MEMDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky

Transkript

1 MEMDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky MOŽNOSTI VYUŽITÍ BIOMASY PRO VÝROBU BIOPALIVA V ČR A EU (Bakalářská práce) Vedoucí bakalářské práce Ing. Zdeněk Konrád Vypracovala Ivana Hutařová Brno

2 Mendlova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a nevironmetální techniky Akademická rok: 2008/2009 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Zpracovatel: Bakalářská studijní program: Obor: Ivana Hutařová Zemědělská specializace Agroekologie Název tématu: Možnosti využití biomasy pro výrobu biopaliva v ČR a EU Zásady pro vypracování: 1. Vymezte pojmy biomasa a biopalivo z hlediska platných právních předpisů v ČR 2. Vyhodnoťte současný stav výroby biopaliva z biomasy ve vztahu k jeho historickému vývoji v ČR a EU. 3.Uveďte přehled a charakteristiku technologií a technických zařízení pro výrobu biopaliva z biomasy. 4. Formulujte závěry a předpokládané tendence výroby biopaliva s využitím biomasy. 2

3 Rozsah práce: stran + přílohy Seznam odborné literatury: 1. KOLOMAZNÍKOVÁ, H. Energetické využití biomasy. Disertační práce. Brno: MZLU Brno, s MURTINGER, K. -- BERANOVSKÝ, J. Energie z biomasy. 1. vyd. Brno: ERA group, s. 21. století. ISBN KÁRA, J. Motorová paliva z biomasy v České republice. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, s. ISBN HENEMAN, P. -- ČERVINKA, J. Sklizeň a příprava paliva z biomasy. Agromagazín sv. 4, č. 4, s ISSN KINTL, B. Stroje pro sklizeň a zpracování biomasy. Bakalářská práce. Brno: MZLU Brno, ZEMÁNEK, P. Využití technických prostředků při kompostování zbytkové biomasy. Disertační práce. 6. Brno: MZLU Brno, s. Datum zadání bakalářské práce: říjen 2007 Termín odevzdání bakalářské práce: duben 2009 Ivana Hutařová zpracovatel bakalářské práce Ing. Zdeněk Konrád vedoucí bakalářské práce prof. Ing. Jan Mareček, DrSc vedoucí ústavu prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc. děkan AF MZLU v Brně 3

4 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Možnosti využití biomasy pro výrobu biopaliva v ČR a EU vypracovala samostatně a použila jsem jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu použité literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Mendlovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům Dne

5 ANOTACE Bakalářská práce je zaměřena na možnosti využití biomasy pro výrobu biopaliva v rámci České republiky a Evropské unie. Zabývá se platnými právními předpisy týkající se biomasy a biopaliva. Práce je zaměřena na minulý a současný vývoj. Obsahuje charakteristiku technologií a technických zařízení pro výrobu a následné předpokládané tendence výroby. ANNOTATION The thesis is specialized on possibilies utilization biomass in Czech Republic an European Union. The thesis consider legal regulations respectin biomas and biofuel. The work is trget on the last and prezent progress. Includes characterization technologies and engineered feature for producing and constructive determination production. 5

6 PODĚKOVÁNÍ Poděkování Ing. Zdeňkovi Konrádovi, vedoucímu bakalářské práce, za velkou dávku trpělivost, ochoty a užitečných rad. 6

7 OBSAH 1. ÚVOD CÍL PRÁCE PLATNÉ PRÁVNÍ PŘEDPISY Zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z OZE Obnovitelný zdroj energie Biomasa Biopaliva Zákon č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší Zákon č. 61/1997 Sb., o lihu Denaturace lihu Omezení při výrobě, úpravě a použití lihu do oběhu Zákon č. 353/2003 Sb., o spotřebních daních Další platné právní předpisy Speciální právní předpisy v ČR Formy a zdroje biomasy Rostlinná biomasa Zbytková biomasa z lesnictví Zbytková biomasa ze zemědělství Biomasa z energetických plodin Druhy biomasy s předmětem podpory Energetické využití biomasy Výroba tepelné energie Výroba elektrické energie Dotace a podpory Zelená úsporám Dotace na udržitelné využívání zdrojů energie Dotace pro pěstování rychle rostoucích dřevin Program rozvoje venkova pro rok Národní program emisí v ČR

8 Uhlíkatý kredit Program EKO-ENERGIE HISTORICKÝ A SOUČASNÝ STAV VÝROBYBIOPALIV V ČR A EU Historie biopaliv v automobilové dopravě pro ČR Brikety a pelety z biomasy Bioplyn Současná výroba biopaliv v ČR Historie biopaliv v EU Energetická strategie ČR a EU a její současný vývoj Zemědělské plodiny pro energii Rychle rostoucí dřeviny jako energetické plodiny 2. generace Evropská agentura pro životní prostředí (EEA) Evropská asociace pro biomasu (AEBIOM) CZ Biom TECHNOLOGIE A TECHNICKÉ ZAŘÍZENÍ Příprava a mechanická úprava pevných biopaliv Sušení biomasy Sekání stříhání, drcení a svazkování biomasy Briketování biomasy Výrobní linka na brikety Peletování biomasy Výrobní linka na brikety Zařízení ke spalování biomasy Krby a krbové vložky Kamna Kachlová kamna Kamna na pelety Kotle na pelety

9 Teplovodní kotle na dřevo Akumulační nádrže ke kotlům Teplovodní kotle na pelety Teplovodní kotle na spalování dřevní štěpky a pilin Biopaliva a automobilová doprava Zařízení k výrobě elektrické energie z biomasy Kogenerace Fermentor Bioplynové stanice Zemědělské bioplynové stanice Komunální bioplynové stanice Průmyslové bioplynové stanice VÝVOJ BIOMASY A BIOPALIV Cíle Evropské unie Budoucnost biomasy v ČR Tendence a perspektivy kapalných biopaliv Využití bioplynových stanic v ČR Možnosti využití netradičních plodin Nová generace biopaliv Katalytická přeměna Získávání etanolu z celulózy Biomasa z mikrořas Technologie na produkci vodíku Sloučeniny s delším uhlíkatým řetězcem ZÁVĚR SEYNAM LITERATURY PŘÍLOHY SEZNAM ZKRATEK..58 9

