ENERGIE ZE DŘEVA - PŘÍNOS GLOBÁLNÍ EKOLOGII I.

Alois Švenda

Současná doba přináší výrazné změny v pohledu na energetické využívání dříví. V 60. letech uplynulého století vrcholila poválečná etapa, spojovaná s domnělými přetěžbami v LH ČR, kdy se hledaly možnosti průmyslového zužitkování dříví až do nejmenších dimenzí nehroubí a kdy jeho spalování bylo považováno za nežádoucí. Dnes žijeme v době, kdy dřevo, chápané nejen jako technická surovina, ale také jako obnovitelný zdroj energie, sehrává, byť dílčí, ale významnou roli při řešení globálně ekologického problému lidstva, jímž je stabilizace oběhu uhlíku v přírodě - odvrácení hrozby klimatického efektu skleníkových plynů. Energie ze dřeva otevírá možnost přispět k efektivnímu řešení nadprodukce dřeva a přebytku zemědělské půdy, deklarovaných nejen u nás, ale i v jiných zemích Evropy.

Produkce a spotřeba energie se obecně v průběhu 20. století několikanásobně zvýšila. Nic nenasvědčuje tomu, že energetické požadavky rozvinutých zemí, přes všechna úsporná opatření, budou klesat, přičemž nároky rozvojových zemí se teprve očekávají.

Naprostá většina produkce energie se kryje těžbou a zužitkováním pevných, kapalných a plynných paliv z fosilních přírodních zdrojů, z čehož plynou následující skutečnosti:

- Život lidstva je v této chvíli závislý na neobnovitelných zásobách přírodních fosilních paliv, jejichž výše je omezená. Jejich vyčerpání je spojeno s osudem několika příštích generací. S vyčerpáním zásob hnědého uhlí, hlavního fosilního zdroje energie v ČR, se počítá ještě do poloviny nastupujícího století.

- Rozmístění světových zásob fosilních paliv je nerovnoměrné, z čehož plyne prohlubující se závislost mnoha zemí na dálkovém, velmi zranitelném transportu energie s komplikovanými hospodářsko-politickými i vojensko-strategickými vztahy.

- Se spalováním fosilních paliv je spojen nebezpečný nárůst ekologické zátěže životního prostředí. Jde zejména o nezvratnou emisi skleníkových plynů (CO2) s globálními účinky a ostatních škodlivin (SO2), dosahujících v některých lokalitách kritického stavu.

Uvedené skutečnosti vedou ve svých důsledcích k ohrožení samé existence lidstva. Nic na tom nezmění přezíravé postoje některých politiků a politických formací.

OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE

Za této situace nabývá celosvětového významu úsilí, zaměřené na hledání a využívání ekologicky čistých a obnovitelných zdrojů energie (OZE), zahrnujících široký sortiment přírodních zdrojů, které mají společný základ v opakovaně probíhajícím působení a akumulaci sluneční energie. Patří sem zejména veškerá biomasa, energie větrná, vodní, solární, fotovoltaická, geotermální a ostatní (energie pohybu oceánů a p.). Význam, dostupnost a ekonomická efektivnost jednotlivých zdrojů je různá. Mediálně přitažlivější a v popularizačním tisku upřednostňované jsou technicky zajímavější typy OZE jako větrné elektrárny, solární a fotovoltaické články apod., které jsou sice intenzivně rozvíjeny, ale v blízké budoucnosti nesehrají, zejména v našich zeměpisných podmínkách, rozhodující roli.

Mezinárodní organizace (OSN, EU) zahrnuly využití OZE mezi své prioritní zájmy, jako součást politiky udržitelného rozvoje energetiky. Vytyčují konkrétní cíle, získávají pro ně a k jejich naplňování smluvně zavazují členské státy, vytvářejí systémy nadnárodních stimulů a podpůrných programů. Pokrokové země, které si uvědomují svůj díl spoluzodpovědnosti za další osudy životního prostředí lidstva, zahrnují OZE do své energetické politiky, včetně konkretizace cílů a vlastních podpůrných opatření. Pro ČR jsou v tomto směru z politicko-hospodářských důvodů důležité zejména aktivity EU.

