Názor: Dokáže intenzívne využívanie poľnohospodárskej biomasy znížiť závislosť na importe zemného plynu?

13. 5. 2022

Poľnohospodárska biomasa na Slovensku má potenciál, aby čiastočne nahradila používanie konvenčných fosílnych palív, akými sú zemný plyn alebo uhlie na energetické účely. O argumentoch v prospech tohto tvrdenia píše v analytickom príspevku Michal Sura, odborný poradca Ministerstva dopravy a výstavby SR. 

Zdroj: Freepik

Spotreba zemného plynu na Slovensku sa v posledných rokoch pohybuje okolo 5 miliárd m3. Slovensko je veľmi závislé na importe plynu, dováža približne 99% svojej ročnej spotreby. Odhady hovoria, že v roku 2021 sa doviezlo z Ruska zhruba 3,2-3,5 mld. m3 plynu. Na území SR sa pritom vyťaží len približne 1% z celkovej ročnej spotreby plynu v krajine. Zaznievajú hlasy po zvýšení vlastnej ťažby. Spoločnosť Nafta, ktorá sa zaoberá aj prieskumami a ťažbou plynu tvrdí, že na Slovensku by bolo možné ťažiť až do 10% ročnej spotreby.

K tomuto tvrdeniu sa staviame skepticky, ťažba zo súčasných ložísk má a bude mať klesajúcu tendenciu, zmenu síce môžu priniesť novoobjavené ložiská, no bude trvať niekoľko rokov, pokiaľ sa začne s reálnou ťažbou zemného plynu z týchto nových ložísk.

Slovensko sa v súčasnej dobe usiluje o čo najrýchlejšiu nezávislosť na ruskom zemnom plyne a pochopiteľne sa ho snaží čo najskôr nahradiť importovaným neruským plynom. Perspektívne ale existuje aj cesta nahradiť, do určitej miery, importovaný fosílny zemný plyn obnoviteľnými zdrojmi energie z domácich zdrojov.

Obnoviteľné zdroje energie sú také zdroje, ktoré sa prirodzene obnovujú v priebehu ich používania a mali by byť teoreticky nevyčerpateľné. Popri solárnej, veternej, vodnej, atď. energii, k ním patrí aj bioenergia. Bioenergia je definovaná ako obnoviteľná energia, ktorá vzniká uvoľnením chemickej energie zo surovín biologického pôvodu.

Chceli by sme upozorniť na fakt, že bioenergia nie je automaticky synonymom udržateľnej energie. Bioenergia sa ľahko môže stať neudržateľnou, ak produkcia a využívanie biomasy bude mať negatívny vplyv na životné prostredie, ľudí a prírodné zdroje. Ako príklad môžeme spomenúť nadmerný výrub stromov ako energetickej suroviny učenej na výrobu energie. Čiže bioenergiu je potrebné využívať takým spôsobom, aby jej zdroje sa neustále obnovovali v takej miere, aby sa stala udržateľnou.

Slovensko ani zďaleka nevyužíva možný potenciál bioenergie, ako to môžeme vidieť na Grafe 1. Pre porovnanie sme si vybrali Dánsko, ktoré je známe svojim vysokým využívaním potenciálu bioenergie.

Graf 1.

Dánsko je krajina porovnateľná so Slovenskom, nielen čo sa týka počtu obyvateľov, ale aj celkového množstva spotrebovanej primárnej energie, ktorá bola v roku 2020 takmer rovnaká (192,3 TWh na Slovensku a 192,2 TWh v Dánsku). Podiel bioenergie v Dánsku na celkovom množstve primárnej energie v roku 2020 činil 27,4%, kým na Slovensku to bolo len 9,9%. Podiel zemného plynu v Dánsku predstavoval len 12,9%, na Slovensku však tento podiel bol 24,8%.

Čiže môžeme konštatovať, že pomer využívania bioenergie k energii zemného plynu je na Slovensku presne opačný, ako je tomu v Dánsku. Vyznieva to paradoxne v súvislosti s tým, že samotné Dánsko ťaží zemný plyn a dokonca ho aj exportuje, ale využíva ho málo. Teraz síce ťažba zemného plynu v Dánsku poklesla v súvislosti s rekonštrukciou ťažobného poľa Tyra, ale po tejto rekonštrukcii bude Dánsko znova schopné zvýšiť ťažbu a exportovať plyn.

Zemný plyn nie je ekologická modrá energia pre modrú planétu, ako to poznáme z reklám, ale je to fosílne palivo, ktorého spaľovaním vznikajú fosílne emisie CO2. Zemný plyn, ak je použitý na účely výroby tepla, má CO2 emisný faktor o 50% nižší, ako má kvalitné čierne uhlie, ale jeho spaľovanie má aj tak dosť značnú fosílnu uhlíkovú stopu (Tab. 1).

Tabuľka 1.

Ak je zemný plyn použitý za účelom výroby elektrickej energie, tak CO2 intenzita elektriny vyrobenej použitím zemného plynu je už len o 30% nižšia oproti elektriny z uhoľnej elektrárne, ako to môžeme vidieť v Tabuľke 2. CO2 intenzita elektriny je síce nižšia, keď sa zemný plyn použije na kombinovanú výrobu elektriny a tepla (KVET), ale problém je v tom, že vyrobené teplo sa letných mesiacoch nezužitkováva vo veľmi veľkej miere. Existujú síce nejaké riešenia ako využívať prebytočné teplo, napríklad akumulovať ho, aby bolo použiteľné v zimných mesiacoch, ale problém je v technickej náročnosti a energetickej účinnosti.

Tabuľka 2.

V zmysle Európskeho klimatického zákona sa Slovensko prihlásilo k záväzku dosiahnuť do roku 2050 uhlíkovú neutralitu, to znamená vybudovať hospodárstvo s nulovou bilanciou emisií, čo sa týka objemu emisií a absorpcie uhlíka.

Podľa údajov SHMÚ, bolo v roku 2018 na Slovensku vyprodukovaných 36,087 mil. ton emisií CO2 (1). V roku 2019 činil záchyt CO2 lesnými ekosystémami 4,655 mil. ton CO2 (2). Z uvedených údajov je jasné, že do roku 2050 nás čaká radikálne znižovanie fosílnych emisii CO2. Treba dodať, že atmosférický uhlík okrem spomínaných lesných ekosystémov pohlcujú a viažu napríklad aj pôda, mokrade, atď. a v rámci Zeme aj oceány a moria.

Fosílne emisie CO2 pri spaľovaní zemného plynu nie sú jediným negatívom s ním spojené. S ťažbou, tranzitom a distribúciou plynu sú spojené aj emisie metánu, ktorý uniká netesnosťami na plynárenských potrubiach a plynárenských zariadeniach. Zemný plyn je z chemického hľadiska plynná zmes najmä alkánov s prímesou vyšších uhľovodíkov a ďalších plynov, v ktorej prevažuje metán (na Slovensku je to ∼95%). Skvapalnený zemný plyn (LNG) je čistý metán. Metán je skleníkový plyn s vysokým potenciálom globálneho otepľovania, ktorý má 25-krát vyšší skleníkotvorný efekt v porovnaní s CO2.

Emisie metánu vznikajúce činnosťou človeka na Slovensku sa v roku 2019 znížili v porovnaní s rokom 1990 o 55 %. V absolútnej hodnote v roku 2019 predstavovali 123 000 ton, čo po prepočte predstavuje ekvivalent 3 304 740 ton CO2 (Obr.1), pretože ako sme spomínali, metán má 25-krát vyšší skleníkotvorný efekt v porovnaní s CO2. Podiel metánových emisií, po prepočte na ekvivalent CO2, na celkových emisiách na Slovensku predstavuje okolo 9%.

Obrázok 1.

Podľa údajov Ministerstva životného prostredia (MŽP) SR, podiel energetiky na únikoch metánu predstavoval 22%, čo sa rovná 27 060 tonám v absolútnej hodnote. Tieto úniky metánu pochádzajú v prevažnej miere z únikov z netesností na plynovodoch a plynárenských zariadeniach.

Na Slovensku sa spotrebuje zhruba 5 miliárd m3 zemného plynu ročne, čo predstavuje 3,392 mil. ton zemného plynu (1 mld. m3 zemného plynu = 678,5 tisíc ton). To znamená, že ročne unikne z plynovodov a plynárenských zariadení približne 0,8% objemu spotrebovaného zemného plynu. Ak údaje poskytnuté MŽP SR zodpovedajú skutočnosti, tak objem únikov z prostredia energetiky na Slovensku sa rovná takmer výške domácej ročnej ťažby zemného plynu na Slovensku.

Slovensko sa klimatickom summite COP26 v Glasgowe zaviazalo, že zníži svoje celkové emisie metánu o 30% do roku 2030 v porovnaní s úrovňami v roku 2020. Ak by sme znížili spotrebu zemného plynu v oblasti energetiky o 30% do roku 2030, tak by sme jednak splnili svoj záväzok a potom by sme sa zbavili aj obrovskej závislosti na dovoze fosílneho zemného plynu.

Ako bolo spomínané vyššie, biomasa, ako jedna z foriem obnoviteľných zdrojov energie, je na Slovensku považovaná za jeden zo zdrojov s najväčším potenciálom. Biomasa sa považuje za uhlíkovo neutrálne palivo.

Jej lepším využívaním na energetické účely by sme mohli znížiť našu energetickú závislosť na dovážaných fosílnych palivách a zároveň zhodnotiť naše domáce zdroje energie. Intenzívnejším využívaním biomasy by sme mohli významne znížiť negatívny vplyv na životné prostredie, ktorý je spôsobovaný používaním fosílnych palív, pravda za podmienok prísneho dodržiavania udržateľnosti obnoviteľnosti zdrojov biomasy.

Významu a hospodárskemu potenciálu biomasy nebola na Slovensku dodnes venovaná adekvátna pozornosť. Pod biomasou sa rozumie suroviny a materiál rastlinného a živočíšneho pôvodu, ktorý je vhodný na energetické a priemyselné využitie. Zahŕňa aj odpady a druhotné suroviny, ktoré vznikajú pri jej pestovaní a spracovaní, ako aj príslušné biologicky rozložiteľné zložky komunálneho odpadu. Z chemického hľadiska je biomasa je tvorená predovšetkým uhlíkom a vodíkom, pričom vo väčšine prípadov obsahuje tiež síru, dusíka iné prvky.

Na Slovensku je v súčasnosti využívaná na energetické účely v prevažnej miere len lesná biomasa (dendromasa) a biomasa z  drevospracujúceho priemyslu. Energetický potenciál poľnohospodárskej biomasy je využívaný len asi na 3% (Autor Štefan Pepich: Vypracovanie Analýzy dostupnosti, potenciálu a využívania poľnohospodárskej biomasy v SR na roky 2018 – 2030. Rovinka 2017).

Poľnohospodárska biomasa je definovaná ako materiál rastlinného a živočíšneho pôvodu, ktorý pochádza z obhospodarovania poľnohospodárskej pôdy a je vhodný na priemyselné a energetické využitie. Zahŕňa okrem zámerne pestovaných poľnohospodárskych plodín na energetické účely aj odpady a druhotné suroviny, ktoré vznikajú pri pestovaní a spracovaním poľnohospodárskych plodín.

Poľnohospodársku biomasu môžeme rozdeliť na tri skupiny:

  • fytomasa - biomasa rastlín
  • dendromasa - biomasa zdrevnatenej rastlinnej hmoty
  • zoomasa - biomasa zvierat

Poľnohospodárska biomasa môže byť využitá na produkciu tepla, elektriny, bioplynu, tekutých palív, pohonných hmôt a biogénnych palív, atď.

