3338246749_eaa0d0e8f9_b-1024x682

Vítr a slunce nákladově poráží fosilní zdroje

Obnovitelné zdroje se v roce 2015 začínají významným způsobem nákladově přibližovat fosilním palivům, jak vyplývá z detailní analýzy, kterou minulý týden publikovala Bloomberg New Energy Finance (BNEF).

BNEF se zaměřuje na vývoj středních měrných výrobních nákladů na vyrobenou elektřinu tzv.Levelised Cost of Electricity (LCOE). Zásadní výhodou ukazatele LCOE je, že nebere v úvahu pouze marginální náklady na vyrobenou MWh, ale zahrnuje veškeré náklady související s provozováním a následným odstavením provozovaného zdroje energie.

Organizace BNEF ve své zprávě z minulého týdne zmapovala vývoj LCOE jednotlivých zdrojů energie ve druhém pololetí roku 2015. Analýza byla provedena na základě agregovaných dat získaných z tisíců projektů zahrnujících výstavbu a provoz všech typů zdrojů energie po celém světě. Nejzásadnějším zjištěním, které ze zprávy vyplývá, je, že jak onshore větrné elektrárny, tak solární elektrárny s panely z krystalického křemíku snížily svoje LCOE, zatímco uhelným a plynovým elektrárnám tyto náklady narůstají.

Uhelné zdroje v Evropě si pohoršily nejvíce

Podle zmiňované studie klesly celosvětové průměrné LCOE onshore větrných elektráren o dva dolary ve srovnání s minulým pololetím na současných 83 USD/MWh. Solární panely z krystalického křemíku snížily své LCOE o 7 USD na nynějších 122 USD/MWh.

Zatímco za stejné období LCOE uhelných elektráren vzrostly z 66 USD/MWh na 75 USD /MWh na americkém kontinentě, v Asii a Pacifiku LCEO výroby energie z uhlí vzrostlo 5 USD na 73 USD/MWh. Největší nárůst LCOE uhelných zdrojů byl zaznamenán dle studie v regionu Evropy, Středního východu a Afriky (EMEA) konkrétně z 103 USD/MWh v minulém pololetí na současných 118 USD/MWh.

Za poklesem LCOE obnovitelných zdrojů stojí jednak zlevňování technologií a také snižování finančních nákladů především kvůli klesajícím úrokům. Naopak fosilní zdroje se prodražují kvůli klesající míře ročního využití elektráren spalujících uhlí a plyn. Dalším faktorem majícím vliv na růst nákladů je v EU zaváděná reforma trhu s emisními povolenkami.

Větrná energie na moři zůstává stále drahá

Dalším ze zástupců nízkouhlíkových technologií jsou offshore větrné elektrárny, jejichž celosvětové průměrné LCOE i přes pokles o dva dolary na aktuálních 174 USD/MWh zůstává stále výrazně vyšší než u pevninských větrných elektráren. Offshore větrné elektrárny se stejně tak nemůžou nákladově rovnat ani fotovoltaickým, uhelným nebo plynovým elektrárnám. Spalování biomasy si udržuje stabilní LCOE na úrovni 134 USD/MWh.

Pokud jde o jaderné zdroje, tak jejich LCOE je silně regionálně závislé. Obecně lze říci že jak v Americe, tak v regionu EMEA ukazatel LCOE vzrostl.

Rozdělení LCOE jednotlivých zdrojů energie. Jak je patrné z grafu obnovitelné zdroje mají nejvyšší kapitálové náklady ze zkoumaných typů elektráren. Zdroj: http://reneweconomy.com.au/
Rozdělení LCOE jednotlivých zdrojů energie. Jak je patrné z grafu obnovitelné zdroje mají nejvyšší kapitálové náklady ze zkoumaných typů elektráren. Zdroj: http://reneweconomy.com.au/

Onshore větrné elektrárny v Německu a Británii nákladově nejvýhodnější

Ze studie BNEF vyplývá, že v současnosti jsou pevninské větrné elektrárny v Německu i Velké Británii schopné plně konkurovat uhelným a plynovým elektrárnám, pokud jsou započteny náklady na hospodaření s CO2. Konkrétně ve Velké Británii je LCOE onshore větrných elektráren 85 USD/MWh, zatímco náklady na uhelné i plynové elektrárny jsou 115 USD/MWh. V Německu je situace větrných elektráren ještě příznivější, jejich LCOE je pouhých 80 USD/MWh oproti 118 USD/MWh u plynových elektráren a 106 USD/MWh uhelných elektráren.

V Číně je technologie onshore větrných elektráren schopna konkurovat plynovým elektrárnám, LCOE čínských větrných elektráren je 77 USD/MWh, kdežto u plynových je to 113 USD/MWh. Nedostižná ovšem v Číně zůstává z pohledu LCOE výroba energie z uhlí s hodnotou 44 USD/MWh. Solární energie dosahuje v Číně na hodnotu LCOE 109 USD/MWh.

V USA zůstávají jak uhelné, tak plynové zdroje – oboje se shodnými LCOE 65 USD/MWh – levnější než onshore větrné elektrárny, jejichž náklady jsou na úrovni 80 USD/MWh. Náklady na fotovoltaické elektrárny dosahují v USA 107 USD/MWh.

Příčiny zvratu

Fosilní paliva mají na rozdíl od obnovitelných zdrojů předpovídatelnou a stabilní roční míru využití. Průměrná americká elektrárna vyrábí elektřinu 70 % času během roku (6 132 hodin). Toto číslo kvůli uplatňování obnovitelných zdrojů na trhu v poslední době klesá. Je to především proto, že jakmile je větrná nebo solární elektrárna postavena, její marginální náklady na výrobu elektřiny jsou téměř nulové. Na rozdíl od toho uhelné a plynové elektrárny potřebují na každý vyrobený watt další palivo s nenulovou cenou. To vede k situaci, že se na trhu začínají uplatňovat stále ve větší míře obnovitelné zdroje. Elektrárny využívající fosilní paliva se tak nacházejí v bezvýchodné situaci.

Čím více obnovitelných zdrojů bude v soustavě instalováno, tím více bude klesat využití uhelných a plynových elektráren. S  klesající mírou využití budou naopak růst náklady na výrobu elektřiny z fosilních paliv. Čím dražší bude výroba elektřiny z uhlí a plynu, tím více se budou instalovat nové obnovitelné zdroje energie.

Změna ročního faktoru využití elektráren dle zdrojů energie za poslední tři pololetí v USA. Nejvýraznější je změna u u zemního plynu. Zdroj: http://www.bloomberg.com/
Změna ročního faktoru využití elektráren dle zdrojů energie za poslední tři pololetí v USA. Nejvýraznější je změna u u zemního plynu. Zdroj: http://www.bloomberg.com/

Větrná a solární energie se v roce 2014 podílela například na výrobě elektřiny v USA pouze z 5 procent. Produkce energie z větrných a solárních elektráren ovšem roste exponenciálně. Instalovaná kapacita těchto dvou typů zdrojů je podle výzkumu organizace BNEF již dostatečná na to, aby dokázala ovlivňovat situaci na trhu, což vede k omezování výroby v elektrárnách spalujících fosilní palivo.

Jedná se o jasný důkaz toho, že obnovitelné zdroje energie již v současnosti mají nezanedbatelný vliv na celý trh s elektřinou a přestávají být pouze druhořadým nevýznamným zdrojem. Navíc jsou již i nákladově schopny konkurovat konvenčním zdrojům energie.

Současná situace na trhu s elektřinou tak ohrožuje výstavbu nových uhelných nebo plynových zdrojů. Z historického hlediska měly tyto zdroje v čase neměnnou vysokou roční míru využití, což ovšem do budoucna vůbec nemusí být pravda. Teď tak musí každý potenciální investor do uhelné či plynové elektrárny vzít v úvahu fakt, že provoz elektrárny během několika desetiletí její životnosti se vzhledem k současným trendům vůbec nemusí vyplatit.