Tabulka uvádí hlavní druhy OZE a zároveň kvantifikuje výchozí (1995) a předpokládanou spotřebu obnovitelných energií v rámci EU v roce 2010 a odráží jejich dostupnost a ekonomický význam. Vyplývá z ní, že z kvantitativního hlediska hraje v bilanci OZE rozhodující roli biomasa (45 Mtoe = 60 % v roce 1995 a 135 Mtoe = 74 % v roce 2010). 

Biomasou se tu rozumí hmoty organického původu, vytvářené rostlinami a živočichy na Zemi v důsledku využívání a akumulace sluneční energie na základě pochodů fotosyntézy zelených rostlin, jejichž podstatou je vazba uhlíku do nesčetného množství organických sloučenin hlavně s vodíkem a kyslíkem a řadou dalších prvků, obsažených v biomase v malém množství. Do biomasy se z energetického hlediska počítají rostliny, živočichové a jejich části a výrobky z těchto zdrojů, jako je buničina, papír, textilie, dřevní odpad, biologický domovní odpad, ale i odpadní látky živočišné produkce.

Dřevo (dendromasa) patří z energetického pohledu do kategorie biomasy zemědělské a lesnické produkce, kde hraje z hlediska množství a dostupnosti rozhodující roli. Současně roste také úloha zemědělské energetické biomasy (energetické plodiny, zemědělské zbytky - sláma obilovin a řepky, bioplyn z odpadu živočišné produkce, energetické plantáže lesních dřevin a energetických rostlin na zemědělských půdách ap.).

V uvedených souvislostech se energetické využití dřeva dostalo v posledních letech, v novém kvalitativním pojetí, do popředí zájmu lesnicky, průmyslově a ekonomicky vyspělých zemí světa. Spalování dřeva již není chápáno jako relikt historie nebo jako okrajový problém, spojovaný jen s dřevním odpadem v lesním hospodářství a dřevozpracujícím průmyslu, a má spolu se zemědělskou biomasou rozhodnout o tom, zda cílů, které si EU ve využívání OZE vytyčuje, bude dosaženo.

PŘÍNOSY ENERGIE Z BIOMASY

Hlavní přínosy, které energie z biomasy přináší, se charakterizují takto:

- Snížení emisí skleníkových plynů - uzavřený koloběh uhlíku.

- Spalováním fosilních paliv se nezvratně zvyšuje podíl CO2 v atmosféře. Spalováním biomasy se do atmosféry vrací jen ten CO2, který byl dříve z atmosféry fotosyntézou odčerpán.

- Snížení emisí ostatních škodlivin (SO2, NOx a jiné).

Obsah síry ve dřevě se udává ve výši 0-0,05 %, což v horším případě představuje 1/60 - 1/100 obsahu síry v hnědém uhlí (podle jeho kvality).

- Využití vlastních energetických surovin přímo v regionech, bez dálkového transportu energie - uzavřený okruh tvorby a užití surovin v regionu.

- Snížení závislosti na zranitelném importu energie, zvýšení bezpečnosti dodávek energie a snížení hospodářsko politické závislosti státu.

- Řešení problémů regionální politiky v souladu s programem EU:

- vstup investic do regionů,

- vytváření nových pracovních míst,

- vytvoření konkurenčního prostředí na trhu s energií, zejména vůči monopolu dodavatelů elektřiny a zemního plynu.

PODÍL OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ NA SPOTŘEBĚ ENERGIE

Podíl OZE na celkové vnitrozemské spotřebě energie všech států EU činil v roce 1995 5,44 % (část připadající na biomasu 3,3 %) a představuje 74,3 Mtoe z celkové hrubé vnitrozemské spotřeby o objemu 1366 Mtoe. Pro časový horizont 2010 byl přijat cíl zdvojnásobení podílu OZE na 12 %, tj. zvýšení na 182 Mtoe, když celková hrubá vnitrozemská spotřeba se má zvýšit o 16 % na 1583 Mtoe. Hlavní tíhu zvýšení podílu OZE nese biomasa, u níž má dojít k trojnásobnému zvýšení produkce ze současných 44,8 Mtoe na 135 Mtoe a dosáhnout 74% podílu na všech OZE.

Předpokládaný nárůst 90 Mtoe z biomasy do r. 2010 se člení takto:

- Bioplyn (odpad živočišné výroby, kaly, skládky) - 15 Mtoe

- Zemědělské a lesnické zbytky (nevyužité, nadbytečné a recyklační dřevo, sláma) - 30 Mtoe

- tekutá paliva - 18 Mtoe

- energetické plantáže na zemědělské půdě 27 Mtoe

Tento úkol EU se považuje za ambiciózní, ale realistický. Optimizmus se opírá o poznatky zemí, které mají největší realizovaný podíl OZE na vlastní energetické bilanci a již v roce 1995 dosáhly dvojnásobku cíle EU pro rok 2010 (Švédsko 25,4 %, Rakousko 24,3 % a Finsko 21,3 %).

Při rozvoji využívání OZE v ČR je proto účelné věnovat soustředěnou pozornost poznatkům a dosahované skutečnosti sousedního, z mnoha hledisek blízkého Rakouska, které se dostalo během posledních 10 - 15 let v tomto směru na přední místo v Evropě. Informace z roku 1997 uvádějí již 27% podíl OZE na celkové spotřebě energie v zemi. Částka připadající na biomasu činila celkem 12 % a v tom biomasa na bázi dřeva 11 % (2,85 Mtoe). Rovněž informace z Finska svědčí o významném posunu. V roce 1998 činil podíl OZE na celkové spotřebě energie již 30 %, z toho podíl dřeva (zbytkové dřevo z LH, recyklační dřevo a odpad průmyslu celulózy) činil 19 % (5,85 Mtoe).

VYUŽITÍ OZE V ČR

Energetické využití OZE v ČR je v počátečním stadiu. Jejich podíl na celkové spotřebě primárních zdrojů energie dnes činí cca 1,5 %. Z toho podíl palivového dřeva z lesní prvovýroby činí 1/3 a týká se převážně tradičního rovnaného palivového dřeva se zastaralými způsoby jeho těžby i spalování a relativně malého množství štěpek.

Snaha o řešení ekologicko-energetických problémů životního prostředí v ČR je spojena především s přijetím a ratifikací příslušných mezinárodních dohod a s přípravou na vstup do EU, z čehož vyplývají konkrétní závazky a úkoly. Jejich plnění je zahrnuto v cyklicky upřesňovaném Státním programu úspor energie a využití OZE. Využití OZE je součástí Energetické politiky schválené vládou ČR 12. 1. 2000, z níž vyplývá, že podíl všech OZE se má zvýšit z 1,5 % na cca 3 až 6 % do roku 2010 a na cca 4 až 8 % k roku 2020. Z těchto údajů je zřejmá určitá opatrnost a skepse, kontrastující se známými záměry a realizovanými postupy sousedních zemí. Ke splnění cílů naší energetické politiky postačí v průběhu příštích 20 let dosáhnout i jen cca 4% podílu všech OZE, když sousední Rakousko s obdobnými přírodními a hospodářskými podmínkami se již dnes blíží 30 %.

Praktické kroky zaměřené na energetické využívání biomasy jsou v ČR, ve srovnání s Finskem, Švédskem a dnes již i s Rakouskem a Německem, velmi malé. Je patrné úsilí a podpora ze strany MŽP, ČEA jako orgán MPO otevírá určitý prostor pro finanční podporu, existují iniciativy některých neziskových nevládních organizací (kupř. CZ - Biom) či poradenské organizace pro využívání různých forem OZE. Převažuje však zatím orientace na zemědělskou biomasu. Výraznější lesnické cílevědomé snahy nejsou příliš patrné. Sekce LH zůstává v rámci MZe za aktivitami sekce zemědělství, kde je zřejmé úsilí o kontinuální výzkumný program s mezinárodními vazbami a s poradenskou a propagační činností. Přitom LH disponuje větším a již existujícím potenciálem energie. Aktivitu hlavních představitelů vlastníků lesa, u kterých se předpokládá zájem na odbytu své vlastní produkce a u obhospodařovatelů lesa, lze označit zatím jako zdrženlivou.

Určitý zájem a iniciativu projevují potenciální uživatelé tepla z biomasy, zastoupení obecními zastupitelstvy obcí venkovských regionů, hlavně tam, kde končí ekonomický zájem plynárenského monopolu nebo kde pracují prozíraví zastupitelé. Tento zájem je patrný hlavně v česko-rakouském příhraničí, kde působí rakouské vzory. I u nás se už objevují první příklady obecních biotepláren s dálkovým rozvodem tepla, spalujících zemědělské a lesní zbytky (sláma, lesní štěpka).

Iniciativa je patrná v oblasti průmyslové výroby. Jsou to výrobci moderních speciálních teplovodních kotlů pro spalování tradičního kusového palivového dřeva na úrovni rodinných domků. Jsou to i výrobci teplovodních kotlů pro obecní bioteplárny vyšších výkonových kategorií, schopní zabezpečit finální a komplexní investiční dodávku obecní bioteplárny, včetně rozvodu tepla, na bázi české a tím i výrazně levnější technologie.

Malé aktivity ČR v orientaci na OZE využívají Rakušané dokonce ve svém politickém tlaku proti jaderné energetice v ČR a tvrdí, že česká vláda kvůli jadernému programu záměrně nepřeje rozvoji OZE, který je jednou z podmínek přijetí do EU. I když jde jen o účelovou argumentaci, nelze nevidět její racionální oporu v rakouských zkušenostech a také v postojích některých našich specialistů. Ještě před nedávnem přední ekologický poradce MPO dával např. “malá energetická zařízení s omezenou lokální působností” posměšně a nekvalifikovaně do souvislosti s “humornými zkušenostmi z čínské kulturní revoluce, kdy se v té zemi hromadně zaváděly minipece”. Přitom v Rakousku již v roce 1998 pracovalo 364 biotepláren lokálního významu na bázi dřevní biomasy s celkovou výkonovou kapacitou rovnající se téměř polovině JE Dukovany.

ENERGETICKÁ POLITIKA ČR A MOŽNOSTI LH

Je objektivní skutečností, že OZE nemohou být v nejbližší době v ČR rozhodujícím zdrojem energie a že těžiště energetické politiky leží dnes ještě v oblasti fosilních paliv a perspektivně v rozvoji jaderné energetiky. Tato realita nás však neopravňuje k jednostranným úvahám o výstavbě dalších jaderných elektráren v ČR a k přezírání již existujícího potenciálu OZE. Cíle naší energetické politiky ve využití OZE zdaleka neodpovídají reálným možnostem našeho LH a zemědělství přispět k řešení globálně ekologických problémů. Možnosti, které v tomto směru nabízí již dnes nadprodukce dřevní hmoty a nadbytek zemědělské půdy, by nemusely být v nejbližší době zcela využity. Naproti tomu nutné a aktuální řešení problémů nadprodukce dřevní hmoty a nadbytku zemědělské půdy si vyžádá úsilí a náklady ze společenských zdrojů na jiných místech státní lesnické a zemědělské politiky (dotace výchovy porostů bez využití dřeva, dotace “ekologické údržby” nevyužívaných zemědělských půd), v obou případech bez možných zpětných ekonomických přínosů.

Adresa autora:
Ing. Alois Švenda, CSc.
679 05, Křtiny 204

Další části příspěvku “Energie ze dřeva - technika a technologie” a “Energie ze dřeva - otevřený podnikatelský prostor” najdete v následujících číslech LP.