Для чего растить мискантус

Каждая новая агро культура вызывает закономерный вопрос у тружеников АПК: «Кому я буду продавать урожай и сколько на этом заработаю?» Такая участь постигла в свое время кукурузу, не так давно защитила свою востребованность конопля, даже гибридный тополь отстаивал свое право присутствовать в России. А если речь о совсем новом, диковинном растении для России? Мискантус – само название сложно запомнить с первого раза, и совсем сложно быстро оценить все возможности и риски, лишь поверхностно зная о культуре. Однако, бизнес – структура устойчивая. Если есть рынок сбыта по достойной цене, значит и сырье начнут выращивать.

Сегодня расскажем о нескольких основных производственных направлениях. И ответим на главный вопрос – кому потребуется сырье мискантуса.

Мискантус гигантский называют аналогом древесины по химическому составу и механическим свойствам. А раз так похож на древесину, значит должен давать сырье для множества продукции, где используется щепа деревьев. Так и есть.

• ТОПЛИВНЫЕ ПЕЛЛЕТЫ, БРИКЕТЫ

Самый простой и недорогой способ зарабатывать на соломе мискантуса. Для изготовления пеллет подходит практически любое оборудование, которое используется при работе с древесной щепой. При этом качество пеллет не уступает древесным. То же самое актуально и для RUF-брикетов.

Посмотрите на таблицу ниже, где проведено сравнение пеллет из разного сырья. В совокупности всех параметров мискантус гигантский показывает лучшие показатели.

Также было важно понять, насколько русские пеллеты из мискантуса гигантского отличаются от пеллет лучших мировых производителей. Сотрудники лаборатории ООО «Первый питомник» создали первую пилотную партию пеллет из соломы мискантуса гигантского, растущего на просторах Калужской области, и провели испытания по основным параметрам. Результаты представлены ниже. Было отмечено, что пеллеты из соломы, собранной поздней зимой, показали лучшие результаты.

В завершении отметим, что для работы производственных топливных котлов подойдут тюки с соломой мискантуса – топливо напрямую с полей, без дополнительной сушки и переработки. Например, в Великобритании, 7% электроэнергии получают именно при сжигании биомассы, куда входит и солома мискантуса гигантского компании Terravesta. В США растительное топливо составляет 4%.

В Европе, Америке и Канаде торговля пеллетами из мискантуса широко практикуется. Средняя цена на 1 тонну пеллет из мискантуса гигантского в августе 2023 года составляла 340 у.е., в переводе на рубли 30 600 руб. Проверить цену на сегодняшний день можно по ссылке. Кроме топливных гранул, пеллеты из мискантуса гигантского популярны для использования в конюшнях.

• АРБОЛИТ, ЗD-ПЕЧАТЬ ДОМОВ

Строительные материалы с применением древесной щепы давно снискали доверие потребителей. Добавление натурального сырья улучшает свойства, влияющие на здоровье и самочувствие. Плюсом к этому – удешевление себестоимости продукции. А если еще дешевле, не теряя полученных свойств? Да, снова используем мискантус гигантский вместо древесной щепы.

На фото ниже показываем эксклюзив от ООО «Первый питомник». Тестовая печать 3D домов из биобетона с применением измельченной щепы мискантуса гигантского. Замешивали разные пропорции, выбирая лучшее соотношение.

Также запущен проект «Арболит-дом» который уже принимает заявки на строительство собственного зеленого дома на основе арболитовых блоков из мискантуса.

• КАРТОН, ОДНОРАЗОВАЯ ПОСУДА

Одним из самых прибыльных направлений – использование сырья мискантуса для производства упаковочных материалов, картона и одноразовой посуды.

Сотрудники лаборатории ООО «Первый питомник» еще в 2017 году провели опыты по получению ХТММ из щепы мискантуса гигантского, смешали его с макулатурной массой и получили улучшенные свойства картона по сравнению с картоном на макулатурном сырье.

Своим опытом о получении ХТММ из мискантуса гигантского поделилась Юлия Вениаминовна Севастьянова:

Ю.В. Севастьянова: «Мы проделали фундаментальную работу по получению ХТММ и БХТММ из мискантуса гигантского в 2020 году. Получили хорошие результаты, ХТММ и БХТММ для тарного картона соответствовали нормативам. Запускали процесс производства ХТММ на промышленной установке, которая работает на древесной щепе. Поняли, что оборудование, используемое для ХТММ из древесины, подходит и для работы с щепой мискантуса гигантского. Главное, подобрать правильные химические составы обрабатывающих жидкостей, так как они отличаются от тех, которые обрабатывают древесину. Данный проект, несмотря на успешные результаты, пока отложен по причине того, что сегодня в России нет нужного объема сырья мискантуса гигантского, а значит нет возможности переориентировать огромные производственные мощности.»

