Logo AGROTECH

Ústav vedecko-technických informácií pre pôdohospodárstvo

Informačné stredisko pre Európsku úniu
Samova 9, 950 10 Nitra
Tel.: 037/77 21 805
E-mail: iseu@uvtip.sk

 

 

SPRÁVA O VÝSLEDKOCH PRIESKUMU INFORMAČNÝCH ZDROJOV

Téma: Biopalivá

1. SITUÁCIA V BIOPALIVÁCH VO SVETE A 
EURÓPSKEJ ÚNII

1. 1 BIOMASA

Ekonomický rozvoj vidieka tak v rozvojových ako aj v rozvinutých krajinách je jednou z hlavných výhod používania biomasy ako zdroja energie. 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 obrovský.

EÚ už niekoľko rokov pracuje na reforme poľnohospodárstva a efektívnejšom využívaní pôdy. Európske poľnohospodárstvo dnes spočíva na obmedzenom počte 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. 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 tohto sektora.

Z pohľadu znižovania emisií skleníkových vplyvov a klimatických zmien majú všetky biotechnológie mimoriadny význam. Nielen rastliny, ktoré počas svojho rastu absorbujú z atmosféry CO2, ale aj využívanie bioplynu pozostávajúceho hlavne z metánu (CH4), zo skládok odpadu alebo hnojovice, významne prispievajú k znižovaniu emisií. Metán má v atmosfére až 20 násobne vyšší účinok na uvedený jav ako CO2.

Z hľadiska znižovania emisií síry a obmedzovania kyslého spádu (kyslé dažde) má využívanie biomasy taktiež veľký význam, nakoľko obsah síry v nej je podstatne nižší ako v prípade uhlia alebo ropy. Navyše biomasu je možné primiešavať do uhlia, a tak ďalej znižovať emisie síry v klasických elektrárňach alebo kotolniach.

Využívanie biomasy na energetické účely poskytuje aj ďalšie ekologické výhody. Medzi najdôležitejšie patrí zlepšenie kvality lesov, vôd alebo zamedzenie erózie pôdy. Nevýhodou biomasy ako paliva je, že takmer všetky druhy surovej biomasy podliehajú v normálnych podmienkach rýchlemu rozkladu. Z tohto dôvodu len málo z nich je vhodných na dlhodobé skladovanie a vzhľadom na ich relatívne nízku energetickú hustotu sú náklady na ich dopravu relatívne vysoké. V súčasnej dobe sa preto hľadajú cesty, ako čo najužitočnejšie využiť tento zdroj energie.

Veľký a doposiaľ nevyužitý potenciál je v nových krajinách EÚ, najmä v Maďarsku, Česku, Slovensku a Pobaltských republikách. Na Slovensku sa biomasa (najmä drevná) začala využívať už v  80. rokoch minulého storočia, ale po čase došlo k stagnácii, ktorá pretrváva. Popri ekonomických aspektoch výroby a zberu poľnohospodárskej a lesnej biomasy je potrebné zvážiť aj environmentálne hľadiská.

Súčasné využívanie biomasy pre energetické účely je na Slovensku veľmi nízke a k celkovej bilancii prispieva len asi 1 PJ čo je menej ako 0,2 % spotreby primárnych zdrojov energie u nás. Odpadovú biomasu na výrobu tepla využíva v najvýznamnejšej miere drevárenský priemysel, ale aj tu sa biomasa podieľa len na malej časti dodavok energie. Biomasa vznikajúca v poľnohospodárstve sa u nás s výnimkou malého objemu bionafty a jedného zariadenia na výrobu bioplynu u nás prakticky nevyužíva. Napriek tomu, že u nás existuje niekoľko úspešných príkladov využívania biopalív - dreva, bioplynu a bionafty, ich počet a množstvo vyprodukovanej energie zďaleka nezodpovedá možnostiam.

Využívaniu biomasy na Slovensku bráni hlavne veľká konkurencia plynárenského priemyslu, ktorý sa veľmi razantne presadzuje ako monopolný dodávateľ energie pre obce. Malá informovanosť o alternatívach, silné zázemie monopolného podniku ešte viac posilnené zotrvačnosťou stereotypov vedú k tomu že len minimum obcí ktoré uvažujú o centralizovanom zdroji energie uvažujú o alternatívach plynofikácie. Nevýhody závislosti na dodávateľovi sú však zjavné a z odstupom času budú len citeľnejšie. Slovenský plynárenský podnik určuje ceny pretože jednoducho nemá konkurenciu, jedinou prekážkou mu môže byť štát. SPP je však tiež závislý na dodávkach zo zahraničia - a to výhradne z Ruskej federácie, slovenské obce ktoré sa rozhodli pre plynofikáciu sa tak stanú závislými na niečom čo nemôžu priamo ovplyvniť. V porovnaní z obcami ktoré budú mať lokálny zdroj energie ktorý môžu sami prevádzkovať alebo sa dohodnúť z tuzemskými podnikmi budú mať zrejmú nevýhodu.

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 1 %). Vo Švédsku existujú plány na podstatne vyššie využívanie biomasy, ktorá by mala v budúcnosti nahradiť energiu získavanú  v súčasnosti v jadrových elektrárňach.

Biomasa je významný palivový zdroj, pretože zaisťuje jednu sedminu spotrebovávanej energie vo svete. V súčasnosti sa využíva hlavne na vykurovanie a v rozvojových krajinách jej podiel na trhu s energiou predstavuje 40% až 90%. Je to hlavný palivový zdroj takmer polovice celosvetovej populácie. Biomasa je však dôležitým zdrojom energie aj v rozvinutých krajinách. V USA toto palivo pokrýva viac ako 4% spotreby primárnej energie (teplo, elektrina, kvapalné palivá a i.) - je to približne toľko energie, koľko sa jej vyrába v jadrových elektrárňach. V Kanade predstavuje podiel biomasy na energetickej bilancii krajiny 8% a vo Švédsku 14%. Správa EÚ o obnoviteľnej energii (White Paper on Renewable Energy) predpokladá, že biomasa by sa mohla výraznou mierou podieľať na náraste podielu obnoviteľných zdrojov zo súčasných 6% na 12% v roku 2010. Takéto využívanie biomasy by mohlo v krajinách EÚ poskytnúť ďalších asi 90 milión ton ropného ekvivalentu každý rok (v súčasnosti je to asi 47 milión ropného ekvivalentu). Polovicu z predpokladaného budúceho príspevku by mali poskytnúť tzv. energetické rastliny (rýchlorastúce dreviny napr. vŕby) pestované na 13 miliónoch hektárov pôdy, čo predstavuje 4% celkovej rozlohy Únie. Podstatné je, že náhrada 90 milión ton ropného ekvivalentu biomasou by znamenala ročné zníženie emisií uhlíka do atmosféry o 100 mil. ton.

Bioenergia

Bioenergia získavaná z poľnohospodárskej biomasy zahrňuje bioetanol a bionaftu, ktoré v súčasnosti tvoria menej ako 1% (na základe energie) celkového trhu motorových palív v EÚ a USA.

Podiel poľnohospodárskej biomasy na produkcii tepla a elektriny je v krajinách OECD vyšší, pričom tvorí okolo 7% celkovej produkcie tepla a 1% celkovej produkcie elektriny. V jednotlivých členských krajinách je tento podiel rozdielny, kým v Rakúsku tvorí viac ako 10% z celkovej spotreby energie v Japonsku je to menej ako 1%. Iná situácia je v rozvojových krajinách, kde podiel využitia biomasy (palivové drevo a trus na nekomerčné účely) predstavuje 25% celkového energetického dopytu.

Podľa Medzinárodnej energetickej agentúry (IEA) má byť biomasa v krajinách OECD jedným z najrýchlejšie rastúcich primárnych zdrojov energie s ročným prírastkom 4% do roku 2030 (za predpokladu platnosti súčasných politík). Keďže však tento rast vychádza z veľmi nízkej základne, trhový podiel bioenergie získanej z poľnohospodárskej biomasy ostane malý, pričom dosiahne do roku 2030 približne 2% z celkovej výroby elektriny. Vládne ciele pre výrobu bioenergie v mnohých krajinách, vrátane USA a členských krajín EÚ, počítajú s podstatnou expanziou úrovne výroby v priebehu nasledujúcich 10-15 rokov, pričom bioenergia sa stane v niektorých lokalitách a regiónoch krajín OECD hlavným primárnym zdrojom energie.

ŠVÉDSKY PRÍKLAD VYUŽITIA BIOMASY

V roku 1991 sa z biomasy ako energetického zdroja vo Švédsku získalo 64 miliárd kWh , t.j. 14 % z celkovej výroby energii , čo bolo 2 krát viac ako energia získaná v uhoľných elektrárňach, alebo zhruba polovica energie získanej z vodných a atómových elektrární. Snaha švédskej vlády nahradiť jadrové elektrárne do roku 2010 (rozhodnutie všeľudového referenda z roku 1980) biomasou sa stala prioritnou úlohou.

"Vlajkovou loďou" využitia biopalív vo Švédsku je spaľovňa biomasy v Upssale (165 000 obyv.), kde sa ako zdroj zhodnocuje hlavne rašelina, drevný odpad a komunálny odpad. Spaľovňa pokrýva až 95 % spotreby tepla v tomto meste. Rašelina sa po vysušení a briketovaní dopravuje zo 400 km vzdialeného Svegu železnicou a nákladnými autami do Uppsaly.

Zdrojom na financovanie takýchto projektov sú uplatňované dane zo spaľovania fosílnych palív. Od dani sú oslobodene biopalivá . Tieto dane znamenajú trhové znevýhodnenie fosílnych palív a otvárajú cestu k širšiemu uplatneniu ekologicky čistých technológií.

1. 1. 1 Lesná biomasa

Vzhľadom na vysoké zalesnenie územia Slovenska (až cca 43% územia) ročný potenciál biomasy predstavuje 903 000 t, s energetickou hodnotou 6 710 TJ. V súčasnosti podniky lesného hospodárstva spotrebúvajú na energetické účely len asi 10 – 15 tisíc ton biomasy ročne, väčšinou ako palivo.

Na Slovensku existuje 37 malých ťažobných spoločností, ktoré sú vo vlastníctve lesníckych spoločenstiev, z ktorých 1 5 je štátnych. Spracovateľská kapacita sa pohybuje od 1000 do 15 000 m3 reziva ročne, pričom dochádza k značným ročným výkyvom, najmä v súkromnom sektore. Ďalej existuje 21 stredných a veľkých spoločností a okolo 150 malých podnikov drevospracujúceho priemyslu, s kapacitou 2,9 mil. m3 reziva.

Vyberanie pňov a koreňov sa praktizuje v rámci všeobecnej prípravy pôdy na zalesňovanie v oblasti Záhoria a v Podunajskej oblasti (juhozápadné Slovensko) v celkovom využiteľnom množstve 23 500 ton ročne, čo sa rovná energetickému ekvivalentu 223 TJ ročne. Súčasná produkcia drevného odpadu pri riedení lesa dosahuje hodnotu 140 TJ ročne.

Palivové drevo (zvyšná drevná biomasa) - Táto kategória zahrňuje kusy kmeňov a odrezky, ktoré vznikajú pri manipulácii s drevom. Za posledné roky bola produkcia palivového dreva medzi 350 – 400 tisíc m3 ročne, čo predstavovalo potenciál 3100 TJ ročne. V súčasnosti kvalita dreva klesá a zvyšuje sa výmera plôch lesa poškodených prírodnými kalamitami, takže aj v budúcnosti sa predpokladá stabilná ťažba palivového dreva na úrovni súčasných 7 – 8% celkovej produkcie dreva.

Najväčším producentom biomasy je drevospracujúci priemysel, ktorý vytvára 1 265 000 ton odpadu ročne. Z tohto množstva je 805 000 ton odpadu, ktorý vzniká pri mechanickom spracovaní dreva a 460 000 ton predstavuje čierny výluh. Sú tu vhodné základné predpoklady na to, aby boli pre tieto podniky vybudované energetické systémy na báze využívania drevného odpadu.

Drevo je po mnoho milión rokov pre človeka jedným z najdôležitejších palivových zdrojov. vo svete existuje značný potenciál využitia dreva pre energetické účely. Väčšinu lesov v Európe by bolo možné takto využívať bez toho, aby bola ohrozená existencia prírodných ekosystémov. Súvisí to s tým, že pri ťažbe a spracovaní dreva pre iné ako energetické účely vzniká veľké množstvo odpadu, ktorý často zostáva nevyužitý. Drevné štiepky resp. piliny, z ktorých sa vyrábajú tzv. pelety sú cenným palivom. V susednom Rakúsku pracuje niekoľko tisíc menších domácich zariadení a viacero väčších obecných spaľovní drevného odpadu. Celkový výkon týchto zariadení je viac ako 1250 MW.

