V České republice a v Evropě se stále hledají vhodné materiály jako substráty do bioplynových stanic. Pro provozovatele je hlavním hlediskem pro využití určitého materiálu množství vyprodukovaného bioplynu. Jedna z plodin, která může mít v budoucnu důležité místo jako zdroj bioplynu, je topinambur hlíznatý.
Zemědělské bioplynové zpracovávají pouze vstupy ze zemědělské prvovýroby, zejména statková hnojiva (kejda, hnůj apod.) a cíleně pěstované plodiny k energetickému využití (např. kukuřice).
Jedna z potenciálních plodin, která může do budoucna najít důležité místo mezi energetickými rostlinami, je topinambur hlíznatý. Jde o vytrvalou rostlinu dorůstající výšky až 250 cm. Pěstování topinamburu hlíznatého je prakticky bezproblémové, roste téměř na všech půdách. Délka jeho vegetační doby je 4 – 8 měsíců. Topinambur se dnes pěstuje především pro jeho hlízy, které obsahují inulín, a jsou proto využívány především v potravinářském průmyslu a zemědělství (krmení pro dobytek). Inulín je přírodní polysacharid, který se skládá z 95 % z fruktózy. Nadzemní část rostliny lze využít jako krmení pro hospodářská zvířata, jako substrát do bioplynových stanic nebo jako palivo do spalovacích zařízení.
Změřený vyprodukovaný bioplyn byl přepočítán na suchý plyn za normálních podmínek (0 °C, 101,3 kPa). Při zatížení 0,3 g/g bylo dosaženo nejvyšší produkce bioplynu u podzemní části rostliny – hlízy, která obsahuje velký podíl snadno rozložitelných látek sacharidické povahy. To charakterizuje vysoká rychlost produkce bioplynu na počátku testu. U substrátů, ve kterých byla zastoupena pouze nadzemní část rostliny, je rychlost produkce téměř konstantní, neboť řídícím mechanismem je hydrolýza přítomných hůře rozložitelných látek, zvláště celulózy.
Obdobný průběh testu prokázalo rovněž zatížení 0,5 g/g. U vzorku hlízy však konečná produkce bioplynu neodpovídala zvýšenému zatížení, což mohlo být způsobeno přítomností anorganického materiálu, který se dostal do substrátu. Hlínu nabalenou na hlíze nebylo možno důkladně odstranit a tak mohl být v navážce substrátu menší podíl organických látek. U systému, kde jako substrát byl použit list topinamburu, je zajímavé, že po čyřech dnech nedochází k téměř žádné produkci bioplynu. To bylo pravděpodobně způsobeno přetížením systému vlivem vysokého množství nadávkovaného materiálu.
Lze konstatovat, že topinambur hlíznatý je na základě provedených testů možné výhodně použít jako substrát pro výrobu obnovitelné energie ve formě bioplynu. Průměrná produkce bioplynu 186,5 Nm3/t sušiny daného vzorku celé suché rostliny topinamburu hlíznatého je výsledkem testu výtěžnosti.
(Testy byly provedeny v rámci spolupráce s firmou Tomášek Servis, s. r. o., Ostrava, která dodala i vzorek rostliny.)
Celý článek je otištěn v čísle 6/09 časopisu Energie 21.
Autor: Adam Škoda, Jana Zábranská, Dana Pokorná a Michal Dohányos, Ústav technologie vody a prostředí, VŠCHT Praha