Zdroj: www.oenergetice.cz

q-icon-scottish-flag-3

Skotsko – království tradiční i obnovitelné energie

Ve Skotsku se nachází druhé největší zásoby ropy v Evropě. Tato země je ale také často zmiňována pro svůj obrovský potenciál v rámci obnovitelných zdrojů energie, a to jak v evropském, tak celosvětovém kontextu.

Skotové mají ambiciózní plán produkovat 100% elektřiny z obnovitelných zdrojů. Počítají přitom i s využití méně tradičních vlnových a příbojových elektráren. Podle průzkumu veřejného mínění navíc 6 Skotů z 10 preferuje stavbu nových větrných elektráren, oproti využití nukleární energie, či břidlicového plynu. 8 z 10 pak podporuje rozvoj hydroenergetiky.

Energetický plán 2020

Cílem skotské energetiky je do roku 2020 produkovat 100% elektrické energie a 11% tepla z obnovitelných zdrojů energie (OZE). Zároveň by měl podíl obnovitelných zdrojů na celkové spotřeby energií dosáhnout alespoň 30%. Jen pro splnění prvního závazku je podle odhadů nutná investice ve výši 30 miliard britských liber.

Větrná energie je v tomto ohledu dominantní, a to jak produkcí (11,741 GWh v 2014), tak celkovým potenciálem (36,5 GW). Podle agentury World Wildlife Fund pokryla produkce větrných elektráren 98 % průměrné spotřeby skotských domácností v roce 2014. V jejich zprávě se uvádí, že v šesti měsících roku 2014 byl objem výroby elektřiny z větru dokonce větší, než celková spotřeba země. Oficiální vládní data nicméně ještě nejsou dostupná.

Skotsko má nyní nainstalováno 85 % z celkového hydroenergetického potenciálu Velké Británie, s kapacitou 1,33 GW. Další významný rozvoj je, i přes přívětivý pohled veřejnosti, vzhledem k environmentálním restrikcím nepravděpodobný. Potenciál nicméně zůstává v budovánípřečerpávacích vodních elektráren, které mohou pomoci vyvažovat produkci intermitentních obnovitelných zdrojů.

Oba uvažované mořské zdroje energie (příbojové a vlnové) jsou ve svých počátcích, momentálně produkující asi jednu desetinu toho, co klasické hydroelektrárny (533 GWh v 2014). Tyto technologie jsou tedy spíše zajímavé svým potenciálem, který je 14 GW u vlnových elektráren (10% z celkového potenciálu EU) a 7,5 GW (25% z EU). Navíc, produkci elektřiny z příbojových elektráren lze relativně snadno předvídat, což může přispět k vyšší stabilitě přenosové soustavy.

Rok 2014 byl pro skotskou energetiku rekordní v rámci snižování emisí oxidu uhličitého. Využívání obnovitelných zdrojů zabránilo vypuštění 12,3 miliónů tun CO2, což je více než ročně emituje veškerá doprava v zemi (všechna auta, autobusy, nákladní vozy a vlaky), podle vládních dat.

Fosilní paliva

Krom enormního potenciálu v rámci OZE, Skotsko dále disponuje rozsáhlými zásobami ropy a zemního plynu. Naopak potenciál těžby uhlí je například oproti ČR marginální (asi 30 miliónů tun ověřených zásob).

Historicky se ropa ve Skotsku těžila ve vnitrozemí, a uvažuje se, že tamní zásoby zemního plynu mohou být nyní extrahovány tzv. hydraulickým frakováním. Kontroverznost této metody, společně s nepříliš přívětivým postojem veřejnosti, nicméně pravděpodobně způsobí, že tyto zdroje zůstanou nevyužity.

Tak jako tak, převážná většina ropných a plynných zásob leží mimo pevninu (offshore). Od 70. let 20. století, bylo z mořského dna okolo Spojeného Království extrahováno okolo 42 miliónů barelů ropy.

Současné odhady navíc ukazují, že okolo 24 miliónů barelů ještě zůstává nevytěženo, což by znamenalo, že tento průmysl zde bude aktivní i po roce 2050.

Prodej skotské ropy a zemního plynu navíc trvale roste. V loňském roce činily tržby z prodeje těchto surovin 11 miliard britských liber na domácím trhu a 11,2 miliard na trhu mezinárodním.

Pohled veřejnosti na energetickou budoucnost země

Podle výzkumu agentury New YouGov z roku 2013, má největší podporu dostavba hydroenergetických zdrojů (80 %), následována větrnými elektrárnami (62 %) i přesto, že dotaz byl směřován ve smyslu výstavby blízko obytným územím.

Tři ze čtyř dotázaných by preferovali nízko emisní zdroje elektřiny, přičemž největší podporu mají hydroelektrárny (27 %), následované větrnými (18 %), solárními (15 %) a jadernými elektrárnami (13 %).

Až neočekávaně vysoký je odpor k výrobě elektrické energie z fosilních paliv, kde pouze 3 % lidí souhlasí s využitím uhlí a zemního plynu a pouze jeden za sta dotázaných podporuje rozvoj těžby pomocí frakování.

Za zmínku stojí i přesvědčení Skotů, že pokračující výstavba větrných elektráren nebude mít vliv na zdejší turistiku (turisté ve Skotsku ročně utratí okolo 4 miliard liber). Jen 26 % respondentů se domnívá, že rozvoj onshore větrné energetiky povede ke snížení turistického ruchu v dané oblasti.

Obnovitelné zdroje v číslech

installed-capacity.jpg__750x400_q85_crop_subsampling-2_upscale
Celková kapacita elektrické produkce z obnovitelných zdrojů k prvnímu kvartálu 2015. Zdroj: Scottish Renewables

Větrná energie nicméně ve Skotsku zažívá opravdový boom. K dubnu 2015 byla schválena výstavba onshore a offshore větrných elektráren s celkovým instalovaným výkonem 7,6 GW, přičemž dalších 4,3 GW je ve fázi plánování.

pre-operational-capacity.jpg__750x400_q85_subsampling-2
Dodatečné kapacity obnovitelných zdrojů energie před uvedením do provozu. Zdroj: Scottish Renewables

Celkově za rok 2014 OZE vyprodukovaly 19,067 GWh elektřiny, což je ekvivalent 49,8 % spotřeby v roce letošním. Podíl alternativních zdrojů na celkové produkci elektrické energie je ovšem o něco nižší a v roce 2013 činil zhruba 32 %.

V rámci investic do OZE je zajímavostí obrovský nárůst přílivu kapitálu do výstavby fotovoltaických elektráren. Jejich celkový instalovaný výkon je asi 174 MW, tedy zlomek toho, co u ostatních obnovitelných zdrojů (pro srovnání ČR disponuje 2124 MW). Za rok 2014 měly vyšší příliv kapitálu pouze onshore větrné zdroje a biomasa.

Investice do obnovitelných zdrojů energie v roce 2014.  Zdroj: Scottish Renewables
Investice do obnovitelných zdrojů energie v roce 2014. Zdroj: Scottish Renewables

Biomasa také zastává největší roli v rámci produkce tepla z OZE, přičemž obnovitelné zdroje v roce 2014 dodaly 2,904 GWh tepla, což reprezentuje asi 3 % z celkové produkce.

Stihnou to Skotové do roku 2020?

Mohou své ambiciózní cíle Skotové stihnout naplnit již za necelých šest let, nebo je to jen zbožné přání?

V rámci produkce elektrické energie z OZE, je v roce 2015 průběžným cílem 50 % podíl na celkové spotřebě. To se Skotsku tedy podařilo již o rok dříve s výše zmíněnými 49.8 %.

Co se týče výroby tepla, Skotsko zatím za svými cíli pokulhává. Požadovaných 5 % v roce 2014 (dosaženo bylo 3.1 %) se nepodařilo naplnit ani zdaleka, a 7% cíl pro rok 2016 se tak nyní jeví jako velice vzdálený.

Negativní ohlasy vzbudilo rozhodnutí centrální vlády Velké Británie zastavit podporu větrným zdrojům energie. Skotští representanti napříč politickým spektrem se obávají, že zastavení přílivu státních peněz může mít negativní vliv na schopnost developerů zajistit dostatek kapitálu pro budování nových projektů.