10 1. ÚVOD Energie má pro život člověka zásadní význam. Je potřebná téměř ve všech sférách lidského života či v různých odvětvích průmyslu, v potravinářství, v domácnostech a dalších složkách. Lze tedy říct, že se energie stala jednou ze základních civilizačních potřeb. Narůstající spotřeba paliv se stala problémem, který znepokojuje celou společnost na různých úrovních řízení. Dosavadní trendy světového růstu populace a neustále rostoucí spotřeba energie zapříčinily rychlý pokles zásob fosilních paliv. Tato důležitá složka výroby energie nemůže už být považována za samozřejmost. V celém světě vědci řeší problém, jakým způsobem nahradí ropu, zemní plyn a uhlí za nové, účinnější a ekologicky méně problematické zdroje. Jistým řešením by mohlo být využívání jaderné energie, ale nevýhodou je problém s ukládáním radioaktivního odpadu. Stále aktuálnější je intenzivní využívání obnovitelných zdrojů energie jako je biomasa, vítr, slunce a voda. Hodnota energetické biomasy stále stoupá a spočívá nejen v přímém využívání získané energie, ale má i význam ekologický. Při jejím využívání dochází k významnému snižování produkce emisí, které při spalování fosilních paliv výrazně ohrožují a zatěžují ovzduší a životní prostředí. Další významný aspekt biomasy souvisí se skleníkovým efektem, jehož hrozba je v dnešní době čím dál vyšší. Příčinou tohoto jevu je vysoká intenzita spalování fosilních paliv, při které se uvolňuje kysličník uhličitý čili skleníkový plyn. Skleníkový efekt je částečně přírodní jev, bez kterého by nebyl život na Zemi. Produkcí stále vyšší intenzity skleníkového plynu se tento jev výrazně zrychluje. Následkem je globální oteplování planety, což může působit výrazné klimatické změny, které jsou mimo jiné ovlivněné táním ledovců. Produkce energetické biomasy má v našem státě velký význam i pro zemědělství. V posledních letech dochází ke znatelnému úpadku zemědělského hospodářství v důsledku přesycení trhu potravinami a levného dovozu z jiných zemí. Těmito vlivy dochází k významnému nárůstu nevyužité zemědělské půdy. Pro upotřebení nevyužívané půdy je nutné hledat nové možnosti. Přijatelnou variantou se jeví pěstování energetických rostlin, které leze použít k výrobě energie. Využívání biomasy může v České republice přinést značnou úsporu energetických zdrojů, nové pracovní příležitosti, posílení zemědělských a lesnických činnosti, ale hlavně zlepšení kvality životního prostředí. 10

11 2. CÍL PRÁCE Cílem této práce je na základě dostupných materiálu zhotovit rešerši o vývoji biomasy a výroby biopaliv, z pohledu přijatých platných právních předpisů v ČR. V další části práce jsou zmíněny podpory poskytované státem či dalšími vládními, nebo nevládními organizacemi. Současná situace v rámci ČR a EU je hodnocená ve vztahu k historii a vývoji dané problematiky. Nechybí ani přehled současných využívaných technických zařízení a vhodných technologií pro výrobu biopaliva z biomasy. V poslední části práce je uveden předpokládaný vývoj výroby biopaliva s využíváním zdrojů biomasy. 11

12 3. PLATNÉ PRÁVNÍ PŘEDPISY Využívání biomasy a následná výroba biopaliv je po právní stránce řízená zákony, základními normami a koncepcemi se zaměřením na požadavky kvality výrobků, odpadů, energetiky, podnikání, ochrany životního prostředí a zemědělství Zákon č.180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z OZE, v platném znění Hlavním platným právním předpisem je Zákon 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie, v platném znění a o změně některých zákonů (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů). Předmětem zákona jsou následující body: 1) Tento zákon upravuje v souladu s právem Evropských společenství způsob podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie a z důlního plynu z uzavřených dolů a výkon státní správy a práva a povinnosti fyzických a právnických osob s tím spojené. 2) Účelem tohoto zákona je v zájmu ochrany klimatu a ochrany životního prostředí a) podpořit využití obnovitelných zdrojů energie b) zajistit trvalé zvyšování podílu obnovitelných zdrojů na spotřebě primárních energetických zdrojů, c) přispět k šetrnému využívání přírodních zdrojů a k trvale udržitelnému rozvoji společnosti, d) vytvořit podmínky pro naplnění indikativního cíle podílu elektřiny z obnovitelných zdrojů na hrubé spotřebě elektřiny v České republice ve výši 8% k roku 2010 a vytvořit podmínky pro další zvyšován tohoto podílu po roce ) Obnovitelný zdroj energie Obnovitelnými zdroji se rozumí obnovitelné nefosilní přírodní zdroje energie, jimiž jsou energie větru, energie slunečního záření, geotermální energie, energie vody, energie půdy, energie vzduchu, energie biomasy, energie skládkového plynu, energie kalového plynu a energie bioplynu. 1) 12

13 Biomasa Dle Zákonu č. 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z OZE, v platném znění je biomasa definovaná jako: a) biologicky rozložitelná část výrobků, odpadů a zbytků z provozování zemědělství a hospodaření v lesích a souvisejících průmyslových odvětví, zemědělské produkty pěstované pro energetické účely a rovněž biologicky rozložitelná část vytříděného průmyslového a komunálního odpadu. 1) Biopaliva Biopaliva jsou kapalné nebo plynné pohonné hmoty uvedené ve vyhlášce č.227/2001 Sb. ze dne 22. června Tato vyhláška stanoví požadavky na pohonné hmoty vyrobené z biomasy a určené pro pohon vozidel na pozemních komunikacích. Ze zákona je vymezeno: a) biopalivem jsou methylestery řepkového oleje určené k pohonu spalovacích vznětových motorů vedené v podpoložce celního sazebníku, b) směsným palivem směsi biopaliva s ropnými složkami obsahující více než 30 hmotnostních procent biopaliv určené k pohonu spalovacích vznětových motorů, které jsou uvedeny v podpoložce celního sazebníku. 2) 1) Zákon č. 180/2005 Sb o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů) - ze dne 31. března URL: 2) Vyhláška č. 227/2001 Sb., -URL: 13

14 3.2. Zákon č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší, ve znění pozdějších předpisů Tento zákon se zabývá zpracováním předpisů Evropských společenství a jejich úpravou. Dále udává práva a povinnosti osob či úřadů v oblasti ochrany ovzduší. Určuje podmínky ke snižování množství znečišťujících látek do ovzduší, které mají vliv na život či zdraví lidí, zvířat a rostlin. Stanovuje opatření k celkové ochraně ovzduší. Dle zákona je určeno: a) biopalivem jsou kapalné nebo plynné pohonné hmoty, které jsou uvedeny ve zvláštním právním předpisu, vyrobené z biomasy a určené pro pohon vozidel na pozemních komunikacích, b) biomasou pro účely výroby biopaliv pro mobilní zdroje biologicky odbouratelná část výrobků, odpadů a zůstatků ze zemědělství, lesnictví a příbuzných odvětví a biologicky odbouratelná část průmyslového a komunálního odpadu, c) směsným palivem motorová nafta s obsahem vyšším než 31 % objemových bionafty (směsná motorová nafta) uvedená pod kódem kombinované nomenklatury, směs minimálně 70% objemových bioethanolů s motorovým benzinem (bioethanol E85) a ethylalkohol vyrobený z biomasy s obsahem maximálně 5 % hmotnostních komplexních zušlechťovacích aditiv určený k pohonu spalovacích vznětových motorů (bioethanol E95). 3) 3.3. Zákon č. 61/1997 Sb., o lihu, ve znění pozdějších právních předpisů Zákon o lihu a o změně a doplnění zákona České národní rady č. 587/1992 Sb, o spotřebních daních, ve znění pozdějších předpisů, (zákon o lihu) z roku Denaturace lihu a) Kvasný líh bezvodý zvláštně denaturovaný tak, aby mohl být výhradně použit pro výrobu směsi s minerálním olejem určeným pro pohon motorů nebo pro výrobu tepla (dále jen bioetanol ) musí být denaturován kontinuálně při výstupu z výrobního zařízení a po té, co proteče měřidlem. 4) 3) Zákon o ochraně ovzduší včetně prováděcích předpisů s komentářem, autor: JUDr. Dana Římanová, 1. vydání - leden

