5. ENERGIE Z BIOMASY (Bioenergetika, Fytopaliva) Jako biomasa ...

5. ENERGIE Z BIOMASY 

(Bioenergetika, Fytopaliva) 

Jako biomasa se označují produkty živých organismů rostlinného nebo živočišného 

původu. Největší význam má biomasa rostlinného původu, tzv. fytomasa. Tyto produkty 

obsahují proměnlivé množství vody a proto se někdy údaje uvádějí v bezvodém stavu, tj. v 

sušině. 

Množství biomasy se odhaduje na 1837 .10 9 t (sušina), která se nachází na pevninách, 

jejichž celková plocha je 149 mil.km 2 . Toto množství každoročně vyprodukuje 117,5 .10 9 t sušiny 

fytomasy. 

Vodní plochy mají rozlohu asi 361 mil.km 2 , obsahují 3,9. 10 9 t a vyprodukují za rok 

55.10 9 t nové biomasy, všechny údaje jsou vztažené na sušinu. 

Z kontinentální fytomasy největší produkci mají pralesy. Celoroční produkce fytomasy 

vyjádřená energeticky je 29.10 17 kJ, zatímco energetická spotřeba je asi 4-5.10 17 kJ. Fytomasa 

pěstovaná pro lidskou výživu činí jen asi 8% a z toho jen jedna desetina se spotřebuje přímo jako 

potrava. 

Tab... Produkce biomasy v různých ekosystémech 

*/ hmotnostně 

Ekosystém Plocha 

10 6 

km 2 

Produkce 

biomasy 

kg/m 2 

Celkem 

biomasy 

10 9 t 

1 

Procentický 

podíl 

Deštný prales 17 2,2 37,7 38,29 

Tropický prales 7,5 1,6 12,0 12,2 

Lesy mírného 

pásma 

12,0 1,24 14,9 15,13 

Severské lesy 12,0 0,80 9,6 9,75 

Savany 15 0,90 13,5 13,71 

Obdělávaná půda 14 0,65 9,1 9,24 

Pustiny, led, 

pouště 

24,0 0,083 0,07 0,071 

Polopouště 18 0,09 1,6 1,62 

Celkem 119,5 98,47 99,971 

Vzhledem k tomu, že zásoby fosilních paliv jsou konečné a tedy vyčerpatelné hledají se 

další zdroje paliv, které by tento zásadní nedostatek neměly. Patří sem především paliva založená 

na biomase-rostlinného nebo živočišného původu nebo produkty zpracování biomasy. 

Jiříček I.-Rábl V. AZE 04/2005

Biomasa patří vlastně také do skupiny sluneční energii, protože převážně vzniká jako 

produkt fotosyntézy, kde sluneční světlo hraje důležitou roli. 

Mezi obnovitelné zdroje paliv na bázi biomasy patří: dřevo, zemědělské plodiny: obilí, 

cukrovka, kukuřice, brambory, cukrová třtina, řepka, cukrovka, slunečnice atd. Zkoušejí se různé 

rychle rostoucí dřeviny, v našich zeměpisných podmínkách je to především topol černý, zkouší se 

i pěstování různých plodin (hořčice, pohanka, len, konopí, proso apod.), testují se v evropských 

podmínkách i některé pro nás exotické plodiny jako je např. tzv. sloní tráva a další plodiny. 

Pro energetické účely se používají původní rostliny, jejich odpadní části (sláma), některé 

se zpracují na alkohol (brambory, cukrovka, cukrová třtina) a ten se použije jako zdroj energie, 

nebo se lisováním a extrakcí vyrobí rostlinné oleje (řepka, slunečnice atd.) a ty se dále zpracují na 

pohonné hmoty. 

Některé vedlejší produkty zpracování zemědělských plodin lze dále využít v zemědělství, 

jako je tomu např. při lisování a extrakci řepky, kde se zbytky, tzv. pokrutiny, využívají v 

krmných směsích, protože mají ještě vysoký energetický obsah. 

Prakticky každou biomasu lze přeměnit zplyňováním na generátorový plyn, příp. na 

syntézní plyn nebo je možné ji zpracovat pyrolýzou (fytopyrolýza), kdy vznikají plynné, kapalné 

a tuhé produkty. Ze syntézního plynu pak je možné připravit řadu chemických sloučenin. 

Některé zemědělské produkty lze využít i pro přípravu chemických sloučenin (tzv. oleochemie). 

Pěstování zemědělských plodin pro průmyslové účely dále umožňuje řešit problém 

obdělávání půdy na výsypkách, úložištích popílků, v oblastech postižených různými spady. 

Zemědělství, zaměřené na pěstování plodin pro průmyslové účely vytváří také nové pracovní 

příležitosti v této oblasti kde se počet pracovníků bude postupně snižovat, jak lze předpokládat 

podle vývoje v jiných evropských státech. Umožní to dále kultivovat krajinu a udržovat ji na 

určité úrovni, aby neobdělávaná pole nezarostla plevelnými rostlinami a keři, což by změnilo 

zásadně její charakter a ničilo by úrodnou půdu. 

Někdy se v souvislosti s využíváním zemědělských plodin pro energetické účely hovoří o 

bioenergetice a uvedené plodiny se označují jako fytopaliva nebo biopaliva. 

Třebaže pěstování zemědělských plodin pro energetické účely vypadá lákavě, je vždy 

třeba porovnávat energii vloženou (obdělávání půdy, hnojiva, herbicidy, svoz a skladování 

sklizně, zpracování na finální produkt) s energií získanou - spalné teplo konečného produktu. 

Osévání velkých ploch určitými plodinami je omezeno nutnou rotací plodin na půdách, 

protože na stejném pozemku není možné stále pěstovat jen jednu plodinu. Pěstování monokultur 

na velkých plochách může ovlivňovat další flóru a faunu a to někdy i negativně. 

Z hlediska kapalných paliv (pohonných hmot) v našich zeměpisných podmínkách 

můžeme uvažovat pouze používání ethanolu a z rostlinných olejů je to prakticky jen řepkový olej. 

Vedle kapalných paliv lze pro pohon spalovacích motorů využívat i plynná paliva jako je 

bioplyn, vznikající anaerobním zpracováním různých odpadů (hlavní složku tvoří methan), 

skládkový plyn (LFG), dále dřevní plyn, což je generátorový plyn získaný při zplyňování 

dřeva. 

Pro zpracování biomasy můžeme využít procesy: 

a/Termochemické: 

2 


- spalování 

- zplyňování 

- pyrolýza 

b/Biochemické: 

c/ Fyzikální: 

d/Chemické: 

- alkoholové kvašení 

- methanové kvašení 

- mechanické (štípání, drcení, lisování, briketování, peletování, mletí) 

- Esterifikace rostlinných olejů 

- Oleochemie 

Dále je možné využívat odpadní teplo ze zpracování biomasy (kompostování, anaerobní 

zpracování odpadů, větrání stájí , ochlazování nadojeného mléka apod. 

Biomasa-schema 

BIOMASA- PEVNÁ PALIVA 

3 


Do této skupiny biomasy patří především dřevo, odpady z těžby a ze zpracování dřeva, 

různé druhy slámy, odpady z rostlinné výroby, rostliny pěstované pro energetické účely, 

organické odpady z potravinářských výrob apod. mohou být také využity pro energetické účely. 

Rozhodujícím faktorem pro využití biomasy je obsah vody v biomase. U dřeva by vlhkost 

měla být max. 20%, u slámy asi 15%. Úspěšně však byla spalována i čerstvá kůra s obsahem 

vlhkosti až 55%. Ve vlhkých palivech se však mohou množit houby a plísně, které snižují 

výhřevnost. Dále je nebezpečí přenesení plísní a hub do domácnosti, kde mohou napadnout 

dřevěné stavby a předměty. 

Výhodou jejich spalování je, že se do ovzduší dostává jen část CO2, který si rostlina 

odebrala při svém růstu pro fotosyntézu. Nejedná se tedy o zvyšování obsahu oxidu uhličitého v 

ovzduší. 

Nevýhodou spalování biomasy je značný podíl, který se při ohřátí na 180-200 °C zplyňuje 

(dřevo asi 70%, sláma až 80%), což má za následek tvorbu dlouhého plamene, až několik metrů, 

zatímco koks má plamen o délce řádově centimetrů. Musí se volit větší ohniště, teplosměnné 

plochy musí být umístěny až za koncem plamene, jinak se tvoří saze a zanášejí se tyto plochy. 

Při spalování slámy se až 10% popílku dostane do spalin a je třeba jej zachytit. Výhodou 

dřeva a slámy je prakticky nulový nebo velice nízký obsah síry, zlomek v porovnání s obsahem 

síry v uhlí. Totéž platí pro obsah dusíku. I při spalování biomasy vznikají oxidy dusíku, protože 

při spalování vzduchem je vznik oxidů funkcí teploty. Rovněž těžké kovy představují jen 

zanedbatelné množství.. 

Pro pěstování některých energetických plodin je možné využívat i méněhodnotné půdy, 

zavážky, složiště popílku, jak je patrné z tabulky.... 

