{mosimage}Rostlinný olej jako palivo má i v blízké budoucnosti naprostou převahu nad vodíkem (palivovými články). Rostlinný olej je energie slunce uložená v nejvyšší hustotě, je to v podstatě geniální hříčka přírody, spouštěcí zařízení pro semeno i při nejnevhodnějších okolních podmínkách, optimalizovaná evolucí během miliardy let. Technologie využití rostlinného oleje je 15x energeticky efektivnější než technologie vodíku. Proč? Pouze pokud by se člověk cítil dobře při -253 stupních Celsia, byl by vodík ideálním zdrojem energie. K výrobě potraviny neexistuje konkurence.
Rostlinný olej jako zásobník energie
Při našich současných rámcových podmínkách lze pohlížet na dosud spíše vedlejší produkt zemědělství naprosto novým pohledem: Rostlinný olej je budoucí zlato zemědělců, neboť získá na významu nejen jako potravina a surovina pro průmysl, nýbrž ve stále větší míře jako nosič energie a palivo. Rostlinný olej je biochemicky uložená sluneční energie nejvyšší hustoty. Od začátku darovala příroda každému semínku porci rostlinného oleje: Je to geniální spouštěcí zařízení k tomu, aby zárodek dokázal při nejrozličnějších okolních podmínkách a naprosto nezávisle na světle a živinách dostat šanci k tvorbě kořenů a výhonků. Dokonce i ve srovnání s pevnou biomasou (dřevo, sláma) a bioplyn 1) představuje rostlinný olej nejhustší formu energie uloženou pomocí fotosyntézy. Rostlinný olej se svou energetickou hustotou umisťuje 9,2 kwh/l přesně mezi Benzín (8,6 kwh/l) a naftu (9,8 kwh/l). Na rozdíl však od benzínu a naftě je rostlinný olej obnovitelný, zcela CO2-neutrální a bez síry, těžkých kovů a radioaktivity. Skládá se pouze z uhlíku (C), vodíku (H) a trocha kyslíku (O) v míře cca. C60H120O6.
Současné využití benzínu a nafty představuje loupežnou těžbu vyčerpatelných zdrojů ropy a neprobíhá v koloběhu. Naopak rostlinný olej umožňuje jak regionální tak globální přirozený koloběh. Toto platí především pro otázku CO2.
Srovnání vodíku a rostlinného oleje
Již během desetiletí rozšiřují media představu, že vodík je ideální palivo budoucnosti a palivové články všude využitelnou technologii, kterou lze z vodíku vyrábět teplo a elektřinu čistým způsobem. Velmi málo je však slyšet o tom, odkud máme vzít tolik vodíku. Snad ne z fosilního zemního plynu? V takovém případě jsme z hlediska životního prostředí skoro nic nezískali. Snad nejméně špatné řešení by bylo získávat vodík elektrolyticky z vody pomoci elektřiny získané ze solární energie.
Mezi vědci se stále více rozšiřuje skepse k skutečné schopnosti využití vodíkové technologie. Hlavní důvody pro to jsou: Fyzikální vlastnosti vodíku jsou na naší planetě při normálním atmosférickém tlaku a teplotě nejnevhodnější jak si lze jen představit. Jako nejmenší prvek je vodík sice lehký avšak extrémně prchlivý: Dokonce difunduje (uniká) i skrz ocelové stěny tlakové nádoby! V plynové formě má v poměru ke svému objemu pouze zanedbatelnou hustotu energie. Avšak dokonce ve zkapalněné a stlačené formě při – 253oC , dosahuje jeