Biomasa Najstaršie palivo je opäť v kurze, s jeho využitím musíme byť opatrní

Jedným z bohato využívaných zdrojov energie, ktorý zaraďujeme do balíčka „obnoviteľné“, je dnes biomasa. A to nielen vo svojom takpovediac surovom stave, ale aj v rôznych derivátoch, ako sú biopalivá a bioplyny.

V prípade biomasy zároveň nemusíme pátrať po jej výdatných zdrojoch – v porovnaní s tým, ako hľadáme výdatné geotermálne podložia alebo ako existujú územia, kde sa viac ako inde oplatí stavať solárne parky či lesy veterných turbín.

Biomasu totiž nájdeme prakticky všade v dostatočnom množstve. Možno s výnimkou extrémne suchých púští a trvalo zaľadnených oblastí krajného severu a juhu.

V prípade biomasy tak na zaradenie do energetického mixu krajiny nie je rozhodujúca jej dostupnosť, ale skôr ochota ju na tento účel využiť a najmä spôsob, akým sa využíva alebo v niektorých prípadoch aj zneužíva.

Každá živá hmota pri svojom rozklade produkuje okrem iného aj metán. Ten istý metán, ktorý tvorí hlavnú zložku zemného plynu. Uvoľnila ho rozkladajúca sa biomasa pred desiatkami a stovkami miliónov rokov.

Tento plyn a iné zdroje energie pochádzajúce zo živej hmoty, ktorá sa rozložila v ďalekej minulosti, poznáme pod spoločným pomenovaním fosílne palivá.

Pôvodom ani zložením sa však príliš nelíšia od toho, čo dokážeme vyprodukovať z dnes žijúcich rastlín a živočíchov a využiť to ako zdroj energie.

Biomasa je v podstate najstarším palivom, ktoré ľudstvo využíva. Drevo, zvyšky rastlín, v niektorých regiónoch exkrementy zvierat (ťaví trus) sa už od počiatkov využívania ohňa spaľujú nielen na produkciu tepla, ale aj na úpravu potravín. Neskôr aj na výrobu nástrojov, zbraní, umeleckých predmetov, keramiky, aj vo forme premeny dreva na drevené uhlie, ktoré pri horení produkuje vyššiu teplotu.

Využívanie biomasy v energetickom mixe teda nie je žiadnou novinkou. Ide len o znovuzapojenie toho prvého paliva, ktoré sme ako ľudstvo mali k dispozícii.

Biomasaker

Slovensko má nesporne k dispozícii veľké množstvo využiteľnej biomasy. Zalesnenosť nášho územia patrí k najvyšším v Európskej únii. Veľká časť lesov u nás slúži na hospodárske účely, teoreticky tak máme k dispozícii aj veľké množstvo odpadovej biomasy nielen zo samotnej ťažby, ale aj z následného spracovania dreva.

Pod rúškom podpory výroby energie (elektrickej či tepelnej) z obnoviteľných zdrojov sa do našej legislatívy dostala v roku 2009 definícia biomasy využiteľnej na tento účel. A, samozrejme, v prvom rade výroba z biomasy, ktorá si navyše zaslúži aj dotácie.

Zákon č. 309/2009 o podpore obnoviteľných zdrojov energie a vysoko účinnej kombinovanej výroby v paragrafe 2 určoval: „Pri podpore obnoviteľných zdrojov energie sa na účely tohto zákona rozumie obnoviteľným zdrojom energie nefosílny zdroj energie, ktorého energetický potenciál sa trvalo obnovuje prírodnými procesmi alebo činnosťou ľudí, a ide o tieto zdroje: (...) 5. biomasa vrátane všetkých produktov jej spracovania.“

Po zmene v roku 2018 iniciovanej niekoľkými občianskymi iniciatívami sa formulácia zmenila a bod 5 dnes znie: „5. biomasa vrátane všetkých produktov jej spracovania, okrem dreva, ktoré nepochádza z energetických porastov, a okrem dreva, ktoré nie je odpadom z drevospracujúceho priemyslu.“

Strohosť pôvodnej definície biomasy znamenala, že podporu na výrobu energií bolo možné získať za spaľovanie akéhokoľvek dreva. Teda aj takého, ktoré – ak sa už vyťaží – slúži napríklad na výrobu nábytku, získava teda pridanú hodnotu, vytvára pracovné miesta atď.

