Rostliny jako budoucí zdroje energie?

Rostlinná biomasa se jako jeden z obnovitelných energetických zdrojů stává v poslední době skutečným hitem. Tak, jak si u našich benzinových pump můžeme dnes běžně koupit lisované dřevěné brikety či peletky (válečky lisované biomasy), tak se v řadě jiných zemí prodávají výrobky z lisovaných bylin jako cenné palivo. Jejich obliba stále stoupá i díky příznivé ceně, snadné přepravě i dostupnosti výchozí suroviny.Rostlinná biomasa se jako jeden z obnovitelných energetických zdrojů stává v poslední době skutečným hitem. Tak, jak si u našich benzinových pump můžeme dnes běžně koupit lisované dřevěné brikety či peletky (válečky lisované biomasy), tak se v řadě jiných zemí prodávají výrobky z lisovaných bylin jako cenné palivo. Jejich obliba stále stoupá i díky příznivé ceně, snadné přepravě i dostupnosti výchozí suroviny.

Zatímco u nás zpracování rostlinné biomasy teprve vyrůstá z dětských plenek, za našimi hraničními hvozdy už pokrývají obrovské zemědělské plochy porosty šťovíku nebo chrastice rákosovité. Paliva rostlinného původu sice sloužila lidem jako zdroj tepla po celá tisíciletí, ale teprve v posledních letech dovolují technické prostředky jejich intenzivnější využití jak pro přímou výrobu tepla, tak pro masovou výrobu elektrické energie.

Perspektivy rostlinných mas

Pojem biomasa, nebo také fytomasa je skloňován zejména zastánci ekologických způsobů výroby energie, kteří v ní vidí všespasitelnou záchranu před hrozícím vyčerpáním zásob fosilních paliv a zejména před narůstajícím znečištěním pozemského ovzduší. Hned zpočátku si musíme zcela jasně říci, že to co se nám ti nejhorlivější zastánci využití energetických bylin snaží naservírovat jako záchranu lidstva, nás před skleníkovými plyny nezachrání. Největšími producenty těchto plynů na naší planetě totiž nejsou automobily, letadla a průmyslové exhalace, ale spalování dřevní biomasy, zejména v rozvojových zemích. Použijeme-li tedy zdravého rozumu a podíváme se na problém využití rostlinné biomasy racionálně, můžeme o ní uvažovat zatím jen v rovině vhodné alternace a doplnění stávajících forem výroby energií.
A co to biomasa vlastně je? Jde o souhrnný název pro organickou hmotu, jako jsou stromy, traviny, byliny, i vodní řasy a chaluhy. Z hlediska zpracování a energetického využití rozlišujeme dendromasu, tedy stromy a jejich dřevní hmotu, a stébelnatou fytomasu, tedy rostliny stébelnaté.

Jak jsou na tom ve světě?

Nespornou výhodou stébelnaté fytomasy je oproti dřevu její rychlá obnova. Roční přírůstky svým energetickým potenciálem zhruba desetkrát převyšují současné energetické potřeby společnosti, nicméně co do výhřevnosti za ostatními palivy zaostává. Paliva na bázi fytomasy se dnes celosvětově podílejí na krytí energetických potřeb už z 25 – 30%. V Evropě je nejdále Rakousko a skandinávské země, kde je podíl fytomasy na výrobě energie až 15%.

Je libo polínko, nebo briketu?

Prakticky nejúspornějším a také nejoblíbenějším produktem z fytomasy jsou lisované výrobky  v množství rozdílných tvarů. Můžeme tak vidět klasické hranaté brikety, kuláče podobné krbovým polenům, nebo okrouhlé válce se středovým otvorem, podporujícím hoření. Při briketování se lisováním zmenšuje objem hmoty a zpracují se i drobné odpady. Fytomasa se prvotně upravuje na drtičích, kde se rozmělní na drobnější části. Poté se při vlhkosti nepřesahující 15% lisuje do potřebného tvaru.

