Energetické využití biomasy - možnost omezení produkce skleníkových plynů

Z nedávno publikované zprávy "Mezinárodního panelu pro změnu klimatu (IPCC)" sestavené na základě nových a spolehlivějších údajů a analýz odborníků pověřených OSN jednoznačně vyplývá, že zemský povrch se v důsledku antropogenního skleníkového efektu otepluje a jeho teplota by do roku 2100 měla vzrůst o 5,8°C. Globální změna klimatu, jejíž nástup je možné již dnes pozorovat, bude vyvolávat stále častěji různé katastrofy, zejména tropické cyklóny, povodně, extrémní sucha a vedra spojená s lesními požáry. I ve vnitrozemí lze očekávat přívalové deště spojené se záplavami. Stoupání hladiny oceánů zapříčiní transfer obyvatelstva přímořských oblastí do vnitrozemí. Omezení produkce skleníkových plynů, zejména oxidu uhličitého vzniklého spalováním fosilních paliv je řešením, které by mohlo budoucí katastrofy zmenšit. Evropská Unie chce tohoto cíle dosáhnout vyšším využitím obnovitelných energií, tj. energií solární, vodní, větrnou, geotermální a především energie z biomasy, která má v Evropě nejvyšší potenciál. Spalováním rostlinných paliv emise oxidu uhličitého nenarůstají, neboť prakticky stejné množství oxidu uvolněného spalováním se spotřebovává z atmosféry při fotosyntetických procesech tvorby rostlinné biomasy.

Dokument "White Paper", který Evropská komise přijala v r. 1997 obsahuje souhrnnou strategii ke zdvojnásobení obnovitelných energií ze 6 na 12% podílu energetické spotřeby s tím, že více než 80% obnovitelných energií bude představovat energie z biomasy. Tato strategie je i součástí jednání mezi EU a zeměmi, které žádají o přidružení. Proto i Česká republika musí s EU harmonizovat energetickou potřeba a přispět k plnění cílů EU tak, aby v České republice v r. 2010 byl dosažen 3,6% podíl obnovitelných energií ze spotřeby primárních zdrojů.

V České republice jsou pro využití biopaliv vhodné podmínky. Je to především existence nadbytečné zemědělské půdy (cca 800 tis. ha), nepotřebné pro výrobu potravin, kterou bude možno v budoucnosti využít pro pěstování energetických rostlin. Zatím byly zakládány na zemědělské půdě pouze experimentální, případně množitelské energetické plantáže, v letošním roce je možno při pěstování energetických rostlin získat dotaci ze státního rozpočtu. Největší zájem je o pěstování rychlerostoucích dřevin - topolů a vrb - které jsou sklízeny v 2-5-ti letém obmýtí a po sklizni opět obrůstají. Životnost těchto plantáží je cca 20 let. Podstatně vyšších výnosů biomasy (20 t sušiny . ha^-1) dosahují bylinné vytrvalé energetické rostliny, z nichž se nejvíce osvědčuje šťovík "Uteuša", mužák prorostlý, sléz kadeřavý, sléz Meljuka a z trav chrastice rákosovitá. Cena fytopaliv z těchto rostlin je na úrovni ceny hnědého uhlí.

V současnosti je využití biopaliv (tab.č. 1) zaměřeno především na dřevní štěpku z lesní těžby a z průřezů, dřevní odpady a na slámu obilnin a olejnin a na různé další sklizňové zbytky (přadné rostliny, kukuřice a j.).

Tab. č. 1. Dostupný potenciál a současné využití biopaliv v ČR

biopalivo	dostupný potenciál TJ . r-1	současné využití biopaliv TJ . r-1	%
palivové dřevo, dřevní odpad	32800	16200	49,4
sláma obilnin	6050	39	0,6
sláma olejnin	9800	170	1,7
energetické rostliny cíleně pěstované	12000	0	0
bionafta	9200	2300	25,0
bioplyn	7000	1000	14,2
CELKEM	76850	19709	25,6

Z biomasy využíváme ročně cca 19,7 PJ energie, což představuje 1%-ní podíl na energetické spotřebě. Ve srovnání se státy EU je tento podíl nízký, ve Švédsku představuje substituce fosilních paliv biopalivy 18%, v sousedním Rakousku 12,6%. V České republice postrádáme soubor systematických organizačních, legislativních a ekonomických opatření pro realizaci a podporu zavádění biopaliv. Vyšší uplatnění biopaliv nastalo především ve státech, kde byly zavedeny uhlíkové daně na fosilní paliva. Přesto se můžeme v České republice pochlubit cca 120 kotelnami na biomasu o výkonu 0,5 - 3 MW na vytápění obcí, podniků a dokonce i části okresního města Pelhřimova.

Úspěšným řešením je kotelna české výroby v obci Deštná (okres Jindřichův Hradec) s dvěma kotli (0,9 MW + 1,8 MW) na slámu a dřevní odpad. Technicky dokonalé je řešení obecní kotelny v Hostětíně (okr. Uherské Hradiště) vybavená nizozemským kotlem od firmy Kara o výkonu 0,7 MW na dřevní štěpku. Celá obec je vytápěna biomasou v Nové Peci na Lipensku a ve Starém Městě pod Landštejnem. Středové části obcí včetně infrastruktury jsou napojeny na teplo z biomasy v desítkách obcí.

Velký rozvoj fytoenergetiky je na úseku lokálního vytápění rodinných domků. V současné době to představuje 35 tisíc nejčastěji zplynovacích kotlů na dřevo nebo na tvarované palivo z biomasy s výkonem 15 - 50 kW. Kotlíky na pelety z biomasy nebo jemnější dřevní štěpku jsou téměř plně automatické a poskytují stejný komfort jako vytápění na zemní plyn, ale při nižších nákladech za palivo. Tato zařízení jsou často kombinovány se solárními panely. Velký zájem o tyto způsoby vytápění podporuje vznik trhu s biopalivy.

Na bázi biomasy je možné vyrábět i elektrickou energii a to zplynováním biomasy a spalováním plynu v motorgenerátoru. S ohledem na současnou nadbytečnou elektrickou energii je v České republice málo takových zařízení (např. v Moravské Nové Vsi, okr. Hodonín).

Výroba a využívání biopaliv přibližuje energetickou politiku ČR k EU. Předpokládaný rozvoj povede ke vzniku cca 8000 pracovních míst, k zajištění prosperity celé řady venkovských obcí, k využití nepotřebné půdy, která je dnes s pomocí státní podpory uváděna do klidu. Ceny biopaliv se budou zvyšovat pomaleji, než ceny uhlí a plynu.

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