No nielen to. Už len fakt, že výroba z biomasy bola dotačne odmeňovaná, viedol k zintenzívneniu ťažby dreva len na účel jeho spaľovania, a to bez ohľadu na kvalitatívne parametre suroviny. Rúbali sa zdravé lesy, kvalitné drevo sa premieňalo na štiepku a smerovalo rovno do kotlov.

To, že sa z podpory výroby energií spaľovaním dreva stal dobrý biznis, môžu naznačovať aj nasledujúce grafy, ktoré pochádzajú zo Správy o lesnom hospodárstve za rok 2020 z dielne ministerstva pôdohospodárstva.

Hoci plánovaná ťažba u nás kontinuálne rastie a rástla aj po roku 2009, teda od schválenia zákona o podpore využívania obnoviteľných zdrojov, tento plánovaný objem prestal rásť v roku 2019, teda po schválení zmeny v roku 2018. Reálna ťažba kolísala, v prvých rokoch po prijatí podpory biomasy však výrazne prekračovala plány (výkyv v roku 2005 spôsobila kalamita vo Vysokých Tatrách). Pritom s výnimkou rokov 2012 a 2013 tzv. náhodná či kalamitná ťažba prevyšovala tú úmyselnú.

Zdroj: Správa o lesnom hospodárstve za rok 2020 Ministerstva pôdohospodárstva Slovenskej republiky

Zreteľnejší obrázok a dokreslenie biznisu s podporou biomasy nám ponúka druhý graf, ktorý hovorí o tom, koľko z vyťaženého dreva smerovalo do energetiky. Zo staršieho obdobia síce nezachytáva vývoj rok po roku, no je zjavné, že medzi rokmi 2010 a 2015 výrazne stúpol podiel dodávanej drevnej štiepky. A to jednak v absolútnom množstve, jednak pri vyjadrení v terajouloch.

Zdroj: Správa o lesnom hospodárstve za rok 2020 Ministerstva pôdohospodárstva Slovenskej republiky

Hoci teda ťažba dreva medzi rokmi 2010 a 2015 celkovo klesla, podiel štiepky na celkových dodávkach narástol mimoriadne.

Slovensko sa zároveň mohlo pred bruselskými úradmi chváliť zvyšujúcim sa podielom energie vyrobenej z obnoviteľných zdrojov. Pôvod drevnej štiepky však nikto neskúmal. Súčasťou cesty k zelenším energiám tak bolo aj rúbanie lesov...

Pri biomase z dreva mohol byť pôvodný zámer takmer ušľachtilý – využiť a aspoň energeticky zhodnotiť odpad z ťažby, z drevárskej a celulóznej výroby –, no realita skôr napovedá, že to bolo celé zámerne pripravené tak, aby sa dalo páliť úplne všetko, čo sa z lesa vyvezie, a ešte za to brať aj slušné dotácie.

Zdrojom dotácií pritom nebol a nie je štát. Na podporu obnoviteľných zdrojov energie sa skladajú občania – odberatelia elektriny v každomesačných preddavkových faktúrach v kolónke Tarifa za prevádzkovanie systému (TPS).

Podľa údajov Úradu pre reguláciu sieťových odvetví (ÚRSO) výrobcovia elektriny a tepla z obnoviteľných zdrojov a prostredníctvom vysokoúčinnej kombinovanej výroby elektriny a tepla (KVET) zinkasovali len za rok 2021 takmer 350 miliónov eur.

