Biomasa - nadějný energetický zdroj

Jedním z nejperspektivnějších obnovitelných zdrojů energie pro středoevropský venkov i teplárenství se stává biomasa. V řadě sousedních zemí pokročila její cílevědomá produkce a exploatace. Výjimkou není ani ČR.

Co vlastně je biomasa a čím nám prospívá?

• pod pojem biomasa zahrnujeme z energetického a teplárenského pohledu energeticky využitelnou hmotu organického původu (hlavně dřevo, štěpky, kůru, energeticky využitelnou masu travin, křoví a rákosí, rychle rostoucí speciálně pěstované energetické plodiny aj.) a organické zemědělské, potravinářské, průmyslové a komunální energetické využitelné odpady (slámu obilovin a olejnin, energetické obilí, piliny, hobliny, brusný prach, exkrementy užitkových zvířat, odpad ze zpracování zeleniny apod.).
• biomasa je jediným obnovitelným palivem. Průběžně dorůstá i v našich zeměpisných a klimatických podmínkách. V její současné skladbě dominují dřevo a kůra (potenciál produkce 2 600 000 t ročně). S odstupem následuje sláma obilovin (1 600 000 t) a sláma olejnin (1 mil. t). Proměnlivé položky představuje sběr tzv. polního dřeva a účelové pěstování energetického obilí na půdě vyčleněné z produkce potravin. Jejich potenciál se odhaduje až na 4 mil. t ročně.
• biomasa je z hlediska CO2 neutrální: při její rostlinné produkci se na 1 t spotřebuje cca 1,6 t CO2 . Stejné množství tohoto plynu se uvolní při spalování identického množství biomasy.
• energii lze z biomasy získat buď termochemickou cestou (tzv. suché procesy), nebo biochemickou přeměnou (tzv. mokré procesy). Pro suché procesy je typické spalování a zplyňování, pro mokré procesy fermentace (produkce etanolu) nebo anaerobní vyhnívání (produkce bioplynu). Osobité zpracování představuje lisování olejů a jejich následná mechanicko-chemická transformace (kupř. produkce bionafty a přírodních maziv).
• tepelná energie obsažená v sušině biomasy je určena její výhřevností. Pohybuje se v rozmezí 18-20 MJ.kg–1 . Obsah vody v dřevní hmotě osciluje od 10 % (u uměle dosušovaného dřeva) po 55 % (v kůře aktuálně poražených stromů).
• zatímco v 90. létech jsme u nás každoročně spotřebovávali cca 1 mil. t biopaliv ročně, v nynější dekádě bychom mohli využít cca 5-6 mil. t pevných biopaliv.

Omezené síly

Alternativní zdroje zaujímají v nynější tuzemské skladbě těžených a používaných médií okrajovou pozici. V rámci dlouhodobé, vnitřně strukturované energetické a teplárenské koncepce státu, která bude respektovat reálné potřeby energie a tepla i fakt rychle se zmenšující báze dostupných fosilních paliv, mají nezastupitelnou úlohu při řešení aktuálních energetických potřeb i při zabezpečení dlouhodobého ekonomicky udržitelného rozvoje země.

Samoobnovitelné zdroje nejsou (zatím) s to - ani u nás, ani v EU – absolutně vyřešit stávající energetické a teplárenské potřeby. Jako v průmyslově nejvyspělejších státech Evropy i v ČR se postupně transformuje nový surovinový byznys. I u nás by se měl opírat o nové impulzy pro vývoj, výrobu, distribuci médií a život lidí. Směřovat k obnovení rovnováhy v narušeném přírodním prostředí. Návrat k alternativním zdrojům (především k solárním a k biomase) není žádný módní výstřelek. Jde o potvrzení mnohasetletých poznatků a osvědčených zkušeností našich předků. Pro efektivní dialog s producenty a distributory fosilních zdrojů je však nezbytné, aby zastánci alternativních zdrojů akceptovali skutečnost, že dosud nelze provést okamžitou, totální, technicky dokonalou a investičně nenáročnou záměnu klasických a nových výrobních a rozvodných systémů „kus za kus“.

