Slovensko je spolu s Fínskom najlesnatejšia a zároveň najvidieckejšia krajina Európskej únie (EÚ), čo ju predurčuje a zaväzuje k hospodárnemu, ale aj progresívnemu využívaniu prírodného potenciálu krajiny. A to zvlášť v období, kedy k primárnej funkcii poľnohospodárstva, zabezpečeniu výživy ľudí, pribúda nová – využívanie poľnohospodárskych výstupov pre energetické účely.
Táto funkcia poľnohospodárstva je integrovaná nielen v spracovaných výhľadoch a prognózach ďalšieho rozvoja poľnohospodárstva, ale stáva sa súčasťou koncepčných, strategických a legislatívnych nástrojov štátu a EÚ.
Energetické využívanie biomasy
Biomasa je jeden z najuniverzálnejších a najrozšírenejších zdrojov energie na našej planéte. Ide o biologicky rozložiteľnú zložku výrobku či zvyšku rastlinných a živočíšnych látok z poľnohospodárstva, lesníctva alebo biologicky rozložiteľnú zložku priemyselného a komunálneho odpadu. V porovnaní s inými formami obnoviteľných zdrojov, napríklad veternou, vodnou či slnečnou energiou. Obrovskou výhodou biomasy je, že sa dá využívať všade na svete. Celková hmota biomasy na Zemi, vrátane vlhkosti, predstavuje 2000 miliárd ton, pričom hmotnosť biomasy prepočítaná na jedného človeka je 400 ton.
Pri fosílnych palivách, ktoré dnes intenzívne využívame (uhlie, ropa, zemný plyn), dochádza k negatívnemu ovplyvňovaniu životného prostredia: pri ich spaľovaní sa do atmosféry dostávajú látky, ktoré boli milióny rokov uložené pod zemským povrchom. Na rozdiel je spaľovanie biomasy z hľadiska tvorby emisií skleníkových plynov neutrálne.
Najrozšírenejším palivom z kategórie biomasy je drevo, ktoré sa môže využívať ako kusové, v podobe odpadu (odrezkov, hoblín, pilín a pod.) alebo môže byť účelovo pestované ako energetická drevina (napr. vŕba, topoľ).
Medzi ďalšie zdroje, ktoré zohrávajú čoraz významnejšiu úlohu v ekonomikách sveta, patrí najmä poľnohospodárska biomasa. Je vhodná na výrobu tepla spaľovaním (napr. obilná, repková, kukuričná, slnečnicová slama), alebo na výrobu bioplynu (z exkrementov hospodárskych zvierat, odpadu z potravinárskych prevádzok, zo zelenej hmoty a siláže). Poľnohospodárska biomasa sa využíva pri získavaní tekutých biopalív prvej generácie, a to na výrobu MERO (metylester repkového oleja) alebo bioetanolu (kukurica, obilie, repa cukrová). Biopalivá – najčastejšie bioetanol, biobutanol a biodiesel – sa považujú za budúci alternatívny zdroj energie v doprave. Európska komisia považuje biomasu za dôležitú súčasť energetickej budúcnosti Európy.
V Národnom akčnom pláne pre energiu z obnoviteľných zdrojov, vypracovaným Ministerstvom hospodárstva a výstavby SR, ktorý bol schválený už v roku 2010 sa okrem iného uvádza:
Zvyšovanie podielu obnoviteľných zdrojov energie (OZE) na výrobe elektriny a tepla s cieľom vytvoriť primerané doplnkové zdroje potrebné na krytie domáceho dopytu je jednou zo základných priorít Energetickej politiky SR, ktorá bola schválená už v roku 2006.
Potvrdzuje sa, že využívanie OZE ako domácich energetických zdrojov zvyšuje do určitej miery bezpečnosť a čiastočnú diverzifikáciu dodávok energie a súčasne znižuje závislosť ekonomiky od nestabilných cien ropy a zemného plynu. Ich využívanie je založené na vyspelých a environmentálne šetrných technológiách a prispieva k znižovaniu emisií skleníkových plynov a škodlivín.
OZE prispievajú k posilneniu a diverzifikácii štruktúry priemyslu a poľnohospodárstva. Racionálny manažment domácich obnoviteľných zdrojov energie v súlade s princípmi trvalo udržateľného rozvoja môže prispieť k tomu, že sa stane jedným z pilierov zdravého ekonomického vývoja spoločnosti.
Na podporu výroby elektriny z OZE bol v roku 2009 schválený zákon č. 309/2009 Z. z. o podpore obnoviteľných zdrojov energie a vysoko účinnej kombinovanej výroby a o zmene a doplnení niektorých zákonov, ktorý zlepšil fungovanie trhu s elektrinou v oblasti OZE a vytvoril stabilné podnikateľské prostredie. Zabezpečil dlhodobú garanciu výkupných cien na 15 rokov a zároveň zadal aj smerovanie pri výrobe elektriny z OZE, pretože zvýhodnil výstavbu malých a decentralizovaných zariadení.
Rast cien fosílnych neobnoviteľných palív posunul biomasu ako energetickú alternatívu do centra ekonomickej a politickej pozornosti. Na Slovensku sú už dnes veľké produkčné kapacity na výrobu peliet a brikiet, ktoré väčšinu svojej produkcie musia umiestňovať na zahraničné trhy. To dáva záruku, že aj pri rýchlo rastúcom počte inštalovaných kotlov na biomasu nebude problém so zabezpečením týchto palív. Prioritou je teda biomasa, ktorej využívanie dokáže cenovo v mnohých prípadoch konkurovať fosílnym palivám. Zvýšenie jej využívania, energetické úspory ako aj využitie geotermálnej a slnečnej energie povedie k zníženiu spotreby zemného plynu pri vykurovaní.
Podiel OZE v sektore tepla, elektriny, doprave a na celkovej hrubej konečnej spotrebe.
Legislatívne boli vytvorené aj podmienky pre podporu využívania zušľachteného druhu bioplynu – biometánu. Po splnení technických podmienok je umožnený prednostný prístup biometánu do distribučnej siete a jeho distribúcia. Podpora sa poskytuje výrobcovi elektriny z biometánu, ktorý vyrába elektrinu v kombinovanej výrobe. Doplnením legislatívy je potrebné výrobcovi biometánu garantovať odber biometánu, ak spĺňa všetky náležitosti účastníka trhu s plynom.
V oblasti biopalív sa očakáva významný nárast biopalív II. generácie, čo značne prispeje k plneniu cieľa – 10 % v doprave. Aj v prípade postupného uvádzania elektromobilov na trh je tu predpoklad, že príspevok k dosiahnutiu cieľa bude nižší ako v prípade II. generácie biopalív.
Smerovanie SR pri využívaní OZE je vyjadrené v Stratégii energetickej bezpečnosti SR, ktorá bola schválená v roku 2008 a ktorá uvádza, že najväčšiu perspektívu do roku 2020 majú OZE pre výrobu tepla a chladu.
Podľa článku 4 ods. 1 smernice 2009/28/ES sú členské štáty povinné stanoviť svoje ciele pre podiel energie z obnoviteľných zdrojov v roku 2020 v týchto sektoroch:
- výroba tepla a chladu;
- výroba elektrickej energie;
- doprava.
Okrem toho musí byť cieľ v oblasti dopravy zlučiteľný s požiadavkami článku 3 ods. 4 smernice 2009/28/ES, podľa ktorého musí podiel energie z obnoviteľných zdrojov v doprave predstavovať aspoň 10 %.
Z hľadiska svojej perspektívy je možné biomasu považovať za kľúčový obnoviteľný zdroj energie a to tak na úrovni malých ako i veľkých technologických celkov. Už dnes sa podieľa asi 14 % na celosvetovej spotrebe primárnych energetických zdrojov. Avšak pre tri štvrtiny obyvateľstva Zeme, žijúcich prevažne v rozvojových krajinách, je najdôležitejším palivovým zdrojom. V priemere jej podiel na spotrebe energie v týchto krajinách predstavuje asi 38 % (v niektorých krajinách až 90 %). Je možné predpokladať, že pri raste populácie a znižovaní zásob fosílnych palív, bude jej význam vo svete ďalej narastať.
Biomasa je významným zdrojom aj v niektorých rozvinutých krajinách. Vo Švédsku alebo v susednom Rakúsku sa podieľa asi 15 % na spotrebe energie (u nás je to menej ako 6 %). V USA je podiel biomasy na primárnych zdrojoch asi 4 %, čo je približne toľko energie, koľko sa jej získava v jadrových elektrárňach. Väčšina energie biomasy pokrýva spotrebu tepla, ale významne sa podieľa aj na výrobe elektriny
Biomasa pestovaná na poľnohospodárskej pôde by mohla nahradiť energiu vyrábanú jadrovými reaktormi, a to i bez dôsledkov na zvyšovanie ceny poľnohospodárskych plodín. Navyše biomasa pestovaná na výrobu etanolu by dokázala nahradiť viac ako 50 % dovážanej ropy.
Biomasa sa podstatne líši od iných zdrojov energie, pretože potrebuje pre svoj rast pôdu. Vo všeobecnosti je možné povedať, že prirodzená produkcia biomasy je asi 5 ton na každý hektár za rok pre drevité rastliny. Túto hodnotu je však možné podstatne zvýšiť zlepšeným hospodárením a výberom rastlín. Napr. pestovanie rýchlorastúcich drevín vedie k 2 až 10 – násobnému nárastu produkcie. Vhodným výberom pôdy a pestovaného druhu je v našich klimatických podmienkach bežná produkcia biomasy (sušiny) na úrovni 10 až 15 t/ha/rok.
Na základe metódy použitej pri výrobe energie z biomasy sa dnes v praxi presadzujú nasledovné procesy:
- priame spaľovanie;
- termochemické spracovanie s cieľom zvýšenia kvality (najmä energetickej hustoty a skladovateľnosti)biopaliva. Sem patrí napr. pyrolýza alebo splyňovanie;
- biologické procesy ako sú anaeróbne hnitie alebo fermentácia, ktoré vedú k produkcii plynných a kvapalných biopalív.
Prednosti využívania biomasy pre výrobe energie
Využívanie biomasy ako zdroja energie významným spôsobom prispieva aj k ekonomickému rozvoju vidieka tak v rozvojových ako aj v rozvinutých krajinách. Výsledkom prechodu na produkciu biopalív býva zvýšenie príjmov poľnohospodárov, diverzifikácia poľnohospodárskej produkcie, revitalizácia pôdy, znižovanie emisií z energetiky, znižovanie nadprodukcie potravín a odbúravanie dotácií napr. za neobrábanie pôdy. Zvyšovanie príjmov vedie aj k ďalším – nepriamym výhodám – ako je napr. oživenie miestneho hospodárstva. Táto skutočnosť môže v konečnom dôsledku viesť k obmedzeniu migrácie obyvateľstva z vidieka do miest, čo je vážny problém v mnohých krajinách sveta. Tvorba nových pracovných príležitostí pri využívaní biomasy (zber, spracovanie a využitie) a priemyselný rozvoj viažuci sa na vývoj technológií môže byť veľmi významný.
Záver
Na úrovni EÚ sa už niekoľko rokov pracuje na reforme poľnohospodárstva s cieľom dosiahnuť efektívnejšie využívanie pôdy. Európske poľnohospodárstvo je dnes založené na pestovaní obmedzeného počtu plodín určených na obživu ľudí a zvierat, ktoré sú v súčasnosti veľmi silne dotované. Navyše pokles cien týchto plodín vedie k nízkym a často veľmi nestálym príjmom poľnohospodárov v mnohých európskych krajinách. Prechod na pestovanie tzv. technických (energetických) plodín sa často uvádza ako jedno z dôležitých riešení problémov poľnohospodárstva. Pestovanie nových plodín môže otvoriť nové trhy a efektívne využiť pôdny fond, ktorý je v súčasnosti málo využitý. V roku 1991 bolo obrábaných asi 128 milión hektárov pôdy, z nich bolo postupne asi 0,8 milión hektárov vyňatých z poľnohospodárskej produkcie v dôsledku nadprodukcie potravín. Je zrejmé, že preorientovanie sa na nepotravinové plodiny, kam patrí aj biomasa pestovaná pre energetické účely môže významne pomôcť poľnohospodárstvu i ekonomike, nakoľko bude možné znížiť dotácie do tohoto sektoru.
Energetické využívanie biomasy na Slovensku má veľký potenciál, ktorý vychádza predovšetkým z geografických daností krajiny: celé územie republiky totiž pokrýva okolo 47 % poľnohospodárskej a približne 41 % lesnej pôdy. Je to výzva pre slovenských pôdohospodárov – okrem produkcie a zabezpečenia potravín pre obyvateľstvo sa otvárajú možnosti aj v oblasti výroby energie a energetických nosičov, ktoré by v budúcnosti mohli priniesť 25 – 30 % z celkových príjmov.
Autor: Prof. Ing. J. Gaduš, PhD., SPU v Nitre