15 Omezení při výrobě, úpravě, použití a uvádění lihu do oběhu a) Bioetanol musí být vyroben pouze ze zemědělských plodin a musí být zvláštně denaturován b) V lihovaru, ve kterém se na základě udělené koncese vyrábí bioetanol, se může vyrábět pouze bioetanol a vedlejší frakce výroby bioetanolu (ukapy, dokapy a přiboudlina) c) V lihovaru, ve kterém se na základě udělené koncese vyrábí bioetanol, se může vyrábět pouze bioetanol a vedlejší frakce výroby bioetanolu (úkapy, dokapy a přiboudlina) 4) 3.4. Zákon č. 353/2003 Sb., o spotřebních daních, ve znění pozdějších právních předpisů Tento zákon zpracovává příslušné předpisy Evropských společenství a upravuje podmínky zdaňování lihu vyrobeného z biomasy, určuje spotřební daň Další platné právní předpisy: Zákon č.455/1991 Sb. o živnostenském podnikání, ve znění pozdějších právních předpisů Zákon č.56/2001 Sb. o podmínkách provozu na pozemních komunikacích, v platném znění Zákon č.168/1999 Sb. o pojištění odpovědnosti z provozu vozidla, ve znění pozdějších předpisů Zákon č.256/2000 Sb. o Státním zemědělském intervenčním fondu, v platném znění Zákon č.252/1997 Sb. o zemědělství, ve znění pozdějších právních předpisů 3.6. Speciální právní předpisy v ČR Zákon č.189/2004 Sb. o nouzových zásobách ropy, o řešení stavů ropné krize, v platném znění Zákon č.97/1993 Sb. o působnosti Správy státních hmotných rezerv, ve znění pozdějších předpisů Zákon č.311/2006 Sb., o pohonných hmotách a čerpacích stanicích pohonných hmot, v platném znění 4) Zákon č. 61/1997 Sb o lihu a o změně a doplnění zákona České národní rady č. 587/1992 Sb, o spotřebních daních, ve znění pozdějších právních předpisů předpisů, URL:

16 3.7. Formy a zdroje biomasy Biomasa je v globálním měřítku určovaná jako hmota všech organismů na Zemi. Patří sem živé či neživé produkty z jejich činnosti, jako jsou semena, dřevo, obaly, exkrementy a tělesné schránky. Základním producentem jsou rostliny, jež produkují rostlinnou biomasu Rostlinná biomasa Základem je průběh biochemického procesu označovaného jako fotosyntéza. V tomto systému s pomocí barviva chlorofylu, oxidu uhličitého a energie ze slunečního záření vzniká glukóza a další organické sloučeniny. Jako další produkt je do atmosféry vypouštěn kyslík. Důležitými složkami jsou minerální látky, teplota a dostatek vody. Podstatným údajem je stanovení čisté primární produkce, sloužící k posouzení rostlin z hlediska výnosu biomasy. Z chemického hlediska je biomasa tvořena různými sloučeninami. Největší význam má celulóza, hemicelulóza, oleje, lignin, škrob a pryskyřice Zbytková biomasa z lesnictví Zbytková biomasa je často dobře dostupná a levná forma. Je považovaná za hlavní zdroj biopaliv. Souvisí s těžbou a lesním hospodářstvím. Je to odpad z prořezávek a probírek. Nejčastějším zdrojem jsou dřevozpracující provozovny, které produkují piliny a odřezky různých velikostí a druhů. Používají se pro výrobu lisovaných dřevních pelet, briket či k pokrytí místní spotřeby a to zejména u malých provozoven Zbytková biomasa ze zemědělství Zbytky ze zemědělské výroby, zejména sláma z obilovin a řepky, charakterizují zbytkovou biomasu. Mají velmi široké uplatnění. Využívají se v kompostování, jako krmivo a stelivo pro hospodářská zvířata, ale také jako levné a dobře dostupné palivo. Dále zde patří organické zbytky rostlin převážně z mlékárenského a potravinářského průmyslu a statková hnojiva, která jsou definovaná podle 2 zák. č. 308/2000 Sb., o hnojivech, ve znění pozdějších předpisů, jako hnůj, hnojůvka, močůvka, kejda, sláma. 16

17 Biomasa z energetických plodin Termínem energetická plodina se označují druhy dřevin a rostlin, které jsou využívány nebo testovány k záměrnému energetickému využití. Rozlišují se na plodiny 1. a 2. generace. První skupinu tvoří potravinářské, krmivářské a zemědělské plodiny, které jsou zpracovávané hlavně na kapalná či plynná paliva. Patří sem řepka užívaná k výrobě FAME řepkového oleje, pšenice a kukuřice k výrobě ethanolu a žitovce na pelety. Druhou skupinu tvoří tzv. "nové energetické plodiny" Jedná se o odrůdy rychle rostoucích dřevin a vytrvalých bylin či travin. V praxi se na zemědělské půdě pěstuje až 8 druhů. Nejlepších výsledků dosahují vrby, topoly, proso dvojřadé, energetický šťovík a rychle rostoucí dřeviny Druhy biomasy s předmětem podpory Druhy biomasy, které jsou z hlediska ochrany životního prostředí předmětem podpory, stanovuje vyhláška č. 453/2008 Sb., o stanovení druhů, způsobů využití a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy, v platném znění. Uvádí seznam invazních a expanzivních druhů vyšších rostlin, které narušují ekosystémy a mohou způsobovat škody. Předmětem podpory je pouze elektřina vyrobená z rostlin vzniklá odstraněním těchto rostlin z jejich stanovišť. Rašelina a dřevo, výrobky ze dřeva či dřevěných materiálů ošetřených různými prostředky nejsou předmětem podpory Energetické využití biomasy Důležitým parametrem je výhřevnost biomasy související s její vázanou vlhkostí v případě společného spalování podle nejnižší průměrné výhřevnosti spalované biomasy. Dále se jedná o ekonomicky oprávněné náklady na výrobu a zpracování biomasy včetně uplatněného cla v případě dovozu zboží s DPH u neplátců Výroba tepelné energie Výrazná část energie se spotřebovává k výrobě tepla na vytápění a ohřev. Teplo se z biomasy vyrábí spalováním. Hoření je složitý řetězec chemických reakcí probíhající za vysoké teploty s účastí kyslíku. Výsledkem je oxid uhličitý a voda. Spalování je technicky vyřešeno v koncepcích spalování na roštu a spalování na fluidní vrstvě. 17

