Energy plants as biofuels - Biotechnological methods to increase their productivity.

Abstract

Η ελάττωση του πετρελαίου και οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου απο τον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, έκαναν την παγκόσμια κοινότητα να ανησυχεί σχετικά με την ζήτηση της ενέργειας και της αλλαγής του κλίματος. Τα βιοκαύσιμα, τα οποία προέρχονται από τα ενεργειακά φυτά αποτελούν εναλλακτική πηγή ενέργειας και μπορούν να αντικαταστήσουν την χρήση των ορυκτών καυσίμων. Επιπρόσθετα, τα ενεργειακά φυτά συμβάλλουν στην μείωση της κλιματικής αλλαγής, ισορροπώντας πλήρως τις εισροές κι εκροές του διοξειδίου του άνθρακα στο περιβάλλον. Παρ’ όλα αυτά η εφαρμογή νιτρικών λιπασμάτων και εντομοκτόνων στις ενεργειακές καλλιέργειες, προκαλεί την εκπομπή του Ν2Ο στην ατμόσφαιρα με αρνητικές συνέπειες για το περιβάλλον. Η Ελλάδα ως μέλος της Ευρωπαϊκής Ένωσης, συμμετέχει στην παραγωγή βιοκαυσίμων. Στην Ελλάδα για την παραγωγή βιοκαυσίμων καλλιεργούνται κυρίως πα-ραδοσιακές καλλιέργειες, όπως η αγριοαγκινάρα, το ζαχαρότευτλο, το σιτάρι, το κριθάρι και το γλυκό σόργο. Τα τελευταία χρόνια, η βιοτεχνολογία φυτών χρησιμοποιείται για την βελτίωση των χαρακτηριστικών των παραδοσιακών και μη παραδοσιακών καλ-λιεργειών που σχετίζονται με την βιοενέργεια. Οι λεύκες ειναι υποψήφια ενεργειακά φυτά με σκοπό την παραγωγή αιθανόλης απο κυτταρίνες. Η παρούσα διατριβή - πτυχι-ακή εργασία εξετάσει όλα τα παραπάνω, κι επίσης προβάλλει τα πρωτόκολλα βιοτεχνολογικών μεθόδων για την βελτίωση των χαρακτηριστικών της λεύκας ως ενεργειακή καλλιέργεια.

The oil fuel depletion and the Greenhouse gas emissions from the transport sector, made the global community to concern about energy demand and climate mitigation. Biofuels deriving from energy plants are an alternative energy source, which can replace fossil fuels. Furthermore, energy plants participate to “ neutral carbon” as a result the decrease of climate mitigation. However, the N fertilizers and pesticide applications in the field, emit nitrous oxide to the atmosphere and cause negative impacts to the environment. Greece, as part of the European Union participate in the production of biofuels. In Greece, traditional crops like artichoke, sugar beet, wheat, barley and sweet sorghum are mainly used for the production of biofuels. In recent years, plant biotechnology is used to enhance the bioenergy traits of the traditional and the non traditional energy plants. Populus spp. is a candidate energy plant which can be used for the production of cellulosic ethanol. This senior thesis deals with all of the above and also, protocols from biotechnological methods to enhance Populus spp. traits as energy crop, are presented.