Využitie rastlinnej biomasy

AKTUÁLNE

Biomasa je prvý zdroj energie, ktorý človek začal využívať. Drevo, suchá tráva a tŕstie boli pravdepodobne prvými zdrojmi energie a teplo jej prvou formou, ktorú ľudia najskôr náhodne začali využívať vo svoj prospech.

Biomasa v podobe drevných, či poľnohospodárskych odpadov a špeciálne pestovaných energetických rastlín predstavuje vo svetovej energetike perspektívny prvotný zdroj energie. V blízkej budúcnosti možno predpokladať výrazné zvýšenie jej podielu na energetickom trhu.

Na celom svete neustále rastie záujem o využívanie biomasy v energetike. Mnohé krajiny zaznamenávajú rastúci trend v tejto oblasti, pretože bioenergetika je už podporovaná ako samostatný vedný odbor.

Kultúrne rastliny, ale i divorastúce druhy rastlín, produkujú značné množstvo fytomasy – poľnohospodárskych zvyškov po zbere plodín. Medzi kultúrne plodiny perspektívne využívané pre energetické účely patria obilniny, olejniny a krmoviny. Krmoviny v zelenom stave (pri vysokom obsahu dusíka) sa môžu využívať na výrobu bioplynu, v suchom stave môžu byť za určitých podmienok využiteľné na priame spaľovanie.

Dôležitým kritériom kvality fytomasy je obsah dusíka, ktorého hodnoty z dôvodu emisných limitov by nemali byť väčšie ako 1,5 %, čo značne vplýva na obmedzený výber vhodných plodín. V prípade spracovania fytomasy na bioplyn je vysoký obsah vody a dusíkatých látok v rastlinách žiaduci, preto je sortiment vhodných rastlín mnohonásobne väčší v porovnaní s priamym spaľovaním.

Kultúrne plodiny ako energetické rastliny zo skupiny jednoročných majú dostatočne prepracovanú agrotechniku a rovnako ochrana proti chorobám a škodcom je pestovateľom známa. Obilniny sú vo fytoenergetike v súčasnej dobe známe predovšetkým vo využití slamy ako vedľajšieho produktu pri výrobe zrna. Z pohľadu dosahovaných priemerných úrod obilnín vyplýva, že najvyšší prínos zo spaľovania fytomasy by poskytla kukurica siata, pšenica jarná, triticale, jačmeň ozimný a raž ozimná.

Pestovanie energetických obilnín má nesporné výhody v tom, že technológia ich pestovania je veľmi dobre známa, s použitím bežne používanej mechanizácie. V technológii zberu sa nadzemná časť poseká na riadky a po dosiahnutí potrebnej sušiny sa celý objem hmoty pozberá a zlisuje do balíkov. Slama obilnín má mimoriadne široké poľnohospodárske i nepoľnohospodárske využitie. Považujeme ju síce za vedľajší poľnohospodársky produkt, ale slama nie je odpadom a perspektívne nachádza stále väčšie uplatnenie. Je doplnkovým krmivom pre hospodárske zvieratá, výborným stelivom, nasávacím substrátom pri kompostovaní, stavebným, tepelným a zvukovo izolujúcim materiálom, priemyselnou surovinou a v súčasnosti dôležitým energetickým zdrojom. Výhrevnosť slamy je len o málo nižšia ako výhrevnosť hnedého uhlia. V 4 kg slamy je akumulovaná energia porovnateľná s jedným litrom vykurovacieho oleja. Charakter vedľajšieho produktu, náklady na výrobu, ľahká manipulácia i dobré skladovanie robia z nej spolu s technickým spôsobom spaľovania už dnes perspektívneho konkurenta fosílnym palivám.

Z agronomického hľadiska však musíme rešpektovať pravidelný návrat organickej hmoty slamou do pôdy na udržanie jej úrodnosti.

Aby sa slama mohla stať kvalitným palivom, musí spĺňať základné požiadavky týkajúce sa spôsobu dopravy, skladovania, spracovania a samotného spaľovania. Menšie problémy spôsobuje druh slamy, stupeň zrelosti a podmienky zberu. Najvýznamnejším faktorom je obsah vody, ktorý by nemal byť väčší ako 20 % (optimum 16 %). Vyšší obsah vody v balíkoch úmerne neznižuje výhrevnosť, ale v dôsledku nerovnomerného rozloženia vody vzniká nebezpečenstvo ich poškodenia plesňami. Najväčším problémom v prípade vlhkej slamy je jej pomerne ťažká manipulácia pred spaľovaním. Určitým paradoxom je, že čím je slama vylúhovanejšia, tým je, pokiaľ je dostatočne suchá, energeticky cennejšia, nakoľko dochádza k zníženiu obsahu popolovín, a tým sa zvyšuje jej výhrevnosť.

Charakteristickým znakom energeticky dobrej slamy (pšeničná) je zmena farby zo žltej na šedú. Slama alebo niektoré iné energetické stebloviny majú ostať po zbere niekoľko dní ležať na pozemku, kde dosychajú. Zber slamy je možné riešiť zberacími vozmi s rezacím ústrojenstvom, zberacími rezačkami, zberacími lismi, zvinovacími strojmi. Rozhodujúce pri uvedených spôsoboch zberu zostávajú hmotnostne väčšie balíky, ktoré je možné alternatívne spaľovať v celku alebo v menších častiach.

Pre energetické účely je možné s úspechom využívať i slamu kukurice pestovanej na zrno. Zber sa realizuje v plnej zrelosti, v období, keď je rastlina optimálne preschnutá. Slamu kukurice siatej rozrezanú na rezanku je možné spaľovať priamo, rovnako ako drevné štiepky. Rovnakým spôsobom je možné zužitkovať vymlátené vretená, – šúľky, ktoré je možné rozdrviť na menšie časti.

V súčasnosti sa vo fytoenergetike odporúča okrem obilnín využívať i niektoré iné druhy plodín a rastlín. K uvedeným plodinám zaraďujeme ciroky (Sorghum),  konopu siatu (Canabis sativa L), ozdobnicu (Miscanthus), požlť farbiarsky (Carthamus tinctorius L.), topinambur (Helianhus tuberosus L.), láskavce (Amaranthhus), štiavec Uteuša (Rumex patentia L. x Rumex tianschanicus A) a iné.

pripravila: Ľ. S.