"Z celkového množstva ročne vyprodukovanej poľnohospodárskej biomasy vhodnej na energetické využitie spaľovaním, sa na Slovensku využije 19 531 ton čo je len 0,4%. Podobná situácia je aj pri energetickom využívaní odpadov zo živočíšnej výroby." (Štefan Pepich)

Výsledné množstvo slamy predstavovalo okolo 1 692 189 ton z celkovej produkcie v roku 2015. Pri predpoklade, že do pôdy bolo zapracovaná približne 1/3 z produkcie slamy, na energetické účely aj tak ostalo viac ako 860 000 ton ročne.

Na energetické účely formou spaľovania sa dá využiť nielen fytomasa z ornej pôdy v podobe rôznych druhov slamy, ale aj fytomasa získaná z trvalých trávnych porastov.

Podobne sa dá využiť dendromasa zámerne vyprodukovaná poľnohospodárskou činnosťou, drevený odpad z prerezávky sadov a viníc ako aj dendromasa pochádzajúca zo zanedbaných a náletom drevín napadnutých trvalých trávnych porastov. V Tabuľke 3 môžeme vidieť príklady mernej gravimetrickej energetickej hustoty niektorých druhov poľnohospodárskej biomasy, ako môžeme vidieť tak všetky uvedené druhy biomasy sú energeticky výdatnejšie ako je hnedé uhlie ťažené na Slovensku.

Tabuľka 3.

Pri produkcii poľnohospodárskej biomasy na výrobu bioplynu je možné použiť  aj produkciu biomasy zo živočíšnej výroby - zoomasu vo forme exkrementov (hnoja, hnojovice a trusu)

V Tabuľke 4 vidíme súhrnný možný energetický potenciál využitia poľnohospodárskej biomasy na Slovensku v roku 2015.

Tabuľka 4.

V roku 2015 tento energeticky potenciál poľnohospodárskej biomasy na Slovensku predstavoval 29,042 TWh energie, čo predstavuje asi 15% z celkovej spotreby primárnej energie na Slovensku v roku 2020. Toto množstvo energie by dokázalo energeticky nahradiť viac ako polovicu zemného plynu spotrebovaného na Slovensku v súčasnej dobe.

Dánsko je svetovým lídrom vo využívaní obnoviteľnej energie pochádzajúcej z biomasy. V Dánsku sa spáli za účelom výroby energie asi 1,2 mil. ton slamy ročne, čo predstavuje výrobu asi 4,88 TWh energie. V Dánsku sa približne 1,4 % elektrickej energie sa vyrába zo slamy.

Elektráreň spaľujúca slamu sa nachádza meste dánskom meste Lisbjerg bola uvedená do prevádzky v roku 2016 a je jednou z najväčších vo svojej triede. Tepelná elektráreň Lisbjerg spáli ročne až 240 000 ton slamy a vyrobí 38 MWh elektriny a 78 MWh tepla.

Na záver by sme chceli skonštatovať, že poľnohospodárska biomasa má veľký potenciál nahradiť používanie konvenčných fosílnych palív, ako je zemný plyn alebo uhlie na energetické účely, čo má veľký vplyv na znižovanie emisií skleníkových plynov. Bioenergia má veľmi úzky súvis s vidieckymi oblasťami, pretože suroviny používané na výrobu bioenergie sa takmer výlučne získavajú práve z vidieckych oblastí. Pestovanie a získavanie poľnohospodárskej biomasy ponúka príležitosť na diverzifikáciu príjmov z  poľnohospodárskej výroby a vytvára tak nové pracovné a podnikateľské príležitosti, toto všetko môže napríklad spomaliť odliv pracovnej sily z vidieka do miest.

Autor: Michal Sura

Energetický a dopravný analytik.

V súčasnosti pôsobí ako odborný poradca Ministerstva dopravy a výstavby SR.

Mohlo by vás zaujímať