Authors

Abstract

Replacing fossil fuels with renewable energy alternatives has become a major global challenge of the 21st century and a key element of sustainable development. Phytomass has considerable potential as a source of energy and value-added products within the circular economy. This study aimed to evaluate the quality indices of fresh whole-plant biomass harvested during the flowering period and dry stem biomass collected in early spring from the perennial energy crops cup plant (Silphium perfoliatum ‘Vital’) and giant knotweed (Polygonum sachalinense ‘Gigant’) cultivated in the experimental plots of the National Botanical Garden, Chișinău. The fresh biomass contained 289-375 g/kg DM, with 10.8-11.7% CP, 6.0-8.3% ADL, 31.6-39.3% Cel, 21.3-23.9% HC, and 8.4-11.1% ash, while the biomethane yield ranged from 270 to 310 L/kg VS. The dry stem biomass collected in early spring contained 522-563 g/kg Cel, 234-248 g/kg HC, 110-128 g/kg ADL, and 2.61-4.24% ash, with an estimated theoretical ethanol yield of 558-578 L/t VS. Densified biomass fuels, including briquettes and pellets, exhibited a high calorific value. The local cultivars of perennial energy crops Silphium perfoliatum ‘Vital’ and Polygonum sachalinense ‘Gigant’ represent versatile and promising raw materials for renewable energy production in the Republic of Moldova.

Abstract in Romanian

Înlocuirea combustibililor fosili cu surse alternative de energie regenerabilă a devenit o problemă globală majoră în secolul XXI și o cheie spre dezvoltarea durabilă. Fitomasa are un potențial înalt pentru a fi utilizată drept sursă de energie și produse cu valoare adăugată în economia circulară. Obiectivul principal al acestui studiu este evaluarea indicilor calitativi ai substratelor de masă verde și biomasei solide uscate de la culturile energetice perene Silphium perfoliatum ‘Vital’ și Polygonum sachalinense ‘Gigant’, menținute în monocultură pe terenul experimental al GBNI Chişinău. S-a stabilit că masa verde colectată conține 289-375 g/kg masă uscată cu o concentrație de 10.8-11.7% protein brută, 6.0-8.3% acid detergent lignin, 31.6-39.3% celuloză, 21.3-23.9% hemiceluloză, 8.4-11.1% cenușă și potențialul biochimic de biometan al substratelor de masă verde variază de la 270 până la 310 l/kg materie organică uscată. S-a determinat că biomasa uscată solidă colectată în primele zile a lunii martie conținea 522-563 g/kg celuloză, 234-248 g/kg hemiceluloză, 110-128 g/kg acid detergent lignin, 2.61-4.24% cenușă iar potențialul teoretic de etanol fiind de 558-578 L/t materie organică uscată. Combustibilul solid preparat, brichete și peleți, posedă valoare calorică netă înaltă. Soiurile locale de plante energetice perene ‘Silphium perfoliatum ‘Vital’ și Polygonum sachalinense ‘Gigant’ pot fi utilizate drept surse de materie primă cu utilitate multiplă pentru producerea energiei regenerabile în Republica Moldova.