Biomasa a bioplyn: cesta pro uhlíkově neutrální Česko

Technologie pro zachytávání, využití a ukládání oxidu uhličitého známé pod zkratkou CCUS (Carbon Capture, Utilization, and Storage) nejsou jen hudbou daleké budoucnosti nebo záležitostí velkých technologických hráčů. V českém kontextu se stávají konkrétní součástí plánu, jak se posunout směrem ke klimatické neutralitě do roku 2050. V centru této strategie stojí dva důležité obnovitelné zdroje: biomasa a bioplyn. Nejenže představují příležitost, jak snižovat emise CO₂, ale zároveň otevírají cestu k novým technologickým a ekonomickým možnostem pro celou zemi.

V únoru 2025 zveřejnilo Ministerstvo životního prostředí „Akční plán rozvoje CCUS“, schválený vládou následně v polovině března, který mimo jiné také popisuje, jak by mohly právě biomasa a bioplyn sehrát klíčovou roli v přechodu k nízkoemisní ekonomice. 

Biomasa a technologie BECCS

Mezi nejzajímavější možnosti, jak využít biomasu, patří technologie označované jako BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage), česky výroba bioenergie spojená se zachytáváním a ukládáním oxidu uhličitého. V praxi to znamená, že biomasa (například dřevní štěpka, sláma nebo rostlinný odpad) je spálena za účelem výroby energie. Oxid uhličitý, který při spalování vznikne, je zachycen a trvale uložen pod zem. A protože biomasa při svém růstu CO₂ z atmosféry naopak pohlcuje, celý proces může mít tzv. záporné emise, tedy uhlíku se v celém životním cyklu produktu více odstraní, než vyprodukuje.

Modely uvedené v akčním plánu počítají s tím, že do roku 2035 by touto cestou mohlo být každoročně zachyceno přes 1,2 milionu tun CO₂, a do roku 2040 by se tento objem měl téměř zdvojnásobit. To je významný příspěvek ke snižování emisí, zvláště ve chvíli, kdy jiné sektory, například zemědělství nebo letecká doprava své emise snižují jen velmi pomalu.

Tabulka 1: Výsledky modelování SEEPIA v oblasti využití technologie CCUS. Jednotky uvedeny v tisících CO₂ek kt

Je však důležité dodat, že samotné využití technologie BECCS nebude bez překážek. Vyžaduje totiž investice do infrastruktury, například do přepravních sítí pro CO₂, a také dostupné finanční nástroje pro výstavbu zařízení. Přesto je biomasa vnímána jako jedna z nejčistších a nejperspektivnějších cest, jak se k uhlíkové neutralitě přiblížit.

Bioplyn: Když odpad získá novou hodnotu

Dalším důležitým hráčem v oblasti CCUS je bioplyn, který vzniká při rozkladu organických látek v anaerobním procesu fermentace. Bioplyn sám o sobě představuje obnovitelný zdroj energie. Díky novým technologiím může hrát ještě důležitější roli v oblasti zachytávání uhlíku. Evropská unie aktuálně považuje sektor bioplynu za jednu z nejdostupnějších, nákladově efektivních a škálovatelných technologií pro zachytávání biogenního CO₂.

Kromě toho hrají roli také biometanové stanice, které při výrobě biometanu z bioplynu generují CO₂ jako vedlejší produkt. Tento CO₂ lze zachytit a dále využít, například v potravinářství nebo chemickém průmyslu, anebo uložit podobně jako u technologií BECCS. Ve srovnání s jinými technologiemi, jako je přímé zachytávání ze vzduchu (Direct Air Capture – DAC), je tento proces levnější díky vysoké čistotě CO₂. Unie předpokládá, že právě tímto způsobem bude možné zachytit:

• 46 milionů tun CO₂ ročně do roku 2030,
• 89 milionů tun CO₂ do roku 2040,
• až 120 milionů tun CO₂ do roku 2050.

Pro srovnání: Evropská komise stanovila cíl zachytávat 344 milionů tun CO₂ ročně do roku 2040. Biogenní CO₂ z biometanu se tak na tomto cíli může významně podílet.

Podle údajů Evropské bioplynové asociace (EBA, 2022) má bioplynový sektor v Evropě výrazný potenciál pro zachytávání biogenního CO₂. V roce 2020 vzniklo z 18 miliard m³ bioplynu přibližně 24 milionů tun CO₂, což odpovídá celkovým emisím Chorvatska. Do roku 2030 by mohl tento objem vzrůst na 46 milionů tun CO₂, tedy přibližně tolik, kolik v roce 2020 emitovalo Švédsko. Do roku 2050 se očekává nárůst až na 120 milionů tun CO₂, což odpovídá 3 % emisí celé EU-27 v roce 2020. Bioplyn tak představuje důležitý nástroj pro udržitelný management uhlíku.

Tabulka 2: Teoretický potenciál biogenního CO₂ z bioplynu

Praktické aplikace CCU

Technologie CCU zahrnují tři hlavní oblasti využití zachyceného CO₂:

CCU paliva: Zachycený CO₂ lze použít k výrobě syntetických paliv, jako je například e-metan (syntetický, uhlíkově neutrální CH₄, který se vyrábí kombinací obnovitelného vodíku a biogenního oxidu uhličitého CO₂ v procesech Power-to-Gas), nahrazující fosilní metan. Taková paliva zároveň ukládají obnovitelnou energii a usnadňují její přepravu, například ve formě RFNBOs (renewable fuels of non-biological origin) nebo LCFs (low-carbon fuels). Využití CO₂ v palivech zároveň přispívá ke snižování emisí díky valorizaci průmyslových emisí. Projekty jako HySkies ve Švédsku využívají biogenní CO₂ k výrobě e-paliv, která nacházejí uplatnění v letecké dopravě.

