Как выяснили специалисты Уральского федерального университета с коллегами из Уральского государственного аграрного университета, техническая конопля связывает углекислый газ лучше, чем многие сельскохозяйственные культуры, и в 3-5 раз больше, чем хвойные растения в расчете на грамм массы фотосинтезирующих тканей. И более того, техническая конопля — оптимальное для выращивания на Урале растение: неприхотливо к климату и почве, быстро набирает массу, эффективно «запечатывает» углекислый газ и может служить сырьем для множества изделий.
В 2021 году Минобрнауки России запустило пилотный проект по созданию в регионах серии карбоновых полигонов для разработки и испытаний технологий контроля углеродного баланса.
Полигон «Урал-Карбон» Свердловской области был открыт одним из первых, представлен таежными лесами, так как лесные земли составляют 70% территории этой области, а тайга — один из наиболее значимых резервуаров стока углерода из атмосферы за счет фотосинтеза и его долговременного хранения.
— На полигоне «Урал-Карбон» мы высадили пять сортов технической конопли, которая не содержит наркотических веществ, — рассказывает проректор по научной работе и инновациям УрГАУ Михаил Карпухин. — Эти сорта отобраны селекционерами и официально разрешены к выращиванию в Российской Федерации, внесены в Росреестр.
С точки зрения вегетации мы начали поздновато (посадили коноплю летом, а не весной), но с точки зрения эксперимента и отработки методики это — значительный шаг вперед. Кроме того, нам повезло с погодой, и к октябрю растения дошли до фазы цветения и молочной спелости.
В целом за три месяца высота конопли достигла больше двух метров. Способность конопли поглощать углекислый газ из атмосферы изучали с помощью инфракрасного газоанализатора. Первые результаты обработки данных показали: техническая конопля очень хорошо запасает углекислый газ и углерод в биомассе.
— Листья конопли обладают высокой скоростью фотосинтеза, выше, чем многие сельскохозяйственные культуры, — до 70-80 микромолей СО2 на 1 м2 листовой поверхности в секунду, что в 3-5 раз выше, чем хвойные древесные растения. Это более 100 литров чистого СО2, поглощенного за вегетационный сезон квадратным метром листьев.
При этом на 1 м2 почвы могут произрастать растения технической конопли, которые в сумме в середине сезона сформируют листовую поверхность более 2-3 м2, — поясняет заведующая кафедрой экспериментальной биологии и биотехнологий УрФУ Ирина Киселева.
В процессе фотосинтеза образуется органическое вещество. Часть этого вещества — мобильные фракции (простые углеводы, аминокислоты, белки) используется в метаболизме самого растения. А часть продуктов фотосинтеза тратится на образование сложных веществ (целлюлозы, лигнина), которые не метаболизируются самим растением, а долговременно сохраняются в тканях, — добавляет Ирина Киселева. — Первые вещества быстро в процессе дыхания растения разлагаются с высвобождением углекислого газа, а вторые «сохраняют» углерод. Так вот, у конопли, по предварительным оценкам, менее 1/3 углерода выдыхается обратно и 2/3 запасаются в виде трудно разлагаемых веществ.
Техническая конопля — подходящая для выращивания на Урале культура, полагают специалисты.
Во-первых, неприхотливо — адаптируется к местному климату и почве.
Во-вторых, быстро растет, дает обильно биомассу и эффективно запасает углерод. В-третьих, на сегодня придумано более 2,5 тысячи товаров, которые есть смысл производить из конопли.
Как рассказала Ирина Киселева, биомассу конопли можно использовать для создания продуктов долговременного хранения углерода и делать из нее самые разные вещи.
Широко известно, что военную форму для армии Китая изготавливают из тканей с использованием конопляного волокна, так же, как и денежные купюры.
Стебли конопли традиционно идут на изготовление канатов и веревок. Их можно применить для производства ДСП. Из конопли делают прессованную биомассу, которая по своим свойствам напоминает пластмассу. Она годится как сырье для экологически безопасной посуды, по типу той, что производят из древесного волокна или бамбука.
Биологи УрФУ рассматривают коноплю в качестве основы для биочара — экологичного древесного угля для обогащения почвы и выращивания сельхозкультур. Таким образом накопленный в конопле углерод можно будет запасать в почве.
«Наша цель и для науки, и для бизнес-партнеров — отработать углеродотрицательную систему земледелия: отобрать растения, которые эффективно поглощают углерод и по возможности заменить ими определенные культуры, которые этого не делают, — добавляет Михаил Карпухин. — В следующем году мы планируем посадить коноплю весной, хотим сравнить ее с другими высокостебельными культурами: кукурузой, подсолнечником, масличным льном.
Полученными данными поделимся с регионами со схожим климатом и почвой. Высадка таких растений, среди прочих мер, поможет не только достичь углеродной нейтральности, но и продавать квоты на выбросы парниковых газов».
Анна МАРИНОВИЧ
Фото: пресс-служба УрГАУ/Юлия Филимонова, Вадим Шабратко
Нет комментариев