Obsah sborníku | Časopis BIOM, články a sborníky | Domovská stránka     

Energetická náročnost produkce biopaliv a energetický výnos

Volkhard Scholz, David Andert

Anotace:

Energetické vstupy a výstupy biopaliv jsou důležité pro energetické a ekonomické posouzení biopaliv. V ATB Postdam - Bornim bylo provedeno posouzení energetické náročnosti podle směrnice VDI 4 600.

Výsledky ukázaly, že energetické vstupy jsou zvláště u tzv. zbytků produkce, jako je sláma či dřevo z probírek, relativně malé vůči energetickým přínosům.

Summary:

The biofuels production and its energy consumption and yield.

The biofuels energetical input and output is important for biofuels energetical and economical assessment. In ATB Postdam - Bornim the energy consumption assessment was realized by the Directive VDI 4 600.

The results have proved that the energetical inputs are mainly of so called production remainders e. g. straw or selected wood relatively low compared with energy yields.

Úvod

Pro každou technologickou linku je důležité energetické posouzení. Dosavadní práce se často zabývaly pouze možností proveditelnosti, použitou technikou a ekonomické posouzení se většinou omezilo na srovnávání s fosilními palivy. V našem případě bylo porovnáno 25 technologických postupů pro 5 druhů paliv.

Energetické vstupy

Při stanovení energetických vstupů jsme se řídili podle dispozic VDI 4 600.

Zde se do energetických vztahů počítá:

• energie potřebná k výrobě
• energie potřebná k provozu
• energie potřebná k odstranění (likvidaci)

Protože podklady pro energetickou náročnost výroby se značně liší, byla v ATB sestavena rozsáhlá databáze, cca 6 000 položek, od výroby strojů, traktorů, hnojiv, ochranných prostředků, atd. Z tohoto velkého souboru dat byly získány regresní rovnice.

Zde byly zahrnuty náklady na údržbu a opravy či případné skladování.

Provoz

Zde je nejvýznamnější položkou energie, jako např. mot. nafta, elektřina, dále pak mazadla, vázací motouz atd.

Obr. 1 :Technologické schéma pěstování rychlerostoucích topolů na plantážích

Obr. 2: Graf kumulovaných energetických nákladů a energetických výnosů
(obrázek se otevírá v novém okně)

Likvidace

Zde jsou použity náklady na sešrotování, případně skládkování odpadů.

Technologické linky:

Byly porovnávány následující rostliny:

• ozimé žito
• Miscanthus
• rychlerostoucí topoly
• borovice

Na obr 1 je schéma technologických postupů pěstování, sklizně a přípravy paliva ke spalování pro rychlerostoucí topoly.

Výsledky:

Obecně jsou paliva posuzována podle energetických vstupů a výstupů. U zemědělských plodin je navíc zajímavým parametrem energetický zisk (energetický výstup - vstup) vztažený na pěstební plochu. (viz obr.2).

U energetických vstupů jsou velké rozdíly. Největší jsou u žita - celé rostliny se zrnem a to 19,5 - 22 GJ / na rok a nejnižší u štěpky z borovice ( 140 let ) 0,1 - 1,0 GJ/na rok. (Topoly dosahují 3,0 - 7,1 GJ/ na rok)

Čistý energetický zisk je také velmi různý:

• u topolů je 155 - 167 GJ/na rok
• Miscanthu 154 - 158 GJ/ na rok
• žita 137 - 140 GJ/ na rok
• Sláma jako zbytkový produkt po sklizni má stále 90 GJ/na rok.

Nejnižší hodnoty jsou u extensivně pěstované borovice, kde i při využití celého stromu ke štěpkování získáme 24 - 27 GJ/na rok.

Literatura:

Scholz. V. ; Kaulfuß . R.; Energiebilanz fü r Biofestbrennstoffe. Forschungsbericht, Institut fü r Agrartechnik Bornim (1995)