18 Rozšířenější metodou je spalování na roštu. Složitější metodou je termochemická přeměna biomasy při vyšších teplotách za nedostatku kyslíku. Produkty takového procesu jsou odlišné podle procesních podmínek, k nimž patři především teplota, doba setrvání částic biomasy v reakční zóně a další způsoby zpracování Výroba elektrické energie Elektrická energie je pro civilizaci jednou z nejdůležitějších forem energie. Jak již bylo zmíněno v úvodu, nyní se pro její výrobu využívají fosilní paliva, jako ropa, plyn a uhlí. Snahou je nahradit klasické formy paliv za biomasu. Vedle tepelné je nutná i mechanická energie, sloužící k výrobě elektřiny, dodávající proud do rozvodné sítě spalováním biomasy v kotlích elektráren a k výrobě energie pro pohon dopravních prostředků, kde je využíván bioplyn. Dle Zákona č.180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z OZE, v platném znění, je výroba elektřiny v základních pojmech definovaná: a) elektřinou z obnovitelných zdrojů je elektřina vyrobená v zařízeních, která využívají pouze obnovitelné zdroje, a také část elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů v zařízeních, která využívají i neobnovitelné zdroje energie, b) hrubou spotřebou elektřiny v tuzemsku vyrobená elektřina s připočtením dovozů a odečtením vývozů elektřiny, c) zeleným bonusem finanční částka navyšující tržní cenu elektřiny a hrazená provozovatelem regionální distribuční soustavy nebo přenosové soustavy výrobci elektřiny z obnovitelných zdrojů, zohledňující snížené poškozování životního prostředí využitím obnovitelného zdroje oproti spalování fosilních paliv, druh a velikost výrobního zařízení, kvalitu dodávané elektřiny, d) provozovatelem regionální distribuční soustavy držitel licence na distribuci elektřiny, jehož distribuční soustava je přímo připojena na přenosovou soustavu. 5) 5) Zákon č. 180/2005 Sb o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energi,- ze dne 31. března URL: / 18

19 3.9. Dotace a podpory Pojmem dotace se rozumí peněžitá úhrada ze strany státu, nebo územněsprávního celku. Je určena subjektu v zájmu snížení ceny statku, jež je poskytování ve veřejném zájmu. Podporuje úspory přírodních zdrojů. Její poskytnutí je vázáno na jistou míru vlastní spoluúčasti příjemce. Chápe se obvykle jako opak daně a někdy může být udělena ve formě snížených daní Zelená úsporám Program je zaměřen na podporu instalací zařízení pro vytápění, které využívají obnovitelné zdroje energie a energetických úspor při rekonstrukcích v novostavbách. Jsou podporované náhrady neekologického vytápění za nízkoemisní kotle na biomasu, tepelná čerpadla, výstavba v pasivním energetickém standardu a kvalitní zateplení rodinných či nepanelových bytových domů. Zelená úsporám je nastavena tak, aby prostředky mohly být čerpány až do roku Zdroj financí pochází z prodeje emisních kreditů Kjótského protokolu o snižování emisí skleníkových plynů. O dotaci lze žádat jak před realizací opatření, tak po ní. Podpora se nevztahuje na objekty určené k individuální rekreaci nebo v průmyslových objektech, a to ani v případě, že zde žadatel prokáže trvalé bydliště. Na dotaci mají nárok fyzické osoby, bytová družstva, města a obce, podnikatelské subjekty, společenství vlastníků bytových jednotek a další právnické osoby Dotace na udržitelné využívání zdrojů energie Cílem této podpory je rozšíření využívání obnovitelných zdrojů energie k výrobě tepla a elektřiny. Žadateli o dotaci mohou být obce, města, kraje, příspěvkové organizace, vysoké školy a neziskové organizace. Výše podpory může činit až 90% z celkových veřejných výdajů projektu. Minimální výdaje jsou stanoveny ve výši 0,5 milionu korun. K podporovaným oblastem patří výstavba či rekonstrukce zařízení s cílem zvýšit využívání obnovitelných zdrojů energie pro výrobu tepla, elektřiny a jejich kombinace. V rámci podpory kombinované výroby je instalace kogeneračních zařízení spalujících bioplyn, skládkový a kalový plyn, bioplynové stanice a instalace kogeneračních zařízení využívající pevnou biomasu. K výrobě tepla jsou financovány výstavby a rekonstrukce lokálních i centrálních zdrojů tepla využívajících obnovitelné zdroje energie pro vytápění, chlazení a ohřev vody. 19

20 Pro výrobu elektřiny je podporována instalace fotovaltických systémů a výstavba geotermálních elektráren a elektráren spalujících biomasu. Informace pro zájemce o dotace jsou obsaženy v Implementačním dokumentu OPŽP v Příručce pro žadatele, ve Směrnici MŽP o předkládání žádostí a poskytování podpory a v Závazných pokynech pro žadatele Dotace pro pěstování rychle rostoucích dřevin Tato možnost vznikla se zavedením nového dotačního programu EAFRD spjatého s pěstováním výmladkových plantáží rychle rostoucích dřevin na zemědělské půdě. V rámci příprav dotačního programu byla dočasně zrušena povinnost vyjímat půdu ze zemědělského půdního fondu. Díky souběžným změnám v evropské legislativě se otevřela možnost čerpání plošných dotací SAPS na uhlíkový kredit. Dotace na založení je % uplatněných nákladů. Žadatelem může být pouze zemědělský podnik zabývající se soustavnou zemědělskou činností. Vyprodukovaná energie musí být spotřebována příjemcem dotace pro vlastní potřeby. Tímto krokem byla zajištěna povinnost energetického využití biomasy. V současné době nejsou dotace na založení porostu dostupné, protože nejsou dokončené propracované prováděcí vyhlášky, ale je tu možnost dotací na uhlíkový kredit. K jejich získání je nutné úspěšně založit porost rychle rostoucích dřevin a potom žádat o přidělení již zmíněného uhlíkového kreditu. Tato dotace bude podle předpokladů zrušena v rámci Akčního plánu pro biomasu do roku Program rozvoje venkova pro rok 2009 V programu rozvoje venkova jde o podporu využívání obnovitelných zdrojů energie prostřednictvím výstavby bioplynových stanic, kotelen na biomasu, peletáren a nákupů lesní techniky. Opatření programů přispívají k rozvoji venkova na bázi trvale udržitelného rozvoje, snížení negativních vlivů zemědělské produkce a celkového zlepšení stavu životního prostředí. K dotačním nástrojům se řadí diverzifikace činností nezemědělské povahy, podpora zakládání podniků a jejich rozvoje, modernizace zemědělských podniků a investice do lesů. Cílem je podpora bioplynových stanic, zařízení na čištění bioplynu k pohonu vozidel a plnící stanice, kotelny či výtopny na biomasu, peletárny a briketárny. Příjemci dotace mohou být subjekty zemědělské činnosti. 60% podpora je pro malé podniky 50% pro střední 40% pro velké a 30% pro bioplynové stanice. 20

