Možné zdroje energetické biomasy v ČR (II)

Energetické rostliny - byliny

Výběr druhů energetických rostlin byl vypracován na základě jejich testování v pokusných podmínkách. Seznam je uveden v příloze dotačního programu (1.U MZe v r. 2005) podle kterého mohou pěstitelé žádat o spec. podporu v částce 2000 Kč/ha. Tato podpora byla již také schválená pro r. 2006. Jedná se o následující rostliny:

Seznam energetických bylin pro dotace MZe v r. 2005, 2006
Jednoleté až dvouleté:
laskavec	Amaranthus
konopí seté	Cannabis sativa
světlice barvířská - saflor	Carthamus tinctorius
sléz přeslenitý (krmný)	Malva verticillata
komonice bílá (jednoletá a dvouletá)	Melilotus alba
pupalka dvouletá	Oenothera biennis
hořčice sareptská	Brasica juncea
Víceleté a vytrvalé (dvouděložné)
mužák prorostlý	Silphium perfoliatum
jestřabina východní	Galega orientalis
topinambur	Helianthus tuberosus
čičorka pestrá	Coronilla varia
šťovík krmný	Rumex tianshanicus x Rumex patientia
sléz vytrvalý	Kitaibelia
oman pravý	Inula helenium
bělotrn kulatohlavý	Echinops sphaerocephalus
Energetické trávy
sveřep bezbranný	Bromus inermis
sveřep horský (samužníkovitý)	Bromus cartharticus
psineček veliký	Agrostis gigantea
lesknice (chrastice) rákosovitá	Phalaris arundinacea
kostřava rákosovitá	Festuca arundinacea
ovsík vyvýšený	Arrehenatherum elatius
ozdobnice čínská (sloní tráva)	Miscanthus sinensis

Uvedené druhy rostlin jsou potenciálně vhodné pro energetické účely, ale ne všechny jsou v současné době již odzkoušeny v takové míře, aby mohla být pro jejich pěstování vypracována závazná agrotechnika. Ta bude známá, až budou jednotlivé rostliny odzkoušeny při pěstování v provozních podmínkách. Výsledky z pokusných parcel se totiž mohou značně lišit od výsledků získaných v "tvrdém" provozu. Příčinou je zpravidla přepečlivé ošetřování pokusných porostů a ruční sklizeň, která tak bývá zcela beze ztrát. V provozních podmínkách se mnohdy nepodaří zajistit jednotlivé pěstitelské zásahy včas, nebo kvalitně a také při sklizni mohou být někdy i značné ztráty. Proto bývají výnosy z provozních ploch někdy významně nižší, než z pokusů. Tyto výnosové rozdíly mezi pokusy a provozem byly mnohdy příčinou nedorozumění i zklamání. Je proto nutné vždy uvádět způsob pěstování jednotlivých rostlin, aby si zájemce mohl zodpovědně posoudit své představy o výnosech a pak i návaznou ekonomiku svého podnikatelského záměru.

V současné době je proto pro zemědělce nejdůležitější ověření způsobu pěstování jednotlivých energetických rostlin v provozních podmínkách a následně vypracování jejich pěstitelských postupů.

