Energetické plodiny

Které plodiny označujeme jako energetické a s čím se pojí? Seznamme se s touto problematikou, která s rostoucí oblibou alternativních zdrojů vyvstává na důležitosti.

Energetické plodiny (někdy nazývané „biomasa“) jsou vyrobeny ze surovin, které mohou nabídnout energii. Nejčastěji se jedná o kukuřici, obiloviny, dřevní pelety a palivové dříví. Tyto produkty mají značný ekologický a environmentální přínos, protože jsou obnovitelné. Energetické plodiny mohou být použity jako palivo pro otopný systém, teplovzdušnou čerpadlo, elektrické generátory a více. Výhody energetických plodin spočívají v tom, že mohou ušetřit náklady na spotřebu energie, mohou snížit emise CO2 a jsou obnovitelné. Nevýhody těchto produktů spočívají v tom, že mají krátkou životnost a může to být nákladné je získávat. Také zpracování a sklizeň energetických plodin může být zaměstnání a může způsobit eutrofizaci a hnojení vodních zdrojů.

Energetickými plodinami jsou označované rostliny, které se pěstují pro energetické využití. Výsledná sklizeň se nazývá biomasa. Ta se dále používá pro přímé spalování, anaerobní digesci, zplynování či výrobu kapalných biopaliv atd. Energetické plodiny mohou mít dřevinný i bylinný charakter. Jde-li o dřevinné plodiny je důležitým předpokladem, aby patřily mezi rychle rostoucí dřeviny.

Má-li být pěstování plodin efektivní, musí být vybrány takové rostliny a dřeviny, které se pro energetické využití hodí nejlépe. Pěstování energetických plodin v ČR má velký potenciál, což je dáno přebytkem zemědělské půdy, která aktuálně není používána k produkci rostlin. Nutné je však najít plodiny, jimž se budou v našich klimatických podmínkách dobře dařit.

Energetické plodiny se sklízejí jednou ročně u jednoletých a víceletých rostlin a jednou za tři až pět let u rychle rostoucích dřevin.

Energetické plodiny se v České republice sklízejí běžnými zemědělskými stroji. Rostliny se nechají proschnout a poté se lisují do velkých balíků. U dřevin se dále plodiny drtí na hrubé kousky.

Pěstování energetických rostlin je upraveno právními předpisy Ministerstva zemědělství a Ministerstva životního prostředí.

Obecné předpoklady energetických plodin

1. Růst musí být vhodný pro příslušnou lokalitu. 2. Rostlina by měla být schopna odolat chorobám, škůdcům a stresovým podmínkám, které by mohly bránit jejímu produktivnímu růstu. 3. Rostliny musí být schopné vyvinout rostlinný materiál, který se dá využít pro energetické účely. 4. Potřebné množství a kvalita půdy a vody musí být zajištěny pro dosažení optimální úrody pro energetické účely. 5. Rostliny by měly být dobře odolné a snadno se s nimi mělo pracovat. 6. Rostliny by měly být schopné produkovat dostatečné množství energie. 7. Rostliny musí být schopny tvořit kvalitní produkt, který bude vyhovovat požadavkům energetických zdrojů. 8. Velikost a tvar plodin mohou výrazně ovlivnit celkovou energetickou produkci.

Energetické plodiny by měly splňovat následující předpoklady:

• přeměnitelnost na biomasu: Všechny rostliny lze přeměnit na biomasu, některé však snadněji a za kratší dobu. Ty je třeba volit pro pěstování za energetickými ú­čely.
• velký obsah sušiny: Mají-li plodiny v době sklizně velký obsah vody, jsou pro energetické využití nevhodné.
• vysoká výhřevnost: Musí se vyplatit je pěstovat. Z praktických i ekologických důvodů je také nutné, aby měly nízký obsah popela.
• nenáročnost na vodu a živiny: Důležitým předpokladem jsou minimální finanční náklady.
• odolnost proti škůdcům: Energetické plodiny by neměly být snadno zničitelné.

Výhody a nevýhody energetických plodin

Hlavními výhodami energetických plodin je získání obnovitelného zdroje energie, šetrnost vůči životnímu prostředí a velká perspektiva do budoucna.

Nezanedbatelnou výhodou však je i zachování zemědělské půdy, která i nadále plní svůj účel. Neleží ladem, ani není poškozovaná výstavbou různých objektů.

Další výhodou energetických rostlin, především těch víceletých, je protierozní efekt. Ornice se díky nim udrží tam, kde má. Není nutné pole zatravňovat.

1. Jsou zdrojem obnovitelné energie: Energetické plodiny jsou obnovitelným zdrojem energie, který snižuje používání nerozpustných paliv. 2. Zajišťují větší rozmanitost a propojení mezi farmy: Pěstování energetických plodin propojuje farmáře, ekonomiku a životní prostředí v krajině. 3. Odstraňují CO2 ze vzduchu: V případě některých energetických plodin, například jako je kukuřice, vertikální farmování a dušení metanu, dochází ke zvýšení adsorpce oxidu uhličitého z ovzduší. 4. Může podporovat zachování biodiverzity: Zavedením energetických plodin do programu šetrného zemědělství je možné podpořit biodiverzitu, protože poskytují úživné mikroorganismy, které mohou snášet sucho a poskytují živné prostředí růstu pro rozmanité druhy. 5. Podporují vyživování pronájmu: Energetické plodiny pomáhají farmářům zvýšit jejich výnosy a sílu pronájmu, protože zvyšují produktivitu jejich pozemků a doplňují jejich odbyt.

Nevýhody pěstování energetických plodin lze spatřovat ve vysokých investičních nákladech při zakládání plantáže a vysoké sklizňové vlhkosti (dle konkrétní plodiny).

1. Plodiny pro energetický průmysl používají velké množství půdy pro jejich pěstování a produkci, což může být na úkor lokálních komunit. 2. Pěstování energetických plodin může znečistit životní prostředí. Chemikálie a pesticidy, které se používají při pěstování často unikají a působí škody na místní ekosystém. 3. Místní vlády a ekonomické organizace musí investovat prostředky a čas do řízení a dohlížení na výrobu energie z plodin. 4. Nesprávně implementované energetické projekty také mohou ohrozit místní ekosystémy a způsobit nedostatečnou podporu zodpovědných zemědělců. 5. Někteří zemědělci se mohou soustředit na výrobu energetických plodin na úkor produkce potravin.

S ohledem na náklady je efektivnější upřednostnit pěstování vytrvalých bylinných rostlin před rychle rostoucími dřevinami. Odpůrci energetických plodin uvádějí také jako nevýhodu riziko tzv. potravinové bezpečnosti. Některé energetické plodiny byly totiž původně vyráběné pro potravinářství, což může vést k zvyšování cen potravin.

Druhy energetických plodin

Energetické plodiny musí být schváleny, alespoň v případě, že chcete pěstovat ty, které se k tomuto účelu zatím nepoužívají. V současné době se však pěstují rozmanité druhy energetických plodin. Podle jejich charakteru je dělíme do několika skupin:

• Lignocelulózové energetické plodiny: Lignocelulózové energetické plodiny jsou suché biologické materiály, které se získávají z rostlinných zdrojů, jako jsou dřevo, důvlná hmota, kukuřičná sláma, piliny a další. Tyto biomasy obsahují potenciální formy energie, které lze využít pro výrobu. Tyto zdroje lze zpracovat do biopaliv, jako je bionafta, syntetický benzin a biodiesel. Jsou to ale také materiály pro výrobu plastů a dalších chemikálií. Lignocelulózové energetické plodiny se navíc označují jako obnova energie, protože po jejich využití mohou být jednoduše recyklovány a použity znovu. Jsou charakteristické nízkou zátěží pro životní prostředí, ale také vysokými výnosy, nízkými nálady a možností využívat pro jejich pěstování i méně kvalitní půdu. Do této skupiny patří dřeviny (vrby, olše, akáty…), obiloviny, travní porosty (sloní tráva, trvalé travní porosty a chrastice), ale také další rostliny – čirok, šťovík krmný, křídlatka, sléz topolovka, konopí seté atd.
• Olejnaté energetické plodiny: patří mezi obnovitelné zdroje energie. Jedná se obvykle o slunečnici, kukuřici, řepku, sóju nebo palmový olej. Jednou z výhod těchto energetických plodin jejich schopnost stát se alternativoti k fosilním palivům, která jsou často producenty skleníkových plynů a dalších škodlivých emisí. Olejnaté energetické plodiny jsou také doplňkem, pokud jde o uskladňování energie. Může jít o drahou, ale efektivní volbu pro výrobce elektrické energie, zejména pro menší nezávislé výrobce, jako jsou farmáři. V poslední době se více zaměřuje na výrobu olejů ze slunečnic a řepky, které mohou být použity jako pohonné hmoty pro automobily. Současné mezinárodní smlouvy o obchodu pomáhají distribuci těchto energetických plodin po celé Evropě a dalších regionech. Zahrnují především slunečnici, len a řepku olejnou.
• Škrobnato-cukernaté energetické plodiny: Skrobato-cukerné energetické plody jsou reálně existující, i když ne příliš společné potraviny. Ne všechny energetické plody obsahují skrobu, ale tyto plody budou mít obvykle kombinaci skrobu a cukru (nebo přírodního cukru). Některé významné skrobnato-cukerné plody zahrnují banány, brambory, mangu, ananas a meruňky. Tyto plody jsou dobrým zdrojem energie a skvělou volbou pro přidání do snídaně, svačinek nebo příloh. Jsou také bohatým zdrojem vlákniny, vitamínů a minerálů, což lze dělat ve vaší stravě hustší. Do této skupiny patří brambory, cukrová řepa, kukuřice, obilí či topinambur.

Dále se pro výrobu biomasy používají i zbytky ze zemědělské prvovýroby. Zbytky ze zemědělské prvovýroby zahrnují stravu, odpadní produkty a zbytky, které jsou vyrobeny během zemědělské výroby. Mezi tyto zbytky patří zbytky zemědělských plodin, jako je oloupaný zeleninový odpad, kůra listových zelenin, kompostovaný odpad ze soje, škrob papriček, sláma a slámové bale atd. Dalšími zemědělskými zbytky jsou slupky ovoce, oříšky a výsledky zahuštění mléka. Odpadní produkty a zbytky mohou pocházet také z farmy, včetně steliva, krmení nebo ze živých zvířat. Důležitou součástí zbytků zemědělské prvovýroby jsou také obalové materiály, jako jsou karton a plast pro přepravu produktů. Mezi ně patří především obilná sláma, kukuřičná řepka, trávní porosty atd. Biomasa je dále vyráběná z komunálního odpadu a odpadů ze živočišné výroby.