Ekonomik Tony Mackay, zabývající se energetikou, naproti tomu počítá, že pokud Skotsko vybuduje všechny schválené a plánované projekty k tomuto roku, země dokonce svůj plán překročí (v rámci výroby elektřiny). Na těchto základech tak mluvčí konzervativní skotské strany Murdo Fraser uklidňuje, že energetické cíle země ohroženy nejsou.

„Vláda Velké Británie udělala správné rozhodnutí k ochraně spotřebitelů a měla by za to být oceněna. Obnovitelné zdroje energie mají před sebou stále světlou budoucnost.“ dodává Fraser.

Důležitým krokem při tzv. dekarbonizaci ekonomiky hraje také snížení uhlíkových emisí v dopravě. Se zajímavým konceptem přišel tým okolo profesora Tangneye z Edinburgh Napier Universityvýroba bio butanolu z odpadu vzniklého při výrobě whisky.

V současné době se  přidává do palivové směsi převážně bio etanol. Jeho využití je ale sporné, jak kvůli nízké účinnosti, tak i z důvodu náročnosti na zemědělskou plochu (v EU např. také kvůli dotacím na pěstování energetických plodin).

Naproti tomu bio butanol má výhřevnost téměř srovnatelnou s klasickým benzínem. Navíc může být produkován z odpadu, nebude tedy náročný na suroviny a půdu.

Tangney navíc dodává, že tento způsob produkce by mohl být replikován napříč alkoholovým průmyslem, ale i ostatními výrobními provozy, kde biologický odpad vzniká.


Zdroj: www.oenergetice.cz

OZE

IEA: Do 2020 vzroste instalovaný výkon OZE o 700 GW

Mezinárodní energetická agentura (IEA) vydala report s názvem Renewable Energy Medium-Term Market Report 2015, ve kterém analyzuje a předpovídá vývoj obnovitelných zdrojů v následujících pěti letech. Podle IEA dojde do roku 2020 ke globálnímu nárůstu instalovaného výkonu obnovitelných zdrojů o 700 GW.

IEA předpokládá, že největší nárůst instalovaného výkonu ze všech zdrojů zaznamenají v příštích pěti letech právě zdroje obnovitelné. Hlavním důvodem jsou jejich klesající ceny a agresivní expanze v rozvojových zemích, které se budou snažit pokrýt svou rostoucí spotřebu elektrické energie.

„Obnovitelné zdroje mohou hrát zásadní roli při podpoře růstu ekonomiky a zajištění energie v subsaharské Africe, kde by mohly pokrýt až dvě třetiny požadované energie v následujících pěti letech.“

Fatih Birol, výkonný ředitel IEA

Obrovský nárůst obnovitelných zdrojů se předpokládá i v Číně a Indii. Naopak IEA očekává mírné poklesy v některých oblastech jako je Evropa nebo Japonsko. Největší nárůst instalovaného výkonu zaznamenaly solární elektrárny v Evropě v roce 2011, kdy bylo instalováno 22 GW. Od té doby toto číslo každoročně klesá až na loňských 6,3 GW.

Podle Birola jsou obnovitelné zdroje připraveny, aby se chopily zásadního postavení v globálním růstu výroby elektrické energie. Zároveň však zdůrazňuje, že důležitou roli hraje ve vývoji i politika.

„Vládní představitelé musí odstranit otázníky nad obnovitelnými zdroji, pokud mají tyto technologie dosáhnout hranic svého potenciálu a dostat náš energetický systém na bezpečnější a udržitelnější cestu.“

Fatih Birol, výkonný ředitel IEA

Do obnovitelných zdrojů se v loňském roce investovaly stovky miliard dolarů

IEA je přesvědčena, že pokles cen a rozvojové země se postarají o nárůst 700 GW instalovaného výkonu obnovitelných zdrojů do roku 2020.

Jen v loňském roce bylo do obnovitelných zdrojů investováno 301 miliard dolarů, počítáme-li také investice do velkých vodní elektráren. V rozvojových zemích se investice do OZE zvýšily o 36 procent oproti roku 2013. Z celkové hodnoty 131,3 miliard dolarů, které do OZE investovaly rozvíjející se země, patří Číně rovných 63 procent.