4 


Tab...Výnosy suché hmoty energetických plodin, t/ha 

Plodina Pole 

(t/ha) 

Slunečnice 7,71 

(100 %) 

Len 4,39 

(100 %) 

Proso 13,80 

(100 %) 

Konopí 11,40 

(100 %) 

Čirok 

zrnový 

Čirok 

cukrový 

27,00 

(100 %) 

53,00 

(100 %) 

HYSO 42,40 

(100 %) 

Složiště 

popela 

Počerady 

10,45 

(135 %) 

Důlní výsypka Březno 

povážka 

zeminou popelem 

9,74 

(126 %) 

0 7,0 

(159 %) 

9,75 

(70,7 %) 

33,50 

(295 %) 

9,30 

(34 %) 

17,55 

(33 %) 

27, (64 

%) 

13,85 

(100,4 %) 

12,35 

(108 %) 

31,00 

(115 %) 

24,40 

(46 %) 

23,80 

(54 %) 

5 

8,54 

(111 %) 

5,65 

(129 %) 

13,85 

(100,4%) 

8,15 

(71 %) 

13,20 

(49 %) 

24, 00 

(46 %) 

32,80 

(75 %) 


Tab.... Průměrná výhřevnost některých fytopaliv 

Druh paliva Průměrná 

výhřevnost 

GJ/t 

Štěpka energetická 

Piliny od katru 

Palivové dřevo, polena 

Dřevní brikety, suché piliny 

Řepková sláma, ze skladu, volná 

Řepková sláma balíkovaná 

Řepková sláma briketovaná 

Řepkové semeno 

Řepkový olej 

Řepkové výlisky jako palivo 

Tab...Porovnání elementárního složení fosilních a fytopaliv 

Palivo Zplyněný 

podíl (%) 

Výhřevnost 

MJ/kg 

Pope 

l 

(%) 

10 

10 

12 

17 

14 

14 

14 

26 

39 

18 

C 

(%) 

6 

O 

(%) 

H 

(%) 

N 

(%) 

S 

(%) 

Sláma 80,3 14,2 4 - 7 44 35 5 0,5 0,1 

Dřevo 70,0 15,3 0,5 43 37 5 0,1 0 

Dřevěné 

uhlí 

23,0 30,1 0,7 71 11 3 0,1 0 

Rašelina 70,0 13,5 1,8 47 32 5 0,8 0,3 

Hnědé 

uhlí 

Černé 

uhlí 

57,0 13,6 1 - 30 58 18 5 104 2 - 7 

26,0 29,5 1 - 15 73 5 4 104 1 

Koks 4,0 25,9 9 - 17 80 2 2 0,5 0,8 

Tabulka č.10 


Výhřevnost fytomasy-porovnání s fosilními palivy 

Palivo Výhřevnost 

GJ/t 

Uhlí hnědé 

Uhlí černé 

Koks 

Lehký topný olej 

Zemní plyn (1000 m 3 ) 

Dřevní štěpky 

Piliny dřeva 

Sláma řepková (balíky) 

Sláma řepková (brikety) 

Sláma řepková (volně) 

Tabulka č.11 

12 - 16 

26 

30 

41 

33 

12 

12 

14 

14 

14 

Měrná 

cena 

Kč/GJ 

50 

50 

67 

134 

100 

33 

12,5 

Porovnání výhřevnosti základních paliv (hmotnost, objem) 

Druh paliva Výhřevnost 

MJ/kg 

28 

56 

14 

Výhřevnost 

MJ/l 

Petrolej 43,90 32,50 

Motorová nafta 42,50 37,00 

Lehký topný olej (LTO) 42,50 37,00 

Těžký topný olej (TTO) 41,45 39,40 

Plynový olej 45,60 24,60 

Uhlí černé 29,30 

Uhlí hnědé 20,90 

Dřevo (20 % H2O) 14,23 

Sláma obilovin (10 % H2O) 15,50 

DŘEVO 

Světové zásoby dřeva jsou cca 300.10 9 m 3 , ročně se těží 3.10 9 m 3 (asi 1%), což je cca 

1,5.10 9 t. Dřevo v minulosti bylo jediným zdrojem energie a zůstává výhradním zdrojem energie 

především pro většinu rozvojových zemí. Nicméně se k této surovině obrací pozornost i 

7 


vyspělých států, kde jeho spalování pomáhá řešit některé problémy ekologické. Dřevo je také 

cennou surovinou pro výrobu nábytku, používá se ve stavebnictví a zpracovává se i chemicky, 

nejčastěji je to výroba papíru a buničiny. 

Lesy , kde se většina dřeva pěstuje, plní ještě řadu dalších funkcí jako je zadržování vláhy, 

např. 100 kg lesní půdy zadrží až 300 l vody, písek jen 25 l vody., zvyšuje odpařování vody, při 

fotosyntéze vzniká kyslík, dále sem patří zadržování prachu, tlumení hluku a vytvářejí vhodné 

prostředí pro existenci hmyzu, ptactva a dalších živočichů, které pomáhají vytvořit rovnováhu v 

dané lokalitě. Zabraňují smývání půdy, stabilizuje svahy proti vodní a větrné erozi. Stromy 

ovlivňují i ráz krajiny, vytvářejí stín, slouží jako větrolamy apod. Lesy jsou zdrojem dřeva, bylin, 

hub, lesních plodů, získá se v nich pryskyřice a jsou domovem lovné zvěře. Lesy mají také velice 

příznivý vliv na psychiku lidí. Pro energetické účely se mohou pěstovat plantáže některých 

rychlerostoucích stromů: 

Jako nejvhodnější rychle rostoucí dřeviny jsou : 

• Platany 

• Topoly 

• Akáty 

• Olše 

• Vrby (salix viminalis 082), výtěžnost 10 t/ha, výhřevnost 17,6 MJ/kg 

Při těžbě dřeva vznikají různé ztráty: 

Těžební ztráty: 

Jehličnatý strom, stáří 80-90 let: 

• kmenové dřevo 60% 

• vrše, větve, haluze 16% 

• jehličí 9% 

• kůra 6% 

• pařez a kořeny 9% 

Ztráty při mechanickém zpracování dřeva: 

• kůra: 8-10% 

• piliny :12-14% 

• krajinky: 15% 

Rozloha lesů v České republice: 

8 


Rozloha lesů (ha) 1990 1992 1994 

Celkem 

Jehličnaté 

Listnaté (21 %) 

Těžba dřeva v České republice 

Těžba dřeva 

( x 10 3 m 3 ) [bez kůry] 

Dodávky paliva 

(x 10 3 m 3 ) [bez kůry] : 

Jehličnaté 

Listnaté 

Štěpka 

Složení dřeva 

2 629 905 

2 074 457 

555 448 

2 629 075 

2 065 841 

563 234 

9 

2 629 502 

2 060 085 

569 417 

1990 1992 1994 

13 332 

1 039 (74,4%) 

262 (18,8 %) 

95 (6,8 %) 

9 850 

586 (66,2 %) 

247 (27,9 %) 

52 (5,9 %) 

11 950 

57 (80,2%) 

128 (18 %) 

13 (1,8 %) 

Dřevo tvoří tři základní složky:celulosa, hemicelulosa a lignin, které jsou vzájemně 

prostoupené. Složení některých dřev je následující: 

Tab... Složení dřeva 

Druh dřeva Celulosa 

(%) 

Smrk 

Borovice 

Buk 

Vrba 

46,6 

43,2 

39,2 

51,6 

Hemicelulosa 

(%) 

27,6 

28,0 

35,3 

37,6 

Lignin 

(%) 

26,9 

26,6 

20,1 

25,7 


Tab… Průměrné elementární složení dřeva 

Prvek C 

(%) 

H 

(%) 

O 

(%) 

N 

(%) 

Procenta 49,0 6,3 44,2 0,2 - 1,0 

Výhřevnost sušiny z biomasy je 17 - 18 MJ/kg, u sušiny získané sušením vzduchem o 

vlhkosti 15 - 20% je to 14 - 16MJ/kg. 

K získání jedné tuny biomasy (dřevní štěpky), je třeba asi 5 kg motorové nafty. Její 

energetický obsah je 7 500 až 12 000 MJ/t, což odpovídá asi 285 kg LTO. Dodaná energie 

představuje jen 2,7 - 1,7% z energie získané. Z jednoho hektaru je možné získat energii 

odpovídající 1000 - 2500 kg LTO. 

Obsah vody v čerstvě poraženém stromu je 40 - 60%. Ponecháme-li dřevo pod střechou v 

průvanu, klesne obsah vody na 20% a má výhřevnost 14,9 MJ/kg. Zvyšování výhřevnosti je 

způsobeno snižováním obsahu vody. Obsah vody v dřevu pro malé spalovací jednotky do 30 

kW má být pod 15%, velké spalovací jednotky spalují dřevo i s vlhkostí kolem 30%. 

Dřevozpracující podniky produkují odpady s obsahem vody i pod 20-15% , což je výborné palivo 

i surovina pro briketování. 

Piliny z pil zpracovávajících surové dřevo, mají obsah vody kolem 40% a jsou vhodná 

jen pro velká topeniště s výkonem přes 500 kW. Pokud by měly nižší vlhkost, byla by to vhodná 

surovina pro briketování. 

Umělé sušení je vždy nákladné, pokud se nevyužívá odpadní teplo. Sušíme-li dřevo pod 

střechou v průvanu, pak obsah vody klesá poměrně rychle na 25%. Odpařuje se voda obsažená v 

buňkách dřeva v závislosti na rovnováze s relativní vlhkostí a to poměrně rychle. 

Kapilárně vázaná voda opouští dřevo při vlhkosti 13% a voda vázaná molekulárně při 

vlhkosti pod 6%, ovšem za cenu vyšších nákladů, protože se jedná o umělé sušení. Dobře 

uskladněné dřevo proschne na výborné palivo asi za půl roku, je-li rozštípáno, v podobě polen 

trvá proschnutí asi jeden rok. Za vyhovující obsah vody se považuje 20 - 30%, s výhřevností 

dřeva 12-13 MJ/kg. 

Na živém dřevu, krytém kůrou, s obsahem vody kolem 50% nemají dřevokazné houby a 

plísně podmínky pro rozvoj. Kritická je oblast vody mezi 30-45% vody , proto se musí tato 

oblast rychle překonat. Méně nebezpečná situace je u polen, špalků a štípaných špalků, velmi 

nebezpečná je situace zejména u štěpky a pilin. Plísně a houby během krátké doby mohou snížit 

výhřevnost a mohou být zdrojem zdravotních potíží lidí. Velmi nebezpečná je příměs vlhkých 

listů a jehličí. Výhodné je proto skladovat dřevo mimo obytný dům. 

Dřevo se dodává obvykle v prostorových mírách a to v přepočtu na: 

• pevné metry (pm): kmeny, polena 

• rovnané metry (rm): štípaná polena, polena a špalky 

• sypané metry (sm): štěpka, piliny 

Při tomto prodeji vliv vlhkosti se již neuplatňuje. Při hmotnostním prodeji je třeba znát 

obsah vody, protože celková hmotnost je tvořena hmotností dřeva a hmotností vody! 

10 


Tabulka č.15 

Výhřevnost hlavních druhů palivového dřeva a objemová hmotnost 

Palivo Objemová 

hmotnost 

sušiny 

Objemová 

hmotnost 

při vlhkosti 

25% 

Výhřevnost při vlhkosti 

11 

25 % 

kg/m 3 kg/pm kg/rm kJ/kg kg/pm kJ(rm) 

Smrk 430 575 415 13,1 7 530 5 440 

Jedle 430 575 415 14,0 8 040 5 800 

Borovice 510 680 495 13,6 9 250 6 730 

Modřín 545 725 525 13,4 9 720 7 040 

Topol 400 530 360 12,3 6 540 4 440 

Olše 480 640 430 12,9 8 260 5 550 

Vrba 500 665 450 12,8 8 490 5 740 

Bříza 585 780 525 13,5 10 550 7 100 

Jasan 650 865 585 12,7 11 010 7 450 

Buk 650 865 585 12,5 10 830 7 320 

Dub 630 840 565 13,2 11 050 7 430 

Habr 680 905 610 12,1 10 970 7 400 

Akát 700 930 630 12,7 11 850 8 030 

Tabulka č. 18 

Vliv vlhkosti na výhřevnost některých fytopaliv 


Druh paliva Obsah vody 

(%) 

Výhřevnost 

(MJ/kg) 

Polena (měkké dřevo) 0 18,60 

10 16,40 

20 14,30 

30 12,20 

40 10,10 

50 8,10 

Dřevní štěpka */ 10 16,40 

20 14,30 

30 12,20 

40 10,10 

Sláma obilovin **/ 10 15,50 

Sláma z kukuřice **/ 10 14,40 

Sláma z řepky **/ 10 16,00 

Lněné stonky **/ 10 16,90 

*/ Volně ložená 

**/ Balíky 


Výhřevnost štěpky v MJ/m 3 v závislosti na vlhkosti 

12 


Štěpka vyrobená Vlhkost 

z celých stromů 

0 % 20 % 40 % 60 % 

borovice 7 540 7 310 6 920 6 130 

smrk 7 430 7 430 7 020 6 270 

bříza 9 040 8 750 8 270 7 300 

olše 6 810 6 810 6 430 5 680 

z klestu, bez jehličí 

borovice 8 250 8 000 7 590 6 720 

smrk 9 160 8 880 8 400 7 450 

bříza (bez listí) 9 850 9 550 9 040 8 020 

z klestu s jehličím 

borovice 8 115 7 870 7 470 6 630 

smrk 8 420 8 160 7 730 6 860 

z odkorněných 

odřezků 

jehličnaté řezivo 7 970 7 720 6 900 6 470 

Podle vlhkost se v Rakousku štěpka třídí do pěti skupin: 

• do 20% : trvale skladovatelná 

• do 30% : dlouhodobě skladovatelná 

• do 35% : krátkodobě skladovatelná 

• do 40%: vlhká - nutno sušit nebo hned spálit 

• do 50% :čerstvě vyrobená nebo sklizená, sušit 

Vedle běžného pěstování dřevin v lesích, mohou se zakládat i speciální plantáže, kde se 

pěstují dřeviny pro energetické využití. Jsou to různé, rychle rostoucí dřeviny, nap.: topol černý, 

topol balzámový, různé hybridy topolu a dále vrba. Méně výkonné jsou: akát, olše, osika a bříza. 

Pro pěstování je důležité složení půdy, průměrné srážky (kolem 500 mm), optimální výška 

hladiny spodní vody (mezi 600 - 1200 mm) a nesmí klesnout pod 2000 mm. Pro pěstování na 

těchto plantážích se používají následující postupy: 

13 


Název rotace Doba 

pěstování 

(roky) 

Počet 

sazenic 

na 1 ha 

Tloušťka 

kmene 

(cm) 

14 

Počet cyklů Roční výnos 

sušiny(přírůstek) 

t/ha 

Mini */ 5-6 10 000 10 3 - 4 10 - 15 

Midi */ 10 5 000 až 

8000 

14 2 15 

Maxi */ 20 4 000 20 - 30 1 12 

*/ Pařezy se nechají obrůst. 

Sklizeň se provádí pomocí motorové pily, hydraulických nůžek nebo speciálními stroji, 

které stromy pokácejí a hned sváží do otepí nebo pokácené dřevo hned štěpkují. I když se kácení 

provádí v zimě, kdy stromy jsou bez listí a vláhy, čerstvě pokácené dřevo obsahuje řadu látek s 

velkou vlhkostí, která může dosáhnout až 50 %. Takové dřevo je pak náchylné k infikaci 

houbami a plísněmi, což snižuje jeho výhřevnost. Dřevo se má skladovat pod přístřeškem, kde 

proudí vzduch. Dřevo s obsahem vody pod 20 % se považuje za stálé. 

Tabulka č.20 

Emisní měrné faktory pro spalování dřeva dle REZZO 

Tepelný výkon topeniště 

Emise do 3 MW nad 3 MW 

(g/kg) (g/m 3 ) 

*/ 

(%) (g/kg) (g/m 3 ) (%) 

Popílek 12,5 107 0,14 15,0 2,0 1,7 

SO2 1,0 0,13 0,01 1,5 0,25 0,016 

NOX 5,0 0,7 0,06 5,0 0,7 0,06 

CO 1,0 0,13 0,01 1,0 0,13 0,01 

Uhlovodíky 1,0 0,13 0,01 1,0 0,13 0,01 

Tabulka č.21 

Emisní faktory pro kotle ústředního vytápění 


Druh 

paliva 

EMISE (mg/MJ) 

SO2 NOX CXHY CO Popílek CO2 

Černé uhlí 420 50 400 4 500 200 94 000 

Hnědé uhlí 480 30 500 5 000 200 97 000 

Brikety 270 70 400 4 000 200 99 000 

Koks 340 70 10 4 500 60 104 000 

LTO 140 40 10 50 5 78 000 

TTO 245 80 10 50 10 77 000 

Zemní plyn - 40 5 50 - 52 000 

Polena 10 50 1 000 6 000 72 102 000 

Štěpka 10 80 100 2 500 50 102 000 

SPALOVÁNÍ DŘEVA 

Dřevo se může spalovat ve formě polen, polínek, pilin, hoblin, štěpky, briket a pelet. Pro 

briketování jsou nejvhodnější suché piliny z truhlářských výrob, kde není třeba sušení, což by 

zvyšovalo náklady na výrobu. Velmi vhodné pro briketování jsou piliny z tvrdého dřeva, kterých 

však je nedostatek. 

Dřevní odpad ,jako jsou vhodné zbytky z lesní těžby, tenké stromy, větve z prořezávky, je 

možné upravit štěpkováním. Dříví se nechá proschnout a pak se štípe ve stroji na drobné špalíkyštěpky, 

které je možné použít pro automatizované vytápění. Umělé sušení by opět bylo velmi 

nákladné. Dřevo s obsahem vody do 20% je již stálé. 

V některých státech se dřevo spaluje ve formě polen a polínek, pro jejichž výrobu se 

používají speciální stroje. 

Při spalování dřeva je třeba častěji přikládat, protože při větší zásobě dřeva by docházelo 

ke značnému zplyňování, vznikl by CO a saze. Komínové plyny jsou horké a proto se před 

vstupem do komínu zařazují výměníky tepla, které bývají doplněny dohořívací komorou, kam se 

přivádí sekundární vzduch. Topeniště se stává vlastně generátorem spalitelných plynů. Dalším 

vývojovým stupněm je spodní dohořívání paliva. 

Dokonalejší ohniště mají dva spalovací prostory: v primárním se zplyňuje palivo a v 

sekundárním prohoří vzniklé plyny. Dávkování paliva i dávkování primárního i sekundárního 

vzduchu jsou automatizovány. 

Pro spalování dřeva a dřevního odpadu postačuje teplota kolem 800 °C. Při teplotách pod 

600-650 °C vzniká při spalování kouř. Nad koncem plamene se dá naměřit teplota 1000-1200 °C, 

což může způsobovat tepelné namáhání materiálu kotlů, při vyšších teplotách vznikne více oxidů 

dusíku. Dále dochází k tavení dřevního popele a tvoření strusky z minerálních látek obsažených 

zejména v kůře stromů. Dřevní popel měkne při teplotách 1100 - 1200 °C a spéká se v rozmezí 

15 


1400 - 1500°C, napaluje se na vyzdívku, která se při čištění poškozuje. Vhodné teploty spalování 

jsou kolem 800 °C. 

* SPRÁVNÉ HOŘENÍ 

• plamen je žlutý s nádechem do modra 

• z komína neodchází kouř, za chladného počasí jen bílá pára 

• z popele se netvoří pevná struska, vzniká ho málo 

• na teplosměnných plochách se neusazují saze nebo jen nepatrně 

• žádné saze se neusazují v komíně nebo jen při zatápění 

• malá spotřeba paliva 

• topeniště má rovnoměrný, příjemný zvuk 

* NESPRÁVNÉ HOŘENÍ 

• trvalé kouření z komína (nízká teplota, mokré palivo) 

• spékání popele, napékání strusky (vysoká teplota, příliš mnoho sekundárního vzduchu ke 

konci plamene) 

• zanášení teplosměnných ploch a komína sazemi, odlétání sazí z komína (rychlé ochlazení 

plamene) 

• zadehtování komína, čpavý zápach spalin v okolí 

POCHODY PROBÍHAJÍCÍ PŘI SPALOVÁNÍ DŘEVA 

16 


SITUACE V ČESKÉ REPUBLICE: 

V našich lesích zůstává nevyužito asi 30 mil. m 3 odpadového dřeva. 

V ČR by bylo možné využívat cca 13 mil.t biomasy, zatím se využívá jen 0,25 mil.t za 

rok. Výhřevnost biomasy je podle vlhkosti asi 20 - 30% v porovnání s lehkým topným olejem 

(LTO). 

Výhodou spalování biomasy je, že se nezvyšuje obsah CO2 v ovzduší, protože při spálení 

se do atmosféry dostává jen část oxidu uhličitého, který z atmosféry odebrala rostlina při svém 

růstu , protože nespalujeme celou rostlinu, ale jen její část. 

Jeden milion tun obilní slámy nahradí asi 300 000 t LTO. 

Dále jsou uvedeny údaje o pěstování obilnin a dalších plodin v České republice, které 

mohou být využity jako zdroj energie (sláma) nebo mohou být výchozí surovinou pro výrobu 

ethanolu a methylesterů rostlinných olejů. 

17 


Tabulka ....Obilniny v České republice (1994, ha) 

Obilniny Počet ha Výnos 

t/ha 

Pšenice 812 230 4,58 

Žito 78 879 3,51 

Ječmen 641 270 3,78 

Oves 79 709 - 

Kukuřice na zrno 29 930 3,39 

Ostatní obilniny 21 320 - 

Obilniny celkem 1 660 338 - 

Tab.... Další zemědělské plodiny využitelné i technicky 

Plodina Počet ha Výnos 

t/ha 

Slunečnice na vyzrání 16 161 - 

Mák 29 266 - 

Řepka 190 721 2,38 

Len 11 047 - 

Cukrovka technická 91 205 35,57 

Brambory celkem 104 931 16,06 

Krmné okopaniny 14 952 32,22 

Kukuřice na zeleno 272 239 - 

Osevní plocha celkem 3 117 625 ha 

V ČR by mohlo být z dostupných 8 - 9 mil.t biomasy využito asi 1,6 mil.t slámy, 1,5 mil. 

dřevního odpadu a asi 2 mil.t. spalitelného domovního odpadu. Pro období 1995 - 2000 se pro 

ČR uvádějí následující množství různých fytopaliv: 

Tabulka č.9 

Množství fytopaliv v České republice 

18 


Palivo Množství 

(t/rok) 

Sláma obilovin (10 % produkce) */ 820 000 

Sláma obilovin (20% produkce)**/ 1 640 000 

Sláma řepková (100 % produkce) 550 000 

Sláma z kukuřice (100 % produkce) 150 000 

Dřevní odpad 800 000 

Spalitelný domovní odpad 150 000 

Celkem */ 

Celkem **/ 

2 470 000 

(3 290 000) 

V další tabulce č.10 jsou uvedeny údaje o výhřevnosti fytomasy a měrná cena za 1 GJ. 

Pro porovnání jsou uvedeny údaje o fosilních palivech. 

SLÁMA 

Sklizené slámy obilovin, řepky, kukuřice, stonky lnu, seno z luk apod. mají vysokou 

energetickou hodnotu, vyšší než některé druhy hnědých uhlí, ale jejich hustota ve volně sypaném 

stavu je kolem 59 kg/m 3 a nehodí se pro skladování či přikládání. Častěji se používají malé 

balíky slámy, které mohou mít hmotnost kolem 100 kg/m 3 

(Rakousko, Dánsko). Jsou vhodné pro 

ruční přikládání jednou za 1-3 h nebo ve větších objektech pro automatizované přikládání. 

Pro spalování je nejvýhodnější sláma pšeničná, sláma olejnin (především řepky), také 

slunečnice, následuje sláma z kukuřice na zrno, sloní tráva (čínský rákos Miscantus), někdy i 

seno z luk vyřazených pro výrobu potravin, příp. i lněné stonky. 

Výhřevnost slámy v sušině se pohybuje kolem 16-18 MJ/kg, při 15% vlhkosti asi 

13-14 MJ/kg. 

Objemová hmotnost slámy je: 

• suchá řezanka : od 45 kg/m 3 

• balíky standardní: 60-120 kg/m 3 

• obří balíky: 60-160 kg/m 3 

• brikety : 300-600 kg/m 3 

Výnosy slámy jsou různé a závisí na způsobu sklizně. 

Řepkové slámy je na poli kolem 6 t/ha a více, ale prakticky se sklidí jen asi 3 t, protože 

je vysoký řez. Obilniny dají až 10 t/ha, sloní tráva až 30 t/ha. Cena slámy pro energetické účely 

je dána náklady na sběr, dopravu a skladování. Přičemž poslední položka je větší než obě 

předcházející. 

19 


Tabulka č.12 

Průměrná výhřevnost některých biopaliv 

Druh paliva Průměrná 

výhřevnost 

GJ/t 

Štěpka energetická 10 

Piliny od katru 10 

Palivové dřevo, polena 12 

Dřevní brikety, suché piliny 17 

Řepková sláma, sklad, volná 14 

Řepková sláma balíkovaná 14 

Řepková sláma briketovaná 14 

Řepkové semeno 26 

Řepkový olej 39 

Řepkové výlisky jako palivo 18 

Doprava slámy 

Na vzdálenost nad 20 km v porovnání s volně loženou slámou je doprava briket asi 10 

krát levnější a doprava balíků je asi 3 krát levnější. 

Skladování slámy 

Při skladování slámy je nebezpečí samovznícení a proto je třeba u skladované slámy 

kontrolovat teplotu. 

Briketování slámy 

Lisy na slámu vycházejí z lisů na seno nebo z peletizačních, protlačovacích lisů na 

granulovaná krmiva ze slámy a šrotu. Doplňují se drtičem slámy, které mají vyšší energetickou 

spotřebu než vlastní lisy. U drtiče je spotřeba energie 60-80 kWh/t slámy, u lisu kolem 

45 kWh/t (někdy se uvádí i jen 20 kWh/t). 

Lisování slámy je příznivější než lisování sena, lisování řepkové slámy je výhodnější než 

lisování ovesné slámy a energeticky nejvýhodnější je lisování směsi slámy a zrna (v přepočtu 

spotřeby energie na tunu). 

Pro zvýšení kvality briket se přidává pojivo nebo je vhodná "předúprava" zahrnující 

napaření nebo nahřátí schlazením ještě v podmínkách pod tlakem v lisovací komoře nebo za ní. 

Prach a písek snižují životnost namáhaných součástí a proto se lisy vybavují síty. 

. 

* Pístové lisy 

20 


Zpracuje se krátce pořezaná nebo hrubě drcená sláma při tlaku 15 MPa. Výkonnost lisů je 

250-400 kg/h, ojediněle až 1 000 kg/h. Průměr briket je 60-70 mm. Výkonnost se zvyšuje až o 

100%, jestliže se se slámu lisuje i zrno. Brikety o průměru 50 mm a vyšší jsou vhodné pro ruční 

přikládání. U pístových lisů se nemění fyzikální vlastnosti slámy, stupeň slisování je nižší než u 

šnekových lisů, soudržnost briket je krátkodobá. Cena pístového lisu u nás je do 500 000 

Kč.Rozměry našich briket jsou:průměr 65-68 mm, délka 60-300 mm. 

* Šnekové briketovací lisy 

Šnek z vysoce kvalitní oceli (jeden či dva šneci) . Jemněji rozdrcená sláma než u 

pístových lisů, prochází sítem, větší kousky se vracejí zpět. Stupeň slisování je větší, vlivem tření 

se zvýší teplota až přes 200 °C. Ve slámě obsažený lignin přechází do voskovité fáze a po 

vychladnutí dokonale spojuje částečky slámy. Sláma se může míchat např. i s pilinami z tvrdého 

dřeva. Výrobek ze šnekových lisů je dokonalý a může se exportovat i do zahraničí. 

Šnekové briketovací lisy patří do velkých závodů, investice i spotřeba energie jsou větší 

než u pístových lisů. 

* Peletizační lisy 

Jedná se o protlačovací lisy, používané pro výrobu granulovaných krmných směsí. 

Existují dva typy lisů: 

• s horizontální matricí, protlačovací otvory jsou svislé 

• s vertikální matricí, protlačovací otvory jsou vodorovné, mají vyšší výkonnost 

V obou případech lisovací funkci vykonávají těžké rotující válce, protlačující 

rozmělněnou slámu otvory (kruhové nebo čtvercové otvory. Musí být vyrobeny precizně, aby 

bylo dosaženo optimálního lisovacího účinku. U velkých lisů je odpor komůrek řízen 

hydraulicky. 

Cena těchto lisů se pohybuje mezi 200 000 - 400 000 DEM. 

Pro briketování sena z luk uvedené lisy nevyhovují. 

Spotřeba energie na lisování je u suché slámy 4-7% energie ve slámě obsažené. Při 

lisování směsi slámy a zrna klesne spotřeba energie pod 4%. Investiční náklady jsou vysoké a 

vyžadují celoroční využívání lisů. Cena paliva se zvýší na 2-3 násobek. 

ŘEPKOVÁ SLÁMA 

Tato sláma se prakticky nevyužívá jako stelivo, je to spíše balast s malým obsahem živin. 

Řepková sláma se špatně zaorává, obtížně se v půdě rozkládá a nevytváří dobré lůžko pro osivo. 

Do značné míry se spalovala přímo v řádcích. Tato sláma má výhřevnost kolem 14 MJ/kg, což je 

stejná výhřevnost jako má dobré hnědé uhlí. 

Výnosy řepkové slámy se pohybují mezi 3-6 t/ha, podle způsobu sklizně. 

U řepky je téměř stoprocentní využití. 

21 


Řepková sláma obsahuje přes 35% vody po sklizni, ale rychle prosychá a již za 2-3 dny 

při pěkném počasí klesne obsah voda pod 20%, což je vhodné pro sklizeň , skladování i 

spalování. Vzhledem ke své struktuře dobře prosychá i pod střechou v prostém průvanu. 

Lze předpokládat, že se řepková sláma bude sklízet. Sláma má nepatrný obsah síry, ale 

výhřevnost má stejnou jako hnědé uhlí. Není nebezpečí koroze oxidy síry, teplota spalin může 

být nižší než při spalování uhlí. Neobsahuje také těžké kovy a v dobrých topeništích mají spaliny 

malý obsah oxidů dusíku a dehtu. Zařízení na spalování slámy je asi dvakrát nákladnější, zvl. pro 

automatické přikládání. Topeniště musí být prostornější a je třeba zachytit jemný úlet. Cena 

paliva je však podstatně nižší, takže náklady na topení se mohou snížit až o 30%. Další výhodou 

je, že za spalováni fytopaliv se neplatí daň za CO2, jako tomu bude při spalování fosilních paliv. 

