Biomasa
Kategorie: Nezařazeno (celkem: 23181 referátů a seminárek)
Informace o referátu:
- Přidal/a: anonymous
- Datum přidání: 12. srpna 2008
- Zobrazeno: 5255×
- Licence: GNU Free Documentation License
- Seznam autorů a změn
- Vyloučení odpovědnosti
Příbuzná témata
Biomasa
 |
Související články obsahuje Portál Fytoenergetika a kompostárenství |
Biomasa je souhrn látek tvořících těla všech živých organismů, jak rostlin tak i živočichů. Tímto pojmem často označujeme rostlinnou biomasu využitelnou pro energetické účely. Energie má svůj prapůvod ve slunečním záření a fotosyntéze, proto se jedná o obnovitelný zdroj energie.
Celková hmotnost biomasy je obvykle stanovena vážením, popřípadě též odhadem z objemu nebo délky těla. U čerstvě nalovených organismů je stanovena živá nebo čerstvá biomasa. Přesnější je stanovení biomasy suché (sušiny) a sušiny bez popelovin. Energetická hodnota biomasy je stanovena buď spálením v joulometru, nebo na základě podílu proteinů, cukrů a tuků.
Obsah |
Ekologická definice biomasy
Ekologie definuje biomasu jako celkovou hmotu jedinců určitého druhu, skupiny druhů nebo všech druhů společenstva na určité ploše. U rostlin se vyjadřuje v hmotnosti sušiny, u živočichů také v čerstvé hmotnosti (v joulech, dříve i v kaloriích, obsahu uhlíku ap.). U půdních a vodních organismů může být vztažena také k celkovému objemu (litr, cm3, m3). U rostlin je rozlišována biomasa podzemní nebo nadzemní, biomasa živá nebo mrtvá (stařina).
Energetické využití biomasy
Energetické využití biomasy zahrnuje:
| Skupina | Technologie | Produkty | Výstupy |
|---|---|---|---|
| Spalování | Teplo, elektřina | ||
| Chemické přeměny | Zplyňování | Olej, plyn, dehet, metan, čpavek, metanol | Elektřina, teplo, pohon vozidel |
| Rychlá pyrolýza | |||
| Chemické přeměny ve vodním prostředí | Zkapalňování | Olej | |
| Esterifikace | Metylester řepkového oleje (MEŘO)-bionafta | Pohon vozidel | |
| Biologické procesy | Anaerobní digesce | Bioplyn, metan | Elektřina, teplo, pohon vozidel |
| Alkoholové kvašení | Etanol | Pohon vozidel | |
| Kompostování | Teplo (z chlazení kompostu) |
Rozeznáváme především zbytkovou (odpadní) biomasu - dřevní odpady z lesního hospodářství a celulózo-papírenského, dřevařského a nábytkářského průmyslu, rostlinné zbytky ze zemědělské prvovýroby a údržby krajiny, komunální bioodpad a odpady z potravinářského průmyslu - a cíleně pěstovanou biomasu - energetické byliny a rychlerostoucí dřeviny.
Statková hnojiva jsou podle § 2 zák. č. 308/2000 Sb. „o hnojivech“ hnůj, hnojůvka, močůvka, kejda, sláma, jakož i jiné zbytky rostlinného původu vznikající zejména v zemědělské prvovýrobě, nejsou-li dále upravovány.
Zařízení, která produkuji z biomasy výrobky získávané obvykle pouze z ropy, se nazývají biorafinérie.
Biopalivo
Biopalivo vzniká cílenou výrobou či přípravou z biomasy. Představuje tedy jedno z možných využití biomasy, kterou lze jinak použít jako surovinu pro výstavbu, nábytek, balení, pro výrobky z papíru atd.
Možné rozdělení biopaliv:
V současnosti je chemická energie z biopaliv uvolňována hlavně jejich spalováním. Jsou vyvíjeny jiné účinnější metody pro jejich využití k výrobě elektřiny pomocí palivových článků. Biopaliva pokrývají 15% celkové světové spotřeby energie, především ve Třetím světě, kde slouží převážně k vaření a vytápění domácností, ale relativně vysoký podíl mají biopaliva i ve Švédsku a Finsku (17% a 19%).
Zda a o případně o kolik biopaliva snižují produkci skleníkových plynů, stále zůstává předmětem sporů. Biopaliva uhlíkově neutrální nejsou - už jenom proto, že k účinnému růstu rostlin je potřeba hnojivo, rostliny je třeba nějak sklidit, přetransformovat na biopaliva a přemístit do nádrží.
Kritika intenzivního využívání biopaliv
- Množství zrna, použitého k naplnění nádrže většího sportovního automobilu ethanolem, odpovídá množství jídla, které jeden člověk spotřebuje za rok. David Pimentel, profesor ekologie na Cornell University, v této souvisloti hovoří o "dotovaném spalování potravin" (subsidised food burning).
- V současné době probíhají jednání USA a západních evropských zemí o dodávkách etanolu z Brazílie, kde je kvůli jeho produkci vypalována stále větší plocha amazonských pralesů. Pralesy jihovýchodní Asie jsou likvidovány ze stejných důvodů a s nimi klesá biodiverzita a vymírají tisíce rostlinných a živočišných druhů. Následkem je znekvalitnění půdy a pokles zemědělské produkce.
- Pokud by byl ethanol dovážen ze Spojených Států, bude s velkou pravděpodobností vyráběn z kukuřice. Fosilní paliva pak budou užívána v každé fázi její produkce (sázení, hnojení, sklizeň, doprava). Konečná energetická bilance ethanolu z kukuřice je pak taková, že k vyprodukování paliva je třeba o 30% více energie, než se získá jeho spálením, nemluvě o erozi půdy, znečištění a postupném vyčerpávání vodních zdrojů.
- Vyprodukování ethanolu, který by nahradil 5,75% tekutých paliv používaných v dopravě v zemích Evropské unie by podle některých studií vyžadovalo využití až 25 % orné půdy v unii. V souvislosti s poklesem zásob obilí se tak lidstvo ocitá před otázkou, má-li dát nasytit sobě nebo svým automobilům.
- Nasazení ethanolu místo benzínu by kvůli zplodinám vyprodukovaným při jeho výrobě a nižší efektivitě při spalování oproti benzínu snížilo celkové emise CO2 jen o 13%. Jiné zdroje[1] hovoří o kosmetickém zvýšení o 0,2 % do roku 2017.
- Ceny potravin jsou už i tak na vzestupu. Při použití pouhých 10% světové sklizně cukru k výrobě ethanolu, se ceny této komodity zdvojnásobily. Kukuřici to již potkalo a to v průběhu dvou posledních let.[2]
- V současné době mezi nejekologičtější paliva patří rostlinný olej. Nevýhodou biopaliv ale zůstává malá plošná výtěžnost (v přepočtu 2-6 kW stálého tepelného nebo 1-2 kW mechanického či elektrického výkonu z hektaru u nejlepších energetických bylin) a relativně velká spotřeba energie a lidské práce (tato položka se obvykle propaguje jako podpora zaměstnanosti) na jejich získávání. Pěstování plodin pro bioethanol skutečně bude generovat určité množství nových pracovních míst, ale podle některých studií[3] přibližně stejné množství lidí o práci přijde. Tento krok navíc bude (zejm. v USA) vyžadovat dotace zemědělcům a další investice do infrastruktury v řádu miliard dolarů[4] a konkrétně americké ministerstvo zemědělství nemá pevnou koncepci, kde je získat, aby je jinde nemuselo sebrat.[5]
- Energetická výnosnost (ERoEI) se pohybuje někde mezi 0,9 a 1,2 (v USA až k 0,7). Vyjádření v čistém energetickém zisku se pohybuje okolo 0,8.[6][7] Přes hodnotu 1 se může přehoupnout v zemích, které jsou buď dotovány EU (což se dá chápat jako jistá administrativní manipulace) a tam, kde je místo techniky (využívající fosilní paliva) nasazena lidská práce (konkrétně v Brazílii jsou pro sběrače dost tvrdé pracovní podmínky).
- Používání bioethanolu, vyjádřené k tomu určenou veličinou, nazývanou „nezávislost na ropě“, by činilo 2,8 %.[8]
- Pěstovaná kukuřice je velmi náročná na dusíkatá hnojiva, která se vyrábějí z ropy a která ve větší míře z půdy vysávají živiny a z dlouhodobého hlediska ji vyčerpávají, s tendencí zvýšené tvorby eroze.[9]
- Hoření při nižších teplotách (v prvních fázích hoření) produkuje porovnatelné množství zdraví nebezpečných škodlivin jako u spalování fosilních paliv.[10]
- Při výrobě bioethanolu kvašením vzniká jako vedlejší produkt CO2 v nezanedbatelném množství - jedna molekula CO2 na jednu molekulu bioethanolu:[11][12][13]
C6H12O6 -> 2 C2H5OH + 2 CO2. - Podle neveřejné zprávy Světové banky zvýšilo zavedení biopaliv ceny základních potravin v průměru o 75 % a tím spustilo zejména v zemích Třetího světa potravinovou krizi.[14]
Evropské trendy vládní podpory produkce biopaliv se v září 2007 dočkala kritiky ze strany Organizace pro hospodářskou spolupráci v Evropě (OECD). Vedou podle OECD k prudkému růstu cen potravin a potenciálně i k devastaci přírody. Vládní subvence jsou podle OECD navíc i jednoduchou formou podpory domácího zemědělství, která je vzhledem k pokračujícím snahám o liberalizaci zemědělského trhu nežádoucí.[15]
Odkazy
Reference
- ? Greenhouse gas reduction? 2/10 of 1% max
- ? Ethanol -> corn -> food -> anti-green-backlash
- ? Doesn't switching to ethanol make lots of jobs?
- ? How big are the subsides?
- ? Ethanol provides jobs, and takes away jobs
- ? The Net Energy Value of Ethanol
- ? http://zfacts.com/metaPage/lib/Hill-2006_Academy-ethanol-biodiesel-z.pdf
- ? Energy Independence? 2.8%
- ? Ecological concerns: Nitrogen fertilizer, ozone, etc.
- ? Cílek, V., Kašík, M.: Nejistý plamen, Dokořán, 2007, ISBN 978-80-7363-122-2
- ? článek o biopalivech z zlomropy.blogspot.com (anglicky)
- ? Kalkulace pro ethanol – výroba ethanolu v číslech, (včetně zdrojů)
- ? zFacts.com
- ? Secret report: biofuel caused food crisis, Guardian 4. července 2008
- ? OECD vystoupila proti biopalivům, dotace prý zdražují potraviny, zpráva ČTK z 11. září 2007
Literatura
- Biomasa, i-EKIS, http://www.i-ekis.cz/?page=zdroje_biomasa
- Konec levného jídla, Respekt č. 51-52/2007, str. 36