Současné uplatnění energie z fytomasy - z Rumexu OK 2

Úvod

Rumex OK 2 – krmný šťovík je u nás jednou z nejdéle využívaných tzv. energetických plodin pěstovaný pro produkci suché biomasy k vytápění budov. Do r. 2007, kdy byly na tyto plodiny poskytovány dotace, byly zasety asi na 2.000 ha půdy, z nich převažoval téměř výhradně šťovík. Bez dotací je ale produkce této cíleně pěstované biomasy ztrátová, takže se nyní šťovík pěstuje jen pro vlastní potřebu, na omezené výměře půdy. V poslední době se ale začíná opět pro energii využívat, avšak v jiné formě, a to v bioplynových stanicích vedle tradiční kukuřice. Další energetické rostliny se nepěstují, s výjimkou Miscanthu, který se u nás nově začal vysazovat, je ale velmi nákladný a náchylný k vymrzání.

Praktické zkušenosti z posledního období

Šťovík se nyní pěstuje na suchou biomasu pro vytápění jen tam, kde se využívá zpravidla pro vlastní spotřebu, protože se prodej nevyplatí. Cena se totiž odvozuje zpravidla od ceny nejběžnější biomasy, od slámy. To je ale vedlejší produkt, kde mají pěstitelé hlavní zisk z prodeje obilí a na ceně slámy – pokud ji prodávají, jim tolik nezáleží. V současné době se tedy Rumex OK 2 pěstuje v celé ČR pro vytápění jen na cca 200 ha. Argumentem, proč jej někteří zemědělci ještě pěstují, je jeho prokazatelně dobrá kvalita, jako biopaliva. Správně to pochopili zejména ti pěstitelé, kteří s jeho vytápěním mají dlouhodobé zkušenosti a daří se jim udržovat porosty stále v dobrém stavu.

Takovým příkladem může být porost v Kněžicích, kde se Rumex OK 2 pěstuje pro vytápění od r. 2005, tedy už 8 let. Porost je stále ještě dobře zapojený souvislý a málo zaplevelený, jak je vidět i na obr. 1 (foto dne 18.6.2012). Šťovík je v této době ještě částečně zelený, ale hned začátkem července dozrává do plné zralosti, a pak se sklízí dokonale vyschlý a lisuje se do balíků. Sklizená biomasa ve formě balíků se využívá jako palivo v obecní biokotelně. Vedle šťovíku se zde spaluje také tradiční sláma. Během zimy 2010/2011 zde ale nastaly nečekané problémy se spalováním slámy, kdežto šťovík hořel v kotelně stále dobře. Proto šťovík podle místního pěstitele v podstatě vyřešil tyto akutní problémy, zachránil místní obyvatele od chladu a zajistil tak standardní dodávku tepla do všech připojených domů i dalších objektů. Proto bude snaha porosty šťovíku udržovat i nadále k zajišťování kvalitního biopaliva pro místní kotelnu.

Rovněž v Tísku u Bílovce mají dobré zkušenosti se šťovíkem. Pěstují si jej ve vlastním obchodně-zemědělském družstvu k vytápění svých provozních objektů. Šťovík se spaluje v kotli na biomasu k plné spokojenosti zajišťování tepla a také z hlediska produkce emisí. Získávání vlastního paliva zde významně ušetří náklady za teplo. Pro pěstování šťovíku jsou využívány především méně úrodné svažité pozemky, tak jak to bývá obvyklé i jinde. Proto zde bylo třeba na zvlášť nevhodném pozemku v r. 2010 už jeden šťovík zlikvidovat a náhradou byl založen porost nový, na úrodnějším poli. Také nejstarší porost (9letý) je už částečně prořídlý, jak je zřejmé též z Obr. 2, a proto bude v letošním roce zrušen a založen nový na ploše cca 20 ha. Opakované zakládání nových porostů šťovíku je nejlepším dokladem toho, že se jedná o kvalitní palivo a že jeho využívání pěstitelům vyhovuje. Pro udržení dlouholeté vytrvalosti porostu je zásadní podmínkou zajistit po sklizni každoroční provzdušnění půdy, aby šťovík i nadále stále dobře obrůstal. Provzdušňování půdy se provádí jednoduchým diskováním, obdobně jako běžnou podmítku. Další důležitý způsob ošetření porostů šťovíku je také hnojení, optimální ve formě kejdy nebo jiného organického hnojiva, což přispívá významně i k větší tvorbu výnosů.

Dalším dlouhodobým pěstitelem Rumexu OK 2 je i soukromník na Třebíčsku p. Franc. Je mimo jiné průkopníkem v lisování šťovíkových briket a později i pelet. Vedle šťovíku lisuje rovněž další biomasu, hlavně slámu řepky i z obilí a také dřevěné piliny, pokud jsou k dispozici. Šťovík je křehký, proto se snadno lisuje do pevných briket či pelet, které se proto nerozpadají a dlouhodobě drží tvar. Z porovnání těchto tvarovaných paliv vyrobených z různých druhů fytomasy vyplývá, že kvalita šťovíkových paliv je nejlepší. Dokladem toho je přednostní zájem o brikety šťovíkové, a to jak ve vlastním domě, tak při jejich příležitostném prodeji v sousedství. Lisování se vyrábí „v malém“, přímo v přilehlém objektu pěstitele, jak je zřejmé z Obr. 3. Přednostní zájem o brikety (i pelety) ze šťovíku nutí pěstitele rozšířit plochy šťovíku, o což se snaží již několik let. Pěkný dlouhodobě zapojený porost se ale daří zajistit zatím jen na úrodnější půdě, kde se udržuje ještě přijatelná zásoba půdní vláhy. Většina ostatních pozemků je, zvlášť v poslední době, extrémně vyschlá, proto se zde šťovíku příliš nedaří. Přesto se pěstitel nechce vzdát a stále poskytuje porostům šťovíku maximální péči, protože se přesvědčil, že palivo z něj má skutečně velmi dobrou kvalitu. Suché počasí je sice bohužel v současné době všeobecně rozšířeným problémem, ale v této oblasti, podle pamětníků nikdy tak ukrutné sucho nebývalo. Mnozí se domnívají, jestli na to nemá vliv určité lokální oteplování krajiny působením provozu blízké jaderné elektrárny Dukovany, což je ovšem jen těžko doložitelné. Nezbývá proto jen naděje, že se alespoň částečně situace zlepší.

Informace o výborné kvalitě šťovíkové biomasy se přece jen postupně šíří, což pochopili i někteří provozovatelé větších bioenergetických zařízení, jako např. zemědělský podnik Zemcheba v Chelčicích. Suchá biomasa šťovíku zde bude využívána k vytápění nově budované bioelektrárny, kde mají, mimo jiné v programu sušit ovoce ze zdejších rozsáhlých sadů. Porosty šťovíku zde byly založeny v loňském roce (2011) na několika polích o celkové výměře 50 ha. Šťovík vzešel dobře a nebyl ani příliš zaplevelený, jak je zřejmé i z Obr. 4. Šťovík byl po dvou odplevelovacích sečí většinou bez plevele a na začátku srpna zde vytvořil již kompaktní, plně zapojený porost. Přezimoval dobře i přes krutou zimu r.2011/2012, kdy byla řada plodin silně poškozena neobvykle silnými holomrazy. Zárukou jeho tolerance proti chladu je šťovík tjanšanský, použitý jako jeden z komponentů při jeho šlechtění, který je velice odolný i vůči silným mrazům. Druhým komponentem při šlechtění Rumexu OK 2 byl šťovík zahradní, který mu dodává vynikající kvalitu (také při jeho používání ke sklizni na zeleno, jako velmi jakostní pícnina ke krmení, i pro bioplyn). Na jaře r. 2012 začal šťovík brzy obrůstat a již v květnu přesahoval výšku 1,5 m. V průběhu jarního období bylo ale v letošním roce dlouhodobé sucho a často se vyskytovaly i vysoké teploty. To jsou bohužel ideální podmínky pro výskyt mandelinky ředkvičkové, která může šťovík, pokud je ještě zelený, dost poškodit. Proto byly porosty ošetřeny proti tomuto škůdci. Při včasném zásahu stačí ošetřit jen okraje pozemků, pak se dále do porostu nešíří. Koncem června šťovík dozrával a začátkem července byl v plné zralosti sklizen, jak je vidět na Obr. 5 a,b. Posečená hmota byla dosušena na řádcích (Obr.5 b) a pak v suchém stavu slisována do hranatých balíků k uskladnění. Po sklizni byly všechny porosty provzdušněny osvědčeným diskováním, což je třeba provádět každoročně, počínaje druhým rokem vegetace. V krátkém období, nejdéle do 3 týdnů, byla pole opět zelená, pod plnou vegetací nově obrostlého šťovíku. Po této hlavní sklizni už ale šťovík nevytváří vysoké lodyhy, jen přízemní listy. Ty jsou dostatečně vysoké, zpravidla přes půl metru a vytvářejí tak hustý porost, který lze ještě sklidit např. ke krmení skotu. Pokud možnosti zkrmování v konkrétním místě nejsou, nechá se obrostlý porost na podzim přirozeně odumřít a pak v následujícím roce brzy na jaře opět bez problémů obrůstá.

Vedle výše uvedených příkladů se šťovík pěstuje pro suchou biomasu i v dalších lokalitách ČR, ale většinou pouze v menším rozsahu. Využívá se pro vytápění vlastních objektů v různých formách, včetně řezanky, která se někdy mísí s dřevní štěpkou, apod.