Mokrá a suchá cesta

Zatím jsme hovořili o tzv. suché cestě, při které se energie získává přímým spalováním či případně zplynováním biomasy o sušině 50-80%. Biomasy však lze využít k výrobě energie i mokrou cestou, takzvanou anaerobní fermentací mokré hmoty o sušině 4-12%,, případně až 35%. Přitom dochází k rozkladu biomasy pomocí speciálních bakterií bez přístupu vzduchu.   Jako zplodina metabolismu tím vzniká metan, který je pak využíván pro výrobu elektrické energie a tepla. Výroba bioplynu touto cestou je efektivnější než jeho výroba ze zvířecích exkrementů. Při výrobě bioplynu z biomasy vzniká jako odpad stabilizované organické hnojivo, které se vrací do zemědělského procesu. K výrobě bioplynu lze využít všechny zbytkové porosty z luk a polí, včetně trav, ovšem efekt bývá poměrně nízký. Proto se k cílenému využití pro tyto účely nejčastěji používá víceletých plodin, neboť u jednoletých dochází každoročním obnovováním porostů k prodražování. Mokrý proces je také daleko efektivnější z hlediska podílu CO2 uvolňovaného do atmosféry a nedochází tak k jejímu znečišťování, jako je tomu u spalování biomasy.

Perspektivu mají energetické byliny

Nejběžnější biomasou, kterou využíváme k získání tepla či energie je dřevní hmota ve formě odpadu. Nyní však nastupuje i využití energetických bylin, pěstovaných záměrně pro získání biomasy. Zatím je nejvíce rozšířen tzv. energetický šťovík, pro který je zajištěn i dostatek potřebného osiva.

Kyselý šťovík i zahřeje

Šťovík (Rumex), velmi dobře známe už od dětských let, kdy jsme s chutí zkoušeli jeho kyselé lístky. Ovšem šťovík, o kterém budeme hovořit jako o možné spáse pro naši energetiku, s ním má pramálo společného. Jde o energetický šťovík, nazývaný také Uteuša nebo Rumex OK-2. Tato vytrvalá bylina dosahuje vzrůstu až 2,5 metru a její velmi důležitou vlastností je velmi rychlý růst a výnosnost. Při jednorázové roční sklizni totiž poskytuje v průměru až 16 tun suché nadzemní hmoty z hektaru, čímž převyšuje i výnosy rychle rostoucích dřevin, u kterých se dosahuje ročního výnosu 12 – 14 tun z hektaru. Navíc sklizeň šťovíku je na rozdíl od těžby dřeva mnohem jednodušší a dovoluje využití moderní sklizňové techniky.

Energetická bomba z Ukrajiny

Původní šťovík Uteuša byl vyšlechtěn už koncem osmdesátých let profesorem J.A. Uteušem na Ukrajině. Jde o křížence šťovíku zahradního (Rumex patientia) a šťovíku tjanšanského (Rumex tianschanicus). Jeho moderní odrůda Rumex OK-2 se ukazuje být z hlediska využitelnosti nejvýkonnější plodinou. Plochy oseté energetickým šťovíkem, v ČR se rok od roku zvyšují a perspektivně by se mohlo jednat o tisíce hektarů, na kterých bude růst budoucí palivo. Velmi snadno se šťovík Uteuša množí osivem a i výnosy semen dosahují v průměry 1 tunu z hektaru, což při výsevu 5kg/ha znamená, že osivo postačí na 200 ha. Šťovík je navíc i velmi dobrou krmnou plodinou, vhodnou zejména pro rannost své sklizně už koncem dubna. Na ochranu proti plevelům je šťovík náročný jen v prvním roce, protože v dalších letech už potlačí všechny plevele sám a nepotřebuje ochranu žádnou.  Jeho porosty pak mohou být využívány i dlouhodobé, často i celé desítky let, bez větších nároků na ošetření.
Energetickou vydatnost šťovíku si nejlépe znázorníme na příkladu. Je-li průměrný výnos šťovíku 15 tun sušiny z hektaru, přičemž jeho energetická výtěžnost je 275 GJ energie, dostaneme se na velmi příznivou úroveň. Jeden rodinný domek totiž spotřebuje ročně asi 75 – 100 GJ energie, což znamená, že jeden hektar šťovíku nám zabezpečí energetické potřeby hned tří rodinných domků na celý rok!

Nebojte se, nejde o plevel!

Skalní odpůrci šťovíku argumentují nebezpečím rozšíření této rostliny jako invazního typu, který by mohl zamořit naše půdy. Při pokusech konaných šlechtiteli z Kyjevské Akademie věd byl vyséván spolu s porosty vojtěšky a různých druhů trav. Po vysetí sice dobře vzešel, ale postupně začal z porostů mizet, až zůstaly jen jednoduché vojtěškotravní směsi. Ve třetím roce zmizel z porostů úplně. Podobný pokus byl proveden i u nás a se stejnými výsledky. Porostu šťovíku, zasetého v roce 2002, který rostl ve směsi s travními porosty byl ponechán volný vývoj. Ten však netrval dlouho a už v loňském roce byly rostliny šťovíku výrazně zesláblé a z porostu postupně mizí. To je dostatečným důkazem, že obavy z jeho nekontrolovaného šíření jsou neopodstatněné.

Co takhle chrastice rákosovitá?

Mnozí majitelé zemědělské půdy si dnes neví rady, co s přebytečnými hektary, které nejsou třeba k výrobě potravin. Navíc jde-li o plochy zamokřené či s větší vlhkostí. Jedním z možných řešení je pěstování víceletých rostlin chrastice rákosovité, vysoké trávy náročné  především na dostatek vody a živin. Na druhé straně je nenáročná na agrotechniku a dává po několik let vysoké výnosy. Je vhodná právě pro těžké, zamokřené půdy.
Chrastice se seje časně zjara, případně i na podzim. Sklizeň je nejlepší brzy zjara, kdy je v rostlinách nejnižší obsah vody. U chrastice nejsou žádné problémy se škůdci, či chorobami a jediné investice jsou potřeba na přihnojování, protože je náročnější na živiny. Výnosy chrastice dosahují ve třetím roce pěstování až 12,6 tun z hektaru. Chrastice patří mezi energetické plodiny vhodné po sklizni na briketování, nebo na výrobu peletek.

Za současných podmínek jsou produkty z chrastice jen těžko konkurenceschopné fosilním palivům, protože po sečtení všech nákladů na pěstování, sklizeň, skladování a výrobu paliva, dojdeme k sumě cca 1500Kč za tunu paliva. K většímu rozšíření a využití těchto paliv tedy může dojít až po změně dotační politiky státu, kdy bude zavedena pro nové energetické plodiny specifická forma podpory.

I peletky lze rozpálit telefonem

Moderní způsoby vytápění se dnes vedle nejrozšířenějších fosilních paliv nebo elektřiny přiklánějí i k využití zpracované biomasy. Jedním z nejperspektivnějších způsobů, je vytápění peletkami, drobnými válečky lisované biomasy, které se dodávají ve velkoobjemových pytlích. Vytápět je s nimi možno v kotlích na peletky, ale i ve speciálních krbových kamnech. Součástí kotlů i kamen bývají automatické zásobníky, ze kterých je palivo pravidelně dodáváno do spalovacího prostoru. Právě to dává vytápění peletkami nové možnosti i v moderních domácnostech, které nechtějí přijít o komfortní možnosti, spojené s automatickým provozem. Tak lze už dnes pořídit celý vytápěcí systém na peletky, včetně řídící jednotky, která se dá ovládat na dálku mobilním telefonem. Prostřednictvím jednotky je tak možné si zajistit příjemně vytopený dům po návratu z práce nebo třeba po delší dovolené.

