Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Pravděpodobný energetický zdroj blízké budoucnosti – biomasa

22.11.2007  |  155× přečteno      vytisknout článek

To, že nám pomalu ale jistě docházejí tradiční energetické zdroje, je už ohranou, bohužel však pravdivou písničkou

Nezbývá nám nic jiného, než se poohlédnout po jiných nejlépe obnovitelných zdrojích energie. Vzhledem k naší geografické poloze nemůžeme počítat s masovým využitím solární, termální nebo větrné energie. O to důležitější bude, jak dokážeme využít další důležitý obnovitelný zdroj energie - biomasu.

Česká republika by podle směrnic Evropské unie měla v roce 2010 vyrábět 8 % elektřiny z obnovitelných zdrojů. V současné době je to „pouze“  4,4 %. Odborníci se většinou shodují, že vzhledem ke geografickým podmínkám je u nás z obnovitelných zdrojů největší potenciál právě ve využití biomasy. Potenciál je tedy značný, nyní se jedná o to, jakým způsobem ho dokážeme využít. 

Diskutabilní je přeměna biomasy na tekutá paliva, jako je bioetanol a bionafta. Evropa nemá nadbytek zemědělské půdy, jak se někdy uvádí, ale spíše naopak. Kvůli spotřebě obilí a řepky na výrobu biopaliv nebude dost potravin a jejich ceny porostou. Intenzivní produkce plodin pro výrobu kapalných biopaliv může mít také katastrofální důsledky pro kvalitu půdy (v důsledku utužení, přehnojení nebo přítomnosti zbytků pesticidů). Při tom všem vzniká neúčinné palivo. Například při výrobě etanolu se spotřebuje až 6krát více energie než je z něj možné získat. Ani celková bilance CO2 není neutrální, ale v průběhu výroby se uvolňuje další CO2 (v průběhu setí, hnojení, sklizně, dopravy a zpracování atd.), takže celková bilance je nepříznivá.

Transformace biomasy na kapalná biopaliva je tedy jednoznačně neefektivní. Efektivnější je přímá transformace biomasy na energii procesem přímého spalování, a nebo její transformace na bioplyn v bioplynových stanicích. 

Přímé spalování biomasy

Technologie přímého spalování biomasy pracují obvykle s kotlem určeným pro spalování biomasy. Nejčastěji se energie uvolněná v průběhu spalování využije k ohřevu vody, nebo k výrobě páry a tedy tepla. Přeměna tepelné energie na elektrickou energii není u těchto zařízení častá, ovšem při kombinaci zařízení s parní turbínou je možná.

Při uvažované stavbě bioenergetického centra pro spalování biomasy je třeba vzít v úvahu vlastnosti biomasy, která bude v objektu zpracovávána. Není důležitá jen samotná cena a dostupnost biomasy. Kritické jsou také parametry, jako jsou výhřevnost a objemová hmotnost spalovaného materiálu. Objemová hmotnost pevné biomasy (vztažena na výhřevnost) je 3krát až 10krát vyšší než je tomu u klasických fosilních pevných paliv (např. černé uhlí). Proto může být velikost skladovacího prostoru limitujícím faktorem. Dalšími důležitou vlastností biomasy je její chemické složení. To předurčuje její další vlastnosti jako je třeba obsah a charakter popela.

Materiálů, které mohou být ve spalovně likvidovány, je celá řada. Můžeme zde zařadit různá dřeva, dřevní štěpku, ale také slámu z obilí a řepky, nebo vytříděný komunální odpad. V poslední době se začíná uvažovat také o zakládání plantáží rychle rostoucích dřevin. V takovém případě je třeba uvažovat s reálnými ročními přírůstky a náklady na ošetřování, sklizeň, zpracování a dopravu.

Druh biomasy Obsah vody % Výhřevnost MJ/kg Objemová měrná hmotnost kg/m3
Polena (měkké dřevo)     (volně ložená)
  0 18,56 355
  10 16,40 375
  20 14,28 400
  30 12,18 425
  40 10,10 450
  50 8,10 530
Dřevní štěpka 10 16,40 170
  20 14,28 190
  30 12,18 210
  40 10,10 225
Sláma (obiloviny) 10 15,50 120 (balíky)
Sláma (řepka) 10 16,00 100 (balíky)
Tříděný komunální odpad 20 - 38 9- 14  
Bioplyn   cca 25 MJ/m3  
Charakteristika některých druhů biomasy (zdroj: Svaz podnikatelů pro využití energetických zdrojů)

Zařízení na spalování biomasy pracuje už od roku 2002 v Roštíně, obci ležící poblíž Kroměříže. Bioenergetické centrum Roštín zpracovává řepnou a především obilnou slámu, tedy odpadní produkty zemědělské výroby. Tuto surovinu spalovně dodávají místní zemědělci. Z tohoto odpadu je spalovna schopna vyrobit ročně 12 000 GJ tepelné energie, které dodá odběratelům a navíc dalších 450 GJ, které spalovna využije pro vlastní potřebu. Cena vyprodukovaného tepla je 250 Kč/GJ. Bioenergetické centrum poskytuje teplo celkem 145 domácnostem (přibližně ze 200, které se v obci nacházejí), obecnímu úřadu, poště, základní a mateřské škole, ale také Sokolovně se saunou a koupalištěm. Dá se říct, že tepelně zajišťuje téměř celou obec.

Energetické centrum Roštín

Schéma energetického centra Roštín, nejvíce místa zabírá sklad slámy


Hlavní nevýhodou podobných zařízení jsou vysoké vstupní náklady. Například náklady na realizaci Bioenergetického centra Roštín dosáhly 104 000 000,- Kč. Takovou velkou investici by samotná obec pochopitelně nezafinancovala. Proto se na spolufinancování stavby podílel Státní fond životního prostředí, Kommunal Kredit Austria, BTG Central Europe (Holandsko), DFF Denmark (Dánská asociace dodavatelů tepla) a samozřejmě také obec Roštín.

V současné době pracuje zařízení bez zásadních problémů, celý proces je z velké části řízen automaticky. Součástí projektu je také multifunkční datová síť, která umožňuje monitoring každého připojeného účastníka na centrálním počítači včetně dálkového odečtu spotřeby. Vzhledem k současnému zvyšování cen energií se zvyšuje počet zájemců o tento druh vytápění a tento trend bude s velkou pravděpodobností pokračovat.

Bioplynové stanice

Bioplyn je plyn, který vzniká při anaerobním (bez přístupu vzduchu) rozkladu organických materiálů, v důsledku činnosti mikroorganismů. Jedná se o směs plynů proměnlivého složení.

Složka plynu Procentuální zastoupení Složka bioplynu Procentuální zastoupení
Metan (CH4) 40 - 75% Kyslík (O2) 0 - 2%
Oxid uhličitý (CO2) 25 - 55% Vodík (H2) 0 - 1%
Voda (H2O) 0 - 10% Čpavek (NH3) 0 - 1%
Dusík (N2) 0 - 10% Sulfan (H2S) 0 - 1%

Procentuální složení bioplynu

Z energetického hlediska je hodnotný především metan. Metan je vysoce výhřevný plyn, známý též jako zemní plyn. Protože bioplyn neobsahuje čistý metan, je jeho výhřevnost nižší, než je tomu u zemního plynu. I přesto se však jedná o velice dobrý energetický zdroj.

Nejstarší bioplynovou stanicí je bachor přežvýkavců, kde právě činností anaerobních mikroorganismů bioplyn vzniká. Lidé při hledání alternativních zdrojů energie svou pozornost k bioplynu obrátili již poměrně dávno. První bioplynová stanice u nás byla postavena už v roce 1974 v Třeboni. Poté jich vzniklo ještě několik, ovšem po roce 1989 byla jejich stavba z různých důvodů (např. privatizačních, rychle se měnící legislativě, téměř nulové podpoře obnovitelných zdrojů energie apod.) pozastavena. Po roce 1994 byla výstavba bioplynových stanic u nás pomalu obnovena.

Vstupní surovinou pro výrobu bioplynu může být jakákoliv organická látka – nejčastěji odpad. Obrovskou výhodu mají zemědělci, kteří mají dostatečný a pravidelný přísun organického substrátu (sláma, kejda, přebytky, odpad z výroby atd.) a výroba bioplynu může pro řadu zemědělců představovat nezanedbatelný vedlejší zdroj příjmu. Na druhou stranu může výroba bioplynu být atraktivní i pro městské aglomerace. Po vytřídění může být původně neužitečný odpad určený k drahému uložení na skládce využit k výrobě energie. O podobné aplikaci uvažuje například město Vsetín, kde by se tímto ekologickým způsobem měla likvidovat část komunálního odpadu.

Bioplyn vyprodukovaný bioplynovou stanicí může být využit pro výrobu tepla a nebo zároveň tepla a elektřiny. Tento proces společné produkce tepla a elektřiny se nazývá kogenerace a je nejčastěji používanou aplikací. Trigenerace, tedy výroba tepla, elektřiny a chladu zároveň je spíše vzácností. Bioplyn je možné využít taky jako motorové palivo pro automobily. Kromě širokého množství odpadních substrátů, které mohou bioplynové stanice zpracovávat, je další velkou výhodou této technologie vedlejší produkt výroby. Tím je fermentovaný odpad (digestát), který lze výborně využít jako hodnotné hnojivo.  


Bioplynová stanice se skládá z několika zařízení. Jednak jsou to zařízení pro skladování surovin. Zemědělci mají tu výhodu, že materiál se skladuje stejně jako krmení pro skot a je tedy možné využít stejná zařízení. Dalším technologickým krokem je transport materiálu do fermentoru. Substrát se nakládá do míchacího vozu, který tento materiál řádně promíchaný přímo dávkuje do fermentoru pro vlastní proces kvašení. Tento úkon je zřejmě nejdůležitějším procesem v celé bioplynové stanici, neboť například při výkonu stanice 500 kW/hod elektrického výkonu spotřebuje za den asi 25 až 30 tun materiálu.

Samotný bioplyn vzniká v anaerobním fermentoru. Fermentor je jakási betonová jímka s horním betonovým víkem, která je zapuštěna do země, umožňuje-li to výška spodní vody. Teplota ve fermentoru musí být vždy kolem 45 °C. Vedle fermentoru jsou umístěny zbytkové sklady také s betonovým víkem, z kterých je stále jímán bioplyn, stejně jako z fermentoru.

Bioplyn se spaluje v kogenerační jednotce. Jedná se o spalovací motor přizpůsobený na spalování bioplynu. Ten je schopen vyhodnotit kvalitu a výkon s ohledem na obsah metanu v bioplynu (čím více metanu, tím lépe). Při výrobě elektřiny spalováním bioplynu vzniká odpadní teplo, které je možné využít například pro vytápění budov, sušení dřeva či zemědělských komodit. Také je možné teplo přeměnit na chladicí médium pro skladování zeleniny, ovoce (trigenerace). Vhodné využití odpadního tepla výrazně zefektivní ekonomiku provozu. Ze zkušeností vyplývá, že při dobrém využití odpadního tepla je návratnost bioplynové stanice přibližně 6 let.

Ze všeobecného hlediska mají bioplynové stanice řadu výhod. Snižují závislost na dodavatelích energie a redukují množství skleníkových plynů. Nabízejí výhodné zásobování domů a podniků teplem. Mají také svůj sociální dopad, protože umožňují obnovu efektivního hospodaření na venkově a vznik nových pracovních míst v oblastech, kde není jiný průmysl.

Další výhodou je, že zpracování kejdy a jiných zapáchajících substrátů je bez pachové zátěže. Na tom nic nemění skutečnost, že v uplynulých měsících se vyskytly poměrně závažné problémy se zápachem v několika bioplynových stanicích zejména na severní a jižní Moravě. Situace vyvolala znepokojení veřejnosti i představitelů samospráv v daných oblastech a vedla i ke zveřejnění několika mediálních reportáží. České sdružení pro biomasu a jeho odborná sekce Bioplyn proto vydala k této problematice tiskovou zprávu. Podle ní problémy vznikly pouze v několika specifických případech bioplynových stanic a za jejich příčinu lze označit zejména potíže s provozní kázní a zpracování problematických vstupních surovin. Analýza stavu ukazuje, že i v těchto provozech dochází k nápravným opatřením a že legislativa umožňuje příslušným kontrolním a schvalovacím orgánům problémy se zápachem řešit. Problémy se zápachem tedy nelze obecně vztahovat na všechna zařízení.

Z podnikatelského hlediska jsou bioplynové stanice schopny dlouhodobě garantovat stabilní příjmy. Podnikatelé zabývající se výrobou bioplynu mají státem dlouhodobě garantovanou minimální výkupní cenu, kterou vždy na rok dopředu stanovuje Energetický regulační úřad (ERU) a podle zákona 180/2005 Sb., o podpoře využívání obnovitelných zdrojů, je tato cena garantována na příštích 15 let od data uvedení zařízení do provozu.

Stejně jako je tomu u spaloven biomasy, také výstavba bioplynové stanice vyžaduje vysokou vstupní investici. Jedná se o investici zhruba v řádech milionů korun. Samozřejmě záleží na konkrétním projektu, podmínkách a rozsahu investice. Zkušenosti ukazují, že je velký zájem o investice do těchto projektů, stejně tak i o možnosti čerpat dotace z fondů EU. Od 9. července 2007 je možné podávat projekty s žádostmi o podporu z nového Programu rozvoje venkova, který je financován Evropským zemědělským fondem pro rozvoj venkova. Na bioplynové stanice je ročně k dispozici přibližně 480 mil. Kč. Dotace na podporu výstavby bioplynových stanic také poskytuje Ministerstvo průmyslu a obchodu přes Agenturu CzechInvest v rámci programu Obnovitelné zdroje energie. Dotace může představovat až 46 % investice maximálně však 30 000 000 korun. Celkem je připraveno 350 mil. Kč.

