Čtení na tyto dny

Kde strom má srdce

Kde strom má srdce
ptáci vědí

Nad tryskající piliny
zvedli křídla

Slyšeli jste slavíky tlouct?

Pila ječí
Láme se
stín světla jadrného dření
Větev o větev

Zaslechli jste někdy
tlouct slavíky?

Srdce chycené
v obráceném hnízdě?

(Jindřich Zogata) 

 

Doporučujeme ke čtení

Je hospodaření s půdou udržitelné?

Milan Sáňka, č. 1/2018, s. 2-5, pro předplatitele

Obrazy vonící hlínou

Jan Lacina, č. 1/2018, s. 31-33, pro předplatitele

Několik životů Jana Čeřovského

Jan Plesník, č. 1/2018, s. 42-43

Chvála bláznovství Antonína Bučka

Miroslav Kundrata, č. 1/2018, s. 44-46

Břehule: ubývající druh doplácející na proces EIA

Petr Heneberg, č. 4/2017, s. 2-4, pro předplatitele

Doc. RNDr. Karel Hudec, DrSc.: jeho prínos pre československú ornitológiu zo slovenského uhla pohľadu

Anton Krištín, č. 4/2017, s. 16-17, pro předplatitele

Karel Hudec, nejen ornitolog

Milan Peňáz, č. 4/2017, s. 20-23, pro předplatitele

Ochrana netopýrů = ochrana budov před guánem

Daniel Horáček, č. 4/2017, s. 32-34

Potenciál biomasy pro energetické účely


Jaroslav Váňa, č. 3/2007, s. 8-11

Biomasa je v našich podmínkách nejperspektivnější obnovitelný zdroj energie. Její energetické využití má mnohostranný význam. Využijí-li se energeticky odpady, vyřeší se současně i způsob jejich likvidace. Pokud se energetická biomasa speciálně pěstuje, přispívá se tím k zachování rázu krajiny a k ekonomice zemědělských výrobců, a to zejména v oblastech méně vhodných k intenzivní zemědělské produkci. V současné době je v Česku půl milionu hektarů zemědělské půdy nepotřebné pro výrobu potravin. Tato půda nákladně zatravňovaná a ošetřovaná by mohla být využita plantážemi energetických rostlin majících pozitivní vliv na životní prostředí, ale i na ekonomiku vesnického obyvatelstva, a to zejména v marginálních zemědělských oblastech. Pro pěstování energetických rostlin se nabízí i využití oblastí s rekultivovanou půdou po důlní činnosti, využití půdy nadlimitně kontaminované cizorodými látkami, půdy v emisních oblastech a v okolí exponovaných silnic a dálničních tahů. Při přípravě fytopaliv a při výstavbě, provozu a údržbě zařízení na využití energetické biomasy vznikne mnoho pracovních míst, a to zejména v oblastech, kde je největší problém s nezaměstnaností. Využitím biopaliv stoupne nezávislost na dovozu fosilních paliv. Hlavním důvodem energetického využívání biomasy je omezování produkce skleníkových plynů a zpomalování klimatické změny.

Rozvoj využití biomasy i jejího pěstování pro energetické účely je podporován v Evropské unii jako součást řešení ekologických otázek energetiky, problémů zemědělské politiky a politiky rozvoje venkova. V jejím rámci by se do roku 2010 mělo energetické využití biomasy ve srovnání s rokem 2000 zvětšit trojnásobně, z toho jedna třetina by měla připadnout na kogenerační výrobu elektřiny a tepla.

Biomasu vhodnou pro energetické využití lze rozdělit do třech skupin, které tvoří: biomasa vhodná pro spalování a zplyňování, biomasa vhodná pro anaerobní fermentaci a biomasa vhodná pro výrobu motorových biopaliv. Celkový potenciál energeticky využitelné biomasy je součtem jednotlivých druhů odpadní biomasy a bioodpadů a cíleně pěstovaných energetických rostlin.

