Nedělní komentář - Spalování obilí v malých zdrojích - anarchie nebo reálná alternativa?

Prakticky všechny naše firmy, zabývající se výrobou automatických kotlů na spalováním biomasy, se s různou intenzitou věnovaly, či se stále věnují úpravě svých kotlů na spalování obilí (především na základě zahraničních zakázek). Ale hovořit o tom veřejně "není vhodné", neboť reakce veřejnosti je nesmlouvavá. U té laické je jednoduše nemorální spalovat zrní, když na Zemi denně umírají miliony lidí hlady. Ti seznalejší mají obilí (např. triticale, ozimou pšenici, ...) do seznamu energetických bylin zařazeno, ale tímto konstatováním jejich zájem prakticky končí a obrací se k "revolučnějším" plodinám. Argumentují především relativně nízkou energetickou výtěžností obilí z hektaru oproti speciálním energetickým plodinám, nízkou teplotou tavení popelovin - což způsobuje značné problémy při samotném spalování - a také vyšší emisní zátěží při spalování. Myslím, že je čas s těmito dogmaty začít otevřeně polemizovat a přenést problematiku energetického zhodnocování obilí z "ilegality" na pole rozumné diskuze.

S "etickou" stránkou věci se před většinou lidí vyrovnává velice těžko, i když argumenty jsou pádné a mají logiku. Bohaté světové země již dávno zjistily, že přímý subvencovaný vývoz potravinových přebytků (snad jen s výjimkou překonávání krizí v případě živelných pohrom) do hladovějících zemí má dlouhodobě opačný účinek, než se předpokládalo. Pokud v těchto zemích totiž do té doby existovala jistá úroveň samozásobování, pak dlouhodobá přímá potravinová pomoc i to málo zlikvidovala a přivedla rozvojové země z přechodné závislosti na závislost trvalou (a prakticky stoprocentní). Zjednodušeně řečeno, než subvencovat domácí farmáře a vytvářet nadprodukci na potravinovou pomoc rozvojovým zemím, pak raději subvencovat farmáře "rozvojové", čímž je možná naučíme, že časem žádnou potravinovou pomoc zvenčí potřebovat nebudou.

Ale co tedy s přebytky? S rozšířením EU výrazně naroste problém s nadprodukcí základních potravin. I u nás bude významná část zemědělské půdy vyřazena z "potravinářské" produkce. Její uvedení do klidu může mít výrazný vliv na zaměstnanost a životní úroveň na venkově. S rostoucím nedostatkem fosilních paliv a tedy i jejich cenou (která je stále více nestabilní a závislá na celkové politické situaci ve světě - viz. současná "Saddámova" krize), narůstá tlak na využívání domácích, a to především obnovitelných, energetických zdrojů. A právě pěstování energetických plodin na odstavených (dříve potravinových) zemědělských plochách je proto v současnosti v popředí zájmu. U nás jsou mediálně, ale také co se praktických zkoušek týče, preferovány především rychle rostoucí dřeviny a byliny (v poslední době zejména krmný šťovík po svém prvošlechtiteli zvaný Uteuša). Ale v zemích EU se však stále větší pozornost věnuje i masovějšímu využívání energetických obilovin. Spíše než etickému problému se zde věnují problematice kontroly, zda obilí vypěstované jako energetické (a tedy i dotované) je jako takové i "využito" nebo zda není načerno výhodně prodáno coby potravinářské. Jejich zájem pramení z mnoha neoddiskutovatelných výhod:

• prakticky okamžitý přechod z pěstování potravinářského obilí na obilí energetické (např. jen samotné založení plantáže na rychle rostoucí dřeviny je dosti finančně náročné)
• není nutný nákup speciální mechanizace, tedy zdvojení stávající mechanizace i odstavných a garážovacích ploch, budování nových technologických uzlů na zpracování a uložení suroviny či nákladů na celkovou logistiku, "rekvalifikaci" zaměstnanců, jak to velká část speciálních energetických plodin vyžaduje
• půda je v "pohotovostním" stavu - tedy kdykoliv připravena přejít na výhodnější plodiny neomezené kvótami, či v případě změny kvót stávajících okamžitě přejít na pěstování obilí potravinářského (což je i z národohospodářského hlediska zajímavé) - pěstováním speciálních víceletých plodin je využití vyhrazených zemědělských ploch dáno na mnoho let dopředu
• běžnou technologii zpracování obilí lze zjednodušit (zlevnit) - energetické obilí není tak náročné na agrotechnické lhůty (prostě se sklidí, až na něj dojde řada), z vlastní zkušenosti vím, že se daleko lépe spaluje "netříděné" zrno (odborníci nechť mi prominou ten výraz) - tedy i s plevami a plevelem - není v tomto případě tak podstatná vlhkost zrna
• farmář produkující energetické obilí bude jistě mít i kotelnu na jeho spalování (ostatně tak tomu v současnosti v EU je, neboť nyní je povoleno pěstování energetického obilí jen pro vlastní potřebu) a tedy může tam spálit i tu část potravinářského obilí, které se letos zrovna nevyvedlo (např. napadení mikotoxiny) a za jehož likvidaci by musel ještě platit - navíc sousedovi může takovéto obilí za úplatu také spálit
• určitě nezanedbatelný, ale v současnosti překvapivě opomíjený (alespoň žádné solidní diskuze jsem ještě nezaznamenal) je vliv pěstování energetických plodin na životní prostředí - okolní "domácí" faunu a flóru; u obilovin je to problém dlouhodobě otestovaný, ale jak bude na masivní pěstování několikametrových topolů, šťovíků apod. reagovat např. místní zvěř (polní i lesní), se lze prozatím jen dohadovat

Výše uvedené argumenty jen zkratkovitě naznačují, že energetická výtěžnost z hektaru ještě nic nevypovídá o celkových nákladech na "vydobytý" GJ z jednotlivých plodin.

Specifikum samotného procesu spalování obilí vyplývá z jeho elementární analýzy. Ve srovnání s dřevem je zde nepopiratelný, podstatně vyšší podíl minerálů (orientační hodnoty v g/kg paliva viz. tab. 1).

	N	K	S	Cl	Na
ZRNO	12	7	2	1,9	0,4
DŘEVO	1,4	0,7	0,4	0,1	0,04

Tabulka 1

Podstatně vyšší hodnoty obsahu minerálů u zrna ovlivňují výrazně hodnoty teploty tavitelnosti jeho popelovin. Ty se pohybují v hodnotách nižších řádově o 250 - 600°C než je tomu u dřeva. Orientační hodnoty teplot jednotlivých fází "tavení" popelovin (T₁- teplota spékání, T₂ - teplota počátku deformace, T₃ - teplota tavení, T₄ - teplota tečení) udává graf.

Použijeme-li samozřejmě k tepelné konverzi obilí stejnou technologii, jako pro spalování dřevní štěpky či dřevních peletek, brzy se objeví výrazný problém s doslova zataveným topeništěm (přímo zaglazurovaným). Ostatně tak tomu doposud bylo, proto ono všeobecně zažité suché konstatování, že obilí je pro své termické vlastnosti pro spalování nevhodné.

Pokud však specifika spalování zrní zohledníme v konstrukci hořáku - je potřeba přehodnotit tok paliva, přerozdělení spalovacího vzduchu a usměrnění toku popelovin - dá se i ono spalovat velice elegantně. Takovéto topeniště je pak bez jakýchkoliv úprav použitelné i pro ostatní biomasu. Dobrým nastavením topeniště získáme emise srovnatelné se spalováním dřevní hmoty. Přibližně dvojnásobné emise NO_X jsou dány množstvím palivového dusíku, ale u malých zdrojů nejsou tak významné (např. EN 303-5 pro kotle do výkonů 300 kW tyto emise vůbec neřeší). A vyšlechtěním nízkoproteinových odrůd obilí by se i tento problém dal radikálně řešit.

Pan Löfgren (vpravo) v laboratoři ÄFAB

To, že se úpravě stávajících technologií na dřevní biomasu v zahraničí již intenzívně věnují, potvrdila nedávná návštěva vedení firmy BENEKOVterm ve Švédsku. Pod vedením pana Löfgrena se zde např. významná "biomasová" instituce ÄFAB věnuje testování stávajících hořáků na peletky na spalování nových "alternativních" paliv - zrní, kukuřice, či drcených olivových pecek, neboť poptávka po těchto palivech zejména v severských zemích (ale nejen tam) významně vzrostla. Na webových stránkách této organizace (www.afabinfo.com) se stále častěji objevují i výsledky těchto testů, které jsou rozhodně velice zajímavé.

A každá významnější výstava z oboru v tomto regionu se již bez zařízení na spalování obilí neobejde. Ale například i na letošním veletrhu v sousedním rakouském Welsu se několik takovýchto kotlů objevilo (např. renomovaná firma BAXI zde představila novou úpravu svého kotle MULTI-HEAT i na spalování obilí).

Závěrem bych chtěl zdůraznit, že cílem tohoto povídání nebylo poukázat na energetické obilí jako na jedinou správnou cestu při rozšiřování biopaliv. Spíše naopak, upozornit na to, že zejména pro malé zdroje je to cesta rozhodně konkurenceschopná, ale na rozdíl od např. již zmíněného krmného šťovíku neprávem opomíjená.

Ing. Zdeněk Lyčka