Udržitelná energie ze zemědělství

Možnost pěstování energetických plodin rozšiřuje podnikatelský potenciál pro zemědělce bez vytváření nové konkurence pro potravinářské produkty. Výroba bioenergie a zvlášť biopaliv má svoje podmínky a meze, které je třeba kvantifikovat a také sledovat jejich dopad na zemědělské a další související trhy, příjmovou a výdajovou stránku veřejného rozpočtu. Biopaliva představují udržitelnou pěstitelskou metodou a příležitostí, jak zlepšit příjem farmářů na celém světě.

Šlágrem současnost je však kritika biopaliv, například:

• Jestliže chceme zachránit planetu, je nutné pětileté zmrazení biopaliv.
• Tato biopaliva nabízejí léčbu, která je horší než choroba, kterou chtějí vyléčit.
• Vezmeme-li do úvahy okyselování, používání hnojiv, ztrátu biodiverzity a toxicitu zemědělských pesticidů, mohou celkové environmentální dopady ethanolu a bionafty velice snadno překročit v tomto směru dopady benzinu a minerální nafty.
• To by také vedlo k likvidaci deštných pralesů a ostatních důležitých oblastí. * .Tato biopaliva by vytvořila konkurenci pro potraviny. Lidé by nutně ztratili: ti, kteří si mohou dovolit jezdit autem, jsou určitě bohatší, než ti, kteří hladoví. * N2O uvolněný ze zemědělské výroby biopaliv negativně ovlivňuje omezení globálního oteplování náhradou fosilních paliv.
• Bionafta z palmového oleje způsobuje desetkrát větší změnu klimatu než běžná nafta.
• Rychlý vzestup a pád biopaliv... Ještě před několika lety se zdálo, že biopaliva – pohonné hmoty s větším či menším podílem rostlinné složky – přinesou řešení hrozby vyčerpání fosilních paliv a současně odvrátí narůstání skleníkového efektu. Dnes budí obavy, že jejich „přínosem“ bude hlad a rychlejší oteplování…

Záruka odbytu a tržeb

Velké přebytky mléčných výrobků, cukru, masa a obilovin pamatují především obyvatelé bývalé EU 15. I u nás máme zkušenosti se snižováním zemědělské produkce. Prázdná fráze charakterizující přebytky potravin byly důsledkem zemědělské politiky EU před 20 lety. Vyústěním byla změna nařízení EU pro zemědělský trh v roce 1992. Poté bylo vydáno rozhodnutí, že část orné půdy (10 %) zůstala neobdělána po určité vegetační období, aby se potlačila nadprodukce. Ale tato půda stále vyžaduje kultivaci, aby se udržela její úrodnost. Rekultivace také chrání zásoby humusu a zabraňuje erozi minerálů. Jako náhradu obdrželi farmáři prémii za výměru v rozsahu od 250 do 300 EUR za hektar v závislosti na výnosech v oblasti. Tyto peníze použili na pokrytí nákladů na zatravnění a údržbu půdy.

Alternativou pro farmáře je výroba energie. Jakékoliv oblasti ponechané ladem jsou používány pro pěstování energetických plodin, jako je například řepka olejná. Výsledkem je smysluplná a udržitelná kombinace bez konkurence mezi výrobou potravin a bioenergie. U nás a v řadě dalších zemí EU je řepka i nadále většinou pěstována v osevním postupu. Termín osevní postup popisuje následnost užitečných plodin, které jsou pěstovány na orné půdě během vegetačního období; nebo v průběhu několika let. Tudíž zde neexistuje žádná prostorová konkurence, přičemž monokultury jsou vyloučeny.

Vedle toho také využití vedlejších produktů z výroby biopaliv a především šrotů a pokrutin z řepky olejné udržuje stabilně výhodnou cenu těchto bílkovinných krmiv pro hospodářská zvířata. Řepkové šroty nebo pokrutiny a glycerin jsou vedlejší produkty vysoké ekonomické důležitosti v rámci přidaných hodnot bionaftového řetězce.

Výroba MEŘO v roce 2006 a z důvodu vyšších cen rovněž i v roce 2007 představovala v ČR produkční hodnotu zhruba 2 miliardy Kč (asi 100 mil. EUR). Přičteme-li veškeré produkční hodnoty, které firmy vytvářejí v přímé nebo nepřímé vazbě na bionaftový řetězec, získáme hodnoty mnohem vyšší.

Každé nové odvětví, jestliže vytváří příjem pro zaměstnavatele a zaměstnance, má kladný vliv na ekonomiku země. Účinky jsou o to větší, jestliže obsahuje novou činnost, která nemá negativní dopady na jakékoliv stávající průmyslové odvětví a která nahrazuje předešlé dovozy s domácí přidanou hodnotou. Přitom se předpokládá jeho místo v celkové ekonomice vytvářením pracovních míst, požadováním meziproduktů z ostatních průmyslových odvětví a vytvářením požadavku na investiční majetek, spotřební zboží a služby. Přispívá tudíž přímo a nepřímo ke zvyšování národní přidané hodnoty a vytváří pomocí různých daní (z příjmu, z obchodování, DPH atd.) a fiskálních poplatků doplňkový příjem pro státní pokladnu a pro sociální pojištění. Současně s tím přináší tento průmysl veřejné úspory v různých oblastech: pojištění v nezaměstnanosti a náklady na regulaci trhu pro různé přebytky na zemědělském komoditním trhu.

Toto je případ také produkce řepky olejné, jako výchozího článku celého bionaftového řetězce. Pro tuzemské pěstitele řepky olejné je minimálně 10 let výroba MEŘO (obrázek) jako doplněk tradičního využití zárukou stabilního odbytu a tržeb. Tak tomu bude i nadále. Je však také nesporné, že zpracovatelé a výrobci MEŘO v ČR budou stále více vystaveni konkurenčním tlakům vývozců řepky i řepkového oleje pro potravinářské i biopalivové využití. Řepka olejná je pro oba způsoby použití z kvalitativního hlediska nejvhodnější a ČR patří mezi několik zemí EU, disponujících vysokým potenciálem i kvalitou její produkce.

Graf 1: Produkce a tržní uplatnění MEŘO v ČR v letech 1992 – 2007 (zdroj: MPO, 2008)

Paliva z vlastních zdrojů

Již od 70. let bylo všem jasné, že je žádoucí být nezávislými na politicky nestabilních oblastech produkujících ropu. Perspektiva zvyšování celosvětového nedostatku ropy si žádala obrátit se k biopalivům.

Poptávka po ropě se celosvětově zvyšuje, takže není možné vyloučit snížené množství dodávek fosilních paliv. To také znamená, že nikdo nemůže zajistit jejich bezpečnou dostupnost. Ani organizace pro ekonomickou spolupráci a rozvoj (OECD), ani ropné společnosti nemohou vyloučit možnost přerušení dodávek v průběhu příštích 20 let. Kdyby k takové situaci došlo, bylo by příliš pozdě začít s výrobou alternativních paliv. Očekává se, že evropská produkce ropy v Severním moři skončí již v průběhu příštích 10 – 20 let. To vytváří akutní potřebu akce.

Většina největších světových zásob ropy a plynu se nachází v krizových oblastech. Zdánlivě jsou všechny státy OPEC, jako je oblast zemí v Zálivu, Nigerie a Libye, stále ve vnitřních nebo vnějších konfliktech, které pravidelně ovlivňují ceny ropy a vystavují globální dodávky ropy riziku. Alternativou jsou obnovitelná biopaliva, zemní plyn a ve vzdálenějším období vodík, jehož produkce však bude velmi důležitá při výrobě biopaliv druhé generace.

Kvalita biopaliv

Energetická účinnost bionafty je nejvyšší ze všech současných biopaliv – může snadno držet krok s konvenční naftou. Navíc má takové přírodní vlastnosti, které mohou být dosaženy u fosilních paliv pouze množstvím aditiv nebo drahými výrobními procesy. Zákazník má zajištěnou trvale vysokou úroveň kvality, od výroby po distribuci díky rozsáhlému řízení jakosti. Zabezpečení dodávek je zaručeno na několika úrovních v souladu s normou ČSN EN 590 pro motorovou naftu a normou ČSN EN 14214 pro MEŘO (FAME).

Spolu s bionaftou zde existuje celá série dalších biopaliv, která jsou vyráběna z biomasy, jako je bioplyn nebo ethanol vyrobený z celulózy, cukrové třtiny nebo zrna. Tzv. BTL paliva („kapalina z biomasy“) jsou řazena mezi biopaliva druhé generace. Je jasné, že klimatické problémy a neobnovitelná fosilní paliva povedou k vývoji mnoha inovací v oblasti alternativních a biogenních paliv a pomohou splnit cíl neutrální dopravy z hlediska CO2. Procesy výroby standardizovaného bioethanolu z kukuřice, cukrové třtiny, pšenice a dalších vhodných zrnin dosáhly velmi vysoké úrovně vývoje a uplatňují vyzrále technologie.

Stále pomalu postupuje využití paliva s vysokým obsahem bioethanolu (E85, E95) v osobních nebo užitkových vozidlech pro tato paliva vhodných. Procesy BTL, které používají celé rostliny nebo prostě hledají způsoby, jak přeměnit lignocelulózové plodiny na palivo, jsou dnes zatím stále ověřovány jen v pilotních systémech. Jelikož je energetická hodnota sena, slámy a dalších vhodných rostlin nižší než semen, která obsahují olej, je nutné řešit řadu s tím souvisejících problémů. Výdaje na výrobu 1 litru paliva z trávy nebo sena nejsou v současné době stále v relaci k nákladům. Podle současných odhadů bude tento proces účinný a připraven pro sériovou výrobu do zhruba 10 let.

Požadavky na výrobu

Rozšiřování potenciálu biomasy pomocí optimalizovaných pěstebních systémů, především všech osevních postupů přijatých podle místních podmínek včetně konvenčních a nových druhů a odrůd, je možné. Problémy udržitelnosti jsou vyjádřeny například v novém návrhu německého nařízení o udržitelnosti pro zemědělskou produkci a biopaliva:

• dobré zemědělské postupy nebo vzájemná shoda
• pracovní normy
• nezvyšování emisí, které by mohly způsobit okyselování, eutrofizaci, omezení stratosférického ozónu nebo které jsou toxické
• žádné překážky pro půdní funkce a její úrodnost, zabránění ohrožení kvality vody a vodních zdrojů
• zachování biologické a ekosystémové diverzity
• environmentálně zdravá aplikace agrochemikálií
• nepoužívání surovin pocházejících z chráněných území nebo oblastí s vysokou přírodní hodnotou: oblasti se značnou akumulací faktorů relevantních pro biologickou diverzitu; oblasti nacházející se v hodnotových ekosystémech a obsahující takové ekosystémy; oblasti s ochrannou funkcí
• Biopaliva patřící do kvóty musí prokázat alespoň 30 % redukční potenciál skleníkových plynů a od roku 2011 alespoň 40 %.
• Počínaje rokem 2010 bude roční lineárně násobná hodnota úspor skleníkových plynů vyšší než je minimální hodnota pro vypočtenou kvótu. To bude stanoveno tak, že kvóta pro všechna paliva bude splněna.
• Diskuse o metodice a certifikaci biomasy pro biopaliva stále pokračují.

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu