Výhodou biomasy je, oproti fosilním palivům, její lokální dostupnost. Možnost řízené produkce navíc prospívá diverzitě krajiny a péči o ni. Pěstování biomasy nabízí alternativu k rozvoji regionů se zázemím v zemědělství, neboť s rostoucími cenami energií významně roste i úloha pěstování energetických plodin v zemědělství.
Už jste nejspíš slyšeli o konopí, jehož produkty lze využít na tisíc a jeden způsob. Nepřekvapí vás tedy asi, že s ním jde i topit. Na políčku o rozloze 1 ha vyroste za jeden rok až 12 tun suché hmoty konopí, což je biomasa, která vystačí k ročnímu vytápění jednoho středně velkého rodinného domku. Brikety a pelety, lisované z energetických plodin, jsou dnes běžnou alternativou k vytápění uhlím či plynem. Pro majitele pozemků nabízí pěstování energetických plodin příležitost, jak si palivo na zimu vyrobit ve vlastní režii nebo s co nejnižšími náklady. Biomasu pak můžete získat třeba od souseda zemědělce či z briketárny poblíž vašeho bydliště. V době stále rostoucích cen energií se tak dostává samozásobení energií z rostlin čím dál větší pozornosti. Proč právě biomasa? Má to své opodstatnění – biomasa má u nás ze všech obnovitelných zdrojů energie nejvyšší potenciál využití. Biomasu lze totiž, na rozdíl od slunečné a větrné energie, skladovat a její použití je možné od malých kotlů až po velké výtopny pro výrobu elektřiny a/nebo tepla.
Možností, jak využívat biomasu, se nabízí hned několik. Lze ji využívat v podobě pevných biopaliv – briket či pelet – pro vytápění budov, jako suroviny k výrobě bioplynu, či upravovat na pohonné hmoty pro dopravu. Jednotlivé formy biomasy je potřeba důsledně rozlišovat, protože pochází z různých podmínek, což by mělo mít vliv i na to, zda získají podporu.
Olej namísto nafty
Poslední dobou se pozornost upíná k podpoře tekutých biopaliv, kdy je v celé EU přimícháváno malé procento biosložky do běžných pohonných hmot, což má snížit výslednou sumu produkce CO2. U nafty jsou biosložkou metylestery rostlinných olejů, benzín je obohacován o bioethanol získávaný z obilí. Výroba pohonných hmot z biomasy se tímto dostává pod palbu kritiky, protože jejím zdrojem jsou plodiny, určené primárně k výrobě potravin, a v horším případě oleje z rostlin, které byly pěstované na úkor rozlohy deštných pralesů. Nejspíš jste slyšeli i o biopalivech druhé generace, vyráběné ze zemědělských odpadů. Jejich výroba je však stále ve stádiu vývoje a zkoušení a snaha o jejich kontinuální výrobu zatím naráží na ekonomickou neefektivitu tohoto záměru.
Biopaliva nejsou energetickou biomasou
Náhrada 10 % ropy v roce 2010 si vyžádala 787 tisíc hektarů řepky a pšenice. Pokud stejnou plochu využijeme k pěstování energetických plodin pro elektrárny, vyrobíme tak 7 terawatthodin elektřiny ročně. Pro srovnání: to je skoro polovina spotřeby všech českých domácností dohromady, nebo 12 % kompletní české poptávky.
Dnes je možné si nechat upravit vůz s dieselovým motorem tak, aby jezdil na 100% rostlinný olej. V zimě však olej houstne, a je proto nutné mísit olej s naftou ke zvýšení viskozity paliva. To umožňuje například přidání konopného oleje do rostlinných olejů, neboť jeho bod tuhnutí je -18 stupňu Celsia. Jezdit na konopný olej by však nemělo ten pravý efekt, neboť obsahuje vysoce bohaté látky pro výživu lidského těla a je daleko cennější, než by za něj byli řidiči ochotní zaplatit. Přesto je ve Švýcarsku k dispozici služba s názvem Hemp taxi, která přidává do rostlinného oleje svých upravených vozů i podíl konopného.
Energie z rostlin
Cíleně pěstovaná biomasa nabízí možnost využití pozemků, které nejsou vhodné pro intenzivní zemědělství. Navíc má schopnost, díky souvislému zelenému porostu, ochránit úrodnou vrstvu ornice proti erozi. Biomasu pro energetické využití není nutné pěstovat na rozsáhlých polích, jako je tomu v případě obilnin nebo řepky, lze ji pěstovat i na rozptýlených pozemcích v krajině. Netradiční energetické byliny pak přispějí i k druhové rozmanitosti krajiny. Pozornost se v současné době zaměřuje na plantáže rychle rostoucích dřevin nebo jedno i víceletých energetických plodin. V našich podmínkách se pro energetické využití pěstují třeba krmný šťovík, lnička, saflor, ozdobnice čínská (Miscanthus), amarantus, hořčice sareptská, lesknice rákosovitá nebo některé robustní typy trav, jako jílky a v neposlední řadě rychle rostoucí dřeviny – vrby a topoly. Získanou produkci lze pak pomocí vysokotlakého lisování formovat do kompaktních tvarů bez přídavku pojiva, tzv. briket či pelet k využití do lokálních topenišť či automatických kotlů.
