journal article·2020-07Open access

Renewable Energy from Wildflowers—Perennial Wild Plant Mixtures as a Social‐Ecologically Sustainable Biomass Supply System

Moritz von Cossel

Advanced Sustainable Systems· Volume 4· Issue 7

Abstract

Abstract A growing bioeconomy requires increasing amounts of biomass from residues, wastes, and industrial crops for bio‐based products and bioenergy. There is much discussion about how industrial crop cultivation could promote social–ecological outcomes such as environmental protection, biodiversity conservation, climate change adaptation, food security, greenhouse gas mitigation, and landscape appearance. In Germany, maize (Zea mays L.) is the main biogas substrate source, despite being associated with problems such as erosion, biodiversity losses, an increase in wild boar populations and lowered landscape diversity. The cultivation of perennial wild plant mixtures (WPM) addresses many of these problems. Despite being less developed than maize, WPM cultivation has received notable attention among scientists in Germany over the past decade. This is mainly because WPMs clearly outperform maize in social–ecological measures, despite their methane yield performance. This review summarizes and discusses the results of 12 years of research and practice with WPMs as a social‐ecologically more benign bioenergy cropping system.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Bioenergy crop production and management · Biofuel production and bioconversion · Agriculture Sustainability and Environmental Impact

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Biobased Products and Energy Crops (340b) Institute of Crop Science University of Hohenheim Stuttgart 70599 Germany