S využitím pramenů www.biom.cz

Rubriky:  Zajímavosti
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Výzkum ukázal: Mladým lidem ztěžuje rozhodování možnost výběru z mnoha alternativ

Výzkum ukázal: Mladým lidem ztěžuje...

Psychologové Masarykovy univerzity studovali po dobu pěti let generaci mladých...
Mapování ptáků pokračuje. Sovy rozšířily areál svého výskytu

Mapování ptáků pokračuje. Sovy...

Průběžné výsledky mapování hnízdního rozšíření ptáků dávají vědět, že kulíšek...
Kalifornie podpoří rozvoj aut na vodík

Kalifornie podpoří rozvoj aut na...

Americká Kalifornie se chystá podpořit výstavbu vodíkových čerpacích stanic, čímž chce...
Co budou jíst dobyvatelé Marsu?

Co budou jíst dobyvatelé Marsu?

O pilotovaném letu k Marsu se v odborných i laických kruzích hovoří...
Britským vědcům se dostala do rukou obří žížala

Britským vědcům se dostala do rukou...

Obří žížala obecná (Lumbricus terrestris) byla nalezena na zahrádce nedaleko...
Program Týdne mozku zveřejněn! Na koho se můžeme letos těšit?

Program Týdne mozku zveřejněn! Na...

Třetí březnový týden bude v prostorách Akademie věd již tradičně nabitý akcemi...
Nové metody šlechtění. Výzkum DNA urychluje šlechtění zemědělských plodin

Nové metody šlechtění. Výzkum DNA...

Olomoučtí vědci chtějí šlechtitelům pomoci s nesnadným úkolem – získávat nové odrůdy...
Rostliny z oblasti věčného chladu

Rostliny z oblasti věčného chladu

Rostliny se dokázaly adaptovat na drsné podmínky polárních oblastí. Kromě...
V milovické rezervaci bylo pokřtěno první zubří mládě

V milovické rezervaci bylo pokřtěno...

V rezervaci nacházející se v prostorách bývalého vojenského prostoru...
Výzkum prozradil: Větší lidé chodí jinak

Výzkum prozradil: Větší lidé...

Antropologové z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy ve spolupráci s kolegy z...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Z dějin techniky: Jak funguje vysavač

Z dějin techniky: Jak funguje...

Při popíjení limonády brčkem používáte nejjednodušší...
Květnové povstání: Němce zastaví hromady sutin a nábytku!

Květnové povstání: Němce zastaví...

„Německý četař dal nastoupit německou posádku...
Jak si ulevit od bolestí kloubů

Jak si ulevit od bolestí kloubů

Bolesti kloubů si většinou spojujeme se stářím a...
Znáte Kung-fu babičku? Téměř stoletá stařenka je mistryní bojových umění!

Znáte Kung-fu babičku? Téměř stoletá...

Výcviku bojových umění se podle svých slov věnuje...
Španělská Armada: Při dobývání Anglie jí nepomůže ani Bůh

Španělská Armada: Při dobývání...

„Nevyzpovídal ses, nesmíš na palubu,“ prohlásí španělský...
Vědci se ptají: Mohou kosmetické krémy skutečně omlazovat?

Vědci se ptají: Mohou kosmetické...

Přenádherná dívka se zářivě usměje do kamery....
Ryzí koncentrace síly Atlantiku: Vůně vytvořená mistrem parfumářem Jacquesem Cavallierem

Ryzí koncentrace síly Atlantiku:...

Nová pánská vůně z linie AQVA v sobě nese vše, co...
Nejaktivnější sopka světa vytvořila unikátní lávopád: Podívejte se na video!

Nejaktivnější sopka světa vytvořila...

Vulkán Kilauea, který patří k nejaktivnějším na naší...
Pomocník v laboratoři: Jaký je rodokmen mikroskopu?

Pomocník v laboratoři: Jaký je...

Myšlenka na laboratoř jistě vyvolá představu...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.