BIOETANOL – z celulózových vstupů je nadějný

Aktualizováno (původní článek z 9.5.2006)
Opět navazuji na první článek Bioetanol – naše naděje nebo past?. Cílem toho článku bylo pokusit se o hledání východiska, abychom nespadli do pasti ztrátové produkce. Naší snahou není všechno zatracovat, ale hledat reálná řešení, jak zajistit energetickou soběstačnost a poukázat na možné nereálné cesty.

V tom článku byly uvedeny 2 možnosti produkce etanolu na základě studií z amerických univerzit :

• Ze zrna kukuřičného, uvedeno jako studie A. Tato cesta byla označena jako nereálná a trvale neudržitelná, protože energie, většinou fosilních vstupů do procesu byla větší, než energie vyrobeného etanolu s tvorbou skleníkových plynů.
• Z celulózových vstupů, uvedeno jako studie B, která byla označena jako schůdná po dořešení technologických problémů.

Z dostupných materiálů ze zahraničí o produkci etanolu z celulózy vyplývá, že jako hlavní problém je zdroj energií – teplelné a elektrické -při procesu výroby etanolu.

• Pokud se použije vnější dodaná energie, tak při drcení, štěpkování se uvádí spotřeba 660 kWh/1000 L. tj. 7,55 MJ/L. Pro generování páry a konverze z 95% na 99,5% etanolu je spotřeba energie 18,47 MJ/L, takže se vstupní energie zvýší o 26 MJ/L a tím se proces stane trvale neudržitelný, protože kalorická hodnota Etanolu je 21,2 MJ/L.
• Pokud se využije k uvedeným činnostem energie z vedlejšího produktu ligninu z hydrolýzy, pak se o tuto hodnotu vstupní energie nezvýší a energetická hodnota vstupů se může dostat pod hodnotu výstupu a tím se proces stane trvale udržitelný. Uvedené údaje jsou převzaty z amerických vývojových celulózových zařízení, protože informace o energetických parametrech vyvíjené linky v ČR zatím nejsou k dispozici.

Na první článek BIOETANOL reagoval Ing. Jaroslav Váňa, který na www.biom.cz uveřejnil informaci, která byla zveřejněna poprvé v ČR, o vývoji technologie pro výrobu etanolu z celulózy pod názvem „Trvale udržitelná výroba etanolu“. Parametry tohoto zařízení se jeví velmi příznivě. Zatím není známé, do jaké míry bude zařízení schopno pokrýt spotřebu energie z vlastních vedlejších produktů. Konkrétní údaje o energetických poměrech nejsou uvedeny, ale předpokládám, že se budou blížit těm uvedeným z USA, protože jde o fyzikálně srovnatelný proces.

Zařízení umožňuje zpracovávat odpadovou dřevní hmotu, odpady z rostlinných tkání i odpadový papír. Důležitou skutečností je to, že podle uvedeného článku bude produkovat bez dotací na rozdíl od dotované výroby etanolu ze zrna nebo cukernatých plodin tzv. agrolihu, kolem které se stačily rozběhnout docela slušné úplatkářské aféry ještě dříve než se začalo vyrábět.

Pokud zařízení bude úspěšně uvedeno do provozu a bude mít parametry trvale udržitelného procesu při zpracování odpadu, tak to může být přínosem. Pokud se však bude zpracovávat pěstovaná biomasa, která zahrnuje fosilní energetické náklady na pěstování s přihlédnutím k proměnlivývm klimatickým podmínkám, podstatně ovlivňujícím produkci, může vstupní energie překročit energii vyprodukovaného bioetanolu a produkce nebude trvale udržitelná. Podle autora technologie se předpokládá pro ekonomickou rentabilitu trvalý čtyřsměnnhý provoz. To ovšem znamená zajistit po celý rok vstupní suroviny t.zn. dlouhodobé skladování, doprava atd.

A zde do hry vstupuje další skutečnost. Již v současné době se projevuje nedostatek odpadové celulózové biomasy, kterou stačí spotřebovat biokotelny. Je tedy otázka, kolik toho zbude pro výrobu etanolu.

Aby se předešlo škodlivým důsledkům neudržitelné produkce energie, tak by se měl pro každý výrobní proces provést výpočet trvalé udržitelnosti, zahrnující všechny stránky produkčního cyklu: udržitelnost energetická, emise skleníkových plynů, půdního fondu a vodního cyklu. Zatím jsou všechny procesy realizovány s použitím fosilní vstupní energie. Pokud mají být produktivní, tak musí produkční cyklus vyprodukovat podstatně více energie než spotřebují, aby neživil sám sebe.

Problém trvalé udržitelnosti se stává závažným fenoménem, kterým se zabývají přední odborníci na celém světě při hledání náhrady za ubývající ropu a při tom se netají obavami, aby nedošlo kromě vyčerpání ropy také k vyčerpání půdy při velkoplošné průmyslové výrobě biopaliv. Potom by nám už mnoho možností nezbylo.