• ЦЕЛЛЮЛОЗА

Наверное, самой важной продукцией, которую можно получать из мискантуса гигантского – это целлюлоза. Уже понятны методы. Есть свои нюансы по сравнению с получением целлюлозы из древесины. В данный момент ученые нашей страны работают над получением все новых способах. Например, в Бийске, получили с помощью бактерий наноцеллюлозу. Этот продукт еще более интересен для дальнейшего применения. Наноцелллозу заслуженно называют «материалом будущего». Уже сегодня понятные области применения – медицина, компьютерные составляющие, космонавтика, автомобилестроение и многое другое. А сколько еще не открытых свойств предстоит выявить ученым? Сложно переоценить этот продукт.

Мы попросили рассказать Веру Владимировну Будаеву о способах получения целлюлозы и наноцеллюлозы из мискантуса гигантского. Ведь именно лаборатория биоконверсии ИПХЭТ СОРАН была первым научным коллективом, который начал заниматься выделением целлюлозы из мискантуса.

В.В. Будаева: «В свое время мы разработали несколько способов выделения целлюлозы из мискантуса сахароцветного сорта Сорановский, используя самые простые реактивы и стандартное оборудование. Образцы целлюлозы предназначались в качестве прекурсора для синтеза эфиров целлюлозы (карбоксиметилцеллюлоза, метилцеллюлоза и нитраты целлюлозы), в качестве компонента бумаги (выполнено совместно с САФУ им. М.В. Ломоносова), а также в качестве субстрата в фундаментальных биотехнологических процессах (получение молекул-платформ глюкозы и этанола). Первая наноцеллюлоза из российского мискантуса была получена д.х.н. Анатолием Георгиевичем Захаровым в Институте химии растворов (г. Иваново) в 2017 году по следующей схеме: мы им поставили необходимое количество целлюлозы из мискантуса, а в Иваново получили из нее нанокристаллическую целлюлозу, затем вышла совместная публикация. Параллельно в ИПХЭТ СО РАН начались исследования синтеза бактериальной наноцеллюлозы (БНЦ) в рамках гранта РНФ № 17-19-01054 «Фундаментальные инженерные аспекты технологии получения бактериальной наноцеллюлозы из легковозобновляемого целлюлозосодержащего сырья» (2017-2019 гг.) с продлением на последующие 2020-2021 гг. БНЦ является третьим видом наноцеллюлозы после нанокристаллической и нанофибриллированной целлюлоз. Результаты наших исследований запатентованы и опубликованы: БНЦ может быть получена из мискантуса сахароцветкового. В настоящее время объектом исследования является мискантус гигантский, причем двух сортов КАМИС и ФОРТИС. Воздержусь пока от популяризации этих результатов, поскольку несмотря на сходство компонентного состава мискантусы сахароцветковый и гигантский очень отличаются друг от друга. Процесс получения БНЦ состоит из измельчения сырья, его химической обработки с целью получения реакционноспособного субстрата, затем ферментативный гидролиз целлюлозы до глюкозы, после чего биосинтез БНЦ с помощью симбиотической культуры Medusomyces gisevii Sa-12. Гидрогель БНЦ (внешний вид напоминает консистенцию свежего кальмара) имеет влажность 99 %, то есть в нем всего 1 % по массе самой целлюлозы. Но в отличии от бетта-алломорфа растительной целлюлозы БНЦ состоит из альфа-алломорфа целлюлозы с высокой кристалличностью 92-100 %, что определяет превосходные свойства этого материала. БНЦ востребована в технических областях, но больше в ней нуждается медицина. Наноразмерная толщина микрофибрилл определяет предназначение БНЦ. Наш сценарий исследований, как получение высокоценной наноцеллюлозы из целлюлозы быстрорастущего энергетического растения мискантуса, привлекает к себе не только критиков, но и соратников как в стране, так и за ее пределами.

• ФИНАНСОВАЯ МОДЕЛЬ

Кроме рынка сбыта, существенный фактор – прибыль. Чем она выше, тем интереснее заняться агрокульутрой «мискантус гигантский».

Рассмотрим финансовую модель. За основу возьмем 1 Га земли, с которого ежегодно в течение следующих 20-ти лет, начиная с 3его года, мы будем собирать минимум 15 тонн соломы (щепы). Вложения на закупку посадочного материала, посадку и уход составят 300 000 руб.

Цена продажи на подобное сырье в 2023 году составляла 5000 руб/ тонну (растительные остатки, сено, солома техническая и т.п.) Мы возьмем цену еще более низкую, чтобы посмотреть самый пессимистичный вариант. И получаем уверенную прибыль на 7-ой год. При этом практически не тратим ресурсы ежегодное выращивание – мискантус гигантский прекрасно растет сам, начиная с 3-его года посадки.

ООО «Первый питомник» – первая компания в России, которая своей целью ставит развитие культуры мискантуса гигантского в России. На собственном опыте мы показываем, какую продукцию можно создавать на основе сырья мискантуса гигантского. В 2024 году планы по созданию тестовых партий упаковочных материалов и целлюлозы. Также продолжится работа по пеллетам и арболитовым блокам.

Обещаем делиться новостями. Подробности деятельности ООО «Первый питомник» в Телеграм-канале или на сайте компании.

Автор статьи – Любовь Лукина, руководитель отдела развития ООО «Первый питомник»