Možnosti energetického využití netradičních plodin

K využití rostlinné produkce (biomasy) v energetice bylo již v minulosti uvedeno dostatek údajů. Podle různých odhadů bylo v ČR nadbytečných minimálně 500 tisíc hektarů zemědělské půdy. Dříve jsme stáli před problémem, co s touto půdou dělat a jak ji využít. Proto se ověřovaly různé plodiny pro energetické využití.

K získání hmoty pro spalování lze využít značného množství rostlinných druhů. Je však třeba tyto rostliny odzkoušet přímo v konkrétních podmínkách. Využití rostlin lze kombinovat. U některých lze spalovat pouze hmotu jako odpad při sklizni (např. obiloviny) nebo spalovat veškerou vyprodukovanou hmotu. Sklizeň, uskladnění a další využití vyprodukované hmoty jsou dány konkrétní mechanizací. Výběr plodin je odvislý rovněž od typu půdy a klimatických podmínek. Pro tyto účely lze vytipovat značné množství plodin od jednoletých až po víceleté.

Z trav lze uvést psineček velký, ovsík vyvýšený, kostřavu rákosovitou. Při vytrvalosti kolem čtyř roků lze získat u těchto trav 4 až 8 tun sušiny ročně.

U orné půdy lze na vhodných stanovištích využít tradiční plodiny (pšenice ozimá, žito ozimé, triticale, kukuřice, řepka). U těchto plodin lze využívat hlavně slámu pro energetiku. Z dalších plodin, u kterých je na trhu osivo, lze uvést konopí, čirok, proso, koriandr, chrastici rákosovitou.

U dalších plodin, které označujeme jako netradiční, jsou rovněž osiva k dispozici. Lze zmínit z jednoletých: žito svatojánské (Secale cereale L. var. Multicaule METZG. ex ALEF), krmný sléz ( Malva verticillata L.), světlici barvířskou – saflor (Carthamus tinctorius L,) lesknici kanárskou (Phalaris canariensis L.), komonice bílou - jednoletá forma (Melilotus albus L.) . Z dvouletých uvádíme komonici bílou - dvouletá forma (Melilotus albus L.), lopuch větší (Arctium lappa L.). Z víceletých lze použít čičorku pestrou (Coronilla varia L.), jestřabinu východní (Galega orientalis), Miscantus (sazenice), šťovík krmný Uteuša (Rumex tianshanicus x Rumex patientia), křídlatku (Reynoutria spp.).

Dle různých autorů by měl roční výnos suché hmoty odpovídat zhruba 12 t/ha, aby pěstování bylo ekonomické. Víceleté energetické plodiny se ovšem bez hnojení neobejdou.

Obr. 1: Jestřabina východní – výnosy suché hmoty měly u jestřebiny východní vzestupnou tendenci (lze získat až 11 t/ha)

Obr. 2: Křídlatka – potenciál výnosů je u křídlatky vysoký, ale vzhledem k jejím lehkým a klíčivým semenům nelze tuto plodinu příliš doporučit

Výnosy energetických plodin

V podmínkách jižní Moravy byly odzkušovány po několik let výnosy možných energetických plodin (žito svatojánské (Secale cereale L. var. Multicaule METZG. ex ALEF), lopuch větší (Arctium lappa L.), jestřabina východní (Galega orientalis), šťovík krmný Uteuša (Rumex tianshanicus x Rumex patientia ), křídlatka (Reynoutria spp.).

U jestřabiny východní lze získat výnosy suché hmoty 8,5 t/ha v prvním užitkovém roce. Ve druhém užitkovém roce celkem ze dvou sečí 9 - 9,5 t/ha, ve třetím 10 t/ha. Je zde tedy vzestupná výnosová tendence. Dle literatury lze získat až 11 t/ha. Osivo jestřabiny se prozatím v ČR nemnoží.

U žita lesního průměrný roční výnos slámy v hodnocení třech užitkových let činil 12,1 t/ha. V extrémně suchém roce 2007 bylo dosaženo výnosu slámy 10 t/ha. U křídlatky (Reynoutria spp.) lze v užitkových letech podle literatury získat výnosy 15 t/ha i více.

U šťovíku Uteuša jsme získali v užitkových letech 2005 - 2007 výnos hmoty 12 až 13 t/ha. Při pěstování této plodiny je určitým problémem rozšiřování se semeny do okolí. Plodina nesmí být vysévána na okrajích honů u cest, lesa, aby se zamezilo nekontrolovanému rozšiřování do okolí.

U lopuchu většího byl průměrný výnos v letech 2005 - 2007 kolem 5 t/ha sušiny. Ze získaných výsledků lze doporučit pro pěstování pro bioenergetické účely, především pro spalování, co do výnosu suché hmoty v podmínkách srovnatelných s okolím Brna, žito lesní (sláma) a šťovík Uteušu.

Jestřabina východní má potenciál vyšších výnosů hmoty, ale z důvodu sušení hmoty na pozemku ji lze doporučit pouze pro využití zelené hmoty na výrobu bioplynu.

Lopuch větší v podmínkách okolí Brna nedosáhl potřebného výnosu.

Co se týče křídlatky (Reynoutria spp.), je potenciál výnosů vysoký, ale z důvodů tvorby lehkých a klíčivých semen nelze tuto invazní plodinu doporučit. Právě tvrzení různých autorů, že je možno křídlatku sklízet od podzimu do jara - nejlépe na umrzlém povrchu podporuje šíření této nebezpečné invazní plodiny.

Podmínky se mění

V poslední době ale zvýšená potřeba surovin pro výrobu bioetanolu a biodieselu může zásadně ovlivnit pěstování energetických plodin. Bude muset být přehodnocena politika pěstování energetických plodin pro spalování včetně uvádění půdy do klidu. Půda v klidu musí být znovu změněna v aktivní článek. Bude se muset rozšířit pěstování rostlin na výrobu biopaliv (bioetanolu a biodieselu) na úkor energetických plodin pro spalování. Plochy pro výrobu biodieselu a bioetanolu musí být kvalitní. Pro výrobu energetických plodin zbude horší kvalita půd. Proto i ekonomika pěstování se zhorší. Rovněž budou další plochy využity pro pěstování potravinářského obilí z důvodů ekonomických tlaků.

Lze konstatovat, že bez stálých a účinných dotací na energetické plodiny nelze pěstovat tyto plodiny bez ekonomické ztráty pro energetické účely. Nejvhodnější je však využívání vedlejšího produktu jako posklizňových zbytků - slámy (řepka, obilniny, trávy na semeno), a tím se ekonomika pěstování zlepší.

Obr. 3: Šťovík krmný Uteuša – vzhledem k získanému výnosu 12 až 13 t/ha lze šťovík Uteuša doporučit

Obr. 4: Žito svatojánské – u žita lesního činil průměrný roční výnos slámy v hodnocení třech užitkových let 12,1 t/ha

Práce byla podporována výzkumným záměrem MŠMT ČR pod označením: MSM 2629608001

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

Biometan se vyplatí a má budoucnost