Dřevo a dřevní odpad

Při těžbě dřeva, probírkách a prořezávkách zůstává v lese určitá část biomasy nevyužita (dřevní a stromová hmota). Jedná se zejména o pařezy, kořeny, vršky stromů, větve a části nebo celé stromky z probírek a prořezávek. Zpracování dřeva je doprovázeno produkcí odpadů. V průměru je z celkové roční produkce dřevní hmoty využívána méně než polovina. Ve statistikách je vykazováno jako těžba dřeva přibližně stejné množství dřevní hmoty, jako zůstává nevyužito v lese nebo jako odpad při zpracování. Z ekologických, technických a ekonomických důvodů není možno veškeré množství takto vzniklé odpadní dřevní hmoty využít; reálně je využitelných pouze cca 40 %. Celková roční těžba v roce 2000 činila cca 12,5 mil. m3 dřeva, do roku 2010 je zachována na poměrně stabilní úrovni - výhled těžebních možností se pro rok 2010 pohybuje kolem 11,5 mil. m3. Při uvažované průměrné těžbě v horizontu roku 2010 kolem 11,5 mil. m3, stejném množství vznikající odpadní dřevní hmoty a 40% využití této hmoty činí využitelný zdroj odpadní dřevní hmoty 4,5 mil. m3, což při průměrné měrné hmotnosti dřeva 600 kg/m3 a (při 25% vlhkosti) je cca 2,73 milionů tun dřevní hmoty. Při průměrné výhřevnosti dřeva 12 GJ na tunu je celkový dostupný potenciál energie ve spalitelné dřevní hmotě 32 PJ (petajoule - deset na patnáctou joulů).

Obilní sláma

Obiloviny zaujímají v ČR 51,5 % plochy zemědělské půdy. V horizontu roku 2005 se pohybuje sklizňová plocha na poměrně stabilní úrovni - výhled pro rok 2010 je 1 479 000 ha, což při zachovaném výnosu slámy 4t/ha přináší 5 916 000 t slámy. Při výhřevnosti slámy 14,4 GJ/t a roční produkci cca 6 milionů tun, uvažované v dlouhodobém horizontu, a účinnosti spalování 80 % je teoreticky možno z vyprodukované slámy získat 69 PJ energie. Tato hodnota reprezentuje teoretický potenciál energetického využití slámy. Celkový výnos slámy není možno v plné míře využít. Z celkového množství vyprodukované obilní slámy lze pro nezemědělské (např. energetické) využití uvažovat maximálně 20-30 %. Zbývající sláma zůstává v zemědělských podnicích ke krmení a na stelivo, část slámy zůstává na polích k zaorání. Využitelný potenciál obilní slámy při 30% využití 1 800 000 tun slámy ročně je 26 PJ.

Řepková sláma

Oproti obilní slámě, u které se počítá s výhřevností 14,0-14,4 GJ/t, má řepková sláma vyšší výhřevnost - 15 až 17,5 GJ/t. Od roku 1989 se výměra sklizňové plochy řepky v České republice zdvojnásobila. Podle zásad střídání plodin je možné řepku olejnou pěstovat až do 12,5 % maximálního zastoupení na orné půdě a v běžném osevním postupu s minimálně čtyřletým časovým intervalem. Celková osevní plocha řepky činí 270 000 ha. Výnos řepkové slámy se v ideálním případě pohybuje také kolem 4 t/ha, což by v ideálním případě, tj. při 100% využití slámy a osevní ploše 270 000 ha, přineslo roční produkci 1 080 000 tun slámy. Při výhřevnosti řepkové slámy 15 GJ/t je využitelný potenciál vyprodukované řepkové slámy 16 PJ. Vzhledem k tomu, že část slámy je zaorávána, bude možno využít 60 % vyprodukované řepkové slámy a využitelný potenciál řepkové slámy činí 648 000 tun, tj. 10 PJ.

Produkce biomasy z energetických plodin

Potenciálním zdrojem biomasy pro energetické využití jsou cíleně pěstované energetické rostliny s vysokým výnosem biomasy včetně plantáží vytrvalých energetických plodin, které mohou být pěstovány na zemědělské půdě nepotřebné pro pěstování potravinářských plodin nebo na tzv. antropogenních půdách, jako jsou rekultivované plochy v průmyslových oblastech, rekultivované skládky odpadů, haldy atd. V České republice činí plantáže energetických bylin a trav cca 1 500 ha a plantáže rychle rostoucích dřevin cca 120 ha. V současnosti představuje nepotřebná půda 0,5 mil. ha. V horizontu 30 let bude možno využít pro pěstování energetických rostlin až 35 % zemědělské půdy, tedy více než 1 milion hektarů. Za předpokladu založení plantáží energetických plodin na rozloze 200 000 ha s průměrným výnosem biomasy 8 tun z hektaru bude celkový objem 1 600 000 tun ročně s energetickým obsahem cca 22,5 PJ. Sortiment energetických plodin v České republice představuje především vytrvalý energetický šťovík Uteuša, dosahující hektarového výnosu až 15 tun suché hmoty, dále energetická tráva chrastice rákosovitá, z energetických dřevin se zakládají výmladkové plantáže topolů a vrb sklízené v obmýtí 3-5 let. Zakládání plantáží omezují především administrativní zábrany a omezující podmínky při pěstování jak energetických šťovíků, tak i rychle rostoucích dřevin. Na základě zkušeností z Německa a Rakouska lze očekávat intenzivní pěstování silážní kukuřice jako suroviny pro výrobu bioplynu.

