Jak zvýšit využívání biomasy pro energii

(Reakce na úvodník z Biomass News 12/04)

1. Skleníkový efekt

Význam energetické biomasy spočívá vedle přímého obnovitelné zdroje energie rovněž v omezování skleníkového efektu. Ten se jak známo projevuje se zvyšující se teplotou na Zemi. Proto jsme se i v ČR zajímali o průběh průměrných teplot za poslední období, které jsme chtěli porovnat se situací ve světě. Tyto výsledky jsou velmi závažné, jak je zřejmé i z připojeného grafu 1: podle světové statistiky sledované od r. 1970, má vzrůstající spotřeba fosilních paliv téměř přímý vliv na rostoucí koncentraci oxidu uhličitého v ovzduší a na vzrůstající globální teplotu. Ta se zvýšila za posledních cca 30 let v průměru asi o 0,5 °C. Následky zesíleného skleníkového efektu se projevují nejrůznějšími přírodními katastrofami.

Podle citovaného pramene: Worldwatch Institute 2000 lze tyto katastrofy objektivně vyjádřit finanční částkou, které zaplatily pojišťovny za živelné pohromy. Ty se projevují s určitým, dosti značným opožděním za oteplováním Země, ale následný náhlý a výrazný nárůst jejich výskytu je alarmující. Od r.1970 do r.1990 byly škody za živelné pohromy téměř stejné, ale od r.1990 do r. 1998 se zvýšily až desateronásobně: z 10 na 100 miliard dolarů ročně.

V ČR jsme získali rovněž překvapující, až burcující údaje: za 82 let se průměrné teploty zvýšily v podstatě o celé 2°C, jak je zřejmé z grafu 2. Tyto oficiální údaje od r.1921 do r. 2004 pochází ze 7 sledování. Pro názornější přehled jsem vyjádřila průměrné teploty za jednotlivá desetiletí. Vypočítané hodnoty jsou docela překvapující: nejnižší teploty za desetiletí byly zjištěny ve dvacátých letech a to 7,42 °C. Teploty se pak zvyšovaly téměř plynule až na nepatrný pokles v šedesátých letech a to na 8,35 °C, oproti předchozím padesátým letům (8,45 °C). V následujících desetiletích dále průměrné teploty vzrůstaly a v devadesátých letech dosáhly průměru 9,25 °C. V následujícím desetiletí jsou zatím k dispozici pouze 2 roky a to r. 2001 a 2002, z nichž lze vypočítat průměrnou teplotu 9,50 °C. Zjištěné překvapující zvýšení průměrných teplot v ČR rozhodně není zanedbatelné, a proto je zcela na místě zajistit významné omezování fosilních paliv a zvýšené využívání biomasy.

Se zvyšující se teplotou v ČR se zvyšují rovněž škody způsobené živelnými pohromami. Tyto údaje jsme získali od r. 1993 ze statistiky Asociace českých pojišťoven: několik let jsou škody poměrně nízké a téměř neměnné, ale pak následuje prudký nárůst položek za úhradu škod působením živlů. V ČR se zřetelně odráží povodně v r. 1997 s úhradou 7,7 miliard Kč. Pak sice následuje mírný pokles, ale vyplacené škody již dále neklesly pod 1,5 miliard Kč, jak tomu bylo v r.1996. Naprosto zřetelně se zvýšily škody v r. 2002, na nichž se podílely především rozsáhlé povodně a dosud nejvyšší škody se tak vyšplhaly až na 17,4 miliard Kč (i když škody byly mnohem vyšší, zde jsou pouze ty, které uhradily pojišťovny).

2. Zdroje biomasy

Pro náročné cíle zajištění náhrady fosilních paliv biomasou je třeba průběžně získávat obrovské množství biomasy. Jak je známo, pro spalování biomasy v Evropě nestačí místní zdroje a tak řada států musí dovážet biomasu, např. dřevěné pelety až ze vzdálené Kanady (cca 375 tis. tun ročně) - Souček, 2004. Také v ČR je nezbytné získat velké množství biomasy, pokud bychom měli zajistit indikativní cíle pro r. 2010. V současné době se u nás využívá energetická biomasa v rozsahu jen asi 1,5 - 2 % z celkových primárních zdrojů energie, ale cílem pro r. 2010 by se u nás mělo zajistit 8% elektřiny a 6% tepelné energie z obnovitelných zdrojů. Přehled o biomase pro zajištění těchto cílů je uveden v Tab. 1.

