Kontroverzním druhem mezi alternativními zdroji energie je biomasa.
Bio-masou se rozumí látky tvořené těly rostlin a živočichů. Protože se jedná o
obnovitelné zdroje energie, lze je za určitých podmínek využít pro energetické
účely. Základní podmínkou energetického využívání biomasy je smysluplnost,
tzn., že v prvé řadě by mělo být využito místních zdrojů tzv. zbytkové biomasy
(odpadu) vznikajícího např. v lesním hospodářství, trávy při údržbě veřejné
zeleně, sportovišť i soukromých pozemků, v dřevozpracujícím, papírenském a
potravinářském průmyslu, v zemědělské výrobě a komunální odpad a až potom
zahájit pěstování bylin a rychle rostoucích dřevin pro energetické účely např.
olejnaté plodiny (řepka olejná, slunečnice, podzemnice olejná aj.), škrobnaté a
cukernaté plodiny (brambory, cukrová řepa, cukrová třtina aj.) a různé druhy
trav, obilovin a rychle rostoucích dřevin (topol, vrba, akát aj.). Energii,
obsaženou v biomase, lze využít přímo spalováním nebo ji pro další využití
vhodně mechanicky, chemicky nebo biologicky upravit. Úpravou získáme tuhá,
kapalná, případně plynná biopaliva. Na tomto místě je třeba zmínit, že úprava
biomasy je většinou energeticky velmi náročná a je otázkou, za jakých podmínek
je akceptovatelná.
Obr. č. 1: Lis na dřevěné brikety
K mechanickým úpravám patří procesy od prostého dělení dřevní
hmoty přes štěpkování až po výrobu lisovaných briket či pelet.
V současné době se odhaduje podíl biopaliv na celkové světové
spotřebě energie na cca 15 %. Převážná část slouží především k vytápění a
vaření v domácnostech, zejména v tzv. Třetím světě. Biopaliva se však používají
i v Evropě a např. spotřeba ve Finsku (19 %) a Švédsku (17 %) není
zanedbatelná.
Pevná biopaliva obsahují na rozdíl od fosilních paliv vysoký podíl
kyslíku. Z toho sice vyplývá nižší výhřevnost (2,5 kg suché biomasy např.
dřevo, sláma, ale také obilí nebo seno atd. lze nahradit cca 1 litr topného
oleje), ale také vysoký podíl snadno zplyňujících látek. Uvedené vlastnosti pak
ovlivňují požadavky na konstrukci topenišť, která musí být přizpůsobena způsobu
předávání tepla konvekcí, zejména dostatečným prostorem pro dokonalé prohoření
uvolněných plynů.
Obr. č. 2: Kotel pro spalování balíků slámy
Chemická úprava spočívá ve zplyňování, pyrolýze, zkapalňování
nebo esterifikaci např. bionafta tzv. I. generace MEŘO (metylester řepkového
oleje), od roku 1997 pak byla uvedena do výroby bionafta II. generace, u níž se
podařilo mísením s motorovou naftou vyřešit problémy vysoké viskozity při
nízkých teplotách. Produkty jsou vhodné nejen pro pohon motorových vozidel, ale
také pro výrobu tepla a elektřiny v kogeneračních jednotkách. Perspektivní může
být zpracování použitého oleje na vaření, jeho sběr a využití k pohonu třeba
vozů pro sběr komunálního odpadu.
V souvislosti s chemickou úpravou biomasy je třeba zmínit také
dřevoplyn, který se stal zejména v období druhé světové války velmi cennou
náhražkou paliva pro spalovací motory. Dřevoplyn lze využít jako palivo
pro speciálně upravené zážehové i vznětové motory. Hlavní složkou dřevoplynu je
oxid uhelnatý (CO), který je nejen výbušný, ale také prudce jedovatý. Není ale
vyloučeno, že dojde k jeho opětovnému využívání zejména v souvislosti s vývojem
palivových článků.
Biologická úprava zahrnuje procesy alkoholového kvašení
(ethanol), anaerobní proces (bioplyn) a kompostování, při němž lze využít
odpadního tepla (technologie budou popsány v samostatném příspěvku).
Bioethanol vzniká alkoholovým kvašením plodin s vysokým
obsahem škrobů nebo sacharidů (např. cukrová řepa, brambory atd.). Vzniká tak
velmi hodnotné palivo pro spalovací motory. Motory, spalující čistý etanol,
musí být speciálně upraveny a z toho důvodu se v praxi přidává 5 – 28 % etanolu
do benzinu. Takové palivo pak spalují i motory bez úprav. Přimícháním etanolu
se zvyšuje oktanové číslo benzinu a současně se snižuje obsah emisí
CO2 ve spalinách. Odpůrci argumentují proti výrobě bioethanolu tím,
že při kvašení vzniká jako vedlejší produkt právě CO2. Dlouhodobě je
toto palivo využíváno v Brazílii. Pod názvem Bioethanol E85 (směs…
