Nové druhy energetických plodin

Nejefektivnějším zdrojem energetické biomasy je důsledné využívání odpadních hmot. Nejčastěji se využívá sláma a dřevní či lesní odpad. Tyto zkušenosti jsou známé jak v zahraničí, tak v České republice. Lesní odpady, které jsou v zahraničí často vydatnou surovinou pro energetickou štěpku, nejsou bohužel u nás většinou takto využívány. Převažuje názor, že se sběr lesního odpadu nevyplatí (zatím!).

Další možnosti získávání energetické biomasy je záměrné pěstování energetických rostlin, pro což má ČR velmi dobré podmínky. Na rozdíl od států EU je u nás značný přebytek zemědělské půdy, která není potřebná k produkci potravin. Podle nejnovějších údajů Ministerstva zemědělství se jedná 465 tis. ha orné půdy a o 523tis.ha luk a pastvin. Významnou část těchto pozemků lze proto využívat pro "pěstování energie". Lze pěstovat jednak rychle rostoucí dřeviny a jednak rostliny bylinného charakteru, z nichž se ve státech EU doporučuje především Miscanthus. Rovněž u nás jsme jej začali pěstovat. Výsledky ale nebyly příliš povzbudivé. Daří se mu dobře jen v některých teplejších oblastech, neboť trpí vymrzáním. Rovněž potřebné rovnoměrné rozložení dešťových srážek není u nás zajištěno. Další nevýhodou Miscanthu jsou poměrně značné náklady na založení této plantáže.

Zaměřili jsme se proto na vyhledání rostlin, kterým se v našich klimatických podmínkách dobře daří. Využíváme jednak vysoce vzrůstné krmné plodiny, nebo další netradiční robustní rostliny, včetně některých rostlin okrasných. Z jednoletých rostlin lze jmenovat např.: Triticale, Sorghum sudanense (Hyso), Malva verticillata, Amaranthus aj. Příkladem víceletých až vytrvalých jsou: Siplphium perfoliatum, Galega orientalis, Helianthus tuberosus, Inula heleniun a další. Rovněž lze úspěšně využívat energetické trávy, z nichž důležité jsou Agrostis gigantea, Bromus inermis a carharticus, nebo Phalaris arundinacea. Nejefektivnější je pěstování víceletých a vytrvalých energetických rostlin. Z nich je na předním místě šťovík krmný, který byl vyšlechtěn původně pro krmivářské účely, ale protože vytváří velké množství suché hmoty, začali jsme jej v ČR pěstovat jako zdroj energetické biomasy.

Šťovík krmný (Rumex tianshanicus x rumex patientia) je druh kulturní plodiny, vyšlechtěné v Rusku, křížením šťovíku ťjanšanského a šťovíku zahradního. U nás jsme začali pěstovat odrůdu s názvem Uteuša (autor je prof. Uteuš). Šťovík krmný je vytrvalá plodina, neboť může vydržet na svém stanovišti až 20 let, což je z hlediska fytoenergetiky bezpochyby velmi výhodné. Šťovík je statná, vysoká rostlina, která od 2. roku po založení kultury dosahuje zpravidla kolem 2 m vysoké rozvětvené lodyhy.

Šťovík krmný je odolný vůči vymrzání a nemá žádné vyhraněné nároky na stanoviště. Daří se mu dobře v nížinách i ve vyšších polohách. Technologie pěstování šťovíku pro energetické účely je v ČR již dostatečně propracována a svědčí o možnostech získávání velkého množství suché energetické biomasy. Od druhého roku po založení šťovíkové plantáže poskytuje každoročně nejméně 10 tun suché hmoty na ha, avšak průměrné výnosy se pohybují kolem 15 tun/ha a více. Vedle suché hmoty lze dále využívat i zelenou hmotu, kterou lze sklízet v ranném podzimu, neboť šťovík po hlavní letní sklizni rychle obrůstá. Tato zelená biomase může být dobrou surovinou např. pro výrobu bioplynu, bioalkoholu apod. technologií, zpracovávající vlhkou rostlinnou hmotu.

Protože byl krmný šťovík vyšlechtěn původně pro účely pícninářské, má velmi vysokou krmivářskou hodnotu. Proto lze zelenou hmotu v podzimním období využívat případně i jako objemné krmivo (na zeleno, nebo do siláže).

Pro fytoenergetické účely, k přímému spalování, se sklízí celá nadzemní hmota šťovíku, včetně semene. Sklizeň je nejvhodnější v období těsně před plnou zralostí, tak, aby byly lodyhy již dostatečně vyschlé a aby se přitom semena nevydrolila. Přítomnost semen je zárukou vysoké výhřevnosti této energetické biomasy. Šťovík dozrává poměrně brzy, zpravidla již v prvé polovině července, takže termín sklizně pro energetické účely (celá nadzemní hmota včetně semene) je optimální již na konci června, nebo nejpozději začátkem července.

Suchá fytomasa šťovíku krmného má značný energetický obsah. Měřením spalného tepla byly stanoveny hodnoty kolem 17,5 až 18 MJ/kg suché hmoty. Krmný šťovík je tedy z hlediska energetického obsahu perspektivní rostlinou. Jeho výhoda spočívá především v tom, že poskytuje každoročně vysoké výnosy suché hmoty. V porovnání např. s pěstováním rychle rostoucích dřevin se jeví pěstování šťovíku mnohem efektivnější. Příčinou je bezesporu též způsob zakládání této vytrvalé plantáže. Šťovík se jednoduše zaseje, a to běžným secím strojem, což je podstatně levnější, než výsadba dřevin. Sklizeň suché hmoty šťovíku lze provádět každoročně, kdežto rychle rostoucích dřevin jen každých 3 - 5 let, jak je všeobecně známo. Tento "energetický" šťovík proto považujeme za velice perspektivní rostlinu, poskytující významný zdroj energetické biomasy, a proto jeho porosty budou mít v ČR velký význam. Obdobně jej lze pěstovat i v dalších evropských státech, vzhledem k jeho značné přizpůsobivosti vůči klimatickým podmínkám. V současné době je již v ČR dostatečné množství osiva, které lze případným zájemcům poskytnout. V zájmu rozšíření biodiversity druhů "energetických" plodin by bylo účelné mezi tyto plodiny ve větší míře zařadit i tento energetický šťovík a to nejen v ČR.

Tweet

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