Zkušenosti s produkcí energetických rostlin v provozních podmínkách

Využívání obnovitelných zdrojů energii začíná mít i u nás stále větší význam. Z těchto obnovitelných zdrojů je nesporně nejdůležitější biomasa, která je největším potenciálním zdrojem energie u nás i v zahraničí.

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 běžně 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 o 465 tis. ha orné půdy a o 523 tis.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.

K tomuto účelu se nabízí využívání půdy, která není potřebná pro produkci potravin. Od letošního roku je pěstování a využití energetických rostlin podporováno dotacemi z Ministerstva zemědělství. Nový dotační titul byl vyhlášen v rámci programu. uvádění půdy do klidu. Podporu lze získat na základě "Nařízení vlády č. 86/2001" (PDF včetně příloh). Zde jsou v příloze 5 pod bodem B.1. vyjmenovány rostliny, které lze využívat pro energii. Pro energetické využití biomasy k přímému spalování byly vybírány výnosné plodiny. Vhodné jsou rostliny vysoce vzrůstné, které vytváří velké množství nadzemní hmoty. Pro přímé spalování jsou efektivní rostliny, které dosahují výnosu kolem 10 t suché hmoty z 1 ha. Do seznamu rostlin pro tento dotační titul byly zařazeny následující druhy rostlin:

jednoleté:

1. laskavec Amaranthus L.
2. konopí seté Cannabis sativa L.
3. tritikale
4. sléz přeslenitý Malva verticillata L.

dvouleté:

5. pupalka dvouletá Oenothera biennis L.
6. komonice bílá Melilotus alba L.

víceleté a vytrvalé:

7. mužák prorostlý Silphium perfoliatum L.
8. jestřabina východní Galega orientalis
9. topinambur Helianthus tuberosus L.
10. psineček bílý Agrostis gigantea L.
11. čičorka pestrá Coronilla varia L.
12. oman pravý Inula helenium L.
13. šťovík krmný Rumex tianshanicus x Rumex patientia
14. sveřep bezbranný Bromus inermis Leyss. (odrůda Tribun )
15. sveřep samužníkovitý Bromus carharticus Vahl. (odrůda Tacit )
16. lesknice (chrastice) rákosovitá Phalaris arundinacea L.

Z těchto plodin bylinného charakteru, produkující nedřevní hmotu, jsou nejdůležitější rostliny víceleté a vytrvalé. Ze seznamu uvedených rostlin se jeví jako nejperspektivnější krmný šťovík - Uteuša. 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 18 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, 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 biomasa 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 šťovíku 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.

Výsledky s pěstováním energetických rostlin jsou u nás zatím hlavně z pokusných či demonstračních podmínek. Pro spolehlivé zavedení energetických rostlin do praxe je nutné získat výsledky přímo z provozních podmínek. Z tohoto důvodu jsme začali vybrané druhy testovat v různých zemědělských podnikách na různých místech v celé ČR. Z dosud testovaných druhů se osvědčil např. krmný sléz, komonice, čičorka pestrá (Eroza), některé energetické trávy a zejména již popsaný krmný šťovík. Celkovou nadzemní hmotu lze pro energetické využití upravit tak, že se slisuje do balíků a spaluje jako sláma obilovin, což se např. letos dobře osvědčilo na velké ploše, cca 30 ha.

Energetické rostliny jsou nespornou výhodou zemědělské produkce, neboť nekonkurují na trhu potravin, a proto takto vypěstovaná "zelená energie" může mít zajištěn plynulý odbyt. Pro naše zemědělce to ale nejsou rostliny tradiční, a tak je třeba, aby se s nimi postupně seznamovali, naučili se je pěstovat a postupně jimi začali nahrazovat část tradiční zemědělské produkce.

Tweet

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?

Jak získat udržitelnou biomasu