 20.
    Irfan, M., Chen, Q., Yue, Y., Pang, R., Lin, Q., Zhao, X., Chen, H.: Co-production of biochar, bio-oil and syngas from halophyte grass (Achnatherum splendens L.) under three different pyrolysis temperatures. Biores. Technol. 211, 457–463 (2016)CrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    Główny Urząd Statystyczny 2013–2015. Produkcja upraw rolnych i ogrodniczych w 2013–2015 dział: rolne i pastewne. Homepage: http://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/roczniki-statystyczne/roczniki-statystyczne/rocznik-statystyczny-rolnictwa-2016,6,10.html, 24 June 2017

Copyright information

© Springer International Publishing AG 2018

Authors and Affiliations

  • Wojciech Golimowski
    • 1
  • Krystian Butlewski
    • 1
  • Weronika Gracz
    • 1
  • Damian Marcinkowski
    • 1
  • Ryszard Konieczny
    • 2
  1. 1.Department of Biomass Processing TechnologiesInstitute of Technology and Life SciencesPoznańPoland
  2. 2.Department of Agroengineering and Quality AnalysisWrocław University of EconomicsWrocławPoland

Personalised recommendations