Využívanie dreva pre energetické účely je možné považovať za lokálny zdroj, ktorý si vyžaduje len minimálne nároky na dopravu a preto je relatívne lacný v porovnaní s klasickými fosílnymi palivami. Dnes existuje na trhu veľký počet malých domácich kotlov na drevo, ktoré sú určené na vykurovanie objektov ako sú napr. rodinné domy. V Dánsku, ktoré má približne rovnaký počet obyvateľov ako Slovensko, je ich inštalovaných viac ako 70.000. Tieto kotle väčšinou spaľujú kusové drevo, pelety alebo štiepky. Vyrobené teplo je rozvádzané do radiátorov podobne ako pri kotloch na iné palivá. Nahradenie uhlia alebo vykurovacieho oleja drevom je cestou ako dosiahnuť výrazné úspory na palive, ktoré môžu dosiahnuť vo vyspelých krajinách 20 až 60 % . Táto skutočnosť vyplýva z toho, že drevo je lacnejšie ako iné palivá.

V Dánsku aj v Rakúsku existuje viacero väčších obecných kotolní spaľujúcich štiepky. Výhodou štiepkov je, že rýchlejšie schnú, a tiež umožňujú automatickú prevádzku kotlov pri použití zásobníka a dopravníka paliva.

Prudko rastie trh s drobným lisovaným drevným odpadom, tzv. peletami, ktoré sa používajú v individuálnych systémoch vykurovania, ale aj vo veľkých kombinovaných systémoch výroby tepla a elektriny. 

V Európe sa pelety najviac používajú v Švédsku a Dánsku, trh rastie rýchlo v Rakúsku, Fínsku, Taliansku a Nemecku.

1. 1. 2 Poľnohospodárska biomasa

Odpady z poľnohospodárskej produkcie sú z hľadiska obsahu energie veľmi významným zdrojom. Do tejto skupiny patrí hlavne slama alebo hnojovica. Tieto zdroje sú dnes intenzívne využívané vo viacerých krajinách vrátane rozvojových. V Indii sa ročná spotreba organických odpadov pre energetické účely pohybuje na úrovni 110 milión ton, pričom spotreba dreva predstavuje asi 133 miliónov ton ročne. V Číne je ich podiel je až 2,2 násobný v porovnaní s drevom.

Ročná priemerná produkcia obilnej slamy, po odrátaní strát, sa odhaduje na 2,663 mil. ton. V súčasnosti sa na energetické účely využíva len malá časť produkcie slamy (asi 10%), čo zodpovedá energetickému potenciálu 2 502 TJ ročne.

1. 1. 2. 1 Slama

Slama má vyššiu mernú výhrevnosť ako hnedé uhlie a ako palivo na vykurovanie sa dnes využíva v mnohých vyspelých krajinách. Niekoľko stoviek takýchto zariadení na vykurovanie celých obcí alebo poľnohospodárskych podnikov sa nachádza vo Veľkej Británii, Dánsku, Rakúsku a iných krajinách. Budovanie spaľovní slamy vo vyspelých krajinách bolo podporované čiastočne z dôvodov ochrany životného prostredia (spaľovanie slamy na poliach je zakázané) a čiastočne aj preto, že je to ekonomicky výhodné a takéto spaľovne poskytujú dodatočný zdroj príjmov pre poľnohospodárov. Veľké množstvo slamy vzniká aj u nás a jej energetické využitie by znamenalo zisk v podobe náhrady klasického paliva lacným odpadom.

V súčasnosti sa využíva slama na energetické účely iba v jedinom objekte na Slovensku, v PPD Prašice na vykurovanie objektov s inštalovaným výkonom kotla 235 kW. Slama sa zváža z okruhu 10-12 km, pričom v produkcii slamy sú sebestační. Takto získané teplo sa využíva na vykurovanie mechanizačného strediska. Spotreba slamy závisí od vykurovacej sezóny, napr. v roku 2000 bola na úrovni 68,3 tony pri vykurovacej sezóne 127 dní.

Spaľovanie slamy priamo v poľnohospodárskom podniku je veľmi výhodná investícia, pretože počíta s priamymi výrobnými nákladmi na palivo, ktoré sú polovičné ako u hnedého uhlia pri rovnakej alebo vyššej výhrevnosti. Návratnosť je tiež vysoká /2-3 roky/. Takto by bolo možné využiť slamu v tých PD, ktoré jej majú dostatočné množstvo, pričom vstupné náklady nie sú vysoké. Najväčšia produkcia slamy je v okresoch: Nové Zámky, Levice, Trnava, Nitra, Dunajská Streda, Komárno a Galanta

Energetické zužitkovanie slamy má viacero pozitívnych dopadov na spoločnosť. Predovšetkým prináša nové pracovné príležitosti a zároveň poskytuje poľnohospodárom možnosť finančných úspor cez úspory energie. Zo skúseností z Dánska vyplýva, že aj pri použití plnej mechanizácie vzniká asi 350 nových pracovných miest na každú TWh vyrobenej energie.

Spaľovanie slamy prináša aj isté obmedzenia a dnes sa jej využitie sústreďuje len na veľké kotolne, zvyčajne napojené na centralizovaný systém zásobovania teplom alebo na poľnohospodárske podniky. Súvisí to s tým, že slama je dosť zložité palivo – predovšetkým je nehomogénne a z hľadiska energetickej hustoty zaberá veľký objem - 10 až 20-krát väčší ako uhlie. V Dánsku bolo od roku 1980 postavených viac ako 70 spaľovní slamy. Väčšina z nich spaľuje celé baly slamy s rozmermi 2,4x1,2x1,3 m a hmotnosťou 450 kg.

Z dánskych skúseností vyplýva že až 59% slamy na poliach je nadbytočnej. Približne 1/5 z tohto množstva sa v tejto krajine dnes využíva na energetické účely (vykurovanie obcí).

Viacero našich poľnohospodárskych družstiev však slamu vyváža do susedného Rakúska. Tu ju využívajú napr. aj v spaľovni zásobujúcou teplom obec Wolfsthal.

1. 1. 2. 2 Energetické rastliny

Vo viacerých krajinách sa v súčasnosti experimentuje s pestovaním biomasy pre energetické účely. Pre pestovanie energetických rastlín je možné využívať nielen pôdu vyňatú z produkcie poľnohospodárskych plodín, ale aj pôdu menej kvalitnú napr. okolo ciest. Na základe doterajších skúsenosti sa u nás ako najperspektívnejšie energetické rastliny ukazujú rôzne rýchlorastúce dreviny určené na priame spaľovanie ako napr. vŕby (Salix) , rastliny spracovateľné fermentáciou na výrobu etanolu a rastliny bohaté na olej a vhodne na výrobu bionafty ako napr. repka olejná, ktorá sa na Slovensku už pre tieto účely využíva.

Okrem uvedených vŕb existujú aj ďalšie “energeticky zaujímavé” rastliny ako sú cirok sladký, láskavec alebo aj konope, ktorého pestovanie je však vzhľadom na obsah omamných látok v mnohých krajinách zakázané.

Pestovanie biomasy pre energetické účely je veľmi perspektívne pre mnohé krajiny. V Európskej Únii sa predpokladá, že až 20-40 miliónov hektárov pôdy bude v blízkej budúcnosti nadbytočnej z hľadiska produkcii potravín. Táto pôda prichádza do úvahy na pestovanie energetických rastlín. Podobnú situáciu je možné očakávať aj v ďalších krajinách vrátane Slovenska.

V Europe je v sucasnosti asi 15 milionov hektarov pody, ktoru by bolo mozne vyradit z produkcie obilnin a vyuzit na pestovanie rychlorastucich rastlin , cim by sa odstranila nadprodukcia potravin a statne dotacie do polnohospodarstva.

V súčasnosti sa vo svete využíva asi 100 miliónov hektárov pôdy na pestovanie rýchlorastúcich drevín. Väčšina týchto stromov sa využíva v drevospracujúcom priemysle. Navyše pestovanie týchto rastlín pre energetické účely vedie aj k tvorbe nových pracovných príležitostí. Na základe zahraničných skúseností vyplýva, že jedno pracovné miesto pripadá na produkciu asi 500 ton suchej biomasy.

1. 2 Plynné biopalivá

1. 2. 1 Bioplyn

Hoci výroba bioplynu pre energetické účely je vo svete bežná, na Slovensku existuje len veľmi málo takýchto zariadení.

Nenáročnosť získavania bioplynu a jeho premeny na užitočnú energiu je evidentná aj tým, že v rozvojových krajinách ako je India alebo Čína existuje niekoľko miliónov veľmi jednoduchých rodinných zariadení, využívajúcich bioplyn len na výrobu tepla na varenie v domácnostiach.

Z dánskych skúseností vyplýva, že na výrobu jednej TWh vznikne asi 560 nových miest, z ktorých 420 je spojených s výrobou a údržbou a 140 pripadá na výstavbu zariadení (2000 človeko-rokov na výstavbu zariadenia vyrábajúceho 1 TWh počas 14 rokov). Tieto údaje sú platné pre mechanizované systémy zvážania hnojovice do centralizovaného bioplynového zariadenia.

Na Slovensku boli vybudované tri pracoviská s využitím bioplynu.

1. Bioplynová jednotka na ekologicky nezávadné spracovanie hnojovice ošípaných zahustenej hydinovým trusom v Agros, s.r.o. Bátka, skúšobná prevádzka 12. 1994 – 5. 1995.

Biostanica bola projektovaná pre 13 200 ks ošípaných a 220 000 ks nosníc. Od januára roku 2 000 sa na výrobe bioplynu podieľa iba 14 000 ks ošípaných bez nosníc. Biostanica pracuje na 75 % výkon pre nenaplnený stav ošípaných. Vyrobený bioplyn sa používa na prípravu teplej úžitkovej vody a je kogeneračnou jednotkou vyrobenú elektrickú energiu a tepelnú energiu pre potreby farmy.

V priebehu rokov sa nedosahujú projektované parametre z objektívnych príčin – nenaplnený plánovaný stav ošípaných (klasický mor, finančná situácia spoločnosti, trh a i.). Za bežného chodu prevádzky boli odstraňované nedostatky – problém so zásobníkom plynu, odsírovacie zariadenie, devastácia koncovky vyhnitej močovky a iné. Terajšie problémy spočívajú aj v rýchlom opotrebúvaní súčiastok kogeneračnej jednotky českej výroby, vysokých nákladoch na opravu, nízkej životnosti súčiastok. Použitá technológia fermentácie bola rakúskej firmy Bauer. Dotácie MP SR v rokoch 1991-1993 boli 26,6 milióna Sk.

2. Vybudovaná bioplynová jednotka na spracovanie maštaľného hnoja na PPD Brezov, skúšobná prevádzka 10. 2000 – 4. 2001, na ktorú poskytol ŠPFPP úver vo výške 5mil. Sk., pričom celkové náklady predstavovali výšku 18 mil. Sk.

Cieľom výstavby bioplynovej stanice bolo :

    • zabezpečiť ekologické hospodárenie na pôde v II. pásme ochrany pôd

    • zabezpečiť ekologickú rovnováhu vodného režimu nad zdrojom pitnej vody

    • znížiť používanie chemických prípravkov v II. pásme ochrany vôd tým, že sa zabráni klíčivosti burín

    • zabezpečenie energetickej sebestačnosti farmy.

Biostanica bola projektovaná na 300 ks VDJ. Vyrobený bioplyn sa používa na vykurovanie objektov farmy, výrobu elektrickej energie pre potreby farmy, prípravu teplej úžitkovej vody a sušenie drevnej hmoty.

3. Demonštračná jednotka bioplynu na školskom majetku SPU Nitra v Kolíňanoch na spracovanie exkrementov hovädzieho dobytka /ďalej HD/. Finančné prostriedky boli získané cez projekt INCO-COPERNICUS. Táto jednotka má slúžiť ako doškoľovacie centrum pre krajiny strednej a východnej Európy. Zariadenie spracúva exkrementy hospodárskych zvierat a všetok biologický odpad, ktorý sa v poľnohospodárskom podniku nachádza. Stanica bola projektovaná na spracovanie 80 kusov HD, čo zodpovedá asi 8m³ maštaľného hnoja denne. Bioplyn sa pomocou kogeneračných motorov zhodnocuje na produkciu elektrickej a tepelnej energie. Toto množstvo stačí na výrobu 27 kW. Energetický výťažok dosahuje hodnoty približne 400kWel/deň a 750 kWtep/deň. V Nemecku je napr. v prevádzke asi 600 takýchto staníc, v Rakúsku a Švajčiarsku vyše 100, pričom exkrementy zvážajú aj zo vzdialenosti 80 km.

Vstupné náklady na vybudovanie bioplynovej stanice sú niekoľko desiatok miliónov Sk, návratnosť investícií je 5-10 rokov, životnosť stanice je 15 rokov, pričom má subjekt vlastnú elektrickú a tepelnú energiu.