Bioplyn

Pro produkci bioplynu lze využít tuhých (chlévská mrva) i tekutých substrátů (kejda) vznikajících v živočišné výrobě. Bioplyn je možno vyrábět z komunálních bioodpadů, zejména z kuchyňských odpadů, dále z jatečních odpadů, z odpadů potravinářského průmyslu, z travní hmoty a v poslední době se uplatňují pro anaerobní fermentaci i cíleně pěstované rostliny (kukuřice, slunečnice, řepka). Zdrojem bioplynu jsou též čistírny odpadních vod a skládky komunálních odpadů. Dostupný potenciál bioplynu je odhadován na 625 mil. m3, což představuje 16 PJ a možnost výroby alespoň 1,2 TWh elektřiny. Stávající využití tohoto potenciálu je v České republice nepatrné. Je zde vybudováno pouze 20 bioplynových stanic, v sousedním Německu je provozováno 4 000 bioplynových stanic.

Bionafta

Odhad dostupného potenciálu výroby bionafty, resp. metylesteru řepkového oleje, vychází z využití 270 000 ha zemědělské plochy, což je maximální uvažovaná plocha pro pěstování řepky. Při uvažovaném průměrném výnosu řepky 3 t/ha a výtěžnosti 0,3 t metylesteru řepkového oleje z 1 tuny řepky vychází dosažitelný potenciál výroby metylesteru na 243 000 t/rok. V současnosti mají výrobny bionafty kapacitu zpracovávat 62 500 tun bionafty za rok, proto by bylo nutno vybudovat další zpracovatelská zařízení o celkové kapacitě cca 180 000 tun. Při průměrné výhřevnosti metylesteru 38 GJ/t a roční produkci řepky 243 000 tun je dostupný potenciál výroby bionafty 9 PJ.

Bioetanol

Odhad potenciální produkce bioethanolu je učiněn zhruba na základě roční produkce cukrové řepy a obilnin. Jako další možné zdroje jsou uvažovány sláma a dřevní odpad. Dostupný potenciál je předpokládán v objemu 9 PJ. V České republice by se podle nedávného vládního návrhu zákona měla biopaliva povinně přidávat do benzinu a nafty od roku 2008, zpočátku dvě procenta celkového objemu.

Potenciál biomasy

Podle statistik ministerstva průmyslu a obchodu je současné využití energie biomasy včetně motorových biopaliv 43,5 PJ tepla a 770 GWh elektřiny. Podíl biomasy na spotřebě primárních energetických zdrojů v České republice představuje 2,6 %, podíl elektrického proudu vyrobeného z biomasy a bioplynu na hrubé spotřebě elektřiny představuje 1,15 %. Dostupný potenciál biomasy je cca 145 PJ. Je možno konstatovat, že krajina nám dává dostatečné množství zdrojů ke zvýšení využití obnovitelné energie z biomasy až na cca 8 % podílu celkové spotřeby primárních energetických zdrojů. K využití tohoto potenciálu je třeba především získat investiční prostředky a odstranit administrativní zábrany.


Ing. Jaroslav Váňa, CSc. - Výzkumný ústav rostlinné výroby v Praze-Ruzyni

Příspěvek byl zpracován v rámci výzkumného záměru MZe 0002700601 „Principy vytváření kalibrace a validace trvale udržitelných a produktivních systémů hospodaření na půdě“.

 
csop veronica
facebook
Naším posláním je podpora šetrného vztahu k přírodě, krajině a jejím přírodním i kulturním hodnotám.
ISSN 1213-0699 | ZO ČSOP Veronica | Panská 9, 602 00 Brno | mapa stránek časopisu