Zdroj: www.oenergetice.cz

kotlikovedotace-1024x768

3 mld. Kč z první výzvy čekají na vyhodnocení

S koncem září skončil příjem žádostí krajů o podporu z fondů EU na výměnu kotlů v rodinných domech. Celkem se kraje hlásí o 3 miliardy Kč. Žádosti budou vyhodnoceny do konce měsíce.

V rámci první výzvy kotlíkových dotací byly od 14. srpna do 30. září přijímány žádosti krajů. 13 krajů si žádá celkem 2,975 miliardy Kč, chybí pouze žádost hlavního města Prahy, která nebyla doručena kvůli technickým problémům. Praha tak dodatečně zažádá v nejbližších dnech. Získané prostředky kraje následně rozdělí mezi své obyvatele.

Koltíkové dotace jsou programem Ministerstva životního prostředí, dle jehož slov se jedná revoluční způsob podpory, především proto, že finance z fondů EU půjdou přímo fyzickým osobám. Primárním smyslem dotací je zlepšení kvality ovzduší a pomoc domácnostem s nahrazením neekologických kotlů především 1. a 2. emisní třídy, které nebude od roku 2022 podle platného zákona o ochraně ovzduší možné provozovat.

„V ČR se lokální topeniště na celkovém znečištění ovzduší polétavým prachem podílejí celými 38 % a my jsme vyjednali s EK revoluční program, který ke zlepšení našeho ovzduší bezpochyby přispěje. Naším cílem je vyměnit 80 až 100 tisíc kotlů v celé ČR do roku 2020, jejichž výměna, věřím, bude mít zásadní vliv na kvalitu ovzduší po celé ČR, samozřejmě zvláště pak v těch nejznečištěnějších oblastech,“
říká ministr životního prostředí Richard Brabec.

Na výměnu neekologických kotlů na pevná paliva za nízkoemisní plynové kotle, kotle na biomasu, uhlí nebo jejich kombinaci či za tepelná čerpadla budou moci domácnosti získat až 85 % z maximální částky 150 tisíc Kč.

Požadavkem Evropské komise na získání dotace pro domy nesplňující minimální energetickou třídu „C“ je provedení tzv. mikroenergetických opatření. Ta mají zabránit neefektivnímu využití tepla jeho únikem. Z maximálních nákladů 150 000 Kč na ně může být čerpáno až 20 000 Kč.

Celkem je do roku 2020 na kotlíkové dotace z Operačního programu Životní prostředí připraveno 9 miliard Kč.

Zdroj: www.oenergetice.cz

solar-energy-panels-720

Solární energie – řešení pro Afriku

Britský ministr pro mezinárodní rozvoj Grant Shapps tvrdí, že levné solární panely mohou zapříčinit solární revoluci v Africe. Potvrzuje se odhodlání Velké Británie pomoci rozvoji solárního trhu. Solární energie má být klíčem k otevření potenciálu afrického kontinentu.

Grant Shapps sdělil delegaci afrických vůdců na schůzi OSN, že přeměna energetiky subsaharské Afriky bude na každém kroku podporována Velkou Británií. Solární energie má být klíčem k potenciálu celého kontinentu.

Dle Shappse se na mnoha místech afrického kontinentu hledá spolehlivá a finančně dostupná elektrické energie. S poklesem ceny a zvyšováním účinnosti solárních panelů chce VB zajistit, že domácí solární elektrárny budou hrát rozhodující roli v jejich celosvětovém programu.

„Vlády, investoři a pomocné organizace mají možnost pokořit regulatorní překážky, přitáhnout nové finance a zažehnout solární revoluci po celé Africe. Británie bude hrát vůdčí roli v uskutečnění tohoto plánu. Toto není pouze správná věc, ale je to také v národním zájmu Velké Británie, abychom vytvořili více prosperující a bezpečnější svět pro nás všechny,“ řekl Shapps.