Pro výrobu energie lze výhodně používat i semeno řepky. 

Přibližná bilance energetických nákladů na výrobu a užití řepkové slámy jako paliva je 

uvedena v tabulce č. 14. 

Tabulka č.14 Bilance energetických nákladů na využití řepkové slámy jako palivo 

Činnost Jednotka 

Výnos semene řepky t/ha 3 

Kalorická hodnota semene GJ/ha 72,9 

Výnos slámy t/ha 6 

Kalorická hodnota slámy GJ/ha 84 

Výroba a sklizeň jen semene GJ/ha 18 

Výroba a sklizeň semene a slámy GJ/ha 20,4 

Doprava jen semene z pole GJ/ha 0,1 

Doprava semene i slámy GJ/ha 0,3 

Lisování semen GJ/ha 4,2 

Lisování semene a briketování slámy GJ/ha 5,7 

Celkové energetická náklady při využití semene GJ/ha 22,3 

Celkové energetické náklady při využití semen i slámy GJ/ha 26,4 

Čistý energetický zisk při využití jen semene GJ/ha 

(72,9 - 22,3), 50,6 

Čistý energetický zisk při využití slámy a semene GJ/ha 

(156,9 - 26,4), 130,5 

Výnosový součinitel při využití jen semene 1 : 3,5 

Výnosový součinitel při využití semene i slámy 1 : 5,9 

22 


Při využití jen semene přistupují ještě energetické náklady na likvidaci ( rozmetání a 

zaorání) slámy. Je možné je považovat za uhrazené hnojivovým účinkem zaorané slámy. 

SLONÍ TRÁVA 

Sloní tráva (čínský rákos, Miscantus sinesis giganteus). Patří mezi výjimečné rostliny s 

výjimečnou schopností asimilace vzdušného CO2, vody a slunečního záření jej přeměňovat na 

organickou hmotu. Daří se jí všude tam, kde se daří kukuřice, zejména lehčí humusnější hlubší 

půdy s dostatkem vláhy .Jedná se o rostlinu víceletou (15-20 let). Sklizeň se začíná ve třetím 

roce. Výnos suché hmoty je 20-30 t (příp. více) na 1 ha. Využití pro výrobu obalů, izolace, 

výrobu buničiny, energetické využití by bylo až druhořadé. Vhodné pro plochy vyřazené pro 

nadprodukci potravin. 

Sazenice se musí předpěstovat ve sklenících, vysazují se do vyhnojené půdy, první tři 

roky se musí přihnojovat.Rostlina dosahuje výšky 2,5-3 m, tvoří bohaté trsy. Stonky jsou až 3 cm 

silné. Koncem září končí růst do výšky. Z jedné sazenice vyroste asi 70 stonků. Pro energetické 

využití je vhodné sklízet sloní trávu v zimě, kdy má nejméně vody. Osázení 1 ha stojí v 

Rakousku asi 80 000 ATS. Min. plocha je 30 ha, optimální je 60 ha. 

SPALOVÁNÍ SLÁMY 

Zpracování slámy má vliv na její spalování. Málo slisované balíky rychle prohořívají, 

jsou vhodné pro zatopení, velmi stlačené balíky hoří pomalu a dlouho. Nevýhodou balíků slámy 

je jejich horní odhořívání, což zvyšuje emise a úlet popílku. Dalším vývojovým stupněm bylo 

spodní, dvoufázové dohořívání, při kterém se do hořících plynů přiváděl horký sekundární 

vzduch a tím se spalování zlepšilo. 

Dále se sláma zpracovává do obřích, válcovitých balíků, o hmotnosti až 350 kg, a 

objemové hmotnosti 60-90 kg/m 3 nebo se zhotovují hranaté balíky o hmotnosti až 600 kg/m 3 

které mají objemovou hmotnost asi 160 kg/m 3 . Tyto balíky jsou vhodné pro velkospotřebitele 

jako jsou teplárny nebo průmyslové podniky. Balíky se mohou spalovat celé, příp. se rozpojují a 

spaluje se pořezaná sláma. 

Jak již bylo uvedeno slámu je možné dále briketovat a peletovat. Pro malá topeniště je 

však tato úprava nevhodná, způsob odhoření je nepravidelný, zpočátku hoří velmi rychle, vzniká 

kouř, postupně se briketa pokrývá popílkem a hoření se zpomaluje. 

Ve velkých topeništích s pohyblivými rošty tento problém nevzniká. Peletování a 

briketování slámy není energeticky náročné, spotřeba energie je jen 5% na energetický obsah 

slámy. Při spalování slámy se dostává do spalin až 10% popela. 

SPALOVÁNÍ KOMUNÁLNÍHO ODPADU 

Na jednu osobu připadá 500-800 kg pevných odpadů za rok.Hořlavé složky odpadu jsou: 

papír (35-60%), zbytky potravin (2-8%), dřevo (3-35%), textil, kůže, guma (1-3%). Zbytek tvoří 

kovy, sklo a další nehořlavé materiály. 

23 


; Celkové množství komunálního odpadu je kolem 5 mil.tun ročně, z toho domovní odpad 

tvoří asi 4 mil.tun. Na jednoho obyvatele připadá asi 470 kg , v zahraničí je to 600 kg i více .Jen 

Praha produkuje téměř 500 000 t komunálních odpadů ročně. 

Vlhkost pevných odpadů se pohybuje mezi 20-50%. Výhřevnost kolísá od 3 do 11 MJ/kg 

odpadu. Jedna tuna -pevných odpadů odpovídá výhřevností 0,5 až 1,0 t hnědého uhlí. 

Asi 6% odpadů se spaluje ve velkých spalovnách s využitím tepla a asi 1% v malých 

spalovnách, kde se teplo nevyužívá. Kolem 3% se drtí a přidává se do průmyslových kompostů. 

Přes 90% odpadů se skládkuje. V zahraničí se spaluje s využitím tepla 30% (i více) a kolem 

50-60% se skládkuje. 

ETHANOL 

KAPALNÁ PALIVA Z BIOMASY 

Ethylalkohol se může používat jako pohonná hmota buď samotný nebo ve směsi s dalšími 

palivy, nejčastěji s uhlovodíky, kde zlepšuje některé vlastnosti této směsi. 

U nás se již po první světové válce přidával ethanol do benzinu, protože byl nadbytek 

brambor, ze kterých se vyráběl. Byla to směs 20% C2H5OH, 20% benzenu a 60% benzinu. 

Přídavek alkoholu a benzenu současně zvyšoval oktanové číslo benzinu. 

Ethanol se může vyrábět z cukrovky, brambor, obilí, kukuřice, z cukrové třtiny a dalších 

plodin. V našich podmínkách to je prakticky jen cukrovka a obiloviny. Pochopitelně ethanol se 

vyrábí i synteticky hydratací ethylenu, který se získá pyrolýzou ropných frakcí. Ovšem uvažovat 

tento syntetický ethanol jako náhražku benzinu by nemělo význam. 

V Brazílii se rozvíjí program výroby pohonných hmot na bázi ethanolu z cukrové třtiny 

nazvaný PROALCOOL. Dále se pracuje na thajsko-japonském programu, kde se ethanol získává 

z manioku.V současné době by ethanol mohl konkurovat ropě při ceně ropy vyšší než 30 

USD/barel., někdy se uvádějí hodnoty vyšší. 

ETHANOL LZE VYRÁBĚT NÁSLEDUJÍCÍMI POSTUPY: 

• Fermentací přírodních cukrů (cukrovka, cukrová třtina) 

• Fermentací z uhlovodíků nebo ze škrobu (brambory, topinambur, obiloviny) 

• Kyselou nebo enzymatickou hydrolýzou celulózových látek (dřevo, sláma) 

V bývalé ČSFR byla plocha pěstování brambor 170 000 ha, z toho asi 10% se pěstovalo 

pro průmyslové účely. Z brambor lze získat více ethanolu než z obilovin (mimo kukuřice na 

zeleno). Je to dáno vysokými hektarovými výnosy brambor. Výtěžek ethanolu v litrech ze 100 kg 

je však asi 3x nižší než u obilovin. 

Výnosy průmyslových brambor jsou o 20 q/ha vyšší než u stolních brambor. Výhodnost 

pěstování pak závisí na cenách a daňové politice. 

V tabulce č.22 jsou uvedeny výnosy plodin a výtěžky ethanolu, který se z nich získá. 

24 


Tabulka č.22 Produkce ethanolu ze zemědělských plodin*/Bulvy **/Hlízy 

***/ Nadzemní část 

Plodina Výtěžek 

C2H5OH 

(l/t) 

Výnos 

t/ha 

25 

Produkce 

C2H5OH 

l/ha 

Produkce 

C2H5OH 

t/ha 

Pšenice ozimá (zrno) 370 5 - 6 1850 - 2220 1,4 - 1,8 

Cukrovka (bulvy) 80 35 - 45 2800 - 3600 2,3 - 2,9 

Brambory (hlízy) 100 20 - 30 2000 - 3000 1,5 - 2,4 

Topinambur (hlízy) 77 30 2310 1,9 

Čirok cukrový */ 76 30 2280 1,8 

Kukuřice (zrno) 386 34 - 45 13124 - 17370 10,6 - 14,1 

Kukuřice (na zeleno) 67 47,5 3180 2,5 

Pšenice 393 4,5 1770 1,4 

Ječmen 368 4,2 1520 1,2 

Žito 355 3,6 1280 1,0 

Oves 334 3,4 1135 0,9 

Tab... Výtěžnost ethanolu z rostlin obsahujících glycidy 

Surovina Výnos 

t/ha 

Obsah 

glycidů (%) 

Množství C2H5OH 

l/t hl/ha 

Řepa cukrová 30 - 40 16 90 - 100 38 - 48 

Třtina cukrová 50 - 100 13 60 - 80 35 - 70 

Kukuřice 60 350 - 400 360 - 400 15 - 30 

Pšenice 2 - 5 62 370 - 420 8 - 20 

Ječmen 2 - 4 52 310 - 350 7 - 13 

Proso (zrno) 2 - 5 70 330 - 370 7 - 8 

Brambory 20 - 30 18 100 - 200 22 - 33 

Dalším zdrojem ethanolu je cukrovka, která se v ČR pěstuje na ploše asi 119 000 ha, 

průměrný výnos je 35 t/ha, cukernatost je 17,5%. Plochu lze zvýšit až na 140 000 ha. 

