|
|
|
|
|
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.