CCU chemikálie: Zde může CO₂ sloužit jako alternativní uhlíkový zdroj při výrobě chemických látek a běžných produktů, například plastů. Tím se předchází vzniku emisí, které by vznikly použitím primárních fosilních surovin. V Německu projekt Carbon2Business demonstruje, jak lze biogenní CO₂ přeměnit na suroviny pro chemický průmysl a snížit tak závislost na fosilních zdrojích.

CO₂ mineralizace: Tato technologie umožňuje trvalé uložení CO₂ prostřednictvím recyklace průmyslového odpadu a výroby nízkouhlíkových cementových materiálů, které CO₂ fixují do své struktury. Francouzský projekt REUZE například využívá tuto metodu k výrobě stavebních materiálů, které nejen ukládají uhlík, ale také snižují uhlíkovou stopu stavebního průmyslu.

Inovativní technologie a příklady z praxe

Vedle klasického zpracování bioplynu vzniká v Evropě i u nás celá řada inovativních technologií, které posouvají možnosti využití biogenního uhlíku na novou úroveň. Jedním z příkladů je projekt společnosti GasNet, která testuje pyrolýzu metanu, technologii, při níž se z bioplynu (nebo zemního plynu) získává pevný uhlík namísto oxidu uhličitého. Tento uhlík lze dále využít v průmyslové výrobě, například při výrobě cementu, oceli nebo pneumatik. Zajímavé je také jeho možné využití v zemědělství, kde ve formě biocharu může být přidáván do půdy, čímž zlepšuje její úrodnost a zároveň dlouhodobě ukládá uhlík. Pyrolýza metanu již dosáhla úrovně technické připravenosti TRL 7, což znamená, že její reálné komerční nasazení je na spadnutí.

Další perspektivní cestou je kogenerace, tedy kombinovaná výroba tepla a elektřiny z bioplynu, při níž je možné efektivně zachycovat biogenní CO₂ přímo z kouřových plynů. V místech, kde není dostupná plynová infrastruktura, se nabízí technologie výroby bioLNG. Bioplyn se zde čistí, zkapalňuje a zároveň dochází k oddělení čistého kapalného CO₂, který lze dále využít nebo uložit. Podobný princip se uplatňuje i při výrobě bioH₂. Při zpracování bioplynu na vodík vzniká opět biogenní CO₂, který lze zachytit a dále využít v souladu s principy cirkulární ekonomiky.

Biogenní uhlík – udržitelný základ pro průmysl budoucnosti

Evropská unie čím dál více směřuje k takzvané cirkulární ekonomice uhlíku, kde by se místo těžby fosilních paliv využíval právě biogenní uhlík, tedy uhlík pocházející z biomasy a bioplynu. V dokumentu Evropské komise z roku 2024 se uvádí, že po roce 2040 bude právě biogenní uhlík hlavním zdrojem surovin pro výrobu paliv a materiálů v odvětvích, která je obtížné plně dekarbonizovat.

Evropské zkušenosti ukazují, že technologie CCU má obrovský potenciál. Projekty jako HySkies (Švédsko), Carbon2Business (Německo) nebo REUZE (Francie) mají kapacitu zachytávat stovky tisíc tun CO₂ ročně. Jejich společným jmenovatelem je důraz na biogenní zdroje a integraci do místní infrastruktury. Pro Českou republiku to znamená obrovskou příležitost využít domácí obnovitelné zdroje nejen k výrobě energie, ale také jako základ pro moderní průmyslové procesy. To by mohlo posílit energetickou soběstačnost, snížit závislost na importu energií a zároveň zvýšit konkurenceschopnost českého průmyslu.

Co nás čeká dál: Investice, spolupráce a nové trhy

Akční plán Ministerstva životního prostředí navrhuje několik konkrétních kroků pro rozvoj těchto technologií. Patří mezi ně:

• Vytvoření mapy klastrů producentů CO₂, která zahrne i biogenní zdroje.
• Podpora výzkumu a vývoje nových technologií, zejména v oblasti pyrolýzy.
• Rozvoj infrastruktury pro přepravu a ukládání CO₂.
• Zajištění financování pilotních projektů a geologických průzkumů.

Zároveň je Česko vyzváno k aktivní účasti na budování evropského trhu s uhlíkem – tedy prostředí, kde bude možné s CO₂ obchodovat, recyklovat a využívat jej v různých průmyslových procesech. A právě biomasa a bioplyn zde mohou sehrát zásadní roli.

Šance, kterou nesmíme promarnit

Biomasa a bioplyn nejsou jen okrajové nebo přechodné zdroje. Podle Akčního plánu mají potenciál stát se základními pilíři české klimatické strategie. Technologie jako BECCS, pyrolýza metanu nebo využití CO₂ z biometanu ukazují, že cesta k uhlíkové neutralitě nemusí být jen o omezování, ale také o inovaci, udržitelnosti a chytrém využití domácích zdrojů. A právě v oblasti biomasy a bioplynu má Česko šanci být mezi těmi, kdo určují směr.

Článek byl publikován v časopisu Biom 2/2025 Na cestě s biomasou a bioplynem.

Tweet

IEA: stále nevyužíváme plný potenciál bioplynu a biometanu

Alternativní termické procesy využití biomasy

Pfeifer Holz v Chanovicích: dřevozpracující závod zaměřený na udržitelnost

Biomasa a bioplyn: cesta pro uhlíkově neutrální Česko

Biometanová stanice Krakořice mění hnůj na zelený plyn