Ministr dále dodal, že nedostatek čisté a spolehlivé elektřiny zpomalil sociální a ekonomický růst na mnoha místech Afriky. Rychle se rozvíjející africký solární trh láká většinu předních britských společností z oboru a jedná se tak i o dobrou ekonomickou příležitost.

Summit v New Yorku

Setkání OSN v rámci programu udržitelného rozvoje se konalo v New Yorku. Na setkání se přijala nová iniciativa s globálními cíly, které mají vytvořit strategii na zajištění světové dostupnosti energie do roku 2030.

Ministrovo poselství ho bude doprovázet na prvním setkání G20 na téma energetické dostupnosti v subsaharské Africe, které začíná prvního října v Istanbulu.

Prohlášení, které podporuje solární energii, se může zdát v rozporu s domácí politikou. Konzervativní vláda nedávno oznámila plán, který obsahuje razantní škrty na dotační plány, zejména FIT a ROC (Renewable Obligation Certificate). Ty byly motorem pro domácí solární průmysl.

Zdroj: www.oenergetice.cz

Úvodná foto: http://spectrum.mit.edu

20140627042503652

Princíp, historie a současnost pyrolýzy

V dnešní době je stále aktuálnější otázka, jak se vypořádat s obrovským množstvím odpadu, jehož produkce se stala jedním ze symbolů  moderní společnosti. Podle údajů Eurostatu (statistický úřad EU) země EU 28 vyprodukovaly v roce 2012 přes  2,5 miliardy tun odpadu.

Jakmile již odpad jednou vznikne jsou prakticky k dispozici tři způsoby, jak jej zpracovat. Odpad můžeme recyklovat, uložit na skládku nebo energeticky využít. Jedním ze způsobů energetického využití je pyrolýza odpadů.

Na jakém principu pyrolýza funguje, jaká je historie a současné využití této technologie? To vše je popsáno v následujícím článku.

Původ slova pyrolýza je z řeckého pyr (pyros) oheň a lýsis uvolňovat Pyrolýzou se rozumí postup, při kterém je materiál (např. odpad) tepelně zpracován s vyloučením přístupu kyslíku, vzduchu či jiných zplyňovacích látek.

Jinými slovy, pyrolýza je termický rozklad látek bez bez přístupu kyslíku tedy v atmosféře, ve které nedochází ke spalování.

V technické praxi se pyrolýza dělí dle dosahovaných teplot do tří skupin:

  1. nízkoteplotní – při teplotách do 500 °C
  2. středněteplotní – v rozmezí 500 – 800 °C
  3. vysokotepltoní pyrolýza – při teplotách nad 800 °C

Při dosažení požadované rozkladové teploty, klesá stabilita vysokomolekulárních látek, které se začnou štěpit a dojde k uvolňování nízkomolekulárních látek.

Během pyrolýzního procesu vznikají především čtyři hlavní produkty:

  1. tuhý zbytek
  2. pyrolýzní plyn
  3. organický kapalný produkt – pyrolýzní olej
  4. pyrolýzní voda – vzniklá z vlhkosti obsažené v odpadu

Jak pyrolýzní olej, tak pyrolýzní plyn je možné využívat jako palivo a oba tyto produkt je také možnérafinací zušlechťovat.

Pyrolýza se dále dělí na rychlou (nebo bleskovou) a pomalou. Rychlá nebo blesková pyrolýza je používána pro maximální produkci plynné a kapalné fáze, poskytující především tepelný užitek. Při rychlé pyrolýze je dosahováno teplot 450 – 900 °C a tlaku 0,1 MPa.

Pomalé pyrolýzy jsou známé jako karbonizace. Při pomalé pyrolýze je dosahováno teplot 400 – 600 °C a tlaků 0,001 – 0,1 MPa, této technologie se využívá především k produkci dřevěného uhlí. Dřevěné uhlí dnes nalézá využití k výrobě aktivního uhlí (aktivace vodní parou) a k výrobě peletovaného paliva. Používá se i ke grilování potravin a ohřevu kovových částí před jejich zpracováním v kovárnách.

Historie využití pyrolýzy

Průmyslově je pyrolýza využívána již od 19. století k výrobě olejů a parafinů. Zásadního rozvoje se tato technologie dočkala v první polovině 20. století. Německo během 2. světové války vyrábělo pomocí pyrolýzy pohonné hmoty z uhlí. Závod na výrobu pohonných hmot se nacházel i u nás v Záluží u Litvínova, kde bylo tímto způsobem zpracováváno hnědé uhlí.

Proces zpracování uhlí byl dvoustupňový. V prvním stupni se uhlí sušilo a předehřívalo proudem spalin na teplotu cca 200 °C v sušících komorách se sesuvným pevným ložem. Takto upravené uhlí postupovalo následně do druhého stupně, kde se zahřívalo přímým kontaktem s horkým karbonizačním plynem na teplotu až asi 600 °C. Odváděné těkavé produkty se ochlazovaly a byl z nich oddělen těžký a lehký dehet a pyrolýzní olej.

Počátkem 60. let minulého století se začala prosazovat k výrobě paliva ropa a její rafinace. Pyrolýza tak byla na několik desetiletí upozaděna. V posledních dvou dekádách zažívá tato technologie částečnou renesanci, dochází totiž k celosvětovým snahám o snižování využívání fosilních paliv k získávání energie. Jednou z alternativ k fosilním palivům je pyrolýzní zpracování odpadů abiomasy, tedy energetické využití těchto surovin.

Technologie pyrolýzy ve světě

Pyrolýzní technologie jsou používány na mnoha místech po celém světě . Jednou z příkladů praktické aplikace pyrolýzní technologie je projekt společnosti BTG (Biomass Technology Group).

Technologie BTG je založena na principu rychlé pyrolýzy, jejím účelem je získání maximálního množství bio-oleje z biomasy. Zhruba 60 – 75 % ze vstupních surovin je přeměněno na bio-olej.

Základem procesu výroby bio-oleje  pomocí této technologie je kuželový reaktor, vyvinutý Univerzitou v Twente.  Pro zahřívání biomasy v reaktoru je využíváno horkého písku jako teplosměnného média.

rtd-technologies-fast-pyrolysis-2

Pyrolytickou technologií společnosti BTG lze zpracovat různé druhy biomasy jako například dřevo, slámu, energetické plodiny, drůbeží trus apod.

Dvě pilotní jednotky tohoto typu jsou v provozu v Holandsku. Menší jednotka zpracovává 2-3 kg biomasy za hodinu a používá se na testování různých druhů vstupů. Druhá větší jednotka, která je v provozu dokáže zpracovat až 200 kg biomasy za hodinu.

Společnost WPP Energy vyvinula technologii umožňující pyrolyticky zpracovávat až 90 tun komunálního odpadu denně s předpokládanou výhřevností zpracovávaného odpadu 8,4 MJ/kg a vlhkostí 40 %.

Další technologií je technologie S-B-V (Schwel-Brenn-Verfahren), jejíž realizace byla provedena na testovací jednotce v Ulm-Weiblingenu na základě patentu společnosti Siemens – KWU už v roce 1988.

Za dalších deset let byla uvedena do provozu jednotka v německém Fürthu. V rotačních pyrolýzních pecích je zpracováván rozdrcený směsný odpad spolu s čistírenským kalem, tato směs je zahřívána na 450 °C. Zařízení má plánovanou kapacitu 100 000 tun odpadu ročně a dokáže z jedné tuny odpadu vyrobit 1, 05 MWh energie.

Pyrolýzní technologie v ČR

Spolupráce Vysoké školy báňské, společnosti Arrowline a členů klastru Envicrack stála za vývojem pyrolýzní jednotky Pyromatic, která byla uvedena do provozu v květnu roku 2009. Jednotka Pyromatic dokáže zpracovávat 50 – 200 kg/hod odpadního materiálu. Pyromatic dokáže pomocí pyrolýzního zpracování energeticky zhodnotit pneumatiky, plasty, biomasu, směsný odpad i další odpad a tím tak snižovat množství odpadu ukládaného na skládku.

 

Zdroj: www.oenergetice.cz

Úvodná foto: http://waste-pyrolysis-plant.com