Z cukrovky představují bulvy asi 55%. Ze 72 000 kg cukrovky získáme asi 3 130 kg, což 

je asi 3 942 l bezvodého ethanolu, tedy asi 4,35%, počítáno na cukrovku. 


Výhřevnost ethanolu je 65,75% výhřevnosti benzinu nebo 67,3% výhřevnosti motorové 

nafty. Alkohol má vysoké oktanové číslo a velké výparné teplo, což napomáhá ke snižování 

teploty ve spalovacím prostoru zážehového motoru a tím se zlepšuje chod motoru. Nevýhodou 

používání alkohol-benzinové směsi je pohlcování vody a možná separace fází. 

Vedle použití ethanolu jako součásti benzinů, je možné použít ethanol i ve vznětových 

motorech , kde do 3% je směs navzájem dokonale mísitelná , při použití oběhového čerpadla, 

které promíchává obsah palivové nádrže, je možný přídavek až 15%. Pro zlepšení mísitelnosti 

ethanolu s motorovou naftou byly vyvinuty a odzkoušeny některé přísady, např. přísada 

AVOCET(5%). Snižuje se však výkon, zvyšuje se spotřeba, třebaže snížení výkonu není přímo 

úměrné snížení výhřevnosti směsi. 

Přidáme-li k motorové naftě 5, 10 a 15% ethanolu, sníží se výhřevnost o 1,8, 3,6, a 5,4%. 

Snížení výhřevnosti motorové nafty není tedy přímo úměrné přídavku ethanolu. Kouřivost se 

sníží o 10, 16 a 19%, obsah CO se snižuje o 31, 38 a 45%. Teplota výfukových plynů se snižuje 

až asi o 15%, snižuje se i obsah NOX 

ROSTLINNÉ OLEJE 

Další důležitou surovinou pro výrobu pohonných hmot jsou rostlinné oleje, které mají 

vysoký energetický obsah, srovnatelný s ropou. Tyto oleje mohou být použity také pro výrobu 

pohonných hmot, biodegradabilních olejů a plastických maziv. 

Rostlinné oleje v běžných motorech není možné použít přímo, ale je snadné je 

reesterifikovat na methylestery za současného uvolnění glycerolu. Methylestery řepkového oleje 

(MEŘO) pak mají vlastnosti srovnatelné s motorovu naftou.Existují speciálně vyvinuté motory 

pro spalování olejů např.Elsbet. 

Rostlinné oleje jsou mnohem dražší než ropa. Cena ropy byla 140 USD/t (100%), cena 

řepkového oleje byla 420 USD/t (300%) a palmový olej stál 335 USD/t (240%). 

V České republice byl průměrný výnos řepky 3,0 t/ha, max. výnos byl 3,8 t/ha. Plocha 

osázené řepky byla 135 000 ha (tj. 6,3% orné půdy z 2 130 000 ha). V roce 1995 je plocha řepky 

již 240 000 ha, tj.cca 8% orné půdy. Z agrotechnických důvodů se jeví jako max. únosná plocha 

řepky 12 - 13% orné půdy, tj. (cca 270 000- 280 000 ha) neboť ji není možné pěstovat 

opakovaně na stejných místech. Někdy se uvádí plocha pro osev řepkou až 300 000ha. Řepka 

může pokrývat asi 9% orné půdy. 

Řepkový olej se vyrábí lisováním nebo kombinací lisování a extrakce zbylého oleje. 

Extrakce zvyčuje výtěžek řepkového oleje. Po lisování a extrakci zůstanou pevné zbytky, 

tzv.pokrutiny, které se používají jako součást krmných dávek pro dobytek. Před lisováním se 

často používá předúprava. 

Surový olej se nehodí pro použití. Je třeba s ním provést další operace: 

• odslizení (H3PO4, kyselina citronová), odstraní se slizy, fosfatidy 

• neutralizace volných kyselin NaOH 

• sušení (ohřátí, nižší tlak) 

• bělení (přídavek hlinky), odstranění barevných látek 

• filtrace (odstranění pevných látek) 

26 


• deodorace (vakuová destilace, stripování vodní párou) 

Řepkový olej (surový) stál 12 800 Kč/t.(100%) polorafinovaný nebělený 1 3500 Kč/t 

(105,5%), bělený olej 15 300 Kč/t. (119,5%). Rozdělení nákladů: Odslizení (30%), neutralizace 

(30%), bělení (20%) a deodorace (20%). Pro technické účely je třeba připravit min. tzv. 

polorafinádu, která nemusí zahrnovat deodoraci, která se používá pro potravinřskou výrobu. 

Na jednotku energetického obsahu v MEŘO je třeba vynaložit asi 0,31 - 0,36 dílů téže 

energie, u motorové nafty je to 1,10 - 1,17 na jeden díl. 

Důležitý je i vznik oxidu uhličitého. Na 42,7 MJ u ropných výrobků vznikne 3,49 kg 

CO2, u MEŘO je to jen 0,56-0,78 kg CO2.(16-22%). 

Tabulka...Světová produkce olejů 

Druh oleje 1985 

mil.t 

1990 

mil.t 

Procenta 

zvýšení 

Sojový 13,6 15,8 116 

Palmový 8,3 10,7 129 

Slunečnicový 6,4 7,9 123 

Řepkový 6,3 8,7 138 

Tabulka...Produkce řepkového oleje v ČR a bývalé ČSFR 

Rok Produkce řepky Osevní plocha 

v ČSFR 

27 

Výnos 

řepky 

ČSFR (kt) ČR (kt) 10 3 ha v ČSFR t/ha 

1950 20 18 21,8 0,92 

1960 55 48 39,4 1,40 

1970 63 44 34,6 1,82 

1980 214 154 90,6 2,36 

1985 285 235 115,9 2,46 

1990 376 301 136,9 2,75 


Tab....Složení kyselin v řepkovém oleji 

Triviální název 

Chemický název 

kyseliny 

Počet 

atomů 

C 

28 

Počet 

dvojných 

vazeb v 

kyselině 

Obsah kyseliny 

v oleji (%) 

Olej A Olej B 

Palmitová Hexadekanová 16 0 4,1 - 5,5 2,0 - 3,0 

Stearová Oktadekanová 18 0 0,9 - 2,1 0,7 - 1,4 

Arachová Eikosanová 20 0 0,2 - 1,1 0,6 - 0,8 

Behenová Dokosanová 22 0 - - 

Palmitoolejová 9 - hexadekenová 16 1 0,2 - 0,8 0,1 - 0,7 

Olejová cis-oktadekenová 18 1 45 - 61 9,2 - 13 

Gadoolejová 9 - eikosenová 20 1 0,4 - 1,6 5,9 - 8,7 

Eruková 13-dokosenová 22 1 0,1-0,5 45-51 

Linolová 9,12oktadienkarbonová 

18 2 16 - 28 11 - 14 

Linolenová 9,12,15oktatrienkarbonová 

18 3 9 - 13 7 - 9,9 

Kyselina eruková: [C22H42O2] : CH3(CH2)7CH = CH (CH2)11COOH 

Olej A: z bezerukové řepky 

METHYLESTERY ROSTLINNÝCH OLEJŮ 

Tyto methylestery lze vyrábět z různých rostlinných olejů, ale v našich zeměpisných 

podmínkách je možné uvažovat jen řepkový olej. Vlastnosti některých methylesterů jsou uvedeny 

v tabulce č.23. Pro doplnění jsou uvedeny vlastnosti motorové nafty, kterou mohou nahradit. 

Tyto methylestery se také označují jako bionafta, mohou se používat samostatně nebo ve směsi 

s nearomatickými uhlovodíky (bionafta II.generace). 

Vedle výroby z domácích surovin je možné uvažovat i o importu ze zahraničí, např. 

methylesterů palmového oleje, kde je nižší obsah nenasycených kyselin, takže je snížená tvorby 

polymerů v motoru, které znehodnocují mazací olej a zkracují lhůty výměny. 

Tabulka č.23 

Tab...Vlastnosti methylesterů z různých rostlinných olejů 

Vlastnost Jednotka Methylestery rostlinných olejů Motorová 

Palmitový Řepkový Slunečnicový Lněný nafta 

Hustota 

(16 °C) 

kg/m 3 874 882 885 891 835 


Viskozita 

(40°C) 

mm 2 /s 4,40 4,20 4,0 3,70 2,31 

Kalorický 

obsah 

MJ/l 32,4 32,8 32,8 33 35,5 

Cetanové 

číslo 

63 - 70 51 - 60 61,2 52,5 >48 

CFPP */ °C - -8 -4 

Jodové 

číslo 

52 114 129 2,1 

Elementární analýza 

C % 76,3 77,2 77,2 77,5 86,5 

H % 12,40 12,0 11,9 11,6 13,4 

O % 11,3 10,8 (9,9) 10,9 10,9 0 

S % -

Řepkový olej se připravuje lisováním řepkového semene (výtěžek olej je asi 25%, obsah 

tuku 12-16%) nebo se používá kombinace tepelné a mechanické předúpravy semene před 

vlastním lisováním, po kterém se zařazuje extrakce výlisků.Tím se získá výtěžek oleje kolem 

40%, pokrutiny obsahují ještě asi 2% oleje. Podle druhého způsobu je výtěžnost oleje až 97-98% 

a na výrobu 1 t řepkového oleje se spotřebuje asi 2,3 t řepkového semene. Současně vznikne 

kolem 1,3 t šrotu (tzv. pokrutiny). 

Vylisovaný a vyextrahovaný olej se rafinuje (odslizení H2O, H3PO4) , neutralizuje 

(volné kyseliny pomocí NaOH), suší ve vakuu a pro výrobu potravinářského oleje následuje 

bělení (adsorpce) a deodorace (vakuum, stripování párou). Pro technické využití musí řepkový 

olej projít alespoň základní rafinací, kdy se získá tzv.polorafináda. 

Řepkový olej má vysokou viskozitu, vysoký Conradsonův karbonisační zbytek 

(dvojnásobek v porovnání s motorovou naftou). Jeho molekulová hmotnost je také 4 x větší. Má 

vysoký bod vzplanutí (5 x vyšší než motorová nafta). Jeho cetanové číslo přibližně odpovídá 

cetanovému číslu motorové nafty. Hustota řepkového oleje je asi o 10% vyšší, objemová 

výhřevnost je o 13% nižší v porovnání s motorovou naftou. Má však zanedbatelný obsah síry a 

popele. 

Z těchto důvodů se nemůže používat samotný řepkový olej v běžných spalovacích 

motorech. Připravují se z něj, stejně jako z jiných rostlinných olejů, methylestery, které se svými 

vlastnostmi blíží vlastnostem motorové nafty. Náklady na výrobu této bionafty jsou asi 2-2,5 krát 

vyšší než jsou náklady na výrobu motorové nafty z ropy..Z řepkového oleje je možné uvolnit 

kyseliny, jejichž přehled je uveden v tabulce č.25. 


Mastné kyseliny v řepkovém oleji 

* Výroba methylesterů řepkového oleje (MEŘO) 

Reesterifikace řepkového oleje se může provádět: 

a/ při teplotách 50 - 70°C, obyčejně ve dvou stupních 

b/ při teplotách 220 - 240°C a tlaku 5 MPa. 

Katalyzátorem jsou alkalické hydroxidy, uhličitany nebo alkoholáty. 

(Při dvoustupňové syntéze se k MEŘO přidá další methanol a katalyzátor a postup se opakuje). 

Nebo: 

Ze 100 kg ŘO a 11 kg methanolu se získá 100 kg MEŘO a 11 kg glycerolu. 

30 


Ze 100 kg ŘO a 16 kg ethanolu se získá 105 kg EEŘO. 

Výrobní náklady při produkci 500 l MEŘO by byly 14,65 Kč, při produkci 1 000 l by se 

snížily na 12,75Kč na 1 l v cenách roku 1994.Jakost MEŘO je dána ČSN 65 6507 (platí od 

1.1.1995). 

Porovnáváme-li energetický obsah různých paliv, pak při stejném množství je jejich 

energetický obsah: 

Nafta motorová 100% 

Řepkový olej (ŘO) 97% 

Methylestery ŘO 92% 

Benzin 91% 

Ethanol 58% 

Methanol 44% 

* Energetická náročnost výroby MEŘO 

Energie, která se musí vložit do pěstování řepky, je uvedena v tabulce č.26. Údaje byly 

převzaty z SRN a platí pro výnosy 3,1 t/ha. 

Tabulka č.26 

Energie vložená do pěstování řepky 

Komodita MJ/kg kg/ha MJ/ha 

Hnojivo 1,8 - 46,1 620 11 405 

Osivo 18 10 180 

Ochrana rostlin 100,8 3,5 353 

Stroje a stavby 42,5 102 1800 

Stroje a stavby - - 1800 

Vložená energie celkem : 18 073 MJ/ha 

* Energie získaná 

Pro výnos 3,1 t řepky na 1 ha. 

Zrno 77 200 MJ 

Sláma 21 600 MJ 

Poměr Energie získané : Energii vložené je 5,47 nebo při vztažení jen na zrno vychází 

tento poměr 4,27. 

U nás je výnos řepky 2,6 t/ha a poměr energie získané k energii vložené , pro řepku , 

brambory, cukrovku a pšenici je následující: 

Řepka 2,57 

31 


Brambory 2,09 

Cukrovka 4,58 

Pšenice 3,1 

Pro zpracování ŘO na MEŘO je třeba vložit další energii, jak ukazují údaje z SRN (výnos 

3,1 t/ha), uvedené v tabulce č.27. 

Tabulka č.27.Energie pro výrobu MEŘO 

Postup Celkový 

energetický 

vklad 

MJ 

Energetická 

hodnota 

surovin 

MJ 

Hlavní 

produkty 

32 

MJ 

Vedlejší 

produkty 

Polní výroba 18 070 98 820 77 220 21 600 - 

MJ 

Ztráty 

Lisování 3 850 77 220 44 136 30 300 2 784 

Rafinace 2 120 44 136 42 120 - 2 016 

Esterifikace 4 340 42 120 38 072 21 153 1 895 

Celkem 28 380 262 296 201 548 73 053 6 695 

Porovnáme-li nyní energii získanou v MEŘO (38 072 MJ) s energií vloženou (28 380 

MJ), pak se tento poměr sníží na hodnotu 1,34! 

Čistý energetický zisk z 1 ha při výrobě MEŘO je ekvivalentní: 

347 l motorové nafty 

673 l ethanolu (z brambor) 

1 933 l ethanolu (z cukrovky) 

769 l ethanolu (z pšenice) 

Výhodou výroby MEŘO je, že vedlejší produkt (pokrutiny) po vylisování mají vysokou 

energetickou hodnotu 15,25 - 16,45 GJ/t , tj. 23,8 - 25,7 GJ/ha. 

Při spalovaní MEŘO však dochází k rychlému zhoršování užitných vlastností motorových 

mazacích olejů, zalepují se olejové filtry. Tento problém se řeší zkracováním výměnné lhůty 

olejů a hledají se vhodnější způsoby aditivace olejů.MEŘO jsou vhodné pro letní provoz. 

Startování při teplotách pod +5 °C může způsobovat potíže. 

Ve spalinách klesá obsah polyaromátů, objevují se však aldehydy, výfukové plyny mají 

zápach po spáleném oleji při smažení. Obsah síry ve spalinách je zanedbatelný.V porovnání s 

motorovou naftou se složení vyfukových plynů změní takto: (Koncentrace jednotlivých látek ve 

spalinách z motorové nafty jsou 100%), viz tabulka č.28. 

MJ 


Tabulka č.28 Složení výfukových plynů ze spalování MEŘO 

Název (MEŘO : NM). 100 Zvýšení 

o % 

CO 113 13 

33 

Snížení 

o % 

CnHm 54,5 45,5 

NOX 107 7 

SO2 1,6 98,4 

Aldehydy 87,3 12,7 

Aromatické 

uhlovodíky 

70 30,0 

Polyaromáty 4,3 95,7 

Nižší 

uhlovodíky 

141 41 

Je možné spalovat i směs motorové nafty a MEŘO, ale snižuje se výkon motoru. 

PLYNNÁ PALIVA Z BIOMASY 

BIOPLYN 

Dříve se tento plyn nazýval"kalový plyn". Vzniká rozkladem organických látek 

anaerobním kvašením (metanogenní kvašení). 

Probíhají následující reakce: 

a/ hydrolýza za vzniku nižších, rozpustných organických sloučenin 

b/ acidogeneze - přeměna na organické kyseliny 

c/ metanogeneze - tvorba methanu, dále vzniká oxid uhličitý a další sloučeniny 

Pro zajištění těchto pochodů je třeba zajišťovat optimální podmínky (teplota, pH atd.) ve 

fermentoru. Rozklad je způsobován bakteriemi, které působí při určitých optimálních teplotách: 

- psychrofilní bakterie: do 20 °C 

- mezofilní bakterie: 20 - 45 °C 

- termofilní bakterie: nad 45 °C 

Nejčastěji se používají teploty mezi 20-45 °C. Pro zajištění optimální činnosti bakterií se 

udržuje pH vsázky v rozmezí 6,5-7,6. Do fermentoru nesmí pronikat vzdušný kyslík, který by 

působil inhibičně na metanogenní bakterie. Také vysoký obsah amoniaku, kationty K, Ca, Mg, 

antibiotika a některé léky mohou zpomalit či zastavit anaerobní procesy. 


Většinou se fermentují pouze tekuté odpady (vodou splachované výkaly,tzv.kejda prasat 

nebo skotu). Slamnatý hnůj se nejčastěji používá jako hnojivo na polích. 

Dále jsou uvedeny údaje o domácích zvířatech v České republice. 

Hospodářská zvířata 

(stav k 1.3.1995) 

Počet kusů 

Koně 18 000 

Skot 2 030 000 

Prasata 3 867 000 

Ovce, berani 165 000 

Kozy, kozli 45 000 

Drůbež 26 688 000 

(z toho slepice) 12 029 000 

Produkce výkalů a množství bioplynu 

Sušina Výkaly Množství 

KATEGORIE výkalů, celkem bioplynu 

včetně moče průměrně (m 

(kg/den) (kg/den) 

3 /den) 

Hovězí dobytek (průměr) 

Dojnice (550 kg) 6 60,0 1,7 

Hovězí žír (350 kg)) 3 30,0 1,2 

Odchov jalovic (330 

kg) 

3,5 35,0 0,9 

Telata (100 kg) 1,25 12 ač 15,0 0,3 

Prasata (průměr) 

Výkrm (70 kg) 0,5 8,5 0,2 

Prasnice (170 kg) 1,0 14,0 0,3 

Prasnice se selaty (90 

kg) 

0,55 9,0 0,2 

Selata (10 kg) 0,15 3,0 0,1 

Selata (23 kg) 0,25 4,0 0,15 

Kanci (250 kg) 1,3 18,5 0,3 

Drůbež (průměr) 

Nosnice (2,2 kg) 0,036 0,16 až 0,30 0,016 

Broiler (0,8 kg) 0,020 0,009 

Kuřice (1,1 kg) 0,020 0,009 

34 


Obsah methanu v různých typech bioplynu je uveden v tabulce.... 