Autor: Stanislav Obruča

Zdroj: www.inovace.cz


Související články


Poslední diskuse k článku - 10 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek
Žaludek nebo topeniště
Masivní rozšiřování bioenergetiky je velmi nebezpečný jev. Na bláhovém očekávání zázračného vyřešení energetikých problémů vyrostla další parazitující státem dotovaná ekonomická aktivita. Jejím konečným výsledkem může být pouze nástup hladomoru a další zdevastované (původně přírodní) plochy použité k ¨jako energoplantáže.
vloženo: 15.01.2008 13:34     vložil:  petr Reagovat 
Re: Re: Takže Roštín, hmm...
Jestliže budou jezdit auta na elektřinu, bude tou dobou úměrně vyšší spotřeba elektřiny (tedy ve chvíli, kdy průmysl poroste a ekologické inic. by rádi tento nárůst kompenzovali zvýšenou efektivitou elektrické spotřeby, bude kompenzovat i spotřebu všech na elektřinu jezdících automobilů ... také z úspor?)

S jádrem jistě bude potřeba jednat opatrně, Černobyl se opakovat nesmí. (Byť kdyby se opakoval černobyl i v Temelíně - který je nedaleko mé rodiny i mé po generace děděné chalupy, - bylo by to z ekologického hlediska - z vyššího hlediska - nedbaje mého zoufalství - tisíckrát - milionkrát lepší než některá ze špatných verzí Globálního oteplování, která je přesto o mnoho řádů pravděpodobnější). Ale nemyslím si, že Černobyl se může stát "kdykoliv zase". Stát se mohl fakt jen v Rusku (a to jen komunistickém, při porušení všech zásad a v elektrárně, která měla konstrukci takovou, aby se za provozu dalo vyjímat palivo pro předělání na jadernou zbraň o generaci starší)

Nevím o tom, že by z jaderných elektráren vycházela radioak. záření! (tedy vyšší než přirozené přírodní radiaktivní pozadí). Nevychází.

Radioaktivní odpad - doufám, že pokrok půjde dál (jak se opravdu zdá) a zbytková energie (radioaktivita) ve vyhořelém palivu půjde ještě z paliva "vycucat" = vyšší efektivita pro výrobu elektřiny vyzmizíkování problému s odpadem.

Doufám, že se alternativní zdroje rozšíří, ale ony nebudou moci pokrýt veškerou spotřeby energie.

(A hluboce doufám jako vy, že ropu nahradí elektřina - popř. vodík, vyráběný na úkor elektřiny z vody, tak jak tak přechod z ropy na elektřinu znamená enormní zátěž)
vloženo: 04.01.2008 15:45     vložil: Petr Skůpa Reagovat 
Re: Re: Re: Takže Roštín, hmm...
Je to ještě horší, zelené myšlení je asi tak uprostřed mezi ideologií a náboženstvím, vybírá to nejhoší z obojího :-))
vloženo: 03.01.2008 09:37     vložil: Bikkhu Reagovat 
Re: Takže Roštín, hmm...
Ona matematika z 5. třídy říká, že v Roštíně někdo dokonce špatně počítá. Jinak si totiž nedovedu vysvětlit, jak lze vyrobit 1 GJ za 250Kč, když tato částka pokryje za 35 let pouze náklady na výstavbu. Kde jsou náklady na údržbu, zaměstnance, nákup a dopravu biomasy? Vždyť jediný zaměstanec v třísměnném provozu znamená dalších nejméně 50Kč/GJ!
vloženo: 30.12.2007 22:14     vložil:  Standa Reagovat 
Re: Re: Takže Roštín, hmm...
Ale ten trh je ve skutečnosti řízen dotacemi státu z veřejné kasy.Čili,jsou pak dražší potraviny,protože si ne jejich drahou cenu zároveň přispívám.Takže stát je OK,ale já jsem dal peníze z ruky 2x.proč stát místo nesmyslných dotací na vysoké výkupní ceny např. elektřiny z fotovoltaiky nebo větrníků nedá peníze do dotací na tepelná čerpadla(např. odpuštěním DPH,příspěvkem NÁROKOVÝM,snížením daní výrobcům) dotací do zateplování,...Jasně,ono to trochu běží již dnes,ALE ....!Stát se raději zaváže,že cenu bude dodržovat 15 let a možná tak zadluží budoucí generace.Teď se nám Hnutí Duha pokouší vnutit myšlenku,že každý chce bio potraviny,ale u nás je nikdo nechce vyrábět.Takže se fair trade a bio výrobky v rámci BIO vozí přes půl světa .To je opravdu ekologické.
vloženo: 28.12.2007 17:49     vložil:  Mirek Reagovat 
zobrazit všechny příspěvky

EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
Regitas s.r.o.
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist