Pokud jste se dosud neseznámili s biomasou, máte skoro nejvyšší čas. Tato energická, na první pohled poněkud korpulentní dáma se totiž stává stále častějším námětem společenské diskuse. Pozornost přitom nevzbudila žádnými skandály: jde o jedno z hlavních paliv naší budoucnosti.

Pod pojmem biomasa se rozumí množství rostlinné hmoty, která vyroste na určité ploše za určitou dobu. Termín „biomasa" tak zahrnuje veškerou živou přírodu, která vzniká primárně fotosyntézou a po vytěžení opět dorůstá. Může to být třeba dřevo, tráva nebo obilí, naopak biomasou není například rašelina.

Obnovitelný zdroj číslo jedna

Biomasa se stává středem zájmu právě jako nejvýznamnější obnovitelný zdroj energie: představuje zhruba dvě třetiny všech obnovitelných zdrojů v Evropě a v absolutních číslech je nejrychleji rostoucím odvětvím „obnovitelné energetiky". Téměř 70 % biomasy dnes slouží k produkci tepla (tady biomasa dosahuje také nejvyšší účinnosti - přes 90 %), 30 % k výrobě elektrické energie a jen necelá 3 % k produkci biopaliv v dopravě (tento poměr se ovšem bude měnit ve prospěch dopravy). Celkový potenciál energetického rozvoje biomasy v Evropě počítá s růstem do roku 2020 až na trojnásobek.

Pro vytápění a ohřev vody slouží tzv. suchá biomasa, která se dá buď přímo spalovat, nebo zplyňovat (spalovat pyrolýzou). Vedle kusového dřeva nachází uplatnění také dřevní štěpka, dřevěné brikety, rostlinné a dřevní pelety nebo obilí.

Proč má vytápění biomasou takřka jistý rozvoj do budoucna? Evropská unie důsledně plní závazky mezinárodních konvencí o snižování množství skleníkových plynů. Do roku 2025 má být 20 % fosilních paliv nahrazeno palivy rostlinnými (fytopalivy). Současný podíl energie z biomasy je v průměru EU stále pod hranicí 5 %, ale např. v Lotyšsku a skandinávských zemích již přesáhl 20 % a v Rakousku činí zhruba 15 %. Česká republika se ve spotřebě biomasy k energetickým účelům již zařadila do evropského průměru a o dalším růstu není pochyb: závazky EU jsou i našimi závazky.

Více dodavatelů najdete na webu iStavInfo ZDE.

Má biomasa zelenou?

Vzhledem k neustálému růstu cen energií se stále více lidí ptá, čím se do budoucna vyplatí topit. Odpověď je prostá: vyplatí se využít toho, co nám příroda nabízí jen s minimálními náklady - jako obnovitelný zdroj energie. Člověka, který myslí také na budoucnost svých dětí a vnoučat, navíc potěší skutečnost, že při správné konstrukci topného média (které neuvolňuje do ovzduší nadměrné množství spalin) půjde v této variantě vždy o vytápění ekologické.

Nejekologičtějším způsobem vyhřívání rodinného domu je důsledné zateplení a utěsnění celého obvodu stavby spojené s řízeným větráním (tzv. pasivní dům). Zcela ekologické „palivo" pak představuje solární systém, který ovšem standardně zateplený dům (s tepelnou ztrátou 10 kW) nedokáže v našich podmínkách celoročně vytápět.

Z běžně dostupných paliv je tak na prvním místě biomasa (obilí, rostlinné a dřevní pelety, dřevěné brikety, dřevní štěpka či kusové dřevo), na druhém tepelné čerpadlo (vedle vytápění dokáže zajistit i větrání a spotřebuje na to jen minimum elektrické energie). S odstupem třetí je pak zemní plyn těsně následovaný kapalnými palivy (propan, lehký topný olej).

Ušlechtilou energii - ovšem převážně z neekologických tepelných elektráren - přináší elektřina. Někteří zákazníci však mají možnost volby tzv. zelené energie, která pochází z obnovitelných zdrojů. Takovou elektřinu lze postavit zhruba na roveň biomase a tepelným čerpadlům.

Peníze až na prvním místě

Pokud vynecháme termické solární systémy (běžný rodinný dům celoročně nevytopí), je nejlevnější vytápění kusovým dřevem (prostřednictvím kotle na dřevo, krbu, krbových či kachlových kamen), pak vytápění rostlinnými peletami (speciální kotle na pelety), tepelným čerpadlem nebo hnědým uhlím (to je ovšem neekologické a do budoucna nepochybně bude podléhat omezením stran povoleného množství emisí).

Následuje vytápění černým uhlím nebo obilím pěstovaným speciálně pro topné účely (tedy jednou z forem biomasy), dřevními briketami či peletami (tady lze použít i moderní kotel na dřevo), případně koksem. U těchto forem vytápění už jsme - ve srovnání s kusovým dřevem - zhruba na dvojnásobku ceny.

Všechny ostatní zdroje (zemní plyn, elektřina, lehký topný olej, propan) sice nabízejí vysoký komfort obsluhy, ale ekonomicky se pohybují na úrovni trojnásobku až pětinásobku provozních nákladů kusového dřeva.

! Prohlédněte si on-line NEJVĚTŠÍ KATALOG RODINNÝCH DOMŮ !

Zdravý komfort

Shrňme si výše uvedené poznatky: vytápění biomasou je při správném spalování nejen vysoce ekologické, ale také má v průměru nejekonomičtější provoz. Pokud si přejete topný systém, který vám navíc zajistí komfort obsluhy, vsaďte na automatický teplovodní kotel na biomasu.