Tabulka... Obsah methanu v bioplynech 

Bioplyn Obsah 

CH4 

(obj.%) 

Čištení odpadních vod 50 až 85 

Stabilizace kalů 60 až 70 

Agroindustiální odpady 55 až 75 

Skládky 35 až 55 

Bioplyn ze skládek obsahuje nejvíce nečistot: sulfan, vyšší uhlovodíky, aromáty, 

chlorované uhlovodíky, alkoholy, ketony někdy i dioxiny a často je to vzduch zachycený v tělese 

skládky. Množství bioplynu a jeho výhřevnost závisí i na obsahu tuků, sacharidů a bílkovin ve 

vstupním materiálu, jak je patrné s tabulky.... 

Tabulka....Produkce bioplynů, obsah methanu a jejich výhřevnost. 

L á t k a Specifická produkce 

bioplynu 

m 3 Obsah Výhřevnost 

/kg rozložené látky 

CH4 

(%) 

plynu 

MJ/m 3 

Tuky 1,125 až 1,515 62 až 67 cca 23,45 

Sacharidy 0,79 až 0,875 50 17,75 

Bílkoviny 0,56 až 0,75 71 až 84 cca 24,85 

Čistírenský kal 0,80 až 1,30 65 až 75 cca 23,0 

Prasečí exkrementy 1,05 64 až 70 cca 22,0 

Při fermentaci se snižuje množství pachových látek a podle teploty i množství 

choroboplodných zárodků. Někdy se vstupní materiály zahřívají ve výměnících tepla na 70 °C. 

Tím se zničí choroboplodné zárodky, semena plevelů, vajíčka parazitů apod. (pasterizační nádrž). 

Vlastní fermentace se provádí v jiných nádržích. Vyhnilá směs se odděluje od vody pomocí 

filtrace a např. reverzní osmózy .Následuje čištění bioplynu. Odplyn z pasterizace se čistí 

adsorpcí. Stejným postupem mohou být zpracovány i odpady z potravinářského průmyslu. 

Pevné zbytky z výroby bioplynu tvoří asi 50% původní sušiny, neobsahují pachové látky 

a používají se jako hnojivo. 

35 


* Množství bioplynu z výkalů 

- skot: 12-60 kg výkalů za den, z toho vznikne 0,3-1,7 m 3 bioplynu 

- prasata: produkují 4-19 kg výkalů za den, z toho vznikne asi 0,1-0,3 m 3 bioplynu 

Jiný údaj uvádí, že domácí zvířata za den vyprodukují množství výkalů, jejichž 

energetický obsah je: 

Tabulka ...Energetický obsah výkalů domácích zvířat 

Počet 

kusů 

Domácí 

zvíře 

Hmotnost 

(kg/kus) 

Energetický obsah 

výkalů (MJ/den) 

1 Kráva 500 25 

1 Prasnice 150 7 

10 Prase 60 32 

200 Drůbež - 36 

V souvislosti se získáváním tepla při chovu domácích zvířat je třeba uvést ještě vzduch z 

větrání stájí, protože každý teplokrevný živočich produkuje teplo. 

36 


Tabulka... Složení surového bioplynu 

Plyn Procentické složení 

CH4 

CO2 

(% obj.) 

55 - 75 

25 - 40 

H2S 1 - 3 

N2 

H2 

malé množství 

malé množství 

H2O malé množství 

* Využití bioplynu 

. 

- ohřev fermentorů 

- vytápění 

- pohon motorových vozidel 

- výroba elektřiny 

SKLÁDKOVÝ PLYN 

(V angličtině se označuje jako Landfillgas LFG) 

Při rozkladu organické hmoty na skládkách odpadů probíhají aerobní a anaerobní 

rozkladné procesy. V horních vrstvách dochází k aerobnímu rozhladu a jak odpad postupuje do 

větší hloubky tím, že se na něj vrší další odpad, začínají se uplatňovat anaerobní procesy a vzniká 

převážně methan. Záleží na hloubce , na hladině spodních vod, složení odpadu apod. Tento plyn 

se může šířit do okolí, pronikat do sklepů a hrozí nebezpečí výbuchu. 

Skládkový plyn může být odsáván a využíván pro vytápění, pohon stacionárních motorů. 

Nevýhodou je, že tento plyn obsahuje různé kyselé složky, které je třeba z plynu odstranit. 

DŘEVOPLYN 

Vyrábí se v generátorech zplyňováním dřeva. Obsahuje jako hlavní složku CO , v menší 

koncentraci je ze spalitelných plynů zastoupen methan a vodík. Převážnou část tvoří dusík ze 

vzduchu použitého ke zplyňování. 

Jeho výhřevnost je 4600-5850 kJ/m 3 

(100%) , zatímco u svítiplynu se výhřevnost 

pohybuje kolem 16 700 kJ/m 3 (285%) a u propan-butanu je to 96 140 kJ/m 3 (1640%) .Není 

důležitá výhřevnost čistých plynů, ale jejich směsi se vzduchem. U směsi generátorového plynu 

se vzduchem je výhřevnost asi 2500 kJ/m 3 (100%), u benzinových par nebo propan-butanu 

37 


(134%). Proto výkon motorů na dřevoplyn byl při stejném obsahu asi o 20-30% nižší 

než při spalování benzinu. 

3345kJ/m 3 

Jeden litr benzinu odpovídá přibližně 2,6-3 kg dřeva nebo 1,8-2 kg dřevěného uhlí. 

U motorové nafty je spotřeba tuhých paliv asi o 40% vyšší v porovnání s benzinem. 

Zařízení pro výrobu dřevoplynu zahrnovalo: generátor, hrubý čistič (voda, popel, palivo), 

vzduchový chladič, jemný čistič, ventilátor a regulační zařízení. Ventilátor se používal při 

startování nebo při chodu naprázdno, příp.při poklesu teploty v generátoru. Během provozu se 

sání vzduchu do generátoru regulovalo spotřebou plynné směsi ve spalovacím motoru. 

Pro zplyňování bylo vhodné tvrdé dřevo (bukové) s vlhkostí do 15%, velikost špalíčků 

průměr 2-7 cm, délka do 10 cm.Z tohoto dřeva vznikalo menší množství dehtu. Nicméně provoz 

vyžadoval denní čištění zařízení. 

V modernější verzi se s dřevoplynem setkáváme i nyní, např. pro pohon stacionárních 

motorů, které vyrábějí elektrický proud. Tyto motory, např. ŠKODA Energoblok, mají obsah 

válců 64 l (šestiválec), využívají teplo spalin i teplé vody z chladiče. Používají vyšší kompresní 

poměr, až 10:1. Tyto motory jsou doplněny elektronickým ovládáním. 

Vedle spalování biomasy je možné některé produkty zpracova ti na chemické sloučeniny, 

tzv.oleochemie. 

CHEMICKÉ ZPRACOVÁNÍ BIOMASY 

Způsoby zpracování uvádíme stručně dále: 

Pyrolýza fytomasy 

Vedle fosilních paliv lze pyrolýzně zpracovat i fytomasu. Pyrolýzu můžeme definovat 

jako tepelný rozklad organické hmoty v nepřítomnosti kyslíku Pyrolýza se liší různou rychlostí 

ohřevu, použitými teplotami a složením zpracovaných surovin. Podle toho se také liší vznikající 

produkty. Při nižší rychlosti ohřevu a nižší dosažené teplotě vzniká např. ze dřeva :dřevěné uhlí. 

dehet, organické kysliny a plyny. Podíl kapalných produktů se zvýší se zvýšením rychlosti 

ohřevu. Velmi rychlý ohřev a vyšší teploty 600-700°C zvyšují podíl plynů. Poněkud odlišný typ 

představuje solvolýza, což je termolýza při teplotách 300-400°C v kapalné fázi (voda, oleje ze 

solvolýzy), probíhající podle iontového mechanismu, kdy vznikají převážně kapalné podíly. 

Uvedené procesy vedle teploty, rychlosti ohřevu, tlaku, ovlivňuje vlhkost fytomasy a 

obsah popelovin. Snížení obsahu popelovin (kyselé promývání dřeva) zvyšuje výtěžky kapalných 

produktů, stejně jako snížení parciálního tlaku a snížení doby zdržení (vakuová pyrolýza). 

Chemickým zpracováním biomasy se zabývá tzv. oleochemie, kde z rostlinných olejů se 

získávají cenné produkty. Z rostlinných olejů je možné vyrábět celou řadu organických 

sloučenin. Uvedeme jen některé základní způsoby: 

Reesterifikace (alkoholýza) se používá pro přípravu mono-, diacylglycerolů z triglyceridů ( 

emulgátory), sulfonací methylesterů mastných kyselin se připravují tenzidy, 

Epoxidací dvojných vazeb v triglyceridech se připavují např. změkčovadla pro PVC., 

Metatézí se připravují z nižších nenasycených esterů vyšší estery. Dále je to polymerace 

nenasycených kyselin 

38 


Ethoxylací mastných kyselin se vyrábějí tzv.neionogenní tenzidy (povrchově aktivní látky). 

Hydrogenace vícenásobných nenasycených vazeb se používá pro snižování počtu dvojných 

vazeb nebo pro výrobu nasycených kyselin. apod. 

Rychle rostoucí 

plodiny 

Dřevo 

Rostliny 

obsahující škrob, 

cukr 

Rostliny 

obsahující 

rostlinné oleje 

Kejda, rostlinné 

zbytky 

Ohřev fermentorů 

Spalování 

Spalování 

Výroba ethanolu 

Lisování,extrakce, 

rafinace 

Reesterifikace 

metanolem nebo 

etanolem 

Motorová nafta 

Estery mastných kyselin 

(MEŘO) = Bionafta I 

Fermentory Bioplyn 

Pevný zbytek 

(hnojivo) 

Bioplyn 

Plynové 

topení 

Energetické využití biomasy 

39 

Ohřev, výroba 

elektrické 

energie 

Přídavky do 

pohonných hmot 

Výroba ETBE 

Bionafta II (30% MEŘO) 

Čištění bioplynu 

Komprese 

Oleje 

Spalovací motory 

Odpad

5. ENERGIE Z BIOMASY (Bioenergetika, Fytopaliva) Jako biomasa ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?