OBNOVITEĽNÉ ZDROJE ENERGIE
 

BIOMASA  
Organická hmota či už vo forme dreva, rastlín alebo zvyškov nám dokáže poskytnúť všetky užitočné formy energie - elektrinu, teplo aj kvapalné palivá pre motorové vozidlá. Biomasa je v podstate zakonzervovaná slnečná energia, ktorú rastliny vďaka fotosyntéze premieňajú na organickú hmotu. Potenciál ukrytý v nej je skutočne veľký, veď priemerný energetický obsah v jednom kg suchého dreva alebo slamy je asi 4,5 kWh, čo znamená že približne 2 kg biomasy sú potrebné na to, aby sa energeticky nahradil 1 liter ropy (pri zabezpečení rovnakej účinnosti využitia). 

Celosvetové zásoby biomasy sú tiež obrovské a množstvo energie vytvorenej každý rok fotosyntézou vo forme biomasy je až desaťkrát väčšie, ako je celosvetová spotreba energie. Biomasa môže v budúcnosti zohrať významnú úlohu pokiaľ bude transformovaná na moderné nosiče energie - hlavne elektrinu, plynné a kvapalné palivá . Existuje niekoľko dôvodov, aby bola chápaná v tomto zmysle. Jedným z nich je, že biomasa je dostupnejšia v oveľa širšej miere ako fosílne palivá a technológie na jej využitie sú overené v praxi. V rozvinutých krajinách môže pestovanie biomasy pre energetické účely poskytnúť aj východisko zo súčasnej krízy vyplývajúcej z nadprodukcie poľnohospodárskych produktov. Ak by bola biomasa pestovaná a využívaná na udržateľnej báze, nedochádzalo by ani k nárastu CO2 v atmosfére, nakoľko pri jej  spaľovaní sa uvoľní len toľko CO2, koľko ho rastlina počas svojho rastu prostredníctvom fotosyntézy  z atmosféry odčerpala.

Biomasa je však významný palivový zdroj už dnes, 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.

Slnečná energia absorbovaná v biomase môže byť premenená na užitočnú formu energie  viacerými spôsobmi napr. spaľovaním, fermentáciou, anerobickým vyhnívaním ai. Ako vhodné palivá sa ponúkajú hlavne drevo, slama, bioplyn alebo špeciálne pestované rastliny s krátkym rotačným cyklom. Osobitným palivom sú olejnaté rastliny ako napr. repka olejná, ktorá sa na prípravu tzv. bionafty využíva aj na Slovensku. Zo všetkých uvedených biopalív je možné dnes dostupnou technológiou vyrobiť tak tepelnú energiu ako aj elektrinu a to aj súčasne v tzv. kogeneračných jednotkách. Z hľadiska výroby elektrickej energie sa dnes ako najperspektívnejšia technológia ukazuje splyňovanie biomasy a následné spaľovanie vznikajúceho plynu v plynovej turbíne, čím sa odstraňujú niektoré negatívne javy sprevádzajúce priame spaľovanie biomasy.

Okrem uvedených biopalív značný potenciál predstavujú aj organické zvyšky napr. z poľnohospodárskej produkcie, ktoré je možné využiť na výrobu bioplynu, ktorá bola opísaná v kapitole o biopalivách.

VÝROBA ELEKTRINY Z BIOMASY
Tak drevo ako aj slama sa dajú využiť na výrobu elektriny vo veľkých parných  elektrárňach. Tento spôsob je veľmi rozšírený napr. v USA kde je v takýchto zariadeniach inštalovaných až 8000 MW elektrického výkonu, čo zodpovedá výkonu 8 atómových elektrární. Na túto výrobu sa využíva hlavne drevný odpad. Na rozdiel od obyčajného spaľovacieho kotla na prípravu teplej vody, ktorý má účinnosť často viac ako 80%, je účinnosť premeny energie obsiahnutej v drevnej hmote na elektrinu podstatne nižšia - len zhruba 20%. Pre inštalované zariadenia v USA, pracujúce prevažne pri drevospracujúcich podnikoch, je to napriek tomu ekonomicky výhodné, nakoľko náklady na skladovanie a likvidáciu odpadnej drevnej hmoty tradičným spôsobom odpadajú a navyše vyrobenú energiu je možné využiť vo vlastnom podniku alebo predať do siete verejného zásobovania.

Iným procesom, v súčasnosti veľmi perspektívnym, je jej splyňovanie s následnou výrobou elektriny v plynovej turbíne. V minulosti bolo splyňovanie bežne využívané v energetike na výrobu tepla. Plyn zo splyňovania uhlia bol rozvádzaný potrubiami do domácností, kde sa využíval v plynových sporákoch a tuhý odpad sa spaľoval v kotloch na pevné palivá. Počas druhej svetovej vojny bol ako palivo pre automobily používaný drevoplyn vyrábaný splyňovaním dreva. Technológia splyňovania, pri ktorej sa biomasa premieňa na vodík a kysličník uhoľnatý, nadobúda v súčasnosti na stále väčšom význame, nakoľko tiež umožňuje kombinovanú výrobu elektriny a tepla. Potenciál výroby elektriny je skutočne veľký. Nedávno získané skúsenosti hovoria o tom, že z každej tony suchého dreva s energetickým obsahom 16 MJ/kg splynenej a využitej v plynovej turbíne (GSTIG) je možné vyrobiť až 1450 kWh elektriny. Takéto množstvo elektriny je dostatočné na prejdenie asi 2200 km elektrickým automobilom.

Významným palivovým zdrojom získavaným z organických odpadov je aj bioplyn, ktorý môže byť využitý na pohon motorových vozidiel.

SPAĽOVANIE ODPADOV
Spaľovanie napr. komunálnych odpadov, ktoré sa z väčšej časti skladajú z organických látok, sa tiež niekedy považuje za zdroj obnoviteľnej energie. Spaľovne odpadov sa vo svete bežne budujú tak, že vyrobené teplo sa využíva na výrobu pary, ktorá poháňa turbínu a tá vyrába elektrickú energiu. Problémom spaľovní však bývajú emisie a to hlavne vtedy, keď sa odpady spaľujú bez predchádzajúceho triedenia alebo účinnej filtrácie. V takomto prípade sa do okolitého prostredia môže dostať veľké množstvo toxických látok. Ukazuje sa, že pre niektoré druhy odpadu je možné ušetriť viac energie ich recykláciou alebo opätovným použitím ako získať pri ich spálení.

HORE