21 Národní program snižování emisí v ČR Podkladem je Nařízení vlády č. 372/2007Sb., o národním programu snižování emisí ze stávajících zvláště velkých spalovacích zdrojů, ze dne 19. prosince Cílem programu bylo snížit zátěž životního prostředí, rizika pro lidské zdraví a vytvořit program regenerace již poškozených či jinak narušených složek životního prostředí. Snahou bylo podporovat nové ekologicky šetrné technologie jako je vhodné spalování biomasy. Projekt byl financován z národních zdrojů a podpůrných fondů evropské unie. Tento Národní program byl ukončen k Uhlíkatý kredit Podpora je poskytovaná na pěstování energeticky využívaných plodin ve všech členských státech EU do výše 45 EUR/ha v rozsahu ha. K pěstování plodin musí být využitá souvislá plocha orné půdy o minimální výměře plochy 1ha. Energetická plodina na pozemku v daném roce musí být pěstovaná jako hlavní plodina Program EKO-ENERGIE Tento program je realizován na základě Operačního programu inovace O správu se stará Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR a Česká energetická agentura. Podpora je poskytovaná na projekty se zaměřením na snížení energetické zátěže, na zachování dlouhodobé stability a na snaze omezit závislost české ekonomiky na dovozu energetických komodit. Dalším záměrem je snížení spotřeby fosilních paliv, energetických zdrojů a zvýšit využívání obnovitelných zdrojů energie. 21

22 4. HISTORICKÝ A SOUČASNÝ STAV VÝROBY BIOPALIV V ČR A EU Biomasa byla využívaná již před tisíciletími ve formě dřeva jako zdroj energie. Po nástupu fosilních paliv tato surovina ustoupila do pozadí. V současné době, kdy se zdroje ropy, uhlí a zemního plynu stále zužují, dochází ke snahám využívat obnovitelné zdroje energie. Jedním z největších podnětů k využívání biomasy byla ropná krize v roce Významnou úlohu ve všech úvahách o vývoji by měly mít vztahy mezi uspokojováním potřeb energie a životního prostředí. Z takového principu vycházejí i mezinárodní dokumenty jako Energetická charta, Kjótský protokol, Bílá zpráva a další Historie biopaliv v automobilové dopravě pro ČR Asi od dvacátých let minulého století se jako přidané palivo do závodních automobilů využíval bioetanol. Od roku 1923 v ČSR bylo dodáváno palivo s názvem Dynalkol. Toto palivo bylo tvořené 50 % bioetanolu, 30 % benzolu a 20 % benzinu. Povinnost přidávat bioetanol do benzínu v množství 20 % byla dána Zákonem č.85/1932 Sb., a trvala až do druhé světové války. V letech 1926 až 1936 bylo v Československé republice zavedeno ze zákona povinné smísení 20 % etanolu s benzínem. Vzhledem ke stále rostoucí spotřebě pohonných hmot bylo tímto vmícháváním v roce 1935 pokryto až 20 % spotřeby. Další etapa využívání biopaliv byla roku 1992 zahájená tzv. Oleoprogramem, který byl dotován státem. Tento program byl určen pro podporu výroby a využívání metylestrů řepkových olejů a cíleného osazování orné půdy řepkou olejnou. V letech 1992 až 1996 byla podpora poskytována formou návratných finančních výpomocí na výstavbu a nákup technologií. Od roku 1994 se v souladu s ČSN vyráběl Methylester řepkového oleje nazývaný MEŘO. V čistém složení způsoboval problémy, začalo se tedy využívat směsné motorové palivo složené z motorové nafty a menšího množství Methylesteru řepkového oleje. V ČSN vydaných 1998 byly dány požadavky na dva druhy paliv a to palivo s obsahem minimálně 30% MEŘ a palivo s obsahem maximálně 50% MEŘO. 22

23 Směsná paliva s obsahem Methylesteru řepkového oleje vyšším než 30 % byla na trhu pod různými obchodními názvy, např. Seta Diesel, Natur Diesel ND 21, Natur Diesel ND 22b, BIOPAL 22, BIOSTER M, Diesel-Economic 96, EKOPAL I, EKOMIX, Diesel SP96 EKO. Významnou ekonomickou podporou výroby MEŘO byla v roce 1999 dotace ceny a osvobození od spotřební daně až do konce roku Díky tomu se podařilo vyrábět a prodávat asi tun směsné motorové nafty ročně, což představovalo asi 1,4% na všech spotřebovaných pohonných hmotách. Tato příznivá situace skončila zvýšením DPH a vstupem České republiky do Evropské unie. Tímto vstupem byly zrušeny dotace pro výrobu MEŘO a tím byly zhoršeny podmínky pro využití na tuzemském trhu. Norma z roku 2004 zpřísnila požadavky na kvalitu Methylesteru řepkového oleje. Ministerstvo zemědělství prosadilo od povinnost přidávat minimálně 2% MEŘO do motorové nafty. Na začátku roku 2008 Česká vláda schválila víceletý program pro podporu biopaliv, které by měly zvýhodňovat výrobu E85 a E Brikety a pelety z biomasy Výroba dřevních briket se rozvíjí v České republice od počátku 90. let a výroba pelet zhruba od poloviny let 90. Roku 2004 dochází k nárůstu výroby rostlinných pelet ze zemědělských opadů a slámy. Na trhu se v roku 2006 vyskytly dřevní brikety ze slovenského, rakouského a polského trhu. Produkce briket a pelet z materiálu jako je konopí či ze záměrně pěstovaných energetických plodin není významná, roste však využívání pelet z triticale. Téhož roku bylo v rámci statistiky MPO stanoveno 56 firem zabývajících se výrobou briket a 37 firem vyrábějících pelety. Vyrobilo se zhruba 167 tisíc tun těchto paliv. Na základě četných stížností výrobců briket a pelet bylo v roce 2007 DPH přeřazeno do snížené sazby Bioplyn V České republice je ve velké míře využívána anaerobní stabilizace kalů spojená s komunálními čistírnami odpadních vod k výrobě bioplynu. Takto vyrobený bioplyn je používán hlavně pro vlastní spotřebu provozů při ohřevu vody, vytápění objektů či vyhříván reaktorů. Velkého rozsahu bylo dosaženo při rozvoji bioplynových stanic. 23

24 K roku 2006 bylo v provozu 59 čistíren odpadních vod, 14 bioplynových stanic a z 23 skládek komunálního dopadu byl jímán skládkový plyn. V tomto roce bylo zhruba využito 123 miliony m 3 bioplynu, což je o 14% více než v předchozím roce. Na začátku roku 2008 bylo na našem území v provozu asi 23 bioplynových stanic. Jejich činnost byla zaměřena na zpracování zemědělských odpadů. Byly vybudovány stanice v Třeboni, Kroměříži, Velkých Albrechticích, Mimoni, Kladrubech a další Současná výroba biopaliv v ČR Cílem aktuální energetické politiky je zvýšení podílu obnovitelných zdrojů na celkové spotřebě energetických zdrojů na 8,9% k roku Vláda schválila akční plán pro biomasu v ČR na období počínaje rokem 2009 do Cílem tohoto plánu je vyhodnotit dosavadní využívání biomasy a navrhnout ideální řešení pro energetické i materiálové využívání. Úkolem dokumentu je také podpora investičního systému a využívání biomasy co největšími skupinami. To vše s ohledem na průmysl, zemědělství, životní prostředí a tržní mechanismus v ČR. Akční plán pro biomasu by měl přispět k lepší ochraně kvalitní zemědělské půdy, informovanosti a vzdělání v oblasti biopaliv. Snahou je také podpořit zakládání víceletých porostů energetických plodin a dřevin či začlenění biopaliv do nižší sazby DPH. 4.5 Historie biopaliv v EU Evropská unie podporuje využívání biomasy a výroby biopaliv. Jejím cílem je omezit emisi skleníkových plynů, podpořit dekarbonizaci paliv v dopravě, posílit pracovní příležitosti a finanční stabilitu ve venkovských oblastech, zvětšit zdroje dodávek paliv a najít dlouhodobé náhrady za fosilní paliva. Biomasa tvoří v Evropě asi 2/3 z celkového množství obnovitelných zdrojů energie a v absolutních hodnotách je jedním z nejrychleji rostoucích sektorů. Ve směrnicích o biopalivech z roku 2003 týkajících se podpory využívání biopaliv a dalších obnovitelných zdrojů byly stanoveny cíle pro členské státy. Byla přijata strategie pro biopaliva, která sleduje sedm politických os. Tyto osy se zabývají otázkami oživení poptávky po biopalivech, dosažení environmentálních zisků, rozvoj výroby a prodeje biopaliv, zvětšení zásob surovin, posílení obchodních možností, podpory rozvojových zemí, výzkumu a vývoje. 24