Potenciálně nejdostupnější alternativní médium – biomasa – uvolní při spalování do atmosféry tolik kysličníku uhličitého, kolik si jej v předcházejícím procesu vegetace sama z atmosféry odebrala. Pěstování a spalování rostlinné a dřevní hmoty je nejenom šetrné k životnímu prostředí, ale i levné, technicky a odborně nenáročné. Na rozdíl od fosilních paliv neakceleruje kvantum skleníkových plynů v atmosféře, ani její tepelné a vlhkostní zatížení.

V průmyslově rozvinutém světě začaly ceny primárních fosilních paliv stoupat. Úměrně k jejich tenčícím se zásobám a akcelerujícím investičním nárokům na vývoj, výrobu a nasazení nové těžební, distribuční a spalovací techniky. Ani my nebudeme za čas výjimkou, třebaže bezprostřední zdrojový kolaps nám ještě nehrozí. Nejvýznamnějšího domácího fosilního paliva hnědého uhlí momentálně těžíme cca 50 mil. t. Pokud se omezíme na uvažovaných 35 mil. t ročně, jeho zásoby nám postačí na dalších cca 30-35 let.

Solární, vodní a eolický potenciál je v našich zeměpisných šířkách objektivně limitován. Alternativní média mají v naší energetické a teplárenské bilanci zatím marginální význam. Intenzivněji se však mohou prosadit při lokální výrobě tepla a teplé užitkové vody. V jejich primární spotřebě dominuje biomasa (připadá na ni 70procentní podíl). S odstupem následuje voda (29 %) a minimálně bioplyn (jak z finále zemědělské živočišné výroby, tak z obecních skládkových hospodářství, či z komunálních čističek odpadních vod u větších měst).

Vzpomenutá biomasa, kterou by příští české zemědělství (spoludefinované evropskými ujednáními) mohlo masově produkovat na ladem ležících a nevyužívaných plochách (už dnes na cca 1 milionu hektarů) , je s to garantovat růst podílu samoobnovitelných zdrojů z dnešních cca 2 % na 5-6 % v roce 2010 a 8-9 % v roce 2020. Pro srovnání: EU momentálně zabezpečuje alternativními médii 6 % výroby energie a tepla a do roku 2010 hodlá tuto kvótu nejméně zdvojnásobit. Cílevědomě řízená produkce a exploatace biomasy by také byla důležitým příspěvkem k aktivnímu omezování nezaměstnanosti v konkrétních regionech ČR.

Znali ji už naši předci

Využití biomasy k energetickým účelům není v Čechách žádný objev: ještě v XIX. století a na počátku XX. věku připadala na produkci energeticky obsažných plodin (byť pro obživu tažných a stájových zvířat) nejméně 1/3 zemědělské orné půdy. Přibližně srovnatelnou plochu by bylo možné vyčlenit pro řízenou a efektivní velkoprodukci biomasy pro energetické a teplárenské účely.

V ČR se v 90. létech podařilo vybudovat a zprovoznit řadu zařízení spalujících alternativní média. Kupř. v Kardašově Řečici zužitkovali odpad z tužkárny. V Rybništi na Děčínsku piliny z místní pily. Na biomasu vsadili rovněž v Rokytnici v Orlických horách, v Nové Cerekvi, či v Pelhřimově. V Neznašově, na dohled od Temelína, došlo na štěpky. V Radvanicích na Trutnovsku na odpadové pazdeří a na zbytky lněných stonků z tírny lnu ze zdejší textilky atd. Biomasa se přidává rovněž do fluidních jednotek generujících energii a teplo ve velkém, kupř. v Poříčí.

Stranou nezůstalo ani velmi perspektivní generování a spalování bioplynu. Kupř. v Radimi na Kolínsku na skládce komunálního odpadu. Zdejší jednotka byla vyprojektována o tepelném výkonu 700 kW a elektrickém výkonu 550 kW. Velkým a dosud málo využívaným rezervoárem bioplynu disponuje živočišná velkovýroba. Řada projektů z poslední doby je v různém stupni rozpracování a realizace.

Samoobnovitelné zdroje nelze rozvíjet bez odpovídajících investic, bez moderní techniky, bez odborně připravených lidí. Experti odhadují, že do roku 2010 bychom v ČR měli vydat na zvýšení podílu alternativních médií cca 230-240 mld Kč. A to jen přímých investic. Na podporu provozu exaktních zařízení dalších cca 40-45 mld Kč.

Zájem o biomasu

Řízená produkce štěpky už v ČR odstartovala a momentálně činí 1,15 mil. t ročně. K tomu třeba připočíst cca 500 000 t pilin. Největší česká elektrárenská společnost ČEZ, a.s., vloni na bázi biomasy vygenerovala 8,6 GWh energie. Do roku 2010 by to podle energetických expertů mohlo být až 450 GWh. K tomu nutno připočíst i nemalé kvóty, které spotřebují menší podnikatelské a komunální subjekty.

O biomasu však mají zájem i neenergetické resorty: na produkci papíru se jí zpracuje cca 850 000 t. Na výrobu dřevotřískových a dřevovláknitých desek připadá cca 780 000 t. Její 3. největší spotřebitel jsou pak kotelny cihlárenských provozů s cca 100 000 t. S odstupem následuje stavební výroba. Energetici se paradoxně ocitli pod palbou kritiky: roztočili spirálu její spotřeby bezprostředně poté, co Energetický regulační úřad v listopadu 2003 rozhodl o více než dvojnásobném zvýšení výkupní ceny elektřiny na bázi spalování biomasy.

Nutnost, či nemístný přepych?

Ve Skandinávii začali analogické problémy řešit v 80. létech, po I. ropné krizi. Za daleko složitějších klimatických a vegetačních podmínek než u nás, ve velkých městech i v malých vískách. Bezprostředně i v dlouhodobé bilanci se prokázala efektivnost alternativních médií. Mj. jejich schopnost účinně mobilizovat místní cenově i technologicky méně náročné zdroje energií pro vytápění a přípravu TUV, omezit import drahých paliv (hlavně olejů a zemního plynu) a eliminovat zbytečné nároky na transport paliv, na dálkové rozvody tepla. Seveřané vedle obecných ekologických a finančních problémů úspěšně zvládli a zvládají řadu lokálních pracovních a ekologických problémů konkrétních regionů.

Analyzujme zahraničními modely a zkušenosti prizmatem českého města nebo vesnice s 1000 obyvateli, resp. 200-250 domy. Tamější lidé vydají za palivo v různých režimech vytápění i typech a velikostech vytápěných objektů od 20 000 do 55 000 Kč. Jeho dodavatelé (až na výjimky mimo dotyčný region) od nich za sezónu utrží několik milionů korun. Tyto sumy by bylo možné ponechat v dotyčném místě. A návdavkem dosáhnout řady synergických efektů: v regionech zabezpečit nová pracovní místa, ušetřit na transportní a skladovací technice, stabilizovat místní zemědělskou výrobu, účinně exploatovat zemědělsky nevyužívanou ornou půdu a nikoliv naposledy: ekologicky pozitivně působit na okolní krajinu.

Česká energetika a teplárenství stojí v první dekádě XXI. století před řadou problémů: odborných, investičních, technických i ryze provozních. Vývoj, výroba, montáž, příp. import nové techniky pro lepší a ekologičtější těžbu, transport a exploataci fosilních paliv živí (a bude živit) stovky firem, tisíce lidí. Bezprostředně nedisponujeme žádnou jinou velkogabaritní plnohodnotnou variantou pro uspokojování našich energetických a teplárenských potřeb. Stávající, po generace rozvíjenou energetickou a teplárenskou fosilní bázi nelze šmahem označit za překonaný omyl a jako jedinou vývojovou variantu napříště prosazovat výlučně alternativní média. Ovšem druhý, neméně scestný extrém by byl - chovat se k nim macešsky, legislativně, cenově, věcně i lidsky je podceňovat.

 

Datum uveřejnění: 2. července 2005 Poslední změna: 6. července 2005 Počet shlédnutí: 115