Tab. 1.Výroba energie z tuhé biomasy v r. 2010

Celková potřeba energie v ČR - 1750 PJ, z toho biomasa - 133,6 PJ = 7,6 %
Zdroj : CZ Biom- České sdružení pro biomasu – zpracováno dle reálných zkušeností z praxe

Z těchto údajů vyplývá, že téměř celá jedna polovina se musí získat přímým pěstováním energetických plodin. Tzv. zbytková biomasa, což jsou dřevní a lesní odpady, sláma apod., nestačí pokrýt tento naléhavý požadavek. Pěstování rychle rostoucích dřevin, jak je všeobecně známo je drahé, zvl. pro ČR (Zelený, V. 2004). Proto jsme se u nás zaměřili především na cílové pěstování energetických bylin (nedřevních), zvláště víceletých a vytrvalých. Mimo to, že jejich pěstování je řádově levnější a produkce je rychlejší (nejpozději ve druhém roce po založení kultury), mají výhodu i v tom, že lze jejich kultury snadno přeměnit na ornou půdu a v případě naléhavé potřeby začít znovu pěstovat zemědělské plodiny (potravinářská bezpečnost). Bohužel, tyto typy energetických bylin se v EU nepropagují, protože jsou dosud neznámé. Jsem přesvědčena, že pěstování těchto energetických bylin na orné půdě v rámci EU by jistě významně přispělo k zajištění stále větší potřeby biomasy a mohlo by případně omezit i import do Evropy. Jak je všeobecně známo, je půda potřebná pro produkci potravin obecně v přebytku, zajišťují se pro ni různé útlumové programy, a přitom by mohla sloužit právě pro produkci energetické biomasy. Pro využívání těchto plodin je nezbytné jejich ověření ve státech EU, též mimo ČR. K tomu se nabízí možnost zařazení programu pěstování energetických bylin v rámci některého z nadcházejících projektů podporovaných v rámci EU. K urychlenému řešení tohoto projektu by bezesporu přispěly již mnohaleté zkušenosti víceletého ověřování některých energetických bylin v ČR, které jsme ochotni dát k dispozici každému zájemci v EU.

Jako příklad jedné z nejvýznamnějších vytrvalých energetických bylin je Rumex OK 2, původně vyšlechtěný pro účely krmivářské (např. Petříková 2003 a další). Je to kříženec vytrvalé kulturní rostliny, který může vydržet na svém stanovišti 10 i více let, což je jeho veliká výhoda. Musí se mu ale věnovat stejná péče jako každé jiné plodině, aby bylo možné docílit příslušných výnosů.

Rumex OK 2 je navíc kvalitní palivo srovnatelné s dřevní hmotou, jak je též zřejmé z příkladu uvedeného v Tab. 2

Tab. 2. Energetické vlastnosti šťovíkové slámy

Z hlediska spalovacích procesů jsou příznivé rovněž teploty tavitelnosti popele, neboť vykazují všeobecně vysoké hodnoty: teplota spékání (sintrace) tS - 1191 °C, počátku deformace tA - 1306 °C, tání tB - nad 1500 °C, tečení tC - nad 1500 °C. V tomto směru se Rumex OK 2 podobá dřevní biomase a liší se tak zásadně od ostatních stébelnin (slámy aj.), které někdy způsobují spékavost paliva v kotli, v důsledku nižší tavitelnosti popelů.

3. Závěr

V zájmu zajištění dostatečného množství energetické biomasy je třeba využívat všech nových poznatků, včetně zkušeností s pěstováním energetických bylin, což je zatím v EU téměř neznámé. Zkušenosti získané během posledních 15 let v ČR nabízíme k využití v různých státech EU, které o ně projeví zájem. Nejvhodnější forma pro ověření českých zkušeností se jeví společný projekt v rámci některého programu EU, nejlépe prostřednictvím Evropské asociace AEBIOM.

Seznam literatury

• Hostýnek Jiří (2004): Průměrné roční teploty v ČR od r. 1921 do r. 2002. Písemné sdělení, 2004.
• Petříková Vlasta (2003): Pěstování energetických rostlin a jejich využití. Alternativní energie VI. č. 5, 2003, s. 24 – 26.
• Zelený Vladimír (2004): Fytoenergetika ve státní energetické koncepci ČR. Energetika 6, 2004, s.196 – 200.
• Energy and the Climate (2000): Worldwatch Institute, Spring 2000.
• Náhrada škod za živelné pohromy v ČR (2004): Asociace českých pojišťoven, únor 2004. Písemné sdělení, 2004.

Tweet

Odpadové hospodářství: Pozitivní trendy a výzvy do budoucna

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