25 Cíle sahají až po rok V roce 2004 dosáhla spotřeba energie z obnovitelných zdrojů 10 milionů tun, z čehož 66% pocházelo z biomasy. Tyto hodnoty dokládají významné postavení v rámci těchto zdrojů. V prosinci 2005 Evropská komise přijala akční plán, který byl navržen ke zvýšení využíván energie ze zemědělství, lesního hospodářství a doprovodných materiálů. Roku 2006 se přezkoumávaly směrnice o biopalivech a byla přepracovaná směrnice o jakosti paliv. Dále byl přijat návrh Komise se zaměřením na zvýšení využívání prémie pro energetické plodiny, kterým se navrhuje rozšíření režimu na nové členské státy Energetická strategie ČR a EU a její současný vývoj V březnu letošního roku uspořádala rada AV ČR tiskovou konferenci se zaměřením na problematiku zemědělských plodin k výrobě energie, rychle rostoucích dřevin, využití biomasy z hlediska ČEZ, a.s., a biomasa z mikrořasy jako možného nového potenciálu k využití na výrobu biopaliv Zemědělské plodiny pro energii Největším producentem této biomasy je zemědělství a lesnictví. Její využívání je velmi důležité a prospěšné zejména v otázkách snížení emisí oxidu uhličitého a tím snížení skleníkového efektu. Další význam je v substituci fosilních paliv a surovin, udržitelném využití přebytků ze zemědělské či potravinářské produkce, v inovaci zemědělského trhu a sortimentu a ve zvýšení národní energetické samostatnosti využívání vlastních zdrojů energie. Biomasa tvoří podstatnou část potenciálu využívání obnovitelných zdrojů energie. V České republice její podíl dosahuje až 75% na celkové produkci energie z obnovitelných zdrojů. Spolu se stání energetickou koncepcí a politikou ochrany životního prostředí, vypracovaných na základě směrnice Evropské unie, by měl podíl obnovitelné energie na celkové spotřebě do roku 2010 dosáhnout 6 % a podíl obnovitelné elektřiny 8 % z celkové hrubé spotřeby. Nejvhodnější způsob využití biomasy k energetickým účelům je dán jejími fyzikálně-chemickými a technicko-energetickými vlastnostmi. Nejvýznamnější používání biomasy je při přímém spalování a také již zmíněnnou výrobou metylesteru řepkového oleje. Čím dál větší význam má produkce bioplynu v bioplynových stanicích. 25

26 K výrobě biopaliv k přímému spalování jsou mimo tradičních plodin také využity speciálně pěstované víceleté rostliny a dřeviny, jako jsou sloní tráva, křídlatka, rákos, slézy, šťovík, topoly, vrby, osiky a další. Důležitou podmínkou pro úspěšný rozvoj zemědělské produkce biomasy je šlechtění a selekce stále nových perspektivních plodin či druhů. Mezi předpoklady vhodných druhů patří vysoké výnosy nadzemní biomasy a její cena, rozmnožování setím a nízká náročnost na hnojení a ochranu. Vytrvalé plodiny mají přednost před jednoletými. Pro zemědělskou činnost je podstatné využívat běžné zemědělské techniky než specializované a mnohdy i finančně nákladné stroje. Plodiny se volí tak, aby byly bezpečné pro životní prostředí. Úspěšné využívání těchto zdrojů a rozvoj fytoenergetiky obnáší i celou řadu úskalí. Mezi nevýhody se řadí nízký produkční potenciál druhů energetických plodin, nedostatečná podpora výzkumu, nedostatek praktických zkušeností a znalostí, malé rozlohy energetických plodin, potřeba drahých specializovaných strojů a vyčerpanost levných odpadních zdrojů biomasy dosavadním rozvojem. Inovaci si žádá i legislativní stránka věci a to v podobě účinnější podpory v oblasti zavedení kategorie energetické plodiny v evropském systému registrace odrůd a odrůdových práv. Je nutné překonávat překážky odporu lobistů energetického průmyslu a fosilních paliv, včetně mediálních útoků proti energetické biomase. Ekonomický tlak sousedních vyspělých států na ceny a horší dostupnost biopaliv České republice je rovněž značným problémem Rychle rostoucí dřeviny jako energetické plodiny 2. generace Rychle rostoucí dřeviny, hlavně topol a vrba, jsou ve světě pěstovány intenzivním způsobem převážně na zemědělské půdě v tradičních vysokokmenných lignikulturách určených k produkci dřevní suroviny. V posledních několika letech vlivem nedostatku fosilních paliv vznikl nový systém pěstování pro využití energetického zdroje dřevní suroviny. Nazýváme je energetické plodiny 2. generace, které mají oproti 1. generaci lepší zisk. Tento způsob pěstování byl vytvořen v Evropě, kde se dnes pěstují více než na ha. U nás bylo vysázeno zhruba přes 200 ha výmladkových plantáží Evropská agentura pro životní prostředí (EEA) Je speciální agentura Evropské unie, která se zabývá oblasti životního prostředí. Sídlí v Kodaní a v současné době je tvořena 32 členskými státy mezi které se řadí i naše Česká republika. Spolupracuje i se státy mimo EU. 26

27 Založení této agentury se datuje k roku 1990, ale její činnost byla zahájen Cílem je podpora udržitelného rozvoje v Evropě. EEA se roku 2006 pokusila stanovit evropský potenciál biomasy, který by toleroval podmínky na ochranu biologické rozmanitosti a eliminoval další nepříznivé dopady. V roce 2008 provedla agentura další studie s cílem nalezení co nejlepšího způsobu využití evropského potenciálu biomasy. Odborníci docházejí k závěrům, že použití biomasy pro výrobu energie je efektivnější než výroba biopaliv pro dopravu a že Evropská unie může využívat bioenergie a zachovávat rovnováhu ekosystémů Evropská asociace pro biomasu (AEBIOM) Evropská asociace pro biomasu podporuje snahu Evropské komise o dodržování dohod, které byly uzavřeny na konferenci v Kyóto, kde účastníci souhlasili s omezením skleníkového plynu v letech redukovaný o 8% oproti roku A také podporou cíle ustanovených v Bíle knize pro obnovitelné zdroje energie, jejíž vize je zvýšit nárůst využívání těchto zdrojů z 6 % na 12 % do roku Úspěch Bílé knihy závisí na mobilizaci energetického příspěvku biomasy v odpovídajícím měřítku CZ Biom CZ Biom je nevládní nezisková a profesní organizace, která byla založena v roce 1994 s cílem podporovat rozvoj využívání biomasy jako obnovitelné suroviny, rozvoj fytoenergetiky, kompostování a využití bioplynu a ostatních biopaliv v České republice. Činnost asociace probíhá v 5 odborných sekcích, které detailně rozpracovávají jednotlivá témata. Jedná se o sekce Fytoenergetika, Bioplyn, Kapalná biopaliva, Výrobci dřevní biomasy a Kompostárenství. CZ Biom sdružuje významnou část odborníků, podnikatelů a dalších subjektů činných v oblasti využívání biomasy. CZ Biom svou činností navazuje na evropskou asociaci pro biomasu AEBIOM a současně je členem Evropské kompostárenské sítě ECN. 6) Zastupuje členy sdružení v jejich odborných činností, spolupracuje na tvorbě legislativy a programů v rámci EU. Věnuje se výchovné činnosti pro veřejnost. Vypracovává odborné studie, poradenství a koncepce týkající se biomasy, bioodpadů a biopaliv. Provádí průzkum trhu,zajišťuje exkurze, konference a vydavatelskou či vědeckou činnost. Spolupracuje se školami a dalšími institucemi. 6)Oficiální web. stránky CZ Biom 27

28 5. TECHNOLOGIE A TECHNOLOGICKÉ ZAŘÍZENÍ 5.1. Příprava a mechanická úprava pevných biopaliv Před vstupem do vlastního energetického zařízení musí být biomasa obvykle upravována. Způsoby úpravy jsou závislé na druhu a kvalitě hmoty, která vstupuje do energetického zařízení. Jedná-li se o pevnou formu biomasy tak základem je přirození či umělé sušení. V případě rozměrové úpravy je uplatňováno stříhání, sekání, drcení, lisování, briketování a peletování. Někdy je pevná biomasa zplyňována v generátorech, výsledkem je výroba dřevoplynu. Další vhodné využití může být k výrobě pohonů pro motory Sušení biomasy Výhřevnost biomasy se pohybuje podle obsahů různých látek. S vyšším obsahem pryskyřic nebo olejů roste a výrazně klesá s větším obsahem vody. Výhřevnost suché biomasy se pohybuje v rozmezí MJ/kg. Kvůli významnému vlivu vlhkosti na výhřevnost je důležité biomasu před spalováním vysušit. Doporučená vlhkost se pohybuje pod 30 %, ale optimální činí okolo 20 %. Této vlhkosti je možné dosáhnout přirozeným sušením. Pro některé již speciální účely jako je výroba pelet či briket je nutné materiál vysušit na nižší hodnoty vody. K takovému úkonu je nutné využít speciálních umělých zařízení na sušení při zvýšené teplotě. Přístroje, které biomasu zpracovávají na požadovanou vlhkost, se nazývají sušárny. Do sušáren je vháněn horký vzduch a jeho prouděním dochází k vysušování materiálu. Biomasa je nasávaná či nasypávaná na začátku sušící zóny a díky horkému vzdušnému víru se sušený materiál zbaví vlhkosti. Složení přístroje je ze dvou dílů, roury o větším a menším průměru. V rouře o menším průměru se materiál zpomalí a probíhá silné sušení. Díky zúžení vzniká větší rychlost pohybu materiálu a přesunu do další sušící zóny. Zde se cyklus opakuje až dopravní ventilátor přesune suchý materiál do zásobníku. Takovéto sušárny jsou vhodné pro piliny, mletou pšeničnou slámu, obilí, dřevní drť a stopky. (Obr.č.1-I) 28

29 Sekání, stříhání, drcení a svazkování biomasy Nejčastější úpravou z pevných biopaliv prochází dřevo. Upravuje se na vhodnou velikost. Zařízení na úpravu velikosti dřeva můžeme rozdělit na sekačky, stříhací zařízení a drtiče. Stříhací zařízení Stříhací zařízení se používá k přípravě dřeva pro energetické účely. Vyrábí kusové palivové dřevo převážně z tenčiny a bočních kusových odpadů z dřevozpracujícího průmyslu. Tento systém se nazývá gilotina. Pracuje na principu ostřihávání dřeva pomocí výsuvných nožů. Součástí bývá zařízení na svazkovaní. Soustava nožů se nachází vertikálně na boku spodní části násypky. Do násypky se nasypávají různé druhy dřeva i části odpadového dřeva. Po rozstřihnutí padají části na dopravník pod noži a dopravuje se do spalovacího zařízení. Toto zařízení se užívá na úpravu dřeva, které se dá jen těžko štěpkovat. V současné době se gilotina u nás nevyužívá. Sekačky Využívají se k beztřískovému dělení dřeva řezným účinkem sekacích nožů skrz vlákna a také dělením na požadovanou tloušťku podél vláken díky klínovému tvaru nože. Sekačky se rozdělují podle různých kritérií. Prvními jsou stacionární a mobilní sekačky, které se skládají ze statoru a rotoru. Je umístěná v technologické lince na pevných základech. Na začátku je v lince zabudované přísunové a podávací zařízení a na konci je zařízení na odvod štěpky. K pohonu slouží elektromotor. Mobilní sekačky pracují na podobném principu jako stacionární. Jejich sekací zařízení je zabudované na podvozku, který slouží k přesunu. Dalšími jsou bubnové sekačky obsahují sekací nože, které jsou uloženy na obvodu rotujícího válce. Jejich konstrukce je určena pro menší výkony a pro zpracování surovin menších rozměrů. Využívají se v lesnictví. K jejich kladným stránkám patří menší rozměr. Osvědčili se při sekání nepravidelného materiálu. K záporům patří jejich nízký ventilační a vrhací účinek a nevhodnost k sekání dřeva o větší tloušťce. (Obr.č:1-II) Diskové sekačky patří mezi velmi výkonné a rozšířené zařízení na výroby štěpky. Jsou řešeny jako pojízdné diskové sekačky a vznikly z pozměněných stacionárních sekaček. Vyznačují se vekou kvalitou vyrobené štěpky. 29

30 Umožňují rozsekat dřevo až do průměru 500 mm. Mají velký setrvačný moment, který umožňuje zabudování spalovacího motoru o menším výkonu. Mezi jejich nevýhody patří omezená velikost otvoru což znemožňuje zpracovávat nepravidelný materiál. (Obr.č.:1-III) Šroubové sekačky patří mezi jednoúčelové malé sekačky, které slouží k sekání úzkých kmínků a stromků o velikosti zhruba 10x10 cm na štěpku o tloušťce asi 1 cm. Sekací část má tvar šroubovice se stoupajícím průměrem. Při otáčení se postupně zařezává do dřeva a také vtahuje dřevo k většímu průměru. Sekačky dle způsobu podávání dřeva jsou bez podávacího zařízení, kde je do sekacího zařízení dřevo podáváno vtahovací funkcí sekacích nožů, a s mechanickým podávacím zařízením, kde k pokládání slouží systém podávacích válců či řetězových dopravníků s válci. Dalším typem jsou sekačky podle způsobu pohonu, dělí se na s pohonem od motoru bázového stroje a s pohonem od separátního motoru. Sekačky podle technického řešení se člení na zavěšené na tříbodový závěs univerzálních traktorů, které jsou určeny k sekání tenkého odpadového dřeva a přívěsné sekačky za traktory řešení i použitelnost jsou podobné jako u sekaček na tříbodový závěs univerzálního traktoru, sekačky umístěné na podvozcích nákladních automobilů a návěsů určené k sekání větví, kmenů a celých stromů na odvozních místech. Většinou mají vlastní pohon. Sekačky umístěné na podvozcích speciálních lesních traktorů nebo více operačních těžebních strojů jsou určeny k sekání dřeva přímo na těžebním místě nebo na přibližovací lince. Mohou také pracovat i na odvozních místech Drtiče Drtiče slouží k dezintegraci znečištěného či drobného dříví, které není vhodné ke štěpkování. Znečištění může být zapříčiněno mechanizovaným srovnáváním na pasekách, kde se do vlastní biomasy dostává i značné množství nečistot. Ty jsou pro štěpkovače limitujícími činiteli, protože může dojít k jejich poškození. Drtiče se skládají z pohyblivě umístěných kladiv, která při nárazu na tvrdý předmět změní svou polohu a snižuje tak riziko poškození. Drtiče jsou umístěny na návěsných, přívěsných podvozcích, nebo na pásových podvozcích. 30

31 Vstupní materiál je nakládačem či hydraulickou rukou nakládán na dopravníkový pás. Materiál je dále dopravován k podávacímu válci na pohyblivých ramenech. Vlastní drcení probíhá působením kladiv na rotoru. Za rotorem je umístěn třídící koš, určující velikost výsledné hmoty. (Obr.č:1-IV) Svazkovače Svazkovače těžebních zbytků, označované také za balíkovače, vznikly při zvýšeném zájmu o využívání biomasy v severských zemích. Přístroj sbírá klest a dřevní odpad vzniklý po těžbě a vkládá ho do balíkovače, v němž je hmota lisovaná a svazkovaná do natavitelné délky balíku. Svazkovací jednotka se skládá ze dvou pevných a jednoho pohyblivého lisu. Obsluhu přístroje provádí operátor a lisování je zcela automatizované. Balík je dále posouván pohyblivým lisen a pevně vázán na stejné parametry. Parametry jsou nastavovány pomocí počítače, který sám vyhodnotí, kolik vinutí je vzhledem k materiálu zapotřebí. Balíkovač je umístěn na podvozek vyvážecí soupravy. Hlavní výhodou tohoto procesu, je jednoduchost, snížení objemu odpadu a možná výroba energie. (Obr.č.1-V) 5.2. Briketování biomasy V této technologii je využíváno chemických a mechanických vlastností materiálů, které se při užití vysokotlakého lisování tvarují do kompaktní formy bez přídavku pojiva. Nejčastěji jsou vyráběny dřevěné brikety z truhlářských a pilařských odpadů, nebo odpadní zbytky z obilné i řepkové slámy, lnu, bavlny, kukuřice a papíru. Technologie briketování je použitelná i pro zpracování energetických plodin jako například energetického šťovíku, konopí setého, chrastice rákosové, sloní trávy a jiných. K vytváření vazeb mezi jednotlivými částicemi materiálu se využívá pryskyřice, která je obsažena v biomase. Při působení tepla a vysokého tlaku dochází k uvolnění ligninu z buněčných struktur. Tím se jednotlivé částice spojují do celistvé brikety. Základní podmínkou k výrobě je vlhkost sušiny do 15 % a velikost stébel do 30 mm či třísek do 10 mm. Těchto hodnot lze docílit využitím sušárny nebo vhodného drtiče. Brikety mají tvar podle použitého způsobu lisování a tvaru raznice. 31

32 Brikety se svojí energetickou hodnotou vyrovnají hnědému uhlí a jsou šetrnější k životnímu prostředí. Produkují mnohem menší množství nežádoucího popela, exhalátu a fosilních paliv. Výhřevnost briket je v rozmezí MJ*kg -1 u dřevěných, kolem 15 MJ*kg -1 u papírových a asi 16 MJ*kg -1 u slámových. Doba hoření briket činí asi 40 minut, po tuto dobu spalování se uvolní tolik oxidu uhličitého, jako biomasa vstřebala během vegetačního období. Brikety se rychleji rozhořívají a doba hoření závisí na množství přidávaného vzduchu. Další výhodou je dobře skladovatelný tvar. (Obr.č:2-I.) Výrobní linka na brikety Lisy k výrobě briket se využívají k zhodnocení odpadu, který není vhodný pro spalování a nebo je jeho likvidace nákladná. Briketovací lisy volí vhodný lisovací tlak a to dle druhu vstupujícího materiálu. Při vstupu jsou v prostoru hrabicového transportéru odděleny přidané předměty. Ze zásobníku je hmota vyhrnována hydraulickým dávkovačem přes hřeblový dopravník do rotačního drtiče, kde je nadrcena na požadovanou velikost a dopravována do dávkovacího zásobníku. Dále se hmota dávkuje šnekovým dopravníkem do bubnové sušárny. Sušením vlhkého materiálu na požadovanou vlhkost se provádí v kontaktní spalinové bubnové sušárně, kterou vytápí kotel. V sousedním kotli je spalována suchá dřevní hmota. Horké vysušené spaliny a nasycená vodní pára jsou transportovány ventilátorem přes cyklonový odlučovač a vyvedeny do komína. Usušená surovina se ukládá do zásobníku. Ideální vlhkost hlídá vlhkoměrná sonda. Ze zásobníku je materiál dopravován šnekovým dopravníkem k briketovacímu lisu, kde je vytlačován válec dřevěného výlisku do ochlazovacího vedení. Na konci vedení je celistvý válec brikety dělený na části. (Obr.č:3-I) 5.3. Peletování biomasy Pelety jsou slisované granule dřevní hmoty o kruhovém průřezu s průměry 6 mm, 8 mm, 14 mm a 20 mm a délce v rozmezí 1 až 5 cm. Nesmí obsahovat velké množství prachu, který zhoršuje jejich pevnost. Používají se jako palivo ke spalování v kotlích a kamnech k tomuto určených. Granulace biomasy probíhá za vysokého tlaku a bez přídavků pojiv, lepidel či jiných směsí. Výhřevnost se pohybuje od 17 18,5 MJ*kg -1 a je závislá na kvalitě, která je dána procentem příměsí. Znakem kvality je barva, čím světlejší granule, tím jsou kvalitnější. Ideální vlhkost pelet činí maximálně 10 %. (Obr.č.2-III, Obr.č.: 2-IV) 32