Pro vytápění má největší význam biomasa, kterou můžeme využít v menších kotelnách, v místě, kde ji vypěstujeme. Tím odpadnou náklady na přepravu (pro lokální dopravu lze využít i rostlinného oleje).
 |
Zahřejte se konopím
Energetické využití celých rostlin konopí dnes není v ČR běžnou záležitostí. Některé odrůdy konopí sice dokáží v českých podmínkách dorůst k pěti metrům výšky a vyprodukovat až 15 tun suché hmoty biomasy z hektaru, avšak k tak mohutnému růstu je třeba mít kvalitní půdu, a tu navíc dobře připravit a vyhnojit – což není zadarmo. Zpracování stonku je u nás stále na úrovni poloprovozních pokusů a k jeho finálnímu dořešení bude třeba vyvinout ještě značné úsilí a vynaložit nemalé náklady.
Spalování konopných stonků je proto nutné chápat jako alternativu v případě, kdy nemáme možnost vypěstovanou úrodu využít jinak. K energetickým účelům je, spíše než celé balíky, využíváno pouze pazdeří, dřevitá část stonku, která tvoří až 70 % jeho objemu. Při sklizni jsou stonky většinou ponechány několik dnů na poli k procesu rosení. Během této doby dochází k uvolnění konopného vlákna od pazdeří. Při následném zpracování konopného stonku na vlákno je pak pazdeří odpadním produktem. Pazdeří je možno briketovat či peletovat. Palivo obsahuje jen asi 2,5 % popelovin a získaný podroštový popel lze použít jako hnojivo s dobrým obsahem vápníku, hořčíku, draslíku a fosforu. Výhřevnost konopí je až 18 MJ.kg-1 (při vlhkosti 9 %) a je srovnatelná s výhřevností hnědého uhlí (16-17 MJ.kg-1).
Výroba bioplynu
Specifickou kapitolu v oblasti využití biomasy tvoří produkce v bioplynových stanicích. Probíhá zde řízený rozklad organických materiálů za pomoci mikroorganismů a bez přístupu vzduchu, výsledkem je právě bioplyn. Běžně se staví bioplynové stanice v čistírnách odpadních vod, které kromě výroby bioplynu dokáží jeho spalováním vyrábět i elektřinu. Dnes se staví i tzv. „zemědělské bioplynky“, kde jsou zdrojem pro výrobu bioplynu většinou organická hnojiva včetně kejdy. Často se kejda mísí s rostlinným materiálem, který se pro bioplynovou stanici záměrně pěstuje. Zelené rostliny se obecně obtížněji zpracovávají – bioplynový reaktor musí nahradit rozklad, který by jinak proběhl v kravském žaludku. Dnes je oblíbenou plodinou pro produkci bioplynu hlavně kukuřice, u které je dobře popsáno, jak funguje, a proto je její využití zpravidla spolehlivé a bez problémů se zápachem, který doprovází většinu procesů degradace organických látek. Náklady na produkci kukuřice však nejsou nízké a navíc bude do budoucna stále více žádána jako potravina. Proto se již dnes objevují nové plodiny, jako je šťovík Uteuša či různé druhy travin, které by ji mohli nahradit. Pro využití konopí k výrobě bioplynu je nutné, stejně jako každou jinou biomasu, konopí upravit. To znamená celé rostliny rozřezat a nechat „zrát“ za nepřístupu vzduchu. Při pokusech ve Švédsku vyprodukovalo konopí cca 220 m3/t sušiny do 30 dnů procesu v laboratoři a tepelné hodnoty 296 GJ/ha. Tyto hodnoty byly podobné i u kukuřice a cukrové řepy a o 14 % větší, než u vojtěšky a jetelotravní směsi.
Výhody biomasy
Využití biomasy je výhodné především pro malé výtopny zásobující vesnice či vytápění malých provozoven. Instalací kogenerační jednotky je možné vyrábět současně teplo i elektrickou energii. Z pohledu rozvoje malého územního celku a jeho energetické soběstačnosti tak zůstává biomasa základním stavebním prvkem. Rozvoj jejího pěstování a využití navíc přinese nové pracovní příležitosti venkovu a přispěje i ke zlepšení kvality ovzduší. Včasné nasměrování zemědělství k energetické produkci by ušetřilo venkovskému obyvatelstvu neustále rostoucí výdaje za elektřinu a teplo. Zemědělců může navíc zajistit zajímavé příjmy, a to zvláště v odlehlých regionech, kde se brikety či pelety stávají lokálně dostupnou alternativou k stávajícím fosilním palivům. Podobně jako je venkov dodavatelem potravin, může se v budoucnu stát významným dodavatelem energie i pro městské obyvatelstvo. Co se týče energetického potenciálu konopí, doporučuje švédská studie zabývající se využitím konopí pro výrobu bioplynu a pevných paliv pěstovat konopí v chladném klimatu severní Evropy, kde má podobné nebo často vyšší využití energie než jiné energetické plodiny, které jsou zde obvyklé. U nás by tedy mohlo být dobře využitelné i do podhorských oblastí.
