Úvod Trendy vo využívaní energie Biomasa

Biomasa

Biomasa je biologický materiál vhodný na energetické využitie, ktorý sa tvorí vo voľnej prírode alebo je vyprodukovaný činnosťou človeka. Biologickým materiálom môže byť napríklad drevo, rastliny, poľnohospodárske zvyšky, exkrementy živočíchov a podobne. Biomasu – naakumulovanú slnečnú energiu – rastliny vďaka fotosyntéze (biochemickej reakcii) premieňajú na organickú hmotu.  Tú môžeme premeniť na rôzne formy energie – elektrickú a tepelnú energiu alebo z nej dokážeme vyrobiť kvapalné palivá pre motorové vozidlá.

Biomasa sa využíva na produkciu tepla, viac ako na výrobu elektriny alebo na výrobu alternatívnych palív v doprave. Využitie biomasy na energetické účely je ale limitované, konkuruje ďalším spôsobom využitia biomasy, napr. v poľnohospodárstve  a krmovinárske účely, zaistenie surovín pre priemyselné účely, uplatneniu okrasnej funkcie biomasy.

Foto: Pavol Široký

Pod pojmom biomasa rozumieme každý nefosílny organický zdroj obsahujúci viazanú chemickú energiu. Čiže je to všetka vodná a suchozemská vegetácia, biomasa v komunálnom, poľnohospodárskom a priemyselnom odpade. Okrem dreva sú zaujímavými zdrojmi biomasy slama, organické odpady, olejnaté rastliny a rastliny s obsahom cukru a škrobu.

Biomasa sa považuje za obnoviteľný zdroj energie, pretože na regeneráciu energeticky využitých zásob je potrebná iba krátka doba. Je však nevyhnutné zabezpečiť, aby nedošlo kvôli energetickému využitiu biomasy k degradácii ekosystémov, poškodeniu národných parkov a chránených oblastí a k ohrozeniu potravinovej bezpečnosti.

V súčastnosti je dominantným zdrojom bioenergie pevná biomasa. Spracovaním biomasy je možné vyrábať teplo, elektrinu, kombinovane teplo aj elektrinu a tiež plynné a tekuté palivá pre dopravu. V poslednej dobe rastie trh s drobným lisovaným drevným odpadom, tzv. peletami a štiepkami, ktoré sa používajú v individuálnych systémoch vykurovania, ale aj vo veľkých kombinovaných systémoch výroby tepla a elektriny.

Zo strany kritikov OZE je často používaný argument, že OZE, vrátane biomasy, nedokážu významne pokrývať energetickú potrebu krajiny. Aká je skutočnosť?

 

Technický potenciál biomasy a jej využívanie. Zdroj: MP SR

 

Podľa Stratégie energetickej bezpečnosti SR do roku 2030, ktorú schválila Vláda SR v roku 2008, má biomasa najväčší technický potenciál zo všetkých OZE. Ten predstavuje až 20 % z hrubej domácej spotreby energie na Slovensku.

Ide predovšetkým o komunálny drevný odpad resp. odpad z drevospracujúceho priemyslu, lesnú a poľnohospodársku biomasu, účelovo pestovanú biomasu na výrobu energie resp. biopalív a bioodpad zo živočíšnej produkcie.

Podľa Akčného plánu využívania biomasy na roky 2008 – 2013, ktorý schválila Vláda SR v roku 2008, sa dokonca priamo uvádza: „Množstvo disponibilnej energie v biomase je porovnateľné s množstvom energie vyrobenej tromi jadrovými reaktormi s inštalovaným elektrickým výkonom 440 MW“, čo je cca 30 % spotreby elektriny Slovenska.

Na Slovensku je celková ročná spotreba všetkej elektriny asi 27 TWh (SEPS, rok 2009).

V EÚ dosiahla v roku 2005 výroba elektriny z biomasy 80,2 TWh (2-krát toľko ako v roku 2002). Najväčší podiel na tejto výrobe mali v roku 2005 Nemecko (16,6 TWh), Veľká Británia a Fínsko.  Primárnou surovinou boli v Nemecku komunálne odpady (40 %), vo Veľkej Británii bioplyn (49 %) a vo Fínsku pevná drevná hmota (96 %).

Zdroj: Európska komisia, Joint Research Centre, Renewable Energy Snapshots 2007

 

Ekologické kritériá pre využitie biomasy

  • Treba zabezpečiť, aby sa suroviny pre biomasové elektrárne v žiadnom prípade nezískavali z národných parkov a CHKO. Surovinu môžeme získavať z už fungujúceho drevospracujúceho priemyslu, hospodárskych lesov a pod.

  • Je neprípustné, aby sa kvôli výstavbe elektrárne na biomasu zvýšila ťažba dreva v slovenských lesoch, ktoré sú už v súčasnosti ťažené viac ako je dlhodobo únosné.

  • Je neprípustné, aby sa kvôli elektrárňam prestala využívať pôda na poľnohospodárske účely a bola tak ohrozená potravinová bezpečnosť. Naopak, je možné sadiť rýchlorastúce dreviny na územiach, ktoré boli v minulosti znečistené, alebo využívané na priemyselné účely, je prípustné sadiť rýchlorastúce dreviny na poľnohospodárskej pôde, pokiaľ tá nie je z ekonomických alebo iných dôvodov inak využívaná, je tiež vhodné používať odpady z poľnohospodárskej produkcie na energetické zhodnotenie a pod.

Výhody biomasy

  • Jednou z najväčších výhod biomasy je jej ľahká a lokálna dostupnosť. Odpadávajú náklady na dovoz zo zahraničia, čím sa znižuje aj konečná cena. Taktiež v mnohých oblastiach Slovenska je možné eliminovať náklady aj na dovoz, využitím lokálne dostupných zdrojov.

  • Možnosti využitia odpadových materiálov z drevospracujúceho priemyslu (piliny, kôra, brúsny prach, odrezky, kusový odpad - ročne sa takto vyprodukuje 1,265 milióna ton odpadovej biomasy8, lesníctva (odpad zo spracovania dreva prerieďovaním lesov a ťažbou, konáre, pne, kôra), poľnohospodárstva (slama, zbytky plodín, odpady z viníc, ovocných sadov, hnojovica...).

  • Výroba energeticky koncentrovanejších materiálov z drevnej odpadovej biomasy: brikety (valce 15 - 25 cm), štiepky (2 – 4-cm kúsky), pelety (granule cca do 1 cm), čím sa využije „bezcenný” odpad.

  • Väčšina druhov biomasy má vyššiu výhrevnosť ako hnedé uhlie. (Zdroj: Obnoviteľné zdroje energie, Fond pre alternatívne energie, Emil Bédi, r. 2001)

  • Len spaľovaním v súčasnosti na Slovensku málo využívanej slamy by sme mohli získať 1,6 mld kWh elektriny a 4,8 mld kWh tepelnej energie, čo sa rovná spotrebe v asi 380 000 domácnostiach.

  • Veľká perspektíva z pohľadu zamestnanosti, rozvoja vidieka a pri prekonávaní krízy v poľnohospodárstve.

    (Zdroj: Obnoviteľné zdroje energie – hudba budúcnosti alebo reálna a potrebná alternatíva? - Výhody a nevýhody ich využitia nielen na Slovensku, o.z. ZA MATKU ZEM, 2009)

 

Nevýhody biomasy

  • Využitie biopalív sa nepovažuje za ekologické za súčasných legislatívnych a trhových podmienok z dôvodu možnosti zneužitia poľnohospodárskych plôch len na energetické účely namiesto potravinárskej výroby kvôli vyšším ekonomickým ziskom.

  • Pestovanie plošne rozsiahlych monokultúr energetických plodín nie je ekologicky prijateľné, ako aj ich mohutné hnojenie priemyselnými hnojivami.

  • Holorubná ťažba je na Slovensku síce zakázaná, ale nadmerná ťažba dreva je reálnou hrozbou pre lesy. Preto je nevyhnutné prijať pravidlá udržateľného využívania biomasy pre energetické účely.

    (Zdroj: Obnoviteľné zdroje energie – hudba budúcnosti alebo reálna a potrebná alternatíva? - Výhody a nevýhody ich využitia nielen na Slovensku, o.z. ZA MATKU ZEM, 2009)

Otázky

  • Čo všetko zahŕňame pod pojem „biomasa“?

  • Koľko percent spotreby energie by mohla v budúcnosti pokryť energia z biomasy?

  • Ako rastie výroba elektriny z biomasy v EÚ?

  • Aké sú výhody, resp. nevýhody biomasy?

 

 

 

Energia v škole

Viete ako efektívne šetriť pri osvetlení? Ako znížiť náklady na vykurovanie a znižovať ekologickú stopu? Aké environmentálne zmeny možno spraviť v PC učebni a mnohé iné? Praktické rady a tipy nájdete v atraktívnom prevedení v sekcii Energia v škole. Rovnako ich môžete použiť aj v rámci praktických cvičení.

Ďalšie informácie

Odborné vyučovanie

Hľadáte zaujímavé aktivity na svoje vyučovanie? Animácie o rôznych energetických zariadeniach a princípoch ich fungovania? V sekcii Odborné vyučovanie sú pre vás pripravené kapitoly o energii, jej výrobe a spotrebe, moderných technológiách, poradenstve ako aj základoch energetického zhodnocovania budov.

Ďalšie informácie

Odborný výcvik

Odborný výcvik je kľúčovým pilierom odborného vzdelávania. Žiak má využívať získané teoretické vedomosti zo všetkých odborných predmetov a nadobudnúť praktické zručnosti pre výkon remesla. V tejto sekcii nájdete Praktické cvičenia na prácu v dielňach s technickými zariadeniami, strojmi a prístrojmi.


Ďalšie informácie