Energeticky využitelná biomasa v lesním hospodářství

Jan Příhoda

Proč považovat toto téma za důležité, proč mu věnovat pozornost, proč se o tomto tématu dozvídat více? Většina z nás si uvědomuje nutnost změny v energetické politice, a to z mnoha podložených důvodů. Jedná se o důvody ekologické, ochrany klimatu a zlepšení kvality životního prostředí, nebo o prostý důvod zvyšující se poptávky po energiích. Energetické koncepce většiny vyspělých států proto počítají s rozvojem využívání obnovitelných zdrojů energie (OZE), do kterých zcela jednoznačně patří i biomasa. Tématu energeticky využitelné biomasy v lesním hospodářství se v časopise Lesnická práce hodláme věnovat pravidelně. Rádi bychom tím přispěli k racionálnímu rozvoji tohoto odvětví.

Co jsou to obnovitelné zdroje energie?

Obnovitelné zdroje energie (OZE) jsou energetické zdroje, jež jsou člověku v přírodě volně k dispozici a jejich zásoba je z lidského pohledu nevyčerpatelná, nebo se obnovuje v časových měřítcích srovnatelných s jejich využíváním – na rozdíl od fosilních a jaderných zdrojů, které se vytvářely v rozpětí několika geologických období, ale mohou být vyčerpány během několika desetiletí až staletí.

V principu je možné obnovitelné zdroje energie rozdělit do více skupin. Největší potenciál mají obnovitelné zdroje založené na dopadajícím slunečním záření. Tato energie je využitelná přímo, jako energie přímého či rozptýleného slunečního záření, nebo v transformovaných formách – energie vody, větru, biomasy atd. Postupným zaváděním využívání obnovitelných zdrojů můžeme výrazně přispět ke zpomalení vyčerpání neobnovitelných přírodních zdrojů. Oproti klasickým zdrojům nevznikají při využívání obnovitelných zdrojů jaderné odpady, škodlivé emise (zejména oxidů síry a oxidů dusíku, způsobujících mimo jiné kyselé deště, které poškozovaly a poškozují lesní porosty). Nespornou výhodou je snížení produkce oxidu uhličitého CO2, který je spojován se skleníkovým efektem a hrozícími globálními změnami. Pokud je CO2 produkován při spalování biomasy, hovoříme o tzv. „nulové bilanci CO2“. Jedná se uzavřený cyklus, kdy CO2 uvolněný do atmosféry při spalování je pohlcován nově dorůstající biomasou, kterou je možné znovu využít pro energetické účely.

Využití obnovitelných zdrojů může mít příznivé dopady i v oblasti sociální, neboť vznikají nová pracovní místa při výrobě a obsluze technologií pro využití obnovitelných zdrojů energie, při výrobě a pěstování biomasy.

Vybraná legislativa a politické dokumenty

Na úrovni Evropské unie jsou zásadními politickými dokumenty Zelená kniha o Evropské strategii pro bezpečnost dodávky energie, Bílá kniha „Energie pro budoucnost – obnovitelné zdroje energie“, ve které je definován cíl zvýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů v EU ze současných cca 6 na 12 % v roce 2010. Dokument obsahuje i Alokační plán pro dosažení tohoto ambiciózního cíle. Jednotlivé členské země by měly zvýšit svůj podíl OZE podle vlastních zkušeností a potenciálu.

Legislativní dokumenty EU, tzv. Směrnice Evropského parlamentu a Rady, jsou právní dokumenty s účinností zákona platné ve všech zemích EU, pokud není sjednáno přechodné období. Směrnice Evropského parlamentu a Rady o podpoře elektrické energie z obnovitelných zdrojů na vnitřním trhu s elektřinou 2001/77/EC stanovuje cílový podíl 22,1 % spotřebované elektrické energie v EU z OZE a definuje požadavky na jejich podporu. Z této směrnice vycházejí i národní indikativní cíle pro podíl elektřiny z OZE a systém podpor. Česká republika se tak zavázala zvýšit podíl výroby elektřiny ze současných cca 4 % na 8 % do roku 2010.

Státní energetická koncepce (2004) formuluje hlavní cíle ve využívání OZE. Koncepce definuje priority a cíle ČR v energetickém sektoru a popisuje konkrétní realizační nástroje energetické politiky státu. Součástí je i výhled do roku 2030. Třemi hlavními prioritami jsou energetická nezávislost, bezpečnost a udržitelný rozvoj. Velmi ambiciózním cílem je dosažení 15–16% podílu OZE v celostátní bilanci primárních energetických zdrojích v roce 2030. I zde je počítáno s významným podílem biomasy.

Většina dalších legislativních nástrojů se snaží podporovat využívání OZE, a je tedy nasnadě předpokládat zvýšení poptávky po těchto zdrojích energie. V lesnické praxi můžeme díky tomuto trendu očekávat rozvoj využívání těžebních zbytků k energetickým účelům a vznik jakési nové kategorie dříví – energeticky využitelného dříví. Lze předpokládat také rozvoj pěstování rychle rostoucích dřevin. Rozvoji využívání dříví pro energetické účely nahrává i zvyšování cen elektřiny a plynu. Je třeba uvést, že k energetickým účelům by mělo být využíváno pouze dříví, které nemá jiné – „ušlechtilejší“ – využití.

Co je „biomasa“?