Súčasný stav vo využívaní bioplynu v oblasti potravinárstva:

V oblasti potravinárstva ide o tieto zariadenia, ktoré využívajú bioplyn:

    • Zariadenie na kogeneračné spaľovanie plynu sa v súčasnosti uvádza do prevádzky v podniku MILSY, a.s. Bánovce n. Bebravou

Záujem o využitie biologických odpadov prejavili:

  • OLD – Herold s.r.o. Trenčín má v úmysle využitie bioplynu vznikajúceho na ich ČOV. Bioplyn vzniká v anaeróbnom procese čistenia dopadových vôd produkovaných pri výrobe droždia. Množstvo spracovávaných odpadových vôd za rok je cca 150 000 m3 a produkcia plynu je cca 280 000 m3 za rok.
  • Malokarpatský vinársky podnik a.s. Pezinok (v konkurze) uvažuje s využitím biologického odpadu formou výroby bioplynu a následného uplatnenia kogeneračných jednotiek. Predpokladané investičné náklady odhadujú na 10 mil. Sk.
  • Roľnícke družstvo HRON, Slovenská Ľupča spotrebuje ročne 106 000 m3 zemného plynu a 752 000 kWh elektrickej energie. Popri hľadaní a realizovaní úsporných opatrení, organizačných aj technických, je záujem na využívaní netradičných zdrojov energií. Na prevádzke syráreň Slovenská Ľupča je vybudovaná malá čistiareň odpadových vôd. Spracuje denne 25 až 30 m3 odpadovej vody a v súčasnej dobe je v skúšobnej prevádzke. Žiaľ, bez zachytávania a využívania bioplynu. Na plynové hospodárstvo boli potrebné finančné prostriedky v objeme 3 000 000 Sk. Pritom vypočítaná produkcia bioplynu je cca 80 m3 denne, čo nepokrýva ani polovicu spotreby syrárne. V budúcnosti majú eminentný záujem vyriešiť likvidáciu asi 2 900 m3 odpadových vôd z porážkového miesta a vyriešiť likvidáciu hnojovice z chovu ošípaných. Tu by sa vzniknutý bioplyn dal spätne využiť na vykurovanie ustajňovacích priestorov, ktoré sa teraz vykurujú elektrickým ohrevom (cca 515 000 Sk/rok). Pri využití odpadových vôd na energetické účely je nevyhnutné rozšírenie súčastnej ČOV, tak aby sa mohli spracovať aj odpady s ostatných vyššie uvedených prevádzok. Týmto spôsobom by sa docielila vyššia návratnosť vložených investícií.
  • Tvrdošínska mliekáreň s.r.o., Tvrdošín – vypracovala projekt na využitie bioplynu pri spracovaní srvátky, avšak v súčasnej dobe sa ešte nerealizoval pre nedostatok finančných prostriedkov.

V prípade, že pri realizácii koncepcie bude možné poskytnutie dotácií a návratných finančných výpomocí na realizáciu zámerov využitia bio – odpadov a kalov na energetické účely, predpokladá sa, že vo veľkých potravinárskych podnikoch (cukrovary, liehovary) by bolo možné vyrobiť asi 3 mil. m3 bioplynu, z čoho po kogenerácii sa môže vyrobiť približne 0,5 MW elektrickej energie. Predpokladané náklady na realizáciu potrebných investičných akcií sa odhadujú na 80 mil. Sk. Z uvedeného vyplýva, že finančné investície majú svoje opodstatnenie, nakoľko návratnosť by nepresiahla 12 rokov. Realizáciou koncepčných zámerov v oblasti potravinárskeho priemyslu je možné zvýšiť využitie alternatívnych zdrojov na energetické účely pri súčasne nezanedbateľnom znížení negatívnych vplyvov na životné prostredie, čím sa nepriamo vytvárajú nové pracovné príležitosti a taktiež sa zvyšuje efektívnosť výroby.

Príklady výroby bioplynu

Na ŠM Bátka, kde je velká živočíšna výroba v minulosti vznikali problémy z odpadom, pri hladaní riešenia sa majiteľ rozhodol pre využitie zvierecích exkrementov na výrobu bioplynu. Chov 13 000 ošípaných a 220 000 ošípaných produkuje 166 ton hnoja denne. Hnoj sa doprvuje do dvoch reaktorrov, každý o objeme 2500 m3, vznikajúci bioplyn sa odvádza, skladuje sa v plynovej nádrži a nakoniec je spalovaný kogenerečnou jednotkou (el, výkon 640kW; tepel. výkon 1200kW). Vyrobená elektrina aj teplo sa spotrebúvajú na mieste. Denne je vyrobených 5500 m3 bioplynu denne, z neho sa vyrobí 9501 kWh/deň, za rok je to asi 3468 MWh. Čo sa tepla týka v zime je to asi 24,9 GJ/deň a letné amximum je 41,2 GJ/deň, za celý rok je to cca 11 972 GJ. Celková investícia potrebná na konštrukciu zariadenia bola 86 mil Sk (1996) a doba návratnosti bola odhadnutá na 6 - 8 rokov. Problém z odpadom bol vyriešený, netreba ho skladovať a je možné ho ako kvalitné organické hnojivo na poliach, časť spotreby energie si teraz farma môže pokryť z vlastných zdrojov a odpadli aj problémy s prekračovaním odberu elektrickej energie v dobe špičky a teda platenie nemalého penále.

Pre využitie bioplynu sa rozhodli aj v čističke odpadových vôd v Nižnej, bioplyn sa tu kedysi využíval na na prípravu tepla ale nevyužitá časť sa vypúšťala dso ovzdušia. Tento bioplyn sa teraz spaluje v kogeneračných jednotkách. Bioplyn ako vedlajší produk tu denne vzniká v množstve od 400 do 700 m3, elektrická energie ktorá sa z neho vyrobéí pokryje spotrebu čističky na 23%, výroba tepla pokryje 28%. Návratnosť investície bola vypočítaná na 22 až 26 mesiacov.

1. 2. 2 Drevoplyn

Ako palivo je v našich zemepisných šírkach známy aj drevoplyn, používal sa za druhej svetovej vojny. Pre automobily nie je celkom vhodný pretože motor potom podáva nižší výkon a má pomalé zrýchlenie ale mohol by byť vhodným palivom pre stacionárne generátoy. Kedysi bol problém vzniku dechtu ako odpadu, ale dnešné technológie sú schopné zabezpečiť dokonalé spalovanie bez toho aby decht vznikal.

1. 3 Kvapalné biopalivá

V súčasnosti sú najdôležitejšími palivami vyrábanými z biomasy etanol, metanolbionafta.

Bionafta, vyrábaná z repky olejnatej je jediným kvapalným biopalivom, ktoré sa využíva aj u nás. U našich susedov v Dolnom Rakúsku existuje asi 40 tis. hektárov, ktoré sa určené výlučne na pestovanie plodín, z ktorých sa vyrábajú biopalivá - hlavne bionafta. Ročná produkcia tu predstavuje 120 miliónov litrov.

Ako pohonné hmoty je možné použiť alhoholy, tie sa vyrábajú zo surovín z vysokým osahom cukru (zemiaky, kukurica, obilie, cukrová repa alebo trstina). Etanol môže byť používaný priemo ako palivo alebo ako zmes. Zmesi kde nie ej podiel etanolu väčší ako 5 - 10% sa možu používať aj v motoroch bez úpravy.

Niektorí výrobcovia áut zareagovali výrobou motorov ktoré sú schopné jazdiť na benzín, etanol alebo ich zmensi, tieto vozidlá sa označujú FFV (Fuel Flexible Vehicles). Z alkoholov je možné derivaciou vyrobiť étery, ktoré sa tiež môžuožívať akopalivo , nikedy sa používajú (ako aj alkoholy) na zvyšovanie oktánového čísla benzínu.

V Latinskej Amerike je bežná výroba pohoných hmot z cukrovej trstiny. V Južnej Amerike sa toto palivo royšírilo najme preto že krajiny si nemohli dovolit dovážať ropu. Z toho samozrejme vyplýva obmedzenie využitia tohto biopaliva v krajinách kde sa ropa ťaži alebo v bohatších oblastiach. To by sa všk mhlo zmeniť z uvedomelejším prístupom. V Brazílii sa úspešne presadil program náhrady benzínu alhoholom.

1. 3. 1 Etanol

Etanol je veľmi kvalitné kvapalné palivo, ktoré podobne ako metanol je možné využiť ako náhradu za benzín v motorových vozidlách. Toto palivo je v súčasnosti vo veľkom rozsahu využívané hlavne v Brazílii. Ročne sa v tejto krajine vyrobí asi 12 miliárd litrov etanolu, ktorý využíva viac ako 5 miliónov automobilov jazdiacich na čistý etanol a približne 9 miliónov automobilov jazdiacich na zmes 20 - 22 % alkoholu a asi 80 % benzínu.

Etanol sa ako pohonná hmota vužíva v Európe predovšetkým vo Francúzsku, Španielsku a Švédsku. V vyrába sa z obilnín a cukrovej repy (v USA je hlavnou surovinou kukurica).

V ČR existuje program, kde sa etanol z obilia a zemiakov bude primiešavať do bežných automobilových benzínov. Tým sa zníži závislosť na fosílnych palivách.

V EÚ sa udáva, že ak by sa na výrobu etanolu použila napr. cukrová repa, tak by týmto palivom bolo možné zásobiť všetky poľnohospodárske stroje, pričom výmera pôdy by predstavovala približne 10 % ornej pôdy v EÚ. Zo skúseností totiž vyplýva, že z jedného hektára osiateho cukrovou repou je možné získať takmer 5 tisíc litrov etanolu.

Etanol vyrábaný hlavne z obilia je veľmi populárnym palivom aj v USA, kde sa používa buď priamo alebo ako prísada do benzínu. V dôsledku priaznivej daňovej politiky sa zmes 10% etanolu a 90% benzínu v USA používa už mnoho rokov. Takéto zmesné palivo nemá žiadny negatívny vplyv na výkon motora. Z hľadiska poľnohospodárskej výroby sa na výrobu etanolu ročne spotrebuje asi 5% z celkovej úrody obilia v USA. Keďže tu existuje veľká nadprodukcia obilia (USA sú jedným z jeho najväčších exportérov na svete) má pre amerických farmárov výroba etanolu veľký význam. Ukazuje sa, že ak by neexistoval trh s etanolom, tak by sa ich príjem znížil asi o 11%.

BRAZÍLSKY ETANOLOVÝ PROGRAM

Brazília je významným svetovým producentom cukru. Cukrová trstina, z ktorej sa cukor vyrába, sa tu pestuje vďaka európskym prisťahovalcom už od začiatku 16.st. V dôsledku problémov s klesajúcou cenou cukru na svetových trhoch a narastajúcich cenách ropy sa brazílska vláda rozhodla v roku 1973 vyhlásiť tzv. ”Etanolový program (Proalcool)”. Tento program až do súčasnosti zostáva najväčším komerčným využitím biomasy pre potreby výroby energie na svete.

V rámci tohoto programu bolo v Brazílii postupne vytvorených 400 priemyselných výrobní etanolu, ktorých produkcia dnes predstavuje 50% svetovej výroby etanolu.

Najdôležitejším dôvodom pre pokračovanie etanolového programu v Brazílii sa však postupne stala ochrana životného prostredia. Tak napr. mesto Sao Paulo sa zaviazalo udržať podiel etanolu v benzíne na úrovni 22%. Hlavným dôvodom je snaha o obmedzenie výskytu smogu v tomto meste.

Etanolový program viedol k vytvoreniu približne 1,2 milióna nových pracovných príležitostí (priame i nepriamo vyvolané pracovné miesta) a to hlavne pre menej kvalifikovaných pracovníkov. Toto číslo je 20-krát vyššie, ako je počet pracovných miest potrebných na spracovanie ropy v objeme, ktorý by nahradil etanol. V súčasnosti jazdí v Brazílii 4,2 milióna motorových vozidiel na čistý etanol a jeho ročná spotreba dosiahla 10,5 miliárd litrov.

1. 3. 2 Metanol

Výroba metanolu (metylalkoholu) z dreva je vo svete známa už veľmi dlho. Metanol tu však často vystupoval len ako vedľajší produkt pri výrobe drevného uhlia. metanol sa však postupne stal dôležitým palivom pre motorové vozidlá. Najväčšie množstvo metanolu je dnes produkované v Brazílii, USA a Švédsku.

1. 3. 3 Bionafta – rastlinné oleje

Perspektíva využívania bionafty je hlavne v tom, že takmer každý naftový motor je v princípe možné upraviť na spaľovanie bionafty. Pokiaľ sa zoberie do úvahy skutočnosť, že až 90% prepravy tovarov a osôb sa v súčasnosti vykonáva dopravnými prostriedkami spaľujúcimi naftu (nákladné vozidlá, autobusy, lokomotívy, lode, traktory atď.), predstavuje to obrovský potenciál. Navyše existuje veľký počet osobných motorových vozidiel s naftovými motormi, ktoré by taktiež mohli využívať bionaftu. V krajinách EÚ sa ich podiel na celkovom počte vozidiel pohybuje od 15-40%.

Čistý rastlinný olej sa v súčasnosti v doprave používa len minimálne. Vo väčšine krajín dnes prevláda používanie esterifikovaného oleja MERO hlavne ako prísady do klasickej nafty. Bežné je zastúpenie až do 30% MERO v nafte. V USA sa presadzuje palivo s 20% zastúpením, vo Francúzsku sa predáva zmes 5% MERO a zvyšok nafta. Na Slovensku bola úspešne testovaná tzv. Bionafta MDT (zmes 30% MERO a 70% nafta).