Výhodné zpracování zahradního odpadu nabízejí dřevní štěpky ze slabých větví nebo drobných kmínků. Štěpkování pro účely vytápění navíc umožňuje automatický a plynulý přísun paliva ze zásobníku. Totéž nabízejí i lisované pelety z pilin a dalšího dřevního či rostlinného odpadu, které navíc (podobně jako dřevěné brikety) lze objednat i s dopravou u výrobců nebo prodejců kotlů na dřevo. I to je jeden z důvodů, proč si pelety získávají stále větší oblibu.

Skutečně masové popularitě se však biomasa (a jmenovitě pelety) těší u našich sousedů v Horním Rakousku: vysoká výhřevnost paliva, automatický provoz kotle a zdařilá informační kampaň vykonaly své. Rakušané také vyvinuli vysoce účinné kondenzační peletové kotle a jejich norma vyžaduje, aby všechny pelety měly průměr jen 6 milimetrů (čím menší je průměr pelet, tím dokonaleji odhořívají).

Dva principy spalování

Ze dřeva a vlastně jakékoli suché biomasy (štěpky, sláma, dřevěné brikety, pelety) se působením vysokých teplot uvolňují hořlavé plynné složky, takzvaný dřevoplyn. Jestliže je přitom přítomen vzduch, dochází k hoření - tedy k prostému spalování biomasy. Takto známe spalování dřeva v kamnech nebo starších kotlích. Moderní kotle ovšem nabízejí jinou konstrukci, která umožňuje daleko efektivnější princip spalování.

Konstrukce takzvaných pyrolýzních kotlů je navržena tak, aby se biomasa zahřívala bez přístupu vzduchu. Vzniká tak dřevoplyn, který je odváděn do spalovacího prostoru. Teprve zde se potom spaluje obdobně jako jiná plynná paliva.

Při spalování tedy nedochází ke klasickému hoření dřevní hmoty, nýbrž ke speciálnímu procesu, jemuž se odborně říká pyrolytická destilace a který účinnost pyrolýzního kotle zvyšuje až na 85 procent.

Spalování probíhá ve čtyřech fázích:

1) vysoušení paliva (z dřevní hmoty se odpařuje voda),
2) uvolňování hořlavých plynných složek z paliva (pyrolýza),
3) hoření dřevoplynu na trysce s přívodem předehřátého sekundárního vzduchu (uvolňuje se značné teplo),
4) dohořívání pevných zbytků v nechlazeném spalovacím prostoru (dochází k oxidaci uhlíku).
Pokud je přívod paliva i vzduchu rovnoměrný, probíhají všechny čtyři fáze současně: teplo se vytváří plynule, palivo dohořívá beze zbytků a emise dehtu v komíně jsou minimální.

V prostoru mezi roštem a komínem hoří plynné složky dlouhým plamenem a část vzniklého tepla je použita na vysoušení a pyrolýzu (zplyňování) další biomasy. Výhodou tohoto systému je i snadná regulace výkonu pomocí pokojového termostatu.

Více článků z rubriky STAVBA na www.dumabyt.cz.

Kotle netušených možností

Víte, co všechno lze - zcela ekologicky - spalovat v kotli na dřevo? Piliny, hobliny, dřevní štěpku, pelety, dřevěné brikety i polena do průměru 20 cm a délky 50 cm. Provoz je zpravidla řízen pomocí elektronického regulátoru v rozmezí od 40 až do 100 % výkonu. Kotel se dá odstavit na dobu až 24 hodin do tzv. tepelné rezervy (topí na minimální výkon, není nutný zásah obsluhy). Popel stačí vybírat jednou za tři až pět dní.

Pro potřeby rodinných domů a menších objektů se vyrábí kotle o výkonech od 18 do 30 kW. Vyplatí se instalovat kotel společně s jednou nebo i více akumulačními nádržemi (ohřívají vodu do zásoby), což vám umožní provoz kotle na optimální výkon, vyšší účinnost, nižší spotřebu paliva a komfortnější obsluhu.

Vedle univerzálních kotlů na dřevo se dnes vyrábějí také speciální kotle na pelety. Spalování pelet je nejen naprosto ekologické, ale navíc nabízí komfortní plně automatický provoz: stačí, když jednou za rok navezete palivo do skladu a občas vysypete popel. Jedinou nevýhodou jsou zatím o něco vyšší náklady. Nejen investiční (pyrolýzní kotel na dřevo můžete pořídit do 80 000 Kč, cena automatických kotlů na pelety u 80 000 Kč zpravidla začíná), ale i provozní (náklady na dřevní pelety jsou ve srovnání s kusovým dřevem cca dvojnásobné). To se však má brzy změnit.

Revoluce na obzoru

Očekávanou cenovou revoluci by mělo přinést vyšlechtění vhodného druhu stébelniny pro výrobu rostlinných pelet. Tato rostlina musí mít v našich klimatických podmínkách vysoké hektarové výnosy, její pěstování nesmí být drahé, a navíc musí obsahovat minimum popelnin a škodlivých plynů. Italové pěstují pro výrobu levných pelet topoly, Angličané rychle rostoucí vrby, u nás jsou zatím vytipovány byliny a trávy (seznam energetických rostlin, na jejichž pěstování poskytuje stát dotaci, sestavil Výzkumný ústav rostlinné výroby). Zájem se soustředí na rostliny víceleté a vytrvalé, protože jejich pěstování je ekonomicky a energeticky efektivnější.

text: Vít Straňák, foto: archiv firem

Poslat Messengerem

02.11.2015 | Stavba