logo VÚTPHP
Centrum výskumu rastlinnej výroby Piešťany - Výskumný ústav trávnych porastov a horského poľnohospodárstva
Mládežnícka 36
974 21 Banská Bystrica
e-mail: obrcianova@vutphp.sk
 
 


Materiálové toky poľnohospodárskej biomasy využívanej na energetické účely

Ekonomika a životné prostredie sú vzájomne prepojené prostredníctvom tokov materiálov a energie. Agentúra na podporu výskumu a vývoja na Slovensku (APVV SR) problematiku manažmentu materiálových tokov zahrnula do svojich programov. Riešiteľský tím pozostávajúci z Výskumného ústavu trávnych porastov (VÚTPHP), Slovenskej agentúry životného prostredia (SAŽP) a Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdy (všetky organizácie sídlia v Banskej Bystrici) reagovali na výzvu APVV a koncom roka 2007 úspešne vstúpili do riešenia projektu. Zahraničným spoluriešiteľom v oblasti zhodnocovania obnoviteľných zdrojov energie v konkrétnych podmienkach je náš dlhodobý partner Výzkumný ústav zemědělské techniky, Praha. Kompletný názov projektu znie: "Analýza materiálových tokov v manažmente prírodných zdrojov so zameraním na využitie poľnohospodárskej biomasy na energetické účely". Cieľom príspevku je informovať čitateľov o niektorých vybraných záverečných výsledkoch riešenia tohto projektu, ktorý bol ukončený v roku 2010.

Materiál a metódy

Metodológia hodnotenia materiálových tokov (MT) na celosvetovej úrovni bola vyvinutá v 90 tich rokoch uplynulého storočia. V súčasnosti je využívaná OECD /Eurostatom a Svetovou Bankou pod názvom EW- MFA to znamená výkazníctvom MT v celej ekonomike s cieľom analýzy materiálových tokov, posúdenie efektivity využitia prírodných zdrojov na základe celkovej bilancie vstupných a výstupných tokov materiálov do národného hospodárstva.

Zámerom projektu bolo vypracovať pilotnú štúdiu o vývoji MT v SR, identifikovať súvis medzi zmenami v ekonomike a tlakmi na ŽP, odhadnúť trendy v dematerializácii ekonomiky a efektivite využívania prírodných zdrojov so zameraním na poľnohospodársku biomasu. Výsledky projektu poslúžia ako na odpočet plnenia úloh vyplývajúcich z členstva SR v OECD a pri tvorbe koncepčných a strategických dokumentov, tak aj na posúdenie možností využitia poľnohospodárskej biomasy na energetické účely.

Základnými cieľmi projektu bolo:

  1. Zostavenie sady kompozitných indikátorov materiálových tokov na makroekonomickej úrovni EW-MFA v SR.
  2. Zostavenie časových sledov vývoja indikátorov EW-MFA, ich medzinárodné porovnanie a špecifikovanie environmentálnych tlakov.
  3. Využitie výsledkov pri príprave koncepčných a strategických dokumentov a využitie získaných výsledkov pri plnení reportingových povinností pre EEA a OECD.
  4. Posúdenie efektivity poľnohospodárskej biomasy na energetické účely a vypracovanie praktických odporúčaní.

Na základe získaných vedomostí bola metodika zúčtovania materiálových tokov využitá na určenie využitého a nevyužitého potenciálu celkového množstva biomasy so zameraním na poľnohospodársku biomasu. Boli zistené potenciálne možnosti využitia poľnohospodárskej biomasy na energetické účely v SR a vypracovaná metodika na zisťovanie množstva nevyužitej poľnohospodárskej biomasy na energetické účely. Boli navrhnuté možnosti jej spracovania a využitia na energetické účely. Prepočtami bolo zistené, že v SR bolo v roku 2008 celkovo vyprodukovaných 5 089 422 ton pozberových zvyškov, z čoho 3 960 192 ton bolo využitých a 1 129 231 ton ostalo nevyužitých (obr. 1). Na základe prepočtov pomocou koeficientov na jeho energetický ekvivalent bolo zistené, že spaľovaním množstva nevyužitých pozberových zvyškov poľnohospodárskej fytomasy je teoreticky možné získať približne 15,8 PJ spaľovacieho tepla (v prípade, že 1 kg pozberových zvyškov má spaľovacie teplo 14 MJ).


Obr. 1: Vývoj komponentov poľnohospodárskej fytomasy
na Slovensku v rokoch 1990-2008 (t)
Obr. 2: Vývoj počtov hospodárskych zvierat na Slovensku v rokoch 1990-2008 (t)

Bol kvantifikovaný podiel biomasy na celkovej materiálovej ťažbe v SR (obr. 3) a produkčný potenciál poľnohospodárskej reziduálnej biomasy na Slovensku a v Českej republike, ktorý nie je v súčasnosti využívaný a je vhodný pre energetické využitie (obr. 4). Zároveň bol kvantifikovaný potenciál zníženia emisií CO2 pri využití reziduálnej biomasy v energetike.


Obr. 3: Zloženie domácej materiálovej ťažby v SR Obr. 4: Energetický potenciál nevyužívanej poľnohospodárskej biomasy v SR a ČR

Pilotne bola odskúšaná metóda rekonštrukcie krajinnej pokrývky pomocou údajov získaných zo satelitných snímok a mapových podkladov a tým stanovený produkčný potenciál biomasy (poľnohospodárskej aj lesnej) v troch modelových územiach. Ako materiál pre takúto analýzu sme použili údaje získané z historických a súčasných mapových podkladov. Vzhľadom na vysokú heterogenitu územia Slovenska boli pre porovnanie vybraté tri lokality (respektíve štyri katastrálne územia) lokalizované v rozličných prírodno-klimatických podmienkach:

  1. Katastrálne územie Liptovská Teplička (oblasť severného Slovenska, s väčšinovým zastúpením lesov).
  2. Katastrálne územie Očová a katastrálne územie Dúbravy (oblasť stredného Slovenska, s rovnomerným zastúpením lesov aj poľnohospodárskej pôdy) - obr. 5, 6.
  3. Katastrálne územie Kráľov Brod (oblasť južného Slovenska, s väčšinovým zastúpením ornej pôdy).

Obr. 5: Pomerné zastúpenie jednotlivých kategórií krajinnej pokrývky


Obr. 6: Vývoj zmien jednotlivých kategórií krajinnej pokrývky v období 1782 až 2006

Hodnotením zastúpenia jednotlivých kategórií krajinnej pokrývky a vývojom ich zmien sme zistili, že všetky tri vybraté územia disponujú vysokým produkčným potenciálom biomasy s dominantným zastúpením plôch lesov a poľnohospodárskej pôdy. Spôsoby hospodárenia a využívania pôdy významne podmienili zmeny štruktúry krajinnej pokrývky. Z toho sa dá predpokladať, že aj súčasná realizácia politiky zvyšovania využívania biomasy na energetické účely sa odrazí v zmenách krajinnej pokrývky. Rekonštrukciou mapových podkladov získané údaje o plochách jednotlivých kultúr vytvorili jeden z podkladov vhodných na kvantifikáciu produkcie biomasy a jej ďalšieho modelovania.


Obr. 7: Vektorové vrstvy krajinnej pokrývky k.ú Liptovská Teplička (podklad pre stanovenie produkčného potenciálu biomasy)

V rámci výstupov projektu bola vydaná publikácia "Metodika výpočtu množstva poľnohospodárskej biomasy", v ktorej sú uvedené a vypracované praktické odporučenia pre efektívne využitie poľnohospodárskej biomasy na podnikoch hospodáriacich v podobných podmienkach.

Bola zostavená Analýza materiálových a energetických tokov v produkčnom systéme na základe metódy posudzovania životného cyklu (obr. 8).


Obr. 8: Zjednodušený produkčný systém

Výsledky získané počas prác na projekte boli zhrnuté vo vydanej monografii s názvom "Poľnohospodárska biomasa - obnoviteľný zdroj energie".

Poznámka: Príspevok vznikol v rámci výstupov projektu APVV-0174-07 za rok 2011.

Vystavené 7.9.2011

Autori textu: Ing. Tatiana Guštafíková - Slovenská agentúra životného prostredia, Banská Bystica; Ing. Radoslava Kanianska - Katedra životného prostredia - FPV UMB; Ing. Daša Obrcianová a Ing. Miriam Kizeková, PhD. - CVRV - Výskumný ústav trávnych porastov a horského poľnohospodárstva Banská Bystrica