Biomasa je definována jako substance biologického původu (pěstování rostlin v půdě nebo ve vodě, chov živočichů, produkce organického původu, organické odpady). Biomasa je buď záměrně získávána jako výsledek výrobní činnosti (zemědělské energetické plodiny, rychle rostoucí dřeviny atd.), nebo se jedná o využití odpadů a zbytků ze zemědělské, potravinářské a lesní výroby, z komunálního hospodářství, z údržby a péče o krajinu (lesní energetická biomasa, sláma atd.). Biomasu v lesním hospodářství často označujeme termínem dendromasa, kterým se rozumí dřevní hmota z lesních probírek, kůra, větve, pařezy, kořeny po těžbě dřeva, palivové dřevo, manipulační odřezky, klest.

Výhody využití biomasy k energetickým účelům jsou následující:

- zdroj energie má obnovitelný charakter;

- tuzemský zdroj energie;

- menší negativní dopady na životní prostředí („nulová bilance CO2“);

- snižuje se spotřeba dovážených energetických zdrojů;

- zdroje biomasy nejsou lokálně omezeny;

- účelně se využijí spalitelné, někdy i toxické odpady;

- řízená produkce biomasy přispívá k vytváření krajiny a péči o ni.

Nevýhody využití biomasy k energetickým účelům:

- prostorová rozptýlenost;

- vysoké náklady na zpracování a dopravu;

- nedostatečně vyvinuté technologie;

- nebezpečné látky v emisích při spalování v nevhodných zařízeních;

- v některých případech nižší výhřevnost než u fosilních paliv.

Biomasa v České republice

V České republice se podle mnoha odhadů ukazuje biomasa jako nejperspektivnější součást obnovitelných zdrojů energie s největším potenciálem rozvoje. Důvodem je relativně vysoká lesnatost (35 % – NIL 2004), ale zejména vysoký podíl zemědělských půd, které nejsou nebo nebudou využívány pro potravinovou produkci a bude možné jejich využívání pro energetické plodiny.

Využívání dendromasy pro energetické účely v České republice probíhá již několik let. Zjednodušeně lze říci, že je využívána zbytková biomasa vznikající při dřevařském zpracování. Spalování pilin, hoblin a bílé štěpky je ovšem v přímé konkurenci s využíváním tohoto materiálu k jiným účelům, např. pro výrobu aglomerovaných materiálů. Využívány jsou i těžební zbytky, zejména po mýtních těžbách ve smrkových porostech. Klest, vršky a případné zbytky hroubí se zpracovávají štěpkováním, drcením nebo svazkováním. Největší část takto vyrobené hmoty je v ČR spolu spalována s hnědým uhlím a jen malá část je využívána pro čisté spalování ve speciálních kotlích na biomasu. O přínosu spolu spalování biomasy s hnědým uhlím se vedou dlouhodobé spory, při kterých je zmiňováno mnoho negativ i pozitiv.

Nepříznivým trendem je poměrně masivní vývoz energeticky využitelné biomasy do zahraničí, zejména Rakouska a Německa. Vyšší výkupní ceny štěpky v těchto zemích a naopak nízké ceny v ČR způsobily, že se mnoho producentů štěpky přesunulo do příhraničí a štěpku vyrobenou na našem území exportují. Příznivým trendem jsou výstavby lokálních výtopen na biomasu, které spalují čistou biomasu. Obvykle jsou tyto kotle na biomasu realizovány obcemi. V některých případech využívají vlastní zdroje biomasy, v jiných biomasu nakupují. Existují také projekty kotlů na biomasu s výkonem až desítek MW, které budou zpracovávat velké množství biomasy. Realizace těchto projektů je možné očekávat v nejbližších letech a následně velmi pravděpodobně přijde i nárůst poptávky po energeticky využitelné biomase. Určitou část bude nesporně možné pokrýt energeticky využitelnou biomasou pocházející z lesnictví. Dle odhadů rozvoje využívání biomasy pro energetické účely bude patrně nutné získávat tyto obnovitelné suroviny i cíleným pěstováním. Z energetických plodin jsou nejvíce vyzkoušené a perspektivní rychle rostoucí dřeviny RRD (vybrané klony vrb a topolů a dalších dřevin). V současné době je o jejich pěstování na území České republiky poměrně velký zájem a lze předpokládat velký rozvoj v této oblasti. Příkladem může být pilotní projekt LČR, s. p., který se zabývá pěstováním RRD a mnoho dalších, ještě pokročilejších, projektů.

Biomasa v Lesnické práci

Pro rozvoj problematiky využití dendromasy pro energetické účely je nepochybně zapotřebí komplexní informovanost široké lesnické veřejnosti. Naším cílem bude k takové informovanosti přispět tak, aby se využívání dendromasy pro energetické účely mohlo racionálně rozvíjet. Připravujeme pravidelnou rubriku s články a rozhovory, které se budou věnovat zdrojům biomasy, možnostem zpracovaní a využití, technologiím, technologickým postupům, legislativě, ekonomice, zahraničním zkušenostem, pěstování rychle rostoucích dřevin, environmentálním aspektům využívání biomasy a dalším aktuálním tématům z dané oblasti.

LMDA lesnický a myslivecký digitální archiv

Digitální archiv časopisů

Archiv časopisů Lesnická práce od roku 1922 je nyní k nalezení na adrese: lmda.silvarium.cz

Zpracovaná data lze prohlížet v digitální knihovně prohlížeče Kramerius 5, který je standardem národních knihoven. Data budou postupně doplňována s určitým zpožděním oproti aktuálnímu vydání.

Každý návštěvník může zdarma využívat pro vlastní (nekomerční) potřebu data LMDA pro vyhledávání informací obsažených v digitalizovaných titulech.