Krmný šťovík Uteuša - Rumex OK 2

Z uvedených energetických rostlin je dosud nejvíce propracován způsob pěstování krmného - energetického šťovíku Rumex OK 2. V současné době bylo již oseto v ČR celkem asi 1200 ha, což je zatím největší plocha ze všech rostlin pěstovaných pro energetické účely. Krmný šťovík Uteuša - Rumex OK 2 je kříženec šťovíku zahradního a tjanšanského, vyšlechtěného na Ukrajině. Má řadu výhod, zejména jeho vytrvalost, která je až 10letá. Významná výhoda spočívá také v tom, že vytváří mohutný kořenový systém, který proniká hluboko do spodních vrstev ornice, provzdušňuje ji a po následném odumírání kořenové hmoty tak dodává do půdy organické látky, tj. zdroj humusu. Tím půdu zúrodňuje a to i ve spodních vrstvách, což je zvláště důležité. Další výhodou je jeho protierozní působení. Obrůstá velmi brzy na jaře, rychle se zapojí a vytváří tak kompaktní porost, který spolehlivě fixuje ornici na svém stanovišti. Porost Rumexu OK 2 je po celý rok pod plnou vegetací plně zapojen, takže ani v podzimním období nehrozí žádné smyvy ornice. Tento druh energetické plodiny je proto podstatně vhodnější plodinou (též kvalitní pícninou), než např. tradiční kukuřice, která bývá velmi často vystavena erozi půdy. Ta bývá v období květnových či červnových přívalových dešťů ještě nedostatečně vzrostlá, takže její slabý porost nedokáže ornici fixovat, ta se pak splavuje a na poli se vytváří erozní rýhy. Jsou bohužel běžně známé případy, kdy smytá ornice zaplaví sousední polní kultury, cesty a někdy i domy.

Přesto, že je ale pěstování Rumexu OK 2 zatím jednou z nejdéle pěstovaných energetických rostlin v provozních podmínkách, je třeba stále ještě jeho pěstitelkou technologii doplňovat a upřesňovat. Cílem dalšího zdokonalování agrotechnických zásad je získat spolehlivě výnosy suché hmoty alespoň 8 (až 10) t/ha. K tomu lze využít některé nové poznatky, získané zejména v posledním roce, které budou poskytovány všem pěstitelům této perspektivní energetické plodiny, kteří se do tohoto programu zapojí. Podrobnou metodiku pěstování obdrží každý pěstitel současně s osivem, které je pro ČR zajištěno již v dostatečném množství.

Biomasa šťovíku byla hodnocena též z hlediska kvality paliva. Laboratorní testy zajištěné v Běchovicích v Ústavu pro využití paliv prokázaly, že jsou v podstatě všechny parametry přibližně shodné s dřevní biomasou, včetně vysoké teploty tavitelnosti popelů (na rozdíl např. od slámy). Odpovídající výhřevnost a emisní hodnoty byly zjištěny i v několika typech provozních kotlů, jako např. v kotlích Verner ve Žluticích a v Bouzově.

Spalovací zkoušky zajistila firma Shiestel dokonce i v rakouském Dobrsbergu, v kotli Kohlbach o výkonu 2,5 MW. Bylo zjištěno, že šťovíková sláma se v tomto kotli spaluje bez problémů, obdobně jako sláma obilní. Podobné výsledky byly získány při spalování šťovíkové řezanky ve firmě Iromez Pelhřimov, v kotli o výkonu 6 MW. Zde bylo spáleno celkem 28 tun šťovíkové biomasy. Během celé doby spalování nebyly pozorovány žádné změny oproti spalování tradičního dřeva.

Energetický šťovík se tedy považuje za vhodné fytopalivo, které lze spalovat i v kombinaci se slámou, nebo i dřevní štěpkou. Tyto výsledky bude ale třeba prokázat i při dlouhodobějším spalování, až bude šťovíkové biomasy dostatek.

Biomasu z cíleně pěstovaných rostlin je třeba zajišťovat, též v zájmu biodiversifikace různých druhů, nelze jejich pěstování zúžit jen na jeden druh. Je ale důležité, aby byly pro reálné využití a široké uplatnění rovněž předem ověřeny při pěstování v provozních podmínkách. Bohužel, toto nezbytné ověřování se stále nedařilo zajistit. Teprve od loňského roku se za určité podpory podařilo zahájit ověřování dalších 3 druhů energetických rostlin, uvedených v seznamu MZe.

Jedná se o tyto rostliny: Amarantus, světlice barvířská (saflor) a sveřep bezbranný. Získané výsledky jsou sice velmi důležité, ale v průběhu jednoho roku nelze bezezbytku vyřešit všechny problémy, které se při provozním pěstování energetických rostlin vyskytnou. Vyplývá to i ze závěrů, které byly na základě jednoletých výsledků získány. Přesto ověřování energetických rostlin v provozních podmínkách prokázalo své významné opodstatnění. Bylo potvrzeno, že výnosy jsou zpravidla nižší, než při pěstování v pokusných podmínkách a že je proto nezbytné vypracovat agrotechniku pro jejich provozní velkoplošné pěstování.

Amarantus

Je svým velmi vysokým vzrůstem bezesporu významnou rostlinou, ale jak bylo zjištěno, jeho biomasa je při sklizni nedostatečně suchá a jeho přímé spalování je tudíž problematické. Zatím se neosvědčilo ani desikování provedené za účelem jeho vysušení 1 měsíc před sklizní. V současné době se proto zkouší etapové sklizně i v průběhu zimy, až do jarního období, aby se zjistilo, zda bude biomasa již dostatečně vyschlá.

Světlice barvířská - saflor

Je známá pro pěstování olejnatých semen, byla do ověřování zařazena proto, aby se zjistila možnost jejího případného využití ve fytoenergetice jako celé nadzemní hmoty, včetně semene. Z orientačního stanovení relativně vysoké hodnoty spalného tepla - 20,3 MJ/kg, by se tento předpoklad potvrdil. Ekonomicky je ale výhodnější, když se prodá vymlácené semeno a zbylá sláma je pak vhodná pro využití jako fytopalivo. Výnosy celkové nadzemní biomasy safloru jsou ale značně závislé na úrodnosti půdy a na intenzitě hnojení, kterou dobře zúročí.

Sveřep bezbranný

Je víceletá tráva, která může být pro fytoenergetiku velmi významná. Vyžaduje však dlouhodobější ověřování, neboť v prvém roce, kdy byl porost založen, jej nelze zatím posoudit. Pro pěstování sveřepu bezbranného jako typ energetické biomasy, lze využít do určité míry zkušenosti semenářských kultur, avšak je třeba ověřit hustší výsev (do užších řádků).

Je škoda, že se nepodařilo začít s provozním ověřováním energetických rostlin dříve, abychom byly na zájem o biomasu lépe připraveni, protože biomasa pro energetické účely nabývá stále většího významu. Jak bylo z několika nezávislých pramenů vyčísleno, budou hlavním zdrojem biomasy právě výše popisované cíleně pěstované energetické rostliny, neboť biomasa tzv. odpadní, či jako vedlejší produkt je pro požadované množství nedostačující. Je proto nutné využít všechny zkušenosti, které byly při pěstování energetických rostlin dosud shromážděny.

V započatém ověřování uvedených rostlin je proto velmi důležité pokračovat a podle možnosti jej dále rozšiřovat. Pro současnou potřebu biomasy bude ale nutné vystačit s tím, co zatím známe a co můžeme našim zemědělcům okamžitě nabídnout: především Rumex OK 2, dále pak vybrané druhy trav, včetně zkušeností ze semenářských kultur, i některé další jednoleté druhy. Samozřejmě pomůže i důsledné využívání vedlejších produktů jako je sláma, nebo i nejrůznější rostlinné zbytky, např. plevy apod.

Souhrn a závěry

Hlavním zdrojem biomasy pro energetické účely bude v ČR třeba zajišťovat zejména cíleným pěstováním energetických rostlin. Lze k tomu s výhodou využít i dostatek tzv. "přebytečné" půdy. Vybrané druhy energetických rostlin je ale nezbytné ověřit v provozních podmínkách. Nejvíce propracovaná je agrotechnika šťovíku - Rumex OK 2 a proto je třeba využít všechny nejnovější poznatky s jeho pěstováním. Pro zajištění okamžité potřeby momentálního nedostatku biomasy lze využít zkušenosti ze semenářských kultur některých vzrůstných trav a dalších druhů, které jsou v zemědělství relativně známé. Současně je nezbytné urychleně začít ověřovat širší sortiment rostlin, tak aby byly zajištěny rostoucí požadavky na biomasu pro nově se rozvíjející obor - "fytoenergetiku".