Zdroj: Úrad pre reguláciu sieťových odvetví Slovenskej republiky

Jedna z najznámejších elektrární na biomasu u nás je v Bardejove. V prevádzke je od roku 2010 a do siete dokáže dodať až 8,2 MW elektriny. Popri výrobe elektriny zároveň vyrába aj teplo, ktoré dodáva do 7-tisíc domácností v meste.

Elektrina sa môže vyrábať priamym spaľovaním biomasy a výrobou pary, ktorá poháňa turbínu rovnako ako v klasických tepelných elektrárňach.

Pokročilejšou metódou je spaľovanie bez prístupu vzduchu, teda splyňovanie, resp. výroba bioplynu. Následne sa spaľuje tento plyn v plynovej turbíne alebo sa využije v plynovom motore, ktorý poháňa elektrický generátor.

Biomasu – konkrétne drevnú štiepku – využívajú aj Slovenské elektrárne. V tepelnej elektrárni vo Vojanoch sa spaľuje od roku 2009 a v tepelnej elektrárni Nováky od roku 2011.

Bioplyny

Ďalším zaujímavým odvetvím spracovania biomasy sú typy plynov pochádzajúce či už zo spracovania surovej biomasy, hnoja zo živočíšnej výroby, skládok, či najnovšie aj zo zberu kuchynského odpadu.

V roku 2020 bolo takisto podľa údajov ÚRSO vo výrobe elektriny do siete pripojených 124 prevádzkovateľov bioplynových staníc. Priamo z biomasy vyrábalo elektrinu či teplo ďalších 35 prevádzkovateľov.

Celkovo bolo v systéme ÚRSO evidovaných 2 570 výrobcov, ktorí do siete dodávajú energiu z obnoviteľných zdrojov, prípadne tých, ktorí využívajú technológiu KVET používaním zemného plynu (101) alebo čierneho či hnedého uhlia (10). V tomto zozname sú aj prevádzkovatelia malých vodných elektrární, ktorých je 236. Najväčší podiel má fotovoltika – 2 052 prevádzkovateľov.

Podiel elektriny vyrobenej z týchto zdrojov bol rok predtým, teda v roku 2019, 18,42 percenta z celkovej výroby elektriny na Slovensku.

Mapa bioplynových staníc s výkonom od 550 kW do 1 MW. S výkonom nad 1 MW sú na Slovensku 2 bioplynové stanice. Zdroj: Slovenská bioplynová asociácia

Minulý týždeň ministerstvo životného prostredia zverejnilo výzvu, cez ktorú chce z eurofondov rozdať 10 miliónov eur na podporu budovania ďalších bioplynových staníc či rekonštrukciu doterajších tak, aby zvládli spracovať a na bioplyn premeniť čo najviac biologicky rozložiteľného odpadu, teda tzv. kuchynského, ktorého zber majú samosprávy povinne zabezpečovať od 1. januára minulého roka.

O podporu môžu žiadať všetci, ktorí sa venujú „zhodnocovaniu odpadov vrátane energetického zhodnotenia, napríklad v podobe výroby bioplynu využívaného na kombinovanú výrobu tepla a elektrickej energie alebo s následnou úpravou na biometán určený do distribúcie, prípadne využívaný ako udržateľné biopalivo v odvetví dopravy“.

Biometán u nás už vyrába bioplynová stanica v Jelšave, ktorá tento rok prešla rekonštrukciou a je schopná spracovať aj jedlé oleje, tuky či reštauračný alebo kuchynský odpad. Momentálne má bioplynová stanica v Jelšave povolenie spracovať 5-tisíc ton odpadu bez hygienizácie, kapacitu má však na 20-tisíc ton ročne.

Hygienizácia je proces, pri ktorom sa zahrievaním z odpadu odstraňujú nežiaduce zložky a likvidujú sa rôzne patogény prosperujúce v rozkladajúcej sa biomase. Odpad sa musí podrviť na maximálnu veľkosť častíc 12 milimetrov a následne v hygienizačnej či pasterizačnej jednotke zotrvať minimálne 60 minút pri teplote 70 stupňov Celzia.

Biometán je využiteľný v priemysle, v energetike aj vo výrobe tepla, pričom dokáže priamo a bez komplikovaných technických úprav nahradiť zemný plyn. Ide totiž de facto o takú istú molekulu.

Slovenskí producenti tak majú šancu zapojiť sa do plánu Európskej únie vyrábať do roku 2030 35 miliárd kubíkov zeleného plynu – biometánu alebo vodíka. Z odpadu sa totiž dá vyťažiť aj vodík, ktorý môže slúžiť napríklad v doprave. S tým počíta napríklad Národná vodíková stratégia, ktorú pripravil ešte bývalý minister hospodárstva Richard Sulík.

Energetický obsah niektorých surovín. Zdroj: www.inforse.org

Bioplyny možno získavať aj pri fermentácii maštaľného hnoja. Mnoho chovateľov, najmä na Západ od našich hraníc, už do týchto technológií investovalo nemalé sumy.

Európska únia sa totiž vydala cestou negatívnej motivácie. Chovateľom, ktorí nezabezpečia dostatočné zníženie emisií metánu a dusíka, totiž hrozí, že budú musieť zlikvidovať svoje chovy hovädzieho dobytka. Na začiatku leta tohto roku takéto plány viedli k rozsiahlym protestom aj s násilnými excesmi v Holandsku.

Biopalivá

Ďalšou možnosťou využitia biomasy je výroba biopalív. Konkurencieschopnosť tohto produktu je však bez dotácií otázna, keďže primárne na ich výrobu slúžia poľnohospodárske plodiny – tie s obsahom cukrov na výrobu bioetanolu a olejniny na výrobu bionafty.

S rizikom, ktoré odhalila vojna na Ukrajine, teda s rizikom možného nedostatku potravinárskych komodít a potreby zabezpečiť si potravinovú sebestačnosť, je však prudší rozvoj tohto odvetvia nateraz málo reálny. Výpadok dodávok slnečnicového oleja (Rusko a Ukrajina boli dlhodobo jeho dominantnými exportérmi) totiž ukázal potenciál repkového oleja z repky pestovanej v Európe. Tá sa doteraz využívala ako hlavný zdroj na produkciu bionafty.

Toto sú biopalivá prvej generácie. Biopalivami druhej generácie nazývame produkty vytvorené síce z rastlinných zložiek, no ide o spracovanie nejedlých častí rastlín či odpad z ťažby dreva a podobne. Treťou generáciou je produkcia uhľovodíkových palív zo siníc a morských rias. Ich výhodou je veľká výnosnosť, keďže ide o jedny z najrýchlejšie rastúcich využiteľných organizmov. Napríklad rozloha dvoch parkovacích miest v prípade rias vyprodukuje toľko biomasy ako sójové pole veľkosti futbalového ihriska.

Druhá a tretia generácia však zatiaľ nedosahujú parametre, ktoré by boli využiteľné v komerčnom meradle, preto stále ide v otázke biopalív najmä o prvú generáciu.

A podobne ako sa u nás zvrhla podpora výroby energií z biomasy na biomasaker, tak sa napríklad zvrhla aj podpora pestovania repky na výrobu pohonných látok.

Na podobné zvrhnutie si teda treba dávať pozor aj pri spracovaní odpadu.

Napríklad v Dánsku a vo Švédsku dávnejšia podpora spaľovní odpadu viedla k tomu, že ich po krajine vyrástlo toľko, že kapacitne vysoko presahovali objem vyprodukovaného odpadu a na udržanie biznisu začali odpad dovážať z iných krajín.

A ak sa podpora spracovania odpadu na výrobu bioplynov u nás nastaví podobne ako kedysi spracovanie biomasy z lesov, môže to dopadnúť rovnako. Pre štedré dotácie sa staneme lukratívnou destináciou na dovoz odpadu všetkého druhu zo širokého okolia.