Funding

Universität Hohenheim

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1039/C7EE02342A10.1039/C7EE02342A ↗
2. 10.1038/ncomms628210.1038/ncomms6282 ↗
3. 10.1016/j.envdev.2015.03.00610.1016/j.envdev.2015.03.006 ↗
4. 10.1126/science.111473610.1126/science.1114736 ↗
5. 10.1038/s41558-017-0064-y10.1038/s41558-017-0064-y ↗
6. 10.1038/s41893-018-0166-110.1038/s41893-018-0166-1 ↗
7. 10.1016/j.pecs.2019.04.00410.1016/j.pecs.2019.04.004 ↗
8. 10.1139/cjfr-2016-033610.1139/cjfr-2016-0336 ↗
9. Stolarski M. J. · J. Elementol. · 2019 · 24 · 1215
10. 10.1016/j.biombioe.2003.08.00210.1016/j.biombioe.2003.08.002 ↗
11. 10.1007/s11027-010-9275-510.1007/s11027-010-9275-5 ↗
12. 10.1016/j.tibtech.2015.02.00610.1016/j.tibtech.2015.02.006 ↗
13. 10.1016/j.rser.2018.03.10010.1016/j.rser.2018.03.100 ↗
14. 10.1016/j.jclepro.2019.04.28710.1016/j.jclepro.2019.04.287 ↗
15. 10.1016/j.rser.2015.03.08610.1016/j.rser.2015.03.086 ↗
16. 10.1016/j.tibtech.2018.02.01510.1016/j.tibtech.2018.02.015 ↗
17. 10.1016/j.biotechadv.2007.02.00110.1016/j.biotechadv.2007.02.001 ↗
18. 10.1016/j.indcrop.2017.05.05910.1016/j.indcrop.2017.05.059 ↗
19. 10.3390/en1216312310.3390/en12163123 ↗
20. 10.1039/c2ee21592f10.1039/c2ee21592f ↗
21. 10.1016/j.biombioe.2019.10539810.1016/j.biombioe.2019.105398 ↗
22. 10.1002/bbb.24210.1002/bbb.242 ↗
23. 10.1016/j.biortech.2016.01.05810.1016/j.biortech.2016.01.058 ↗
24. 10.3390/agriculture908016910.3390/agriculture9080169 ↗
25. 10.1016/B978-0-12-812303-4.00009-410.1016/B978-0-12-812303-4.00009-4 ↗
26. 10.1016/j.indcrop.2017.03.04710.1016/j.indcrop.2017.03.047 ↗
27. 10.1016/j.indcrop.2014.04.01710.1016/j.indcrop.2014.04.017 ↗
28. 10.1016/j.indcrop.2014.09.04710.1016/j.indcrop.2014.09.047 ↗
29. GRACE Growing Advanced Industrial Crops on Marginal Lands for Biorefineries https://www.grace‐bbi.eu/project/(accessed: April2020).
30. 10.5194/soil-4-267-201810.5194/soil-4-267-2018 ↗
31. Galatsidas S. · 2018 · 31
32. B.Elbersen M.Van Eupen S.Mantel E.Alexopoulou Z.Bai H.Boogaard J.Carrasco T.Ceccarelli C. CiriaRamos P.Ciria S. L.Cosentino W.Elbersen I.Eleftheriadis S.Fritz B.Gabrielle Y.Iqbal I.Lewandowski I.McCallum A.Monti S.Mucher M.Sanz D.Scordia S.Verzandvoort M. VonCossel F.Zanetti Denmark2018 https://doi.org/10.5281/zenodo.2586947.
33. 10.4081/ija.2012.e2210.4081/ija.2012.e22 ↗
34. 10.1021/es103338e10.1021/es103338e ↗
35. 10.1016/j.tibtech.2016.02.01210.1016/j.tibtech.2016.02.012 ↗
36. Breitschuh T. · 2010 · 314
37. 10.1016/j.scitotenv.2016.03.08510.1016/j.scitotenv.2016.03.085 ↗
38. 10.1007/s12155-015-9690-210.1007/s12155-015-9690-2 ↗
39. 10.1016/B978-0-12-812900-5.00001-110.1016/B978-0-12-812900-5.00001-1 ↗
40. E.Goetsch F. T.Colinas Fazenda Três Colinas Agrosilvicultura Ltda. Disponível em http://www.climate.wzw.tum.de/fileadmin/user_upload/agroforestry_1992_gotsch.pdf(accessed: May2020).
41. 10.1007/s12155-015-9692-010.1007/s12155-015-9692-0 ↗
42. 10.1007/978-3-319-74536-7_510.1007/978-3-319-74536-7_5 ↗
43. 10.1007/s12155-015-9688-910.1007/s12155-015-9688-9 ↗
44. 10.1016/j.biombioe.2015.03.00410.1016/j.biombioe.2015.03.004 ↗
45. 10.1111/j.1757-1707.2010.01077.x10.1111/j.1757-1707.2010.01077.x ↗
46. 10.1186/s13068-015-0261-810.1186/s13068-015-0261-8 ↗
47. 10.1016/j.biombioe.2008.04.00610.1016/j.biombioe.2008.04.006 ↗
48. 10.1016/j.indcrop.2018.08.02210.1016/j.indcrop.2018.08.022 ↗
49. 10.1016/j.indcrop.2003.12.02010.1016/j.indcrop.2003.12.020 ↗
50. 10.1016/j.fcr.2011.12.01010.1016/j.fcr.2011.12.010 ↗
51. 10.1007/s12155-009-9038-x10.1007/s12155-009-9038-x ↗
52. 10.1023/B:VEGE.0000046049.21900.5a10.1023/B:VEGE.0000046049.21900.5a ↗
53. 10.1016/j.eja.2015.09.01410.1016/j.eja.2015.09.014 ↗
54. 10.1016/j.indcrop.2014.03.01310.1016/j.indcrop.2014.03.013 ↗
55. 10.1016/j.indcrop.2016.10.02910.1016/j.indcrop.2016.10.029 ↗
56. 10.1016/j.biombioe.2015.02.01210.1016/j.biombioe.2015.02.012 ↗
57. 10.1111/gcbb.1264010.1111/gcbb.12640 ↗
58. 10.3390/app919401610.3390/app9194016 ↗
59. 10.1007/s12155-015-9687-x10.1007/s12155-015-9687-x ↗
60. 10.1016/j.eja.2014.07.00310.1016/j.eja.2014.07.003 ↗
61. 10.1016/j.eja.2015.09.01110.1016/j.eja.2015.09.011 ↗
62. 10.1007/s12155-015-9598-x10.1007/s12155-015-9598-x ↗
63. 10.1016/B978-0-12-802830-8.00004-610.1016/B978-0-12-802830-8.00004-6 ↗
64. Sidella S. · 2016
65. o Di Nasso N. N. · Ital. J. Agron. · 2011
66. 10.1016/j.rser.2015.10.01010.1016/j.rser.2015.10.010 ↗
67. 10.1016/S0926-6690(99)00063-110.1016/S0926-6690(99)00063-1 ↗
68. 10.1016/j.fcr.2008.02.00210.1016/j.fcr.2008.02.002 ↗
69. 10.1016/j.indcrop.2014.06.04110.1016/j.indcrop.2014.06.041 ↗
70. 10.1007/s12649-017-0058-z10.1007/s12649-017-0058-z ↗
71. 10.1016/j.biombioe.2011.04.00610.1016/j.biombioe.2011.04.006 ↗
72. Jankauskiene Z. · 2017
73. 10.1016/S0926-6690(99)00048-510.1016/S0926-6690(99)00048-5 ↗
74. 10.1016/j.indcrop.2014.10.02710.1016/j.indcrop.2014.10.027 ↗
75. Fernando A. L. · 2013
76. 10.1016/j.eja.2012.12.00210.1016/j.eja.2012.12.002 ↗
77. 10.1016/S0378-4290(97)00028-210.1016/S0378-4290(97)00028-2 ↗
78. 10.4081/ija.2008.1s.5710.4081/ija.2008.1s.57 ↗
79. 10.1590/1807-1929/agriambi.v20n10p903-90710.1590/1807-1929/agriambi.v20n10p903-907 ↗
80. 10.1093/jxb/46.8.94710.1093/jxb/46.8.947 ↗
81. 10.1016/j.agee.2006.05.00710.1016/j.agee.2006.05.007 ↗
82. 10.3390/agronomy806008810.3390/agronomy8060088 ↗
83. 10.3390/agriculture811017810.3390/agriculture8110178 ↗
84. 10.1016/j.biombioe.2010.04.01610.1016/j.biombioe.2010.04.016 ↗
85. 10.3390/agronomy601000210.3390/agronomy6010002 ↗
86. 10.1007/s12155-012-9202-610.1007/s12155-012-9202-6 ↗
87. 10.3390/su901000510.3390/su9010005 ↗
88. B.Winkler A.Mangold M.Von Cossel Y.Iqbal A.Kiesel I.Lewandowski unpublished.
89. Von Cossel M. · Energy Environ. Sci.
90. 10.3389/fpls.2017.0072710.3389/fpls.2017.00727 ↗
91. 10.4155/bfs.10.8010.4155/bfs.10.80 ↗
92. 10.1016/j.biombioe.2009.01.00510.1016/j.biombioe.2009.01.005 ↗
93. 10.1002/bbb.135310.1002/bbb.1353 ↗
94. 10.3389/fpls.2016.0162010.3389/fpls.2016.01620 ↗
95. 10.1111/gcbb.1235710.1111/gcbb.12357 ↗
96. 10.1016/j.energy.2015.05.13410.1016/j.energy.2015.05.134 ↗
97. 10.1111/j.1365-2486.2008.01662.x10.1111/j.1365-2486.2008.01662.x ↗
98. 10.1371/journal.pone.006350110.1371/journal.pone.0063501 ↗
99. Hou Y.‐K. · Forest Res. · 2009 · 22 · 7
100. 10.1186/s13570-015-0038-510.1186/s13570-015-0038-5 ↗