Rumex OK 2 v bioplynové stanici

Jak z uvedeného hodnocení Rumexu OK 2 vyplývá, není za současných podmínek téměř žádná šance na významnější rozšíření jeho ploch pro produkci suché biomasy k vytápění budov. Avšak zelený, či polozralý šťovíkový porost se začíná přece jen pozvolna uplatňovat i pro energetické účely a to v bioplynových stanicích (BPS) Je to dáno velmi dobrou kvalitou šťovíku, využitelného zvl. pro krmení, ale také pro vývin bioplynu, jako doplněk k tradiční kukuřici. Pro BPS se sklízí později než ke krmení, takže postupně ztrácí obsah vody i dusíkatých látek, což je pro tyto účely vhodné. Obsah cukrů ale zůstává stále vysoký, což zajistí spolehlivou a snadnou konzervaci formou silážování či senážování i bez přídavků konzervačních přípravků. Má se sklízet nejdéle do poloviny června, kdy je v plném květenství a také v době, kdy má největší hmotnost, což je zárukou získání co nejvyšších výnosů. Termín sklizně je třeba volit tak, aby se sklízel přibližně při obsahu 30 % vody. Pro využití Rumexu OK2 v BPS se rozhodlo už několik pěstitelů. Největší šťovíkové plochy mají na 78 ha např. v Žichlínku (východní Čechy). Letos jej sklízeli poprvé pro BPS v polozralém stadiu, jak je zřejmé i z Obr. 6. Po této hlavní sklizni byly porosty pohnojeny kejdou prasat, což je nejlepší způsob hnojení šťovíku. Ten pak začal znovu obrůstat a už za 5 týdnů vytvořil nový hustý porost, který lze opakovaně sklidit pro využití v BPS, jako doplňkovou sklizeň.

Energetické plodiny obecně

Vedle podrobněji popsaného Rumexu OK 2 existují i další druhy tzv. polních energetických plodin, např. lesknice rákosovitá, sveřepy, hořčice sareptská i další vzrůstné trávy. Biomasa z nich ale není v současné době v podstatě k dispozici, protože se po zrušení dotací v r. 2008 přestaly pěstovat.

Jedinou výjimkou je Miscanthus (Ozdobnice čínská), který rovněž mezi energetické plodiny patří a který se u nás v poslední době doporučuje, zejména na základě zahraničních zkušeností (Bavorsko, Rakousko). Tam je považován za nejvhodnější energetickou plodinu s nejvyššími výnosy, což přesvědčilo i některé naše pěstitele pro zakládání těchto porostů, i když na ně rovněž nejsou poskytovány státní dotace. Příkladem jsou porosty na Plzeňsku, kde byl loni Miscanthus vysázen na cca 175 ha, jako náhrada za nedostatkovou dřevní štěpku. Nedostatek biomasy je zřejmě už tak vážný, že se investoři rozhodli založit takto rozsáhlé plochy, aniž by uvažovali o možnosti neúspěchu. Miscanthus je totiž teplomilnější rostlina, a tak může v našich podmínkách vymrznout, jak jsme zjistili už v r. 1990. Loni po výsadbě se Miscancthus vyvíjel dobře, na podzim už vytvořil téměř souvislé porosty a tak se letos očekávaly slibné výnosy. Bohužel, během zimy se vyskytly silné holomrazy, což bylo pro tyto porosty zničující: všechny porosty téměř úplně vymrzly. Na jaře r. 2012 Miscanthus neobrůstal, na poli byly jen souvislé porosty plevele. Po jejich posečení se objevila jednotlivá stébla Miscanhtu jen ojediněle, což nedává naději na samovolné zahuštění porostů. Pokud by se měly porosty zachránit, tak jedna z možností je nová výsadba. Znamená to ovšem další významné investice, neboť cena jenom za vysázené oddénky při loňském zakládání porostů přesáhla celkově 10 milionů korun (při předpokládané ceně 6-7 Kč za 1 oddének a při výsadbě 10 tisíc sazenic/ha). Je tedy otázka, zda bude vhodné i za těchto podmínek vysázet na stejných polích porost znovu, navíc s rizikem zda nová výsadba během zimy opět nevymrzne. Ale i přes tyto negativní zkušenosti lze samozřejmě Miscanthus pěstovat, pokud investor může a chce vysoké náklady na tuto plodinu vynaložit a navíc je přesvědčen, že je to nejlepší energetická plodina. Avšak k tomu je také nutné nalézt pro jeho výsadbu vhodný pozemek, kde je spolehlivá záruka, že porosty nevymrznou.

Souhrn a závěry

Z běžných polních energetických plodin se u nás v poslední době pěstuje v omezené míře jen Rumex OK 2 a to téměř výhradně pro vlastní potřebu. Jeho pěstování se udrželo jen díky dlouholetým zkušenostem pěstitelů s jeho vynikající kvalitou využitelnou pro vytápění budov. Nedávno se začal používat pro energetické účely i v jiné formě a to v bioplynových stanicích, za účelem vývinu bioplynu. V poslední době se u nás začal pěstovat pro suchou biomasu také Miscanthus, který je ale v našich podnebních podmínkách náchylný k vymrzání, a proto je možné jej vysazovat jen tam, kde je záruka, že nebude mrazem poškozen.

Tweet

Novinky z Prodevalu: zkapalňování CO2, Valopur DFM a nová výrobní linka na jihu Francie

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?