Jít na vyhledávání

Výklad

Výklad

 

Biomasa a její energetický potenciál

Rostlinná biomasa má velký energetický potenciál a tvoří významný energetický zdroj (Zdroj: © Gerhard Seybert / stock.adobe.com)

Rostlinná biomasa má velký energetický potenciál a tvoří významný energetický zdroj

Biomasa je organický nefosilní zdroj obsahující vázanou chemickou energii. Kromě rostlinného materiálu patří do biomasy i odpady živočišní výroby a organické složky komunálních a průmyslových odpadů. Biomasa je považována za významný obnovitelný zdroj energie s minimálním vlivem na tvorbu skleníkových plynů. Perspektivní je nejen výroba elektřiny v elektrárnách spalujících biomasu, no i její využití v kogeneračních jednotkách a při výrobě alternativních biopaliv.

Celá Země tvoří jednu obrovskou továrnu, ve které se mění sluneční záření na chemickou energii, uloženou v živých částech rostlin. Kontinuálně tak vzniká bohatý obnovitelný zdroj energie – biomasa. Množství biomasy, které vznikne fotosyntézou na Zemi za 1 rok, je odhadováno na 100 miliard tun, co představuje asi pětinásobek současné roční světové spotřeby energie.

Zdroj dat:
Curbing Global Warming by Increasing the Economic Value of Forests, Biomass Energy. (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology – AIST)

Zušlechtění dřevní biomasy do formy pelet pro automatické kotle (Zdroj: © UMB-O / stock.adobe.com)

Zušlechtění dřevní biomasy do formy pelet pro automatické kotle

Přímo spalitelná biomasa

Spalování biomasy je nejstarší způsob získávání energie. Využití dřeva, jako paliva pro spálení v ohništi, sahá skoro do počátků civilizace a přetrvává až dodnes, i když dnes se spaluje v moderních energetických zařízeních. Ještě výhodnější než spalování je z hlediska termodynamiky přeměna biomasy na ušlechtilejší paliva například zplyňováním a jejich využití v zařízeních, vyrábějících elektřinu a teplo.

Zásoba biomasy ve formě slámových balíků na poli (Zdroj: © Kletr / stock.adobe.com)

Zásoba biomasy ve formě slámových balíků na poli

K hlavním zdrojům spalitelné biomasy patří především odpady lesního hospodářství a dřevozpracujícího průmyslu, zemědělské rostlinné odpady, ale taky speciálně pěstované rostliny určené k energetickému využití. Při těžbě dřeva tvoří odpady přibližně 30 % dřevní hmoty. Jsou to zejména větve a vrcholy stromů, pařezy a kořeny. V dřevozpracujícím průmyslu tvoří odpady dřevní odřezky, piliny a hobliny. V zemědělství jsou to především obilní a řepková sláma, v menší míře i jinak nepoužitelné zrní.

Doprava spalitelné biomasy od zdroje do elektrárny tvoří nezanedbatelnou položku v nákladech na výrobu elektřiny (Zdroj: © Amarinj / stock.adobe.com)

Doprava spalitelné biomasy od zdroje do elektrárny tvoří nezanedbatelnou položku v nákladech na výrobu elektřiny

Úprava a spalování biomasy

Mezi nejpoužívanější druhy tuhých paliv z biomasy patří dřevo ve formě polen, lisované pelety a brikety, sláma a sekaná dřevní štěpka. Pokud je původní tuhá biomasa ve vhodné formě pro transport a následné použití (např. polena), může být přímo využita jako palivo do speciálních kotlů. V případě nevhodné formy (např. lesní odpady, odpady dřevozpracujícího průmyslu, sláma) musí být pevná biomasa před použitím zušlechtěna. Nejčastějším způsobem úpravy je cílené drcení (štěpkování) dřevní hmoty nebo lisování rozmělněného materiálu do formy pelet a briket, které jsou více vhodné jak pro transport, tak i pro manipulaci. Často také vzniká potřeba biomasu před spalováním dosušovat.

Manipulace s dřevní štěpkou v zásobním boxu elektrárny spalující biomasu (Zdroj: © Konstantin Romanov / stock.adobe.com)

Manipulace s dřevní štěpkou v zásobním boxu elektrárny spalující biomasu

Biomasa se spaluje v upravených kotlích tepelných elektráren. Při tom vzniklá tepelná energie, která je následně využita na výrobu elektrické energie v parním cyklu, nebo je dodávána odběratelům ve formě tepla. Značného rozšíření v poslední době doznali i kotle klasických fosilních elektráren upravené na společné spalování uhlí a biomasy. Výsledkem společného spalování je menší spotřeba fosilních paliv i menší množství znečišťujících látek v ovzduší při zachování stávajícího výkonu elektrárny.

V elektrárně Hodonín je od 31. prosince 2009 jeden z bloků elektrárny určen výhradně ke spalování čisté biomasy. Zařízení disponuje elektrickým výkonem až 30 MW a denně si vyžádá 1 200 tun biomasy. Vytvoření postačující rezervy nutné k pokrytí víkendového provozu vyžaduje dodávku cca 1 600 tun biomasy každý všední den.

Dopad spalování na životní prostředí

Při spalování biomasy se uvolňuje do ovzduší oxid uhličitý, který rostlina během svého růstu z ovzduší přijala (Zdroj: © tchara / stock.adobe.com)

Při spalování biomasy se uvolňuje do ovzduší oxid uhličitý, který rostlina během svého růstu z ovzduší přijala

V biomase je chemicky uskladněna sluneční energie, kterou rostliny prostřednictvím fotosyntézy proměnili na organickou hmotu. V procesu spalování se tato energie opětovně uvolňuje – atomy kyslíku se slučují s atomy uhlíku uloženými v biopalivech, za vzniku oxidu uhličitého a vody. Předností paliva z tuhé biomasy je poměrně nízký obsah popelovin (kolem 1 %) a podstatně nižší obsah síry než mají fosilní paliva (max. 0,05 %).

Na rozdíl od fosilních paliv se biomasa považuje za CO2 neutrální, protože se při jejím spalování uvolní do ovzduší jen takové množství CO2, jaké rostlina během svého růstu z ovzduší přijala. Při nahrazení části fosilních paliv biopalivy by mohla tato skutečnost přispět ke snížení produkce skleníkových plynů. Biomasa má proti fosilním palivům výhodu i v omezení emisí síry.

Vrátit se nahoru
detail