Posouzení skutečných emisí biopaliv

Globální hodnoty nadhodnocují emise N2O  vznikající při pěstování řepky

Projekt koordinovaný Thünským institutem klimaticky-příznivého zemědělství (Thünen-Institut für Agrarklimaschutz, TI*), ve spolupráci osmi partnerů prozkoumal emise skleníkových plynů (GHG) vznikající při pěstování řepky.  Cílem bylo zjistit, zda emise, které stojí v klimatické dohodě, odpovídají reálnému stavu v Německu. Výsledky projektu ukázaly, že faktor emisí N2O, který je vypočítán pro produkci řepky, je oproti skutečnému stavu v Německu příliš vysoký.

Řepka je nejvýznamnější energetickou plodinou v produkci biopaliv v Německu (pěstována na ~11 % plochy orné půdy, resp. ~1,3 milionů ha, resp. ~3,7 % plochy Německa). Zdaleka nejvyšší emise skleníkových plynů vnikajících při pěstování řepky souvisí s únikem N2O přímo z pole (z půdy) a z výroby dusíkatých hnojiv. Aby bylo možné dostát požadavkům EU (RL EU 2015/1513), je nutné se na tyto zdroje zaměřit.

Podle tohoto nařízení, musí bionafta i ostatní biopaliva ušetřit alespoň 60 % (starší výrobny biopaliv 50 %) emisí GHG ve srovnání s fosilními palivy s platností od 1. ledna 2018.  Výrobci biopaliv mohou při úpravě produkovaného podílu těchto emisí použít hodnoty vypočtené ve směrnici EU o energii z obnovitelných zdrojů (Renewable Energy Directive EU) a regionální informace o zdrojích, jako jsou hnojiva a paliva.

Studie Thünského institutu a projektového týmu ukázala, že tyto hodnoty neodpovídají skutečným emisím vznikajícím při pěstování řepky v Německu. Odhadované množství spotřeby dusíkatých hnojiv je podle směrnice příliš nízké, zatímco faktor emisí N2O příliš vysoký: Namísto předpokládaných 34 kg dusíku na tunu řepky, je běžnou praxí aplikovat 50 až 56 kg dusíku na tunu řepky. Faktor emisí N2O v Německu není 1,0 %, ale pouze 0,6 % aplikovaných dusíkatých hnojiv.

Vědci dospěli k tomuto závěru pomocí nové aplikované metody Stehfesta a Bouwmana (2006), která pracuje s podrobnějšími daty. Autoři metody důrazně doporučují v budoucnu využívat tuto metodu s realistickými hodnotami, aby nebyl podíl emisí skleníkových plynů pocházející z produkce řepky na výrobu biodieslu odhadován horší, než ve skutečnosti je.

Navíc, vědci doporučují nahradit syntetická hnojiva organickými, například digestátem, což by v případě, že by byly minimalizovány emise čpavku, zlepšilo podíl emisí skleníkových plynů z hnojiv. Nicméně jedním z potenciálních problémů je riziko vyššího přebytku dusíku. To je stejně důležité, jako potřeba zmírnit emise N2O a šetřit energie ve výrobě umělých hnojiv.

Výzkumníci prokázali, že v komerčním zemědělství v Německu rotační osevní systém řepka/pšenice ve srovnání s (ne)střídáním plodin pšenice/pšenice, ušetří průměrně 5 kg N-hnojiv/ha při pěstování pšenice a zvýší výnos pšenice až o 560 kg/ha.

Tento před-plodinový efekt by měl být připisován právě řepce. Obecně je zapotřebí aplikovat více holistický přístup, který by nahlížel na systém střídání plodin jako na celek.

Vědci stále vidí potřebu studovat přístupy posouzení podílu emisí skleníkových plynů, stejně jako snižování aplikace hnojiv v praxi. Navrhují proto označit prodávaná hnojiva známkou se specifickou hodnotou emisí skleníkových plynů. Nové postupy, aplikační techniky a rotace plodin by se tak mohly v budoucnu významně podílet na snížení emisí skleníkových plynů.

V neposlední řadě je využití biopaliv při pěstování a sklízení možností zlepšit podíl emisí GHG v produkci řepky.

Graf: Podíl emisí skleníkových plynů ve výrobě biodieselu (methylester řepkového oleje (MEŘO)), vypočítaný podle směrnice EU „Renewable Energy Directive“ (EU-RED, levý sloupec) a pomocí dat EU-RED se započtením vyšší reálné spotřeby dusíkatých hnojiv, vyššího výnosu (3,8 t/ha), po optimalizaci, s nízko-emisní výrobou hnojiv a zahrnutím výsledků projektu TI (optimalizace, pravý sloupec).

Článek byl publikován v časopise Biom 2/2018 Biomasa v dopravě.

Informace a závěrečné zprávy o souvisejících projektech jsou dostupné na www.fnr.de - projektfoerderung pod čísly 22403212, 22403312, 22403412, 22403512, 22403612, 22403712, 22403812.

Publikace v angličtině je volně dostupná: R. Ruser, R. Fuß, M. Andres, H. Hegewald, K. Kesenheimer, S. Köbke, T. Räbiger, T. Suarez Quinones, J. Augustin, O. Christen, K. Dittert, H. Kage, I. Lewandowski, A. Prochnow, H. Stichnothe, H. Flessa (2017). Nitrous oxide emissions from winter oilseed rape cultivation . Agriculture, Ecosystems & Environment. 249: 57-69. doi: 10.1016/j.agee.2017.07.039

Projekt byl podpořen Federálním ministerstvem pro výživu a zemědělství (Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft, BMEL) skrze Agenturu obnovitelných zdrojů (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V., FNR). Spolufinancován byl Unií pro podporu olejnin a  bílkovinných plodin (Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen e.V., UFOP).

 

Překlad: Julie Jeřábková

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