Biodiesel sa v Európe vyrába predovšetkým v Nemecku a Francúzsku a to z repky olejnej a slnečnice. V Taliansku sa vyrába a používa hlavne (90%) na výrobu tepla. Pôvodne bol biodiesel vyrábaný v Nemecku len 100%-ný, v súčasnosti sa väčšinou používa požíva len ako prísada do konvenčných palív v rozsahu 5% príp. viac.

Cena tohto paliva súvisí so svetovými cenami na trhu s prírodnými olejmi. Predpokladá sa, že zníženie spotrebnej dane na biodiesel umožní, aby toto palivo bolo schopné cenovo konkurovať klasickej (fosílnej) nafte. Ešte perspektívnejšia je budúcnosť čistého rastlinného oleja, ktorý má lepšie energetické parametre a v konečnom dôsledku je lacnejší s odhadovanou cenou okolo 0.4 €/liter.

Výhodou bionafty sú nižšie emisie škodlivín, pre ktoré je používanie bionafty podporované aj v mnohých iných krajinách EÚ. V Nemecku bolo v roku 1998 v prevádzke asi 400 čerpacích staníc s bionaftou (MERO), pričom ich počet stále narastá. Na skladovanie bionafty sa nevzťahujú žiadne osobitné predpisy, čo v praxi vedie k jednoduchému prispôsobeniu klasických naftových nádrží na bionaftu. Uvedenú výhodu využívajú prevádzkovatelia taxi služieb, ktorí si bežne v Nemecku budujú vlastné skladovacie nádrže na bionaftu.

Bionafta sa okrem klasických naftových vozidiel (prispôsobených pre takéto palivo) využíva hlavne v poľnohospodárskych a lesníckych dopravných prostriedkoch (traktory). S jej použitím je možné sa stretnúť aj v niektorých lodiach a člnoch, čo súvisí s tým, že bionafta neznečisťuje vodu. Najrozšírenejšie je požívanie bionafty vo Francúzsku. V tejto krajine je MERO bežne primiešavané do nafty v objeme 5% a takáto zmes sa označuje ako City-Diesel. Vo Francúzsku vidia v bionafte riešenie problémov poľnohospodárov súvisiacich s nadprodukciou potravín a dotáciami, ktoré sú v súčasnosti vyplácané farmárom za neobrábanie pôdy.

V Nemecku okrem poľnohospodárov bionaftu (čisté MERO) bežne využívajú aj vozidlá taxi služby. Zvyčajne sú tieto vozidlá upravené tak, že umožňujú jazdu na bionaftu aj na naftu. Mníchovská taxikárska spoločnosť prešla na bionaftu, ktorá je cenovo porovnateľná s obyčajnou naftou, na jar roku 1996. Z jej skúseností vyplýva, že vozidlá na bionaftu sa vyznačujú rovnakou spotrebou paliva ako vozidlá na naftu a nepozorujú sa ani rozdiely vo výkone motora. Výhodou sú však nižšie emisie škodlivín, pre ktoré je používanie bionafty podporované aj v mnohých iných krajinách EÚ. V Nemecku bolo v roku 1998 v prevádzke asi 400 čerpacích staníc s bionaftou (MERO), pričom ich počet stále narastá. Na skladovanie bionafty sa nevzťahujú žiadne osobitné predpisy, čo v praxi vedie k jednoduchému prispôsobeniu klasických naftových nádrží na bionaftu. Uvedenú výhodu využívajú prevádzkovatelia taxi služieb, ktorí si bežne v Nemecku budujú vlastné skladovacie nádrže na bionaftu.

V Českej republike je zavedená výroba bionafty ako MERO v 14 malých výrobniach s kapacitou 500 - 2000 t a dvoch priemyselných výrobniach (30 000 t Milo Olomouc; 12 000 t Mydlovary). Produkovaná bionafta je neobmedzene miešateľná s motorovou naftou a palivovú zmes bolo možné získať už u viacerých čerpacích staníc.

BIONAFTA NA SLOVENSKU

V roku 1991 sa v bývalej ČSFR začalo s tzv. oleoprogramom, ktorý postupne viedol k vybudovaniu 7 výrobní MERO na Slovensku. Východiskovou surovinou je semeno repky olejnatej. Na Slovensku sa MERO uplatňovalo predovšetkým v poľnohospodárstve a to hlavne vďaka podpore tohto programu zo strany štátu. V minulosti patrila výroba MERO medzi priority v oblasti ekologického poľnohospodárstva. V súčasnosti sa však aj tu prejavuje nedostatok finančných prostriedkov a výrobne bionafty majú značné problémy so svojim odbytom.

Niekoľkoročné skúsenosti s výrobou MERO ukazujú, že z 1 hektára osiateho repkou olejnatou, s priemerným výnosom 3 tony semena na hektár, je možné získať asi 1 tonu MERO alebo 3,33 tony BIONAFTY MDT. Okrem toho pri lisovaní semien vznikajú asi 2 tony kvalitných krmovinových výliskov. Z hľadiska možného potenciálu výroby bionafty u nás by do úvahy prichádzalo využívanie hlavne menej kvalitných a kontaminovaných pôd, ktoré sú nevhodné na pestovanie potravinárskych plodín. Odhaduje sa, že v SR sa nachádza približne 425 tisíc hektárov kontaminovaných pôd, ktorých využívanie na výrobu MERO by prinieslo zisk v podobe náhrady 425 tisíc ton nafty ročne, čo je takmer 50% spotreby nafty u nás.

Na Slovensku je vybudovaných 9 výrobných jednotiek s kapacitou cca 50 tis. ton ročne repky olejnej a slnečnice na MERO.

    • PD Zohor/ EKOIL a.s.

    • BIO plus s.r.o. Spišský Hrušov

    • AGRIFOP a.s. Stakčín

    • Spectrum s.r.o. PD Horné Obdokovce

    • PD Šalgovce

    • Agrodiesel s.r.o. Revúca

    • Slovakofarma Hlohovec

    • PALMA-TUMYS a.s.

    • WAC-Control Bojnice

  1. SPRACOVANIE BIOMASY, VÝROBA BIOPALÍV

2. 1 VÝROBA ENERGIE Z BIOMASY

Z hľadiska metódy výroby energie z biomasy sa dnes v praxi presadzujú nasledovné procesy:

  1. Priame spaľovanie.

  2. Termochemické spracovanie s cieľom zvýšenia kvality biopaliva. Sem patrí napr. pyrolýza alebo splyňovanie.

  3. Biologické procesy ako sú anerobické hnitie alebo fermentácia, ktoré vedú k produkcii plynných a kvapalných biopalív.

Bezprostredným produktom týchto procesov je teplo využívané v mieste výroby alebo v jej blízkosti. Teplo sa využíva buď priamo na prípravu teplej vody alebo na výrobu pary s následným pohonom elektro-generátora a výrobou elektriny. Inými produktmi sú napr. drevné uhlie alebo kvapalné biopalivá na pohon motorových vozidiel.

2. 1. 1 SPAĽOVANIE

Technológia priameho spaľovania biomasy je najbežnejším spôsobom jej energetického využitia. Je to metóda dobre rozpracovaná, široko používaná, komerčne dostupná a v praxi overená. Spaľovacie zariadenia zahrňujú rôzne systémy, pričom sú schopné spaľovať prakticky akékoľvek palivo od dreva cez baly slamy až po slepačí trus alebo komunálny odpad. Význam má predovšetkým spaľovanie odpadového dreva a odpadov z poľnohospodárskej produkcie (slama).

Najmodernejšie postupy využívané v súčasnosti umožňujú kombinovanú výrobu tepla a elektriny pre priemyselné alebo komunálne ucely. Používa sa od individuálneho zásobovania teplom (kachle, pece, kotle) v rodinných domoch až po priemyselne a energetické využitie (teplárne, kogeneračné jednotky).

Spaľovací proces v dreve prebieha v nasledujúcich fázach:

  • voda vo vnútri dreva začne vrieť (aj veľmi staré a relatívne suché drevo obsahuje až 15% vody vo svojich bunkových štruktúrach).

  • z dreva sa postupne uvoľňuje plyn, pričom pre správne spaľovanie je potrebné, aby tento plyn horel a neunikal do komína.

  • vznikajúci plyn sa mieša s atmosferickým vzduchom a horí pri vysokej teplote.

  • zvyšok dreva (zväčša uhlík) horí tiež, pričom ako odpad vzniká popol.

Pre účinné spaľovanie je potrebné zabezpečiť:

    • dostatočne vysokú teplotu,

    • dostatok vzduchu,

    • dostatok času, aby mohlo prebehnúť úplné spálenie biomasy.

Ak pri horení nie je zabezpečený prívod dostatočného množstva vzduchu, horenie je neúplné a vznikajúci dym obsahujúci nespálený uhlík je čierny. Tento proces je sprevádzaný aj charakteristickým zápachom a značným množstvom usadenín v komíne, ktoré môžu hroziť znovu zapálením. Na druhej strane ak je pri horení veľké množstvo vzduchu, klesá teplota a plyny unikajú z dreva nespálené, pričom odnášajú so sebou aj užitočnú energiu. Správne množstvo vzduchu je preto kritické pre dokonalé horenie. Výsledkom je neprítomnosť dymu a zápachu. Regulácia prívodu vzduchu zväčša závisí na použitom komíne a ceste, ktorou sa vzduch do miesta spaľovania dostáva.

Moderné spaľovacie systémy sú veľmi podobné tým, ktoré sa využívajú na spaľovanie uhlia a vyznačujú sa účinnosťou spaľovania až 90%.

2. 1. 2 PYROLÝZA

Pyrolýza je jednoduchýpravdepodobne najstarší spôsob úpravy biomasy na palivo vyššej kvality – tzv. drevné uhlie. Na jeho výrobu je okrem dreva možné využiť aj iné suroviny napr. slamu. Pyrolýza spočíva v zohrievaní biomasy (ktorá je často rozdrvená a dodávaná do reaktora) v neprítomnosti vzduchu na teplotu 300 - 500 st. Celzia, až do doby pokiaľ všetky prchavé látky z nej neuniknú. Zvyšok – drevné uhlie je palivo, ktoré má takmer dvojnásobnú energetickú hustotu v porovnaní so vstupnou surovinou a navyše lepšie horí (horí pri vyššej teplote). V mnohých krajinách sveta sa dnes vyrába drevené uhlie pyrolýzou dreva. V závislosti na obsahu vlhkosti a účinnosti procesu je potrebných asi 4-10 ton dreva na výrobu jednej tony drevného uhlia.

Pyrolýza môže prebiehať aj v prítomnosti malého množstva vzduchu (splyňovanie), vody (parné splyňovanie) alebo vodíka (hydrogenácia). Kvapalné produkty pyrolýzy majú potenciál podobný rope avšak obsahujú niektoré kyseliny, a musia byť preto pred použitím upravené. Rýchla pyrolýza dreva pri teplote 800-900 st. Celzia vedie k produkcii len 10% drevného uhlia a až 60% materiálu sa mení na energeticky hodnotné palivo - plyn bohatý na vodík a oxid uhoľnatý. Tým sa rýchla pyrolýza stáva aj konkurentom bežnému splyňovaciemu procesu (pozri nižšie), avšak na rozdiel od splyňovania nie je v súčasnosti dostupná na komerčnej úrovni.

V súčasnosti je pyrolýza považovaná za príťažlivú technológiu. Súvisí to aj s tým, že prebieha pri relatívne nízkych teplotách, čo vedie k nižšej emisii potenciálnych škodlivín v porovnaní s úplným spaľovaním biomasy. Nižšie emisie pri tomto procese viedli aj k pokusom o pyrolýzu takých materiálov ako sú plasty alebo pneumatiky.

2. 1. 3 SPLYŇOVANIE

Základné princípy splyňovania biomasy sú známe od začiatku 19.storočia. Táto technológia bolo natoľko univerzálna a spoľahlivá, že počas 2.svetovej vojny sa na európskych cestách pohybovalo niekoľko miliónov vozidiel so splyňovacím agregátom vyrábajúcim drevoplyn spaľovaný v motore vozidla. Nástupom širokého využívania ropných produktov záujem o túto technológiu postupne opadol. Oživenie nastalo až po ropnej kríze v 70-tych rokoch.

Splyňovanie je proces, pri ktorom sú produkované horľavé plyny ako vodík, oxid uhoľnatý, metán a niektoré nehorľavé produkty. Celý proces prebieha pri nedokonalom (čiastočnom) horení a ohrievaní biomasy teplom vznikajúcim pri horení. Vznikajúca zmes plynov má vysokú energetickú hodnotu a môže byť použitá ako iné plynné palivá tak pri výrobe tepla a elektriny ako aj v motorových vozidlách. Vo vozidlách však tento plyn vedie k nižšiemu výkonu motora asi o 40 %.

