Potential and perspectives of orchard lignocellulosic biomass as a source of renewable energy in the Republic of Moldova

Abstract

The utilization of residues resulting from orchard pruning represents a promising solution for diversifying renewable energy sources and reducing dependence on fossil fuels in the Republic of Moldova. This study assesses the availability, quality, and sustainable energy potential of lignocellulosic biomass from seed and stone fruit species cultivated in different economic regions, based on samples collected from orchards larger than 10 ha. The analyses included biomass yield, moisture content, net calorific value, and ash content. Results indicate high sustainable energy potential values for peach (33.50 ± 6.54) GJ/ha, apple (29.67 ± 5.17) GJ/ha, and pear (29.45 ± 2.51) GJ/ha. The Northern region, dominated by apple orchards, accounts for the largest share of the national potential (467.73 – 665.13) TJ/yr, while the Central region stands out for plum and pear, and the Southern region for peach and apricot. Cherry residues show the lowest sustainable energy potential 17.61 GJ/ha and the highest predictive uncertainty Up = 8.99 GJ/ha. At the national level, the total sustainable energy potential is estimated between 806.50 and 1161.46 TJ/yr, and the use of this biomass could substitute significant amounts of coal, natural gas, and fuel oil, reducing greenhouse gas emissions and supporting the transition to a sustainable energy system.

Valorificarea reziduurilor provenite din tăierile de întreținere ale plantațiilor pomicole constituie o soluție promițătoare pentru diversificarea surselor de energie regenerabilă și reducerea dependenței de combustibili fosili în Republica Moldova. Studiul evaluează disponibilitatea, calitatea și potențialul energetic sustenabil al biomasei lignocelulozice de la specii sămânțoase și sâmburoase cultivate în diferite zone economice, pe baza probelor colectate din livezi de peste 10 ha. Analizele au vizat producția de biomasă, umiditatea, valoarea calorifică netă și conținutul de cenușă. Rezultatele indică valori ridicate ale potențialul energetic sustenabil pentru piersic (33.50 ± 6.54) GJ/ha, măr (29.67 ± 5.17) GJ/ha și păr (29.45 ± 2.51) GJ/ha. Nordul țării, dominat de livezi de măr, deține cea mai mare pondere a potențialului național (467.73 – 665.13) TJ/yr, Centrul se remarcă prin prun și păr, iar Sudul prin piersic și cais. Cireșul prezintă cel mai redus potențialul energetic sustenabil 17.61 GJ/ha și cea mai mare incertitudine Up = 8.99 GJ/ha. La nivel național, potențialul energetic sustenabil total este estimat între 806.50 și 1161.46 TJ/yr, iar utilizarea biomasei ar putea substitui combustibili fosili, reducând emisiile de gaze cu efect de seră și susținând tranziția spre un sistem energetic durabil.