Physicochemical Properties of Seed Extraction Residues and Their Potential Uses in Energy Production

The heat of combustion and calorific value of empty seeds and seed wings were determined. The structure of seed and wing cells and the content of toxic metals and other elements (Cd, Pb, Hg, Cu, Zn, Ni, Cr, Mo, Co, Fe, Mn, Ca, Mg, K, Na) were described. Heat of combustion was measured in a bomb calorimeter. Cell structure was described based on microscopic images acquired with the Nikon Alphaphot -2- TRIN microscope and camera and the Quanta 200 scanning electron microscope. The elemental analysis was performed in the Elementar Vario Macro Cube analyzer and the Milestone Start D microwave digestion system. The mean calorific value of the tested materials ranged from 19.20 to 19.49 MJ×kg-1. Heavy metal content was higher in pine and spruce seeds than in wings, but the noted concentrations should not have adverse environmental effects. Metal concentrations were similar to those reported by other authors. The tested seeds were abundant in potassium, calcium and magnesium. Wings and empty seeds from extraction residues can be burned and used as sources of renewable energy.

W przedstawionych badaniach określono ciepło spalania i wartość opałową pustych nasion i ich skrzydełek, które mogą być wykorzystane na cele energetyczne. Opisana została ich budowa komórkowa oraz zawartość toksycznych metali i innych pierwiastków (Cd, Pb, Hg, Cu, Zn, Ni, Cr, Mo, Co, Fe, Mn, Ca, Mg, K, Na), które mogą być emitowane do środowiska. Ciepło spalania wyznaczono metodą kalorymetryczną, budowę komórkową określano na podstawie zdjęć z mikroskopu z kamerą Nikon Alphaphot -2- TRIN i mikroskopu skaningowego Quanta 200. Analizę elementarną i pierwiastkową wykonano analizatorem Elementar Vario Macro Cube oraz mineralizatorem mikrofalowym Milestone Start D. Uzyskano średnią wartość opałową badanych materiałów w zakresie 19,20-19,49 MJ×kg-1. Zawartość metali ciężkich w nasionach sosny i świerka jest wyższa niż w skrzydełkach, jednak ich ilość nie powinna powodować negatywnych skutków ekologicznych. Zawartość metali była zbliżona do wartości podawanych przez innych autorów. Nasiona były zasobne w potas, wapń i magnez. Skrzydełka i puste nasiona po procesie wyłuszczenia szyszek można spalać i wykorzystywać jako paliwo pochodzące z OZE.