Splyňovanie prebieha v kotli s obmedzeným prístupom vzduchu. Nedostatok kyslíka spôsobuje nedokonalé horenie. Pri úplnom horení uhľovodíkov (z ktorých sa drevo skladá) sa kyslík spája s uhlíkom pričom vzniká CO2 a H2O. Obmedzený prístup vzduchu ešte stále umožňuje mierne horenie, pri ktorom vzniká CO avšak vodík sa nespája len s kyslíkom za vzniku molekuly vody, ale uvoľňuje sa ako čistý plyn – H2. Pri procese sa uvoľňujú aj iné zložky ako napr. uhlík, ktorý tvorí dym. Teplo vznikajúce pri nedokonalom spaľovaní sa využíva na to, aby sa porušovali väzby medzi uhľovodíkovými atómmi. Vznikajúce uhlíkové a vodíkové atómy sa však spájajú s inými, pričom sa uvoľňuje teplo, ktoré udržuje celý proces bez dodávania energie zvonku. Výsledkom je vznik plynov, ktoré sa ďalej môžu spaľovať. V závislosti na konštrukcii splyňovacieho zariadenia je možné zvýšiť podiel produkovaného metánu alebo iných plynov. Splyňovanie je teda jednoduchý proces výroby plynných palív z palív pevných.

Splyňovacie zariadenie, ktoré namiesto vzduchu používa čistý kyslík, vyrába zmes plynov skladujúcu sa hlavne z H2, CO a CO2. Výhodou tohto procesu je, že po odstránení CO2 vzniká tzv. syntetický plyn, z ktorého je možné vyrobiť takmer akýkoľvek uhľovodík. Reakciou H2 s CO je možné získať čistý metán (CH4). Iným vedľajším produktom je metanol (CH3OH), ktorý môže slúžiť ako priama náhrada za benzín v spaľovacích motoroch. Tento postup výroby metanolu je však relatívne drahý a v súčasnosti na komerčnej báze neprebieha. Technológia je overená a okrem biomasy sa môže na výrobu syntetického plynu (a následne metanolu) využívať aj uhlie.

2. 1. 4 FERMENTÁCIA

Fermentácia roztokov cukrov je spôsob výroby etanolu (etylalkoholu) z biomasy. Je to anerobický biologický proces, pri ktorom sa cukry menia pôsobením mikroorganizmov (kvasnice) na alkohol - etanol resp. metanol. Etanol je veľmi kvalitné kvapalné palivo, ktoré podobne ako metanol je možné využiť ako náhradu za benzín v motorových vozidlách. Toto palivo je v súčasnosti vo veľkom rozsahu využívané hlavne v Brazílii. Ročne sa v tejto krajine vyrobí asi 12 miliárd litrov etanolu, ktorý využíva viac ako 5 miliónov automobilov jazdiacich na čistý etanol a približne 9 miliónov automobilov jazdiacich na zmes 20 - 22 % alkoholu a asi 80 % benzínu.

Na výrobu etanolu ale aj metanolu sa ako vhodné suroviny dajú využiť viaceré rastliny napr. obilie, zemiaky, kukurica, cukrová trstina, cukrová repa, ovocieiné plodiny. Hodnota ktorejkoľvek vstupnej suroviny pre fermentačný proces závisí na jednoduchosti s akou je možné z nej získať cukry.

Najlepšou surovinou sa ukazuje cukrová trstina resp. melasa vznikajúca po extrakcii šťavy z nej. Inými vhodnými surovinami sú zemiaky alebo obilniny.

Cukry je možné vyrobiť aj z celulózy (dreva), avšak proces je komplikovanejší. Celulóza sa najskôr pomelie a potom zmieša s horúcou kyselinou. Po 30 hodinách kaša obsahuje asi 6-10 % alkoholu, ktorý je možné získať destiláciou. Vzhľadom na to, že použitá surovina sa nepremení celá na biopalivo, vznikajú pri tomto procese cenné vedľajšie produkty, ktoré môžu nahradiť bielkovinové krmivá.

Energetický obsah etanolu je asi 30 GJ/t, alebo 24 GJ/m3. Celý proces fermentácie si vyžaduje značný prísun tepla, ktoré sa zvyčajne vyrába spaľovaním rastlinných zvyškov. Hoci strata energie je pri výrobe etanolu veľká, býva zvyčajne vykompenzovaná kvalitou paliva a jeho transportovateľnosťou.

2. 1. 5 ANEROBICKÉ VYHNÍVANIE

Príroda má schopnosť postarať sa o likvidáciu organických zvyškov cestou ich rozkladu. Anerobické hnitie podobne ako pyrolýza prebieha v prostredí bez prítomnosti vzduchu, avšak proces hnitia prebieha pomocou baktérií kým pyrolýza pri pôsobení vysokej teploty. Hnitie organických zvyškov prebieha všade v  teplom a vlhkom prostredí a dokonca aj pod vodou, kde vedie k tvorbe plynov vystupujúcich na hladinu. Keďže vznikajúce plyny sú horľavé, môže dochádzať k ich samozapáleniu, čo v minulosti viedlo k tajomným úkazom nad hladinou jazier. Tento jav bol vysvetlený len v 18. storočí, keď sa podarilo pochopiť proces anerobického hnitia, ktorý prebieha bez prítomnosti vzduchu (kyslíka). V roku 1776 ho opísal Alessandro Volta a v roku 1800 Humphery Davy ako prvý pozoroval prítomnosť horľavého metánu v hnojovici.

Anaeróbnym vyhnívaním organických látok v uzavretých nádržiach vzniká bioplyn. Je to zmes plynov s väčšinovým podielom metánu (60 - 70%) a CO2 (30 - 40%) použiteľná na výrobu elektriny a tepla. Vhodnými surovinami na jeho výrobu je hnoj (exkrementy dobytka, ošípaných, hydiny), kal z čistiarní odpadových vôd, ale aj bioodpad z domácností, zelené rastliny a ich zvyšky, zvyšky potravinárskeho priemyslu, slama, piliny a podobne. Od druhu použitých surovín však závisí perióda vyhnívacieho procesu. Odplynený produkt slúži ako hnojivo a má lepšie vlastnosti ako nespracovaný hnoj, naviac nedochádza k úniku metánu do ovzdušia pri ich rozklade na poliach, keďže tento bol odobratý vo fermentore.

Získavanie bioplynu z odpadov a jeho spaľovanie plynovými turbínami je proces nenáročný a technologické prvky sú bežne dostupné trhu.

2. 2 DREVO

2. 2. 1 SPAĽOVANIE DREVA

Pri správnom spaľovaní a pri správnej vlhkosti drevo horí prakticky bez dymu, ľahko sa zapaľuje, nešpiní pri manipulácii a tvorí málo popola asi 1% pôvodnej hmotnosti. Drevný popol je nespekavý a výborne sa hodí ako prírodné hnojivo. Obsahuje totiž dusík, vápnik, horčík, hydroxid draselný, oxid kremičitý, kyselinu fosforečnú a stopové prvky.

Najdlhšie sa oheň udrží tvrdými drevami, najľahšie zase horia ľahké listnaté a ihličnaté drevá. Výborne však horí každé drevo, ktoré má nízky obsah vlhkosti t.j. 15-20%.

2. 2. 2 MOŽNOSTI VYUŽITIA DREVNÉHO ODPADU

2. 2. 2. 1 BRIKETY

Brikety sú valcovité telesá s dĺžkou asi 15-25 cm vyrobené z odpadovej biomasy drtením, sušením a lisovaním bez akýchkoľvek chemických prísad. Vysoká výhrevnosť je zárukou nízkych nákladov n a vykurovanie. Nízka popolnatosť (0,5%), neobmedzená skladovatelnosť, bezprašnosť a jednoduchá manipulácia sú vlastnosti, ktoré tomuto palivu dávajú špičkové parametre.

2. 2. 2. 2 ŠTIEPKY

Štiepky sú 2-4 cm dlhé kúsky dreva, ktoré sa vyrábajú štiepkovaním z drevných odpadov napr. tenčiny z prerieďovania porastov alebo konárov. Štiepky sú odpadovým produktom drevárskeho priemyslu a ich energetické zužitkovanie sa stalo v mnohých krajinách bežné.

Výroba štiepok

Princíp štiepkovania je v sekaní dreva podávaného pozdĺž svojej osi oproti sekaciemu nožu a protinožu, pričom dĺžku štiepok možno meniť zmenou nastavenia vzdialenosti protinoža od noža. Z hľadiska konštrukčného riešenia sekačiek sú podstatné dve – bubnové sekačky a diskové sekačky.

Spracovanie štiepok má niekoľko fáz:

  1. Triedenie štiepok
  2. Štiepky je potrebné triediť vtedy, keď ich cieľom je kombinované, t.j. energetické i technologické využitie. Rôzni autori uvádzajú, že napr. obyčajné lesné štiepky obsahujú v priemere 20% štiepok v kvalite vhodnej na priemyselné využitie. Zvyšných 80% kvalitatívne charakterizujú ako energetické štiepky. Nejaví sa preto ekonomické spaľovať všetky vyrobené lesné štiepky, ale iba ten ich podiel, ktorý už nie je možné využiť priemyselne pomocou v súčasnosti dostupnej technológie. Triedenie štiepok, tak podľa veľkosti, ako aj podľa hmotnosti, má veľký význam pre energetické systémy, kde sú aplikované závitovkové dopravné a dávkovacie systémy. Takéto systémy sú mimoriadne citlivé na nadrozmerné kusy dreva alebo minerálne prímesi, príp. kovové telesá.

  3. Skladovanie štiepok
  4. Z dostupných biopalív na báze dreva pre energetické využitie existujú problémy najmä so skladovaním štiepok, a to najmä pri relatívnej vlhkosti vyššej ako 30%. Chemickým okysličovaním, hydrolýzou celulózových komponentov v kyslom prostredí a biologickou aktivitou baktérií a húb sa štiepky pomerne rýchlo rozkladajú, čím dochádza k strate na objeme a zvyšovaniu vlhkosti materiálu (až do 70% relatívnej vlhkosti). Súčasne vzrastá vnútorná teplota skladovaných štiepok na 50 až 70°C a pri určitých okolnostiach môže dôjsť aj k samovznieteniu (pri prekročení teploty asi 100°C). Odporúča sa štiepky spotrebovať (pri vlhkosti 30%) do 15 dní od ich výroby a neodporúča sa ich skladovať dlhšie ako 3 mesiace. S dlhším skladovaním štiepok ako 8 mesiacov sa neuvažuje, pretože už dochádza k ich výraznej mineralizácii.

  5. Vlhkosť štiepok

Optimálna relatívna vlhkosť drevných štiepok pre spaľovanie je 30 aaž 35% pri spaľovacích zariadeniach vybavených stupňovitým roštom. Ak sú štiepky príliš suché, má proces horenia explozívny charakter a veľká časť tepelnej energie môže uniknúť prostredníctvom horúcich dymových plynov do atmosféry pri použití nevhodnej konštrukcie kotla. Pri relatívnej vlhkosti štiepok 50 až 60% je spaľovanie obťažné a účinnosť kúreniska klesá. Závislosť spaľovacieho procesu od vlhkosti už nie je lineárna. Štiepky s touto vlhkosťou sú preto pre energetické využitie nevhodné. Ak je relatívna vlhkosť štiepok v rozsahu 60 až 70% , nie je ich výhrevnosť už dostatočná ani na udržanie spaľovacieho procesu a oheň zhasína.

2. 2. 2. 3 PELETY

Pelety sú relatívne novou formou drevného p aliva, ktoré umožnilo kotlom spaľujúcim biomasu ich čiastočnú alebo úplne automatickú prevádzku. Peleta je názov pre granulu kruhového prierezu s priemerom okolo 6-8 mm a dĺžkou 10-30 mm.

Pelety sú vyrobené výhradne z odpadového materiálu ako sú piliny alebo hobliny bez akýchkoľvek chemických prísad. Lisovaním pod vysokým tlakom sa dosahuje vysoká hustota paliva.

Výroba peliet

Výroba peliet sa skladá z nasledovných fáz:

  1. Sušenie
  2. Prebieha v technologickej sušičke pri znížení relatívnej vlhkosti o 70%, s priemernou vstupnou relatívnou vlhkosťou pilín 80% a výstupnou relatívnou vlhkosťou 10%. Táto časť technologického spracovania je pomerne energeticky náročná a preto bude maximálna snaha využiť na sušenie teplo z vlastnej kotolne na spaľovanie triedených odpadových kusov dreva, drevnej kôry a odrezkov z píl s vyššou vlhkosťou. V sušičke sa spolu s pilinami vysušia i štiepky z drtiča.

  3. Jemné triedenie pilín
  4. Triedenie prebieha na triedičke so sitami, ktoré oddelia od seba vysušené štiepky z drviča a piliny určené k peletovaniu. Z triedičky budú štiepky dopravené dopravníkom do skladu štiepok vedľa kotolne.

  5. Homogenizácia pilín, filtrácia prachu
  6. Zo sušičky budú piliny dopravníkový systémom dopravené do homogenizačného zariadenia – vyklepávača, kde sa otáčajúcimi lopatkami zhomogenizuje ich štruktúra, t.j. rozbijú sa prípadné hrudky pilín vytvorené pri sušení a pod. Z tohto zariadenia sa dopravia do cyklónového usadzovača, v ktorom dôjde k odlúčeniu pilín a prachu. Prach bude odsávaný elektrickým odsávačom do filtra odprašovača, piliny budú vypúšťané do zásobníka peletizérov pod cyklónovým usadzovačom.

  7. Peletovanie pilín
  8. Peletovanie sa uskutočňuje v peletizéri, kde pri zvýšenej teplote a zvýšenom tlaku, pridaním nasýtenej vodnej pary, dochádza k fyzikálnym a chemickým zmenám jednotlivých zložiek dreva.

  9. Chladenie
  10. Pelety na výstupe z peletizéra majú teplotu asi 90°C, preto je ich potrebné následne chladiť. Chladenie bude prebiehať v protiprúdnom chladiči, kde sa zníži teplota peliet na 30 - 35°C.

  11. Triedenie peliet na triedičke, odprašovanie

Po vychladení sa pelety pretriedia na triedičke. Tu sa oddelia kvalitné pelety od prípadných nepodarkov alebo poškodených kusov a najmä od prachových podielov.

2. 3 SLAMA

Spaľovanie slamy prináša isté obmedzenia a dnes sa jej využitie sústreďuje len na veľké kotolne, zvyčajne napojené na centralizovaný systém zásobovania teplom alebo na poľnohospodárske podniky. Súvisí to s tým, že slama je dosť zložité palivo – predovšetkým je nehomogénne a z hľadiska energetickej hustoty zaberá veľký objem 10 až 20-krát väčší ako uhlie.

Väčšie spaľovne slamy zvyčajne pozostávajú zo skladu, žeriavu, dopravného pásu, kotla, čistiaceho zariadenia odpadových plynov a komína. Prevádzka celého zariadenia býva plne automatická a bez obslužného personálu. Dopravný pás priváža celé baly slamy do roštu umiestneného v spodnej časti kotla. Na tomto mieste dochádza k spaľovaniu. Rošt je zvyčajne rozčlenený na viacero zón s osobitnými ventilátormi dodávajúcimi vzduch do spaľovacej komory. Spaľovací proces je elektronicky kontrolovaný individuálne v každej zóne, čím sa dosahuje optimálne horenie. Prchavé zložky sú spaľované v komore nad roštom, kam sa osobitnými prieduchmi privádza vzduch zabezpečujúci horenie. Uvolnené teplo je následne odovzdávané cez steny kotla vode cirkulujúcej sústavou potrubí. Horúca voda je potom rozvádzaná do miesta spotreby.

Slama dodávaná do spaľovní musí vyhovovať istým požiadavkám. Hlavne obsah vlhkosti je kritickým parametrom. Vlhkosť sa zvyčajne pohybuje na úrovni 10-25% avšak môže byť i vyššia.

2. 4 PLYNNÉ BIOPALIVÁ

2. 4. 1 BIOPLYN

Bioplyn predstavuje hodnotné palivo a energia v ňom obsiahnutá je len asi o tretinu nižšia ako v zemnom plyne. Z tohto dôvodu je dnes cielene vyrábaný, v špeciálne vybudovaných zariadeniach, vo viacerých krajinách sveta (vrátane Slovenska).

Vstupnú surovinu tvorí zväčša hnojovica alebo organické kaly, z ktorých sa bioplyn vyrába v digestoroch. Objem digestorov sa pohybuje od jedného metra kubického (domáci digestor) až do niekoľko tisíc m3 (veľké farmy). Vstupná surovina v digestore vyhníva od 10 dní do niekoľko týždňov v závislosti na zložení a okolitej teplote. Hoci baktérie pri rozklade organickej látky samotné vytvárajú teplo, v našich klimatických podmienkach v zimnom období toto teplo nie je dostatočné, a preto je potrebné digestor ohrievať vonkajším zdrojom – zvyčajne spaľovaním časti vznikajúceho bioplynu. Teplota, pri ktorej vyhnívanie v digestore prebieha optimálne, by nemala klesnúť pod 35 st. Celzia. Bioplyn je z digestorov odčerpávaný, skladovaný a následne spaľovaný zvyčajne v plynovej turbíne.

Principiálna schéma výroby bioplynu

Bioplyn vzniká vo veľkých nádržiach bez prístupu vzduchu, kde sa hnojovica rozkladá baktériami. Technologická teplota sa pohybuje buď v mezofilnej oblasti /30-40ºC/, alebo v termofilnej oblasti /50-60ºC/ a retenèná doba /udržiavacia/ v nádržiach je od 10 do 20 dní. Proces je rýchlejší pri vyššej teplote, čo umožňuje skrátiť retenčnú dobu. Pri vzniku bioplynu sa vytvára 60% metánu, 35% oxidu uhličitého, zvyšok tvorí vodík, dusík a sulfát. Metán sa odvádza a používa na výrobu energie . Týmto spôsobom je možné z biohmoty, ktorú vyprodukuje jedna veľká dobytčia jednotka (VDJ), získať za rok rovnaké množstvo energie ako z 300 l vykurovacieho oleja.

Spaľovaním bioplynu je možné získať tak elektrinu ako aj teplo. Takáto výroba prebieha najčastejšie v tzv. kogeneračnej jednotke, pričom výroba elektriny predstavuje asi 30-40 % a tepla 40-50 % energie obsiahnutej v bioplyne. Zvyšok predstavuje tepelná energia potrebná na udržanie optimálnej prevádzkovej teploty.

2. 4. 2 SKLÁDKOVÝ PLYN

Technológia získavania plynu zo skládok po ich uzatvorení pozostáva z prekrytia skládky íľovou vrstvou alebo iným nepriepustným materiálom (čím sa vytvorí vhodné prostredie) a umiestnení sústavy zberných potrubí s otvormi do ktorých vniká plyn. Na niektorých novších skládkach sú potrubia umiestňované už pred zavážaním odpadov. Sieť potrubí môže mať dĺžku až niekoľko kilometrov. Skládkový plyn sa bežne využíva na výrobu elektriny a tepla. používané sú pri tom veľké spaľovacie motory.

2. 4. 3 DREVOPLYN

Pri výrobe drevoplynu dochádza k premene tuhých palív (najčastejšie dreva) na plynné s cieľom získať čo najvyšší obsah energie v plynnej forme. Celý proces prebieha v splyňovacom zariadení. Ku splyňovaniu organického materiálu dochádza tak, že vzduch prechádza cez predohriaty materiál, pričom v ňom prebieha chemická reakcia s následným vznikom drevoplynu a ako nespáliteľný zvyšok sa tvorí popol. Zloženie vznikajúceho drevného plynu sa mení v závislosti na použitej biomase a obsahu vlhkosti v palive .

Výroba drevoplynu

Tuhé palivá, vhodné pre výrobu generátorového plynu rozdeľujeme do dvoch skupín:

  • palivá bohaté na plyny a dechty, t.j. drevo, rašelina, hnedouhoľné brikety

  • palivá chudobné na plyny a dechty, t.j. drevné uhlie, kamenouhoľný a hnedouhoľný švelovací koks a rašelinový koks.

Každé palivo z týchto skupín dáva generátorový plyn rozdielneho zloženia a má tiež vplyv na konštrukciu generátora a jeho príslušenstva. Vyrobený plyn potom obsahuje zložky horľavé – spáliteľné a zložky nehorľavé – nespáliteľné.

1) Hlavnou horľavou zložkou generátorového plynu je jedovatý oxid (kysličník) uhoľnatý – CO. Podľadruhu paliva potom ešte rôzne množstvo vodíka H2 a malé množstvo metanu – CH4. Množstvo horľavých zložiek je však závislé nielen na druhu použitého paliva, ale tiež na chode agregátu, t.j. na kvalite splyňovania.

2) Hlavnou nehorľavou zložkou je dusík – N, kyslík – O, a niečo málo oxidu uhličitého – CO2.

Zariadenie pre výrobu drevoplynu nazývame teda generátor. Pozostáva z dvoch hlavných častí:

  • z vonkajšieho plášťa a

  • zo splyňovacej šachty.

Vonkajší plášť má kruhový prierez. Násypným otvorom sa drevný odpad dopraví do šachty generátora. Po naplnení generátora sa drevo zapáli. V spodnej zóne šachty zostalo po predchádzajúcom splyňovaní drevené uhlie (ak tam nie je, musí sa najskôr nasypať), ktoré pomáha pri vlastnom štartovaní generátora. Po zapálení dreva sa uvedie do činnosti malý benzínový motor, ktorý poháňa ventilátor. Tým sa z generátora odsáva vyrobený plyn. Začína sa vlastný proces splyňovania drevného odpadu. Pokiaľ plyn nemá požadovanú výhrevnosť, vypúšťa sa otvorom do atmosféry. Jeho kvalita sa testuje plameňom. Plynulé horenie je signálom pre obsluhu, že je možné spustiť spaľovací motor. Súčastne sa zastaví pomocný benzínový motor.

Každý generátor možno rozdeliť do päť základných pásiem, v ktorých prebieha chemický proces premeny biomasy na horľavý plyn.

Základné pásma generátora:

    1. Vysúšacie pásmo
    2. Karbonizačné (švelovacie) pásmo
    3. Spaľovacie (oxidačné) pásmo
    4. Redukčné pásmo (primárne)
    5. Redukčné pásmo (sekundárne – popol)

Tieto pásma nie sú od seba konštrukčne oddelené a hranice medzi nimi sa navzájom prelínajú a premiestňujú podľa výšky teploty v tom danom priestore.

Výroba generátorového plynu vysoko tepelnou karbonizáciou horľavín, t.j. zahrievaním, bez prístupu vzduchu na teplotu až 1050°C, prebieha približne nasledujúcim postupom:

  • do 150°C - sa z horľaviny odparuje voda a uvoľňujú sa plyny CO2, CH4.N2,

  • 200 - 300°C - z horľaviny sa oddeľuje reakčná voda, CO2, CO, H2S - sírovodík (jedovatý sulfán),

  • 300 - 400°C - nastáva rozpad horľaviny za vývoja dechtových pár a CO, CO2, CH4, horľavina   začína meniť svoj stav,

  • 400 - 550°C - rozklad horľaviny pokračuje, začína sa tvoriť amoniak (čpavok - NH3),

  • 550 - 600°C - tvorba dechtových pár sa ustáli a vzniká polokoks,

  • 600 - 1000°C - unikajú ďalej plyny, pričom so stúpajúcou teplotou prevažuje H2 a ubúda CH4, drevo sa mení na popol.

Pre splyňovanie biomasy sú v súčasnej dobe používané dva základné spôsoby:

  1. splyňovanie v generátoroch s pevným roštom
  2. splyňovanie vo fluidných generátoroch

Prvá z oboch metód je jednoduchšia, menej investične náročná avšak je použiteľná len pre menšie tepelné výkony. Splyňovanie prebieha pri nižších teplotách a za atmosférického tlaku . Skúsenosti ukázali niektoré nevýhody. Jedná sa najmä o tvorbu a obtiažne odstraňovanie dechtových látok a ďalej o vznik odpadových fenolových vôd, pričom ich likvidácia predstavuje ďalšie problémy. Principiálna schéma kogeneračnej jednotky so splyňovacím generátorom majúca pevný rošt je na obrázku.

Uvedené typy splyňovacích generátorov sú uvedené na obrázku

A splyňovací generátor s pevným roštom – protiprúdne usporiadanie

B splyňovací generátor s pevným roštom – súprudné usporiadanie

C fluidný splyňovací generátor

1. prívod paliva

2. odvod plynu

3. splyňovací vzduch

4. sekundárny vzduch

2. 5 METANOL A ETANOL

2. 5. 1 METANOL A ETANOL

Na výrobu etanolu ale aj metanolu sa ako vhodné suroviny dajú využiť viaceré rastliny napr. obilie, zemiaky, kukurica, cukrová trstina, cukrová repa, ovocie a iné plodiny. Proces výroby alkoholu sa nazýva fermentácia prebiehajúca na roztokoch cukrov. Cukry môžu byť vyrobené aj zo zeleniny resp. celulózy (dreva). Po 30 hodinách fermentácie kaša obsahuje približne  6-10% alkoholu, ktorý sa môže odstrániť destiláciou a použiť ako kvapalné palivo v spaľovacích motoroch. Vzhľadom na to, že použitá surovina sa nepremení celá na  biopalivo, vznikajú  pri tomto procese cenné vedľajšie produkty, ktoré môžu nahradiť bielkovinové krmivá.

Metanol je možné vyrobiť nielen z biomasy, ale aj z niektorých fosílnych palív ako napr. zo zemného plynu alebo z uhlia. Zaujímavosťou tiež je, že z metanolu je možné vyrobiť aj benzín, avšak celý proces výroby prebieha s energetickou stratou, a preto sa nevyužíva. V niektorých prípadoch však takáto výroba benzínu môže byť výhodná. Inou skutočnosťou je, že benzín sa dá vyrobiť z biomasy priamo bez toho, aby bolo nutné prejsť cez uvedený medzičlánok - výrobu metanolu. Metanol obsahuje až 70 % energie spotrebovaného zemného plynu.

Metanol je možné previesť na vysoko oktánové palivo pri relatívne nízkych nákladoch. Výhodou je, že takéto palivo neobsahuje síru a znečistenie z jeho spaľovania je veľmi nízke. z jednej tony suchej biomasy je možné vyrobiť asi 700 litrov metanolu. pomer získanej energie (metanol) a vloženej energie na jeho produkciu je závislý hlavne na spôsobe výroby. Pri výrobe metanolu z obnoviteľných zdrojov je tento pomer vysoko pozitívny.

Výroba metanolu

  • metanol je vedľajší produkt karbonizácie dreva ( drevný lieh, výroba v minulosti )
  • v súčasnosti sa vyrába syntézou z CO a H2
  • CO a H2 môže dať široké spektrum produktov. Vznik metanolu treba preferovať selektívnym katalyzátorom, vysokým tlakom a nízkymi reakčnými teplotami, lebo je to exotermická reakcia.

CO + 2 H2 = CH3OH

H = -90,8 kJ/mol

  • metanol vzniká aj z CO2.

CO2 + 3 H2 = CH3OH + H2O

H = -50 kJ/mol

  • vznik metánu je termodynamicky výhodnejšia reakcia, lebo metán je stabilnejšia látka ako metanol.

CO + 3 H2 = H2O + CH4

H = -203 kJ/mol

  • vznik metánu a iných vedľajších produktov sa obmedzuje výberom katalyzátora.
    • katalyzátory a reakčné podmienky:

ZnO-Cr2O3 t = 350 oC

p = 30 MPa vysokotlakový proces

Cu-ZnO-Cr2O3 t = 250 oC

p = 5-10 MPa nízkotlakový proces

  • Reakčná teplota sa upravuje vpúšťaním studeného syntézneho plynu medzi jednotlivé etáže.

2. 5. 2 BIONAFTA

Výroba bionafty pozostáva z lisovania repky, filtrovania a následného delenia oleja (esterifikácia) na metylester (MERO - bionafta) a glycerol. Glycerol ako vedľajší produkt je vhodný pre chemický priemysel a výlisky sú cennou krmovinovou zmesou. MERO je ekologicky čisté palivo a v porovnaní s naftou pri spaľovaní vykazuje 3 až 40-krát nižší obsah uhľovodíkov vo výfukových plynoch. Má zníženú dymivosť, plyny obsahujú menej tuhých častíc a iných nebezpečných látok. Použitie MERO si vyžaduje však malú úpravu motora, pričom sa zníži jeho výkon aj spotreba paliva asi o 5 %.

 

3. VÝHODY A NEVÝHODY VYUŽÍVANIA BIOMASY A BIOPALÍV

3. 1 BIOMASA

Predurčením pre jej výraznejšie využitie na Slovensku sú nasledovne dôvody:

  • v našich podmienkach je biomasa dostupnejšia ako fosílne paliva,
  • ceny palív z biomasy sú konkurencieschopne,
  • jej využívaním vznikajú nove pracovne príležitosti, najmä na vidieku,
  • je CO2 neutrálna, tzn. pri jej spálení sa vyprodukuje len toľko CO2, koľko sa naakumulovalo počas rastu,
  • je možné ju cieľavedome pestovať na pôdach nevhodných pre produkciu potravín,
  • z biomasy je možné získať tuhe, kvapalne i plynne paliva v závislosti od použitého technologického procesu,
  • existuje značný nevyužitý potenciál.

VÝHODY BIOMASY

    • domáci zdroj energie: netreba ho dovážať, jeho cena nezávisí na monopolnom dodávatelovi, vývoji na medzinárodnom trhu a je lahšie predpovedatelná
    • je to obnovitelný zdroj a teda nehrozí jeho vyčerpanie
    • zhodnotenie zdrojov, ktoré boli predtým bezcenne
    • využitie odpadov
    • nahradením fosílnych palív biomasou sa znižuje produkcia CO2
    • využívanie biomasy prispieva k decentralizácii
    • technológie na využitie biomasy sú finančne nenáročné a teda jej využívanie nevyžaduje príliš velké investície
    • vzhľadom na nenáročnosť použitých technológii a požiadavkám na infraštruktúru dochádza k rozvoju malých prevádzok, priemyslu a obchodu.
    • peniaze väčšinou zostávajú na miestnej resp. regionálnej úrovni a to so sebou prináša ďalšie ekonomické výhody v regióne. Biopalivá sa dajú ekonomicky zhodnotiť v miestach ich vzniku a poskytujú pracovne príležitosti hlavne na vidieku. Uvedené finančné výhody domácich biopalív sa akumulujú nielen bezprostredným zvýšením kúpnej sily obyvateľstva (v dôsledku zníženia nákladov za vykurovanie, znižovania nezamestnanosti), ale aj nepriamym účinkom pokračujúcich reinvesticií do miestneho hospodárstva - tzv. multiplikačny efekt.
    • rozvoj vidieckych sídiel (prospech pre obce a ich infraštruktúru) môže znamenať prekonanie krízy v poľnohospodárstve
    • zníženie emisii CO2 a iných škodlivín napomáha splneniu medzinárodných záväzkov
    • môže byt produkovaná a využívaná bez značných investícií do technológií, čo ma mimoriadny význam pre krajiny s nedostatkom finančného kapitálu

3. 2 DREVO

Výhody dreva ako paliva

  • pri dobrom uložení si uchováva svoj energetický obsah – dokonca ho v prvých dvoch až troch rokoch relatívne zvyšuje. Je to tým, že v tomto období vysychá. To je dôležitý fakt, pretože vlhkosť v dreve sa uvoľňuje až v kotli a to na úkor výhrevnosti. Súčasne pri spaľovaní vlhkého dreva klesá aj teplota spaľovania

Výhody brikiet

  • vysoká výhrevnosť
  • nízke náklady na vykurovanie
  • nízka popolnatosť (0,5%)
  • neobmedzená skladovatelnosť
  • bezprašnosť
  • jednoduchá manipulácia

Výhody štiepok

    • rýchlejšie schnú,
    • umožňujú automatickú prevádzku kotlov pri použití zásobníka a dopravníka paliva

Výhody peliet

  • vysoká energetická hustota
  • štandardizovaná kvalita (Európskou komisiou pre štandardizáciu, TC335 - tuhé biopalivá)
  • jednoduchá doprava
  • využiteľnosť v automatizovaných vykurovacích systémoch

3. 3 RASTLINY PESTOVANÉ NA ENERGETICKÉ ÚČELY

Výhody

  • sú schopne absorbovať 30 až 45 ton CO2 do roka z každého hektára na ktorom sú pestovane a tak významné prispievať ku znižovaniu koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére
  • zabraňujú erózii pôdy
  • zlepšujú hydrológiu a absorpcia prachových častíc
  • dôležitou vlastnosťou napr. rýchlorastúcich vŕb je , že môžu byt súčasne využité aj na čistenie odpadových vôd. Pri tomto procese 10-20 ton odpadových vôd môže byt prečistených na každom hektári, na ktorom sú vŕby pestovane.

Riziká

    • napríklad pestovanie rýchlorastúcich drevín , ktoré sa normálne prevádza v podobe monokultúrnych plantáží može mať negatívne dopady na ekosystém
    • pri pestovaní energetických rastlín by sa nemali používať pesticídy a hnojivá pretože výrazne poškodzujú prírodu, čo odporuje logike využitia biomasy ako ekologicky nezávadného zdroja energie
    • pri pestovaní energetickýcj rastlín treba zvážiť či sa energia ktorá bola vložená do ich obhospodárovania a zberu vráti pri ich využití

3. 4 PLYNNÉ BIOPALIVÁ

Výhody

  • pri spaľovaní sa lepšie miešajú so vzduchom, a preto lepšie horia ako kvapalné palivá
  • v porovnaní s benzínom a naftou majú vyššie oktánové číslo. Vyššia kvalita plynných palív umožňuje použitie vyššieho kompresného pomeru - až do 10:1 v benzínových spaľovacích motoroch a 15:1 v naftových motoroch, čo má za následok vyšší výkon a účinnosť motora.
  • nahrádzajú fosílne zdroje v dôsledku čoho znižujú emisie skleníkových plynov a iných škodlivín do atmosféry

3. 4. 1 BIOPLYN

Výhody využívania bioplynu

  • znižovanie objemu nespracovaného živočíšneho hnoja aplikovaného priamo na polia
  • v poľnohospodárskych podnikoch znižuje zápach pri skladovaní hnojovice, znižuje nároky na ochranu spodných vôd pred kontamináciou hnojovicou
  • produkcia vlastnej tepelnej energie
  • produkcia vlastnej elektrickej energie, ktorej nadprodukciu je možné paralelne zmluvne predávať do verejnej siete
  • ekologické hospodárenie v ochranných pásmach
  • tvorba nových pracovných príležitosti
  • pri správne nastavených otáčkach motor na bioplyn produkuje menej emisií hlavne kysličníka uhoľnatého a kysličníkov dusíka ako motor na benzín alebo naftu. Vznikajúce uhľovodíky majú tiež nižšiu reaktivitu ako v prípade spaľovania klasických palív, a preto vedú k nižšej tvorbe smogu.

Nevýhody bioplynu

    • prítomnosť sírovodíku v emisiách

3. 5 KVAPALNÉ BIOPALIVÁ

3. 5. 1 ČISTÉ RASTLINNÉ OLEJE

Nevýhody

  • majú vysokú viskozitu (až 40-krát vyššiu ako nafta) a počas ich skladovania dochádza k znižovaniu kvality paliva
  • pri spaľovaní zanášajú motor
  • sú agresívne voči plastom i lakom a spôsobujú vyššie emisie tuhých častíc a N2O. Problém tuhých častíc je možné odstrániť tzv. esterifikáciou rastlinného oleja (výroba MERO)
  • na to, aby nahradili väčšiu časť klasických palív by boli potrebné veľké plochy poľnohospodárskej pôdy-nebezpečenstvo pestovania monokultúr.Z hľadiska potenciálnej kapacity výroby teda nie je možné očakávať veľmi široké uplatnenie bionafty

3. 5. 2 BIONAFTA

Výhody bionafty

  • nahrada tradicnej ropy domacimi palivami znizuje zavislost na dovoze tejto suroviny
  • bionafta je miesatelna s motorovou naftou, pricom si nevyzaduje ziadne upravy dieselovych motorov
  • vyroba bionafty neprodukuje ziadne skodlive odpady a je ekologicky nezavadna
  • technologia vyroby bionafty je pomerne jednoducha a prevadzkovo vyskusana
  • pozitívna energetická bilancia, ktorá je lepšia ako v prípade alkoholových palív
  • má približne rovnaké cetánové číslo ako nafta, čo znamená, že je ju možné priamo použiť v naftovom motore bez prísad
  • porovnateľný energetický obsah ako nafta, a preto postačuje rovnako veľká nádrž ako pri bežnom vozidle
  • výkon motora s týmto palivom je rovnaký ako pri nafte
  • nižšia agresivita k náterom a gumovým tesneniam
  • vynikajúca mazivosť
  • dymivosť motora je o polovicu nižšia
  • neobsahuje takmer žiadnu síru a nespôsobuje emisie oxidu síričitého
  • priaznivejšie zloženie výfukových plynov - nižší obsah CO o 10 - 12 %, prchavých uhľovodíkov o 10 - 35 %, pevných častíc o 24 - 36 %
  • možnosť náhrady neobnoviteľných, a teda vyčerpateľných zdrojov energií
  • produkcia metylesterov a zmesnej nafty generuje nové pracovné miesta - v SR podľa ministerstva pôdohospodárstva o dvetisíc v roku 2003 a o štyritisíc v roku 2005; odhadované úspory na sociálnych dávkach sú 100 mil. - 300 mil. Sk a daň z príjmu novozamestnaných ľudí 150 mil. - 413 mil. Sk ročne
  • pestovanie pšenice a repky olejnej na výrobu biopalív sa môže stať stabilizujúcim faktorom rastlinnej výroby
  • odporúča sa používať v uzavretých priestoroch, v mestskej hromadnej doprave, v prírodne citlivých oblastiach, v pásmach hygienickej ochrany vôd
  • vzhľadom na svoje chemické vlastnosti (bod varu, vzplanutia) je transport a skladovanie bionafty bezpečnejšie ako pri obyčajnej nafte
  • nie je horľavinou, nevzťahujú sa na ňu príslušné prepravné predpisy. Teplota na zapálenie bionafty je približne 150 st. Celzia, čo je oveľa výhodnejšie pri skladovaní ako pre klasické palivá.
  • z hľadiska svojich vlastností bol MERO dokonca zaradený medzi potraviny (Francúzsko)
  • rýchlo (v priebehu asi 3 týždňov) degradujú v pôde a nespôsobujú jej znečistenie

Hlavné výhody používania bionafty je možné zhrnúť nasledovne :

  • kladná energetická bilancia
  • nízke emisie škodlivín a znižovanie emisií CO2
  • hospodárne a ekologické využitie pôdy vyňatej z produkcie potravinárskych plodín
  • bezpečnosť pri zaobchádzaní (je tak bezpečná ako potravinársky olej)

Nevýhody bionafty

    • čistota spaľovania, nízkotepelné vlastnosti sú závislé od čistoty metylesteru repkového oleja
    • pri aplikácii biopaliva sú potrebné špeciálne tesnenia a motorové oleje
    • biodiesel by sa nemal dostať do kontaktu s nalakovanými časťami auta
    • výhrevnosť závisí od podielu metylesteru - čím vyšší je jeho podiel v motorovej nafte, tým nižšia výhrevnosť
    • nie sú vhodné na zimné použitie v regiónoch, kde teplota klesá pod -12 °C
    • ekologické palivo je citlivé na vlhkosť vzduchu a vodu na spodku nádrže - negatívne ovplyvňuje nízkoteplotné vlastnosti motorovej nafty
    • na rozdiel od rastlinných olejov MERO obsahuje niektoré rakovinotvorné látky a je rovnako toxický ako nafta
    • neposkytuje taký zisk energie na jednotku osiatej plochy ako etanol

3. 5. 3 ALKOHOLOVÉ PALIVÁ

Výhody

  • je možné ich dopestovať (suroviny, resp. rastliny na ich výrobu)
  • pri ich spaľovaní sa tvorí menej škodlivín. Súvisí to s tým, že tieto palivá majú jednoduchšiu štruktúru ako benzín alebo nafta, lepšie horia a celý proces vedie k menšej tvorbe nespálených zvyškov. Z tohto pohľadu je metanol lepším palivom ako etanol.

3. 5. 3. 1 METANOL

Výhody

    • výrobné technológie sú v praxi odskúšané, spoľahlivé a široko využívané (výroba alkoholu !?)
    • porovnaní s etanolom pre jeho výrobu existuje širší potenciál vstupných surovín
    • v porovnaní s benzínom výhodu aj v tom, že má vyššie oktánové číslo približne 105. Benzín má oktánové číslo medzi 92 a 98. Vyššie oktánové číslo umožňuje vyššiu kompresiu a následne lepšiu účinnosť motora.
    • má vysokú kalorickú hodnotu
    • umožňuje vyššiu účinnosť spaľovania v motore
    • má nižšiu teplotu horenia
    • produkuje menej škodlivín a vo všeobecnosti predstavuje menšie riziko
    • s metanolom sa ľahšie zaobchádza ako s benzínom, pretože je menej prchavý, je bezpečnejší pri dopravných nehodách a prípadný požiar sa dá uhasiť aj vodou, pretože metanol je rozpustný vo vode. Požiar je možné veľmi jednoducho zlikvidovať aj na malú vzdialenosť od ohňa, čo je dôsledok nízkej teploty plameňa
    • v porovnaní s etanolom je metanol lacnejší

Nevýhody

      • jeho cena je asi dvojnásobná v porovnaní so syntetickým metanolom vyrobeným zo zemného plynu
      • spôsobuje rýchlejšiu koróziu kovových materiálov, má detergentný účinok (odstraňuje oleje z miest, kde sú potrebné) a negatívne vplýva na plastické materiály

      • má neviditeľný plameň. Pridaním asi 15% benzínu do metanolu sa však plameň stáva viditeľným.

      • toxicita metanolu tak pri vdýchnutí ako aj pri pôsobení na kožu (riziko pri čerpaní paliva)
      • v benzínových motoroch metanol spôsobuje väčšie problémy pri štartovaní pri teplote pod bodom mrazu. Predhriatie paliva podobne ako v prípade nafty tento problém pomáha vyriešiť.
      • formaldehydový zápach vznikajúci pri studených štartoch a zahrievaní vozidla
      • energetická hodnota metanolu je asi o polovicu nižšia ako nafty, preto vozidlá na metanol potrebujú zhruba dvakrát toľko paliva na dosiahnutie toho istého dojazdu

 

3. 5. 3. 2 ETANOL

Výhody

  • energetická bilancia pri výrobe etanolu (podiel získanej a vloženej energie) je približne polovičná v porovnaní s bionaftou (MERO) avšak z jedného hektára je možné získať viac litrov paliva (4755 litrov) ako v prípade MERO (asi 1400 litrov)
  • z hľadiska snahy o nahradenie klasických palív vo svete existujú dostatočné výrobné kapacity s overenou technológiou výroby. Z hľadiska činnosti motora je dôležité, že etanol má vyššie oktánové číslo ako benzín - približne 106. Benzín má toto číslo 91 až 98.
  • je dokonalejšie spaľovaný v motore
  • zaručuje vyšší výkon a otáčky motora
  • vykazuje nižšie emisie v spalinách
  • tvorbu pracovných príležitostí v poľnohospodárstve pri pestovaní vstupnej suroviny
  • zlepšenie príjmov ekonomicky slabších vrstiev obyvateľstva podieľajúcich sa na pestovaní
  • zníženie závislosti na dovoze ropy

Nevýhody

  • nevýhodou výroby etanolu z poľnohospodárskych produktov je skutočnosť, že v prípade snahy o nahradenie väčšieho množstva klasických palív, by takáto veľkovýroba v celosvetovom meradle predstavovala konkurenciu k produkcii potravín.
  • pestovaním monokultúr, ktoré by takúto stratégiu sprevádzalo, by mohli vzniknúť problémy s biodiverzitou.
  • na dopestovanie východiskovej suroviny je nevyhnutné používanie veľkého množstva hnojív a to so sebou prináša ďalšie nevýhody v podobe znečistenie životného prostredia.
  • problémom výroby etanolu fermentáciou z celulózy je, že celý proces vedie k malému výťažku pri relatívne vysokých nákladoch. V súčasnosti je zrejmé, že etanol pravdepodobne nemôže úplne nahradiť klasické palivá. Pri jeho rozumnej produkcii a použití môže však prispieť k nahradeniu časti ropy a ozdraveniu životného prostredia , hlavne v mestách.
  • pre naftové motory je rozhodujúce cetánové číslo paliva. Čím nižšie cetánové číslo, tým dlhší čas je potrebný pre kompresné zapálenie zmesi. Alkohol (metanol aj etanol) má nižšie cetánové číslo ako nafta.
  • spôsobuje rýchlejšiu koróziu kovových materiálov, má detergentný účinok (odstraňuje oleje) a napadá plastické hmoty.
  • výpary majú negatívny účinok na ľudský organizmus a ovplyvňujú vodičovu schopnosť viesť motorové vozidlo. Tieto výpary môžu byť problémom hlavne pri čerpaní pohonných hmôt.
  • horšie štartovanie motora pri nízkych okolitých teplotách.
  • v dôsledku nižšej energetickej hustoty v jednom kilograme paliva majú vozidlá vyššiu spotrebu.

 

4. ZOZNAM AKTUÁLNEJ LEGISLATÍVY TÝKAJÚCEJ SA BIOPALÍV
A INÝCH OBNOVITEĽNÝCH ZDROJOV ENERGIE

4. 1 Legislatívne nástroje na Slovensku

Vláda Slovenskej republiky schválila 11. 1. 2006 návrh energetickej politiky a do júna 2006 má vypracovať stratégiu využitia obnoviteľných zdrojov energie.

V tomto materiáli sa v prílohe č. 9 nachádza prehľad platnej legislatívy.

www.rokovanie.sk/appl/material.nsf/0/E6DDFB8BFD5464EAC12570EA00469BBE?
OpenDocument

Výnos URSO z 30.6.2005 č. 2/2005 ktorým sa ustanovuje rozsah cenovej regulácie v elektroenergetike a spôsob jej vykonania, rozsah a štruktúra oprávnených nákladov, spôsob určenia výšky primeraného zisku a podklady na návrh ceny

http://www.urso.gov.sk/pl_predpisy/doc/vynos_02-2005_sk.pdf

Zákon 656/2004 z 26.10.2004 o energetike a o zmene niektorých zákonov

http://www.urso.gov.sk/pl_predpisy/doc/656-2004_26102004.pdf

Zákon 657/2004 z 26.10.2004 o tepelnej energetike

http://www.urso.gov.sk/pl_predpisy/doc/657-2004_26102004.pdf

Nariadenie vlády SR č. 124/2005 z 30.3.2005, ktorým sa ustanovujú pravidlá pre fungovanie trhu s elektrinou

http://www.urso.gov.sk/pl_predpisy/doc/124_2005-pravidla_trhu_elektrina_sk.pdf

Zákon 276/2001 z 14.6.2001 o regulácii v sieťových odvetviach a o zmene a doplnení niektorých zákonov v plnom znení

http://www.urso.gov.sk/pl_predpisy/doc/276-2001_2005_sk.pdf

4. 2 Legislatívne nástroje EURÓPSKEJ ÚNIE

Reagujúc na potrebu znížiť dovoz palív, zvýšiť bezpečnosť dodávok a znížiť environmentálnu záťaž, už v roku 1997 Európska rada a Európsky parlament prijali Bielu knihu o “Stratégii komunity a akčnom pláne”, kde sa Európska komisia zaviazala do roku 2010 zdvojnásobiť podiel obnoviteľných zdrojov na hrubej spotrebe (z 6 % v roku 1995 na 12 %). Vo výrobe elektriny to znamená nárast podielu OZE zo 14 na 22 %. Najväčší nárast sa plánoval pre energiu z biomasy (10-násobok), vetra (20-násobok) a pre fotovoltaiku (100-násobok).

http://europa.eu.int/comm/energy/res/legislation/doc/com599.ht

Aby boli ciele stanovené v Bielej knihe splnené, SmernicaO podpore elektriny z obnoviteľných zdrojov energie” (2001/77/ES) určuje indikatívne ciele pre členské štáty Európskej únie. Po vstupe do EÚ na seba prevzali tieto záväzky aj nové členské štáty, pričom Slovensko sa zaviazalo zvýšiť podiel OZE na výrobe elektriny zo súčasných 19 % na 31 % do roku 2010.

O tri roky neskôr v Zelenej kniheSmerovanie k Európskej stratégii dodávok energie” Európska komisia zdôraznila potrebu diverzifikácie a zabezpečenia vyváženosti jednotlivých druhov energií v druhovom a geografickom zmysle, uplatňovania daňových nástrojov na lepšiu reguláciu spotreby, uplatňovania úspor energie v stavebníctve a doprave, a boja proti globálnej zmene klímy.

http://europa.eu.int/comm/energy/res/legislation/green_paper_en.htm

Akčný plán o biomase zo 7. 12. 2005

http://europa.eu.int/comm/energy/res/biomass_action_plan/doc/2005_12_07_comm
_biomass_action_plan_sk.pdf

Smernice podporujúce OZE a energetickú efektívnosťSmernica č. 2001/77/ES o podpore elektrickej energie vyrábanej z obnoviteľných zdrojov energie na vnútornom trhu s elektrickou energiou (Directive on the Promotion of Electricity Produced from Renewable Energy Sources in the Internal Electricity Market)Pre každú krajinu EÚ bolo indikatívne dohodnuté zvýšenie podielu výroby elektriny z OZE do roku 2010, pričom na jednotlivých vládach bolo ponechané prinajmenšom do roku 2005, aké podporné mechanizmy na dosianutie zvýšenia podielu OZE použijú. Smernica taktiež usmerňuje prístup výrobcov z OZE do elektrickej siete a zaväzuje členské štáty k nediskriminačnému zaobchádzaniu s elektrickou energiou z OZE. V apríli 2003 sa k nej pripojilo 10 nových členských státov.  Prvý Monitoring EK v r. 2004 ukázal podstatné rozdiely v stanovených cieľoch medzi jednotlivými krajinami.

http://europa.eu.int/smartapi/cgi/sga_doc?smartapi!celexapi!prod!CELEXnumdoc
&lg=EN&numdoc=32001L0077&model=guicheti

Smernica Európskeho parakamentu a rady č. 2003/30/ES z 8. mája 2003 o podpore používania biopalív alebo iných obnoviteľných palív v doprave (Directive on the Promotion of the Use of Biofuels or Other Renewable Fuels for Transport)

Členské štáty by mali zabezpečiť podiel palív z biomasy na svojich trhoch, pričom referenčné hodnoty sú 2% do konca roka 2005 a 5.75% do konca roku 2010. Prvú priebežnú hodnotiacu má pripraviť EK v roku 2006.

http://europa.eu.int/comm/energy/res/legislation/doc/biofuels/en_final.pdf

http://europa.eu.int/eur-lex/lex/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:32003L0030:SK:HTML

http://www.telecom.gov.sk/externe/legeu/03-0030.pdf

5. Adresár webových stránok zaoberajúcich sa problematikou biomasy a biopalív

www.fns.uniba.sk/zp/fond

www.cs.wikipedia.org/wiki/Biopalivo

www.alternativni-zdroje.cz

www.ekoskola.sk

www.inforse.dk/europe/fae

www.ozeport.sk

www.i-ekis.cz

www.seps.sk/zp/fond

www.agroportal.sk

www.intechenergo.sk

www.mpsr.sk/slovak/dok/biolsuroviny

www.oze.sk

www.euractiv.sk/cl/124/5037/Biomasa_zazracne_riesenie

www.seas.sk/_cms_/_files/747/t070901.htm

alf.fei.tuke.sk/kam/zadania/OZE

http://archiv.neviditelnypes.zpravy.cz/veda/clanky/5369_0_0_0.html

 

Vystavené: 18.9. 2006

Ing. Miroslav Šlosár