První pociťované dopady změny klimatu v Česku, jako je přetrvávající sucho nebo kůrovcová kalamita, kladou otázky, jak se tyto negativní skutečnosti projeví na dostupnosti dřeva a zemědělských komodit také v odvětví využití energie z biomasy. Máme se obávat, že důsledky, spojené se stále vyššími koncentracemi skleníkových plynů v atmosféře, ohrozí odvětví energetiky, které je jednou z cest proti změně klimatu?
Článek vyšel v časopise Energie 21 č. 6/2018.
Na úvod je třeba říci, že závislost na dostatku vody není specifickou potřebou pouze zemědělství, resp. bioenergetiky. Značné množství vody se spotřebuje například při chlazení uhelných či jaderných elektráren, v těžkém průmyslu a dalších odvětvích hospodářství a samozřejmě i v sektoru bydlení a služeb.
Největší dynamiku (a také publicitu) má situace v lesnictví a zemědělství. Vývoj dostupnosti biomasy pro energetické využití právě v těchto sektorech lze však jen obtížně předpovídat.
Kůrovcová kalamita přichází v situaci, kdy české lesy pokrývají kolem 2,7 milionu hektarů. Za posledních padesát let se jejich výměra zvětšila skoro o tři procenta. Lesníci odhadují, že dřevo napadené kůrovcem letos dosahuje 15 milionů metrů krychlových. Jde tak o jednu z největších kalamit ve známé historii. Za bezprostřední příčinu se označuje velké sucho v roce 2015, teplotně nadprůměrné následující roky a pomalé zásahy v napadených lokalitách.
Z praktického pohledu dřevozpracujícího průmyslu je hlavní problém kapacit na zpracování vytěženého dřeva, ale také nedostatek pracovních sil na těžbu nejen doma, ale i v blízkém okolí, Německu a Rakousku, kam se dřevo vyváží. Lýkožrout smrkový a další škůdci neznají hranice a páchají škody v celé střední Evropě. S nadbytkem dřeva na trhu proto souvisí prudký pokles cen dřeva a také dřevní štěpky a palivového dřeva.
Podoba lesů se proto změní více směrem k listnatým dřevinám (dubům, bukům apod.) a jiným jehličnanům než je smrk. Běžné tempo obnovy lesa se díky kácení napadeného dřeva urychluje. Lesníci přesto předpokládají, že smrk zcela nezmizí i v důsledku toho, že dřevozpracující průmysl je dlouhodobě optimalizován právě na tento sortiment.
Krátkodobý nadbytek dřeva a potažmo dřevní štěpky za nižší ceny potěší každého provozovatele zdroje spalujícího biomasu. Variabilita klimatu a kůrovec však jen těžko mohou sloužit jako základ pro plánování budoucího potenciálu v oblasti energetického využití biomasy a dostupnosti biomasy například pro české teplárenství. V případě, že kůrovcová kalamita odezní, dostupnost štěpky výrazně klesne. Podle dnešní úrovně dostupnosti štěpky tak nelze plánovat a stavět nové výrobní zdroje. Na základě zhodnocení současného stavu teplárenství v Česku proto lze předpokládat, že využívání energie z pevné biomasy jako je dřevní štěpka, pelety nebo sláma již nebude dramaticky růst.
U dřevní štěpky je disponibilní potenciál z řádné, plánované těžby z velké části využitý již na současné úrovni. Velká část potenciálu je však neefektivně spálena v elektrárnách s malým podílem využití tepla i relativně nízkou účinností výroby elektřiny, jedná se přibližně o 300 tisíc tun štěpky.
S ohledem na klimatickou změnu a její výše zmíněné důsledky (méně srážek, šíření škůdců apod.) lze očekávat snížení produkce dřeva a přechod z jehličnatých na méně náchylné listnaté kultury, kde je produkce štěpky složitější. Naopak by přechodem na listnaté stromy mohla mírně vzrůst produkce palivového dřeva.
Podle statistik Bioenergy Europe je v celé Evropské unii asi 42 % území pokryto lesy a dalšími dřevinami (181 milionů hektarů). Jde o podobně velkou plochu jako území využívané v Evropě pro zemědělství. Lesů, které slouží k produkci dřeva, pokrývají 134 milionů hektarů. Na rozdíl od zbytku světa podíl zalesněného území v Evropě roste. Od roku 1990 do roku 2015 podíl území pokrytého dřevinami vzrostl o 5,2 % (což odpovídá asi 0,2 % ročně).
Podle údajů Eurostatu zalesněná plocha v osmadvacítce evropských zemí přibývá každoročně zhruba o 323 tisíc hektarů. Zjednodušeně si to lze představit tak, že plocha evropských lesů narůstá každou minutu o velikost jednoho fotbalového hřiště.
Výroba energie z biomasy je pro evropské lesnictví také příležitostí. Bioenergetika může hrát významnou roli při obnově lesů, protože přináší vlastníkům lesů dodatečné prostředky, které jim pomáhají udržitelně hospodařit v dlouhodobém měřítku.
Málo srážek, vysoké teploty a s tím související půdní sucho, samozřejmě ohrožuje také výnosy energetických plodin. Rostliny se brání nedostatku vody a přestávají růst.
Studie však poukazují i na skutečnost, že rostliny při vyšších koncentracích oxidu uhličitého v atmosféře více „fotosyntetizují“, což může zmírňovat negativní efekt sucha na růst rostlin. Dopady sucha na celé odvětví bioenergetiky se obtížně zobecňují. Kukuřice se ve srovnání s dalšími jarními plodinami jeví jako odolnější. Sucho obvykle působí pouze určitou část roku. Jistě to bude znamenat změnu v osevním postupu a velmi důležitá bude diverzifikace plodin.
Provozovatelé bioplynových stanic již nespoléhají pouze na kukuřici, ale rozšiřují vstupní suroviny o senáže z lučních porostů, nebo obilí sklizené v zeleném stavu (GPS). Pokračuje i trend nahrazování vstupní zemědělské biomasy tou, která nepochází ze zemědělské půdy, jako jsou různé vedlejší bioprodukty a bioodpady.
Jak se se suchem vypořádají vytrvalé energetické plodiny jako je ozdobnice nebo rychle rostoucí dřeviny jako jsou vrby nebo topoly je otázkou. Víceleté porosty sice spíše než jednoleté plodiny lépe zadržují půdní vlhkost a pomáhají při prevenci eroze, mají však na dostatek vláhy větší nároky. Dokáží však kořenovým systémem dosáhnout pro vlhkost do větších hloubek. Trpět pak mohou o to více následně pěstované jednoleté porosty.
V případě zemědělské rostlinné biomasy jako je sláma, je limitujícím faktorem do budoucna její nedostupnost z důvodu menší ochoty zemědělců poskytovat slámu pro energetické účely. Sláma by totiž mohla zemědělcům scházet s ohledem na potřebu zvyšovat podíl organické hmoty v půdě a tím zvyšovat i schopnost půdy zadržovat vodu v krajině. Očekávat lze také snížení výnosů slámy z důvodu častějšího sucha nebo konkurenčního využití biomasy díky rozvoji zájmového chovu zvířat apod. Mimo sektor zemědělství lze v budoucnosti předpokládat také nárůst spotřeby slámy z důvodu materiálového využití biomasy, např. v podobě výroby bioplastů nebo v dopravě ve formě tzv. pokročilých biopaliv (řádově může jít o stovky tisíc tun).
Ing. Jan Habart, PhD., CZ Biom
Obrázky:
Přechodem na smíšené lesy by mohla mírně vzrůst produkce palivového dřeva. Foto archiv/pxhere
Sláma bude zemědělci více využívána i jako zdroj organické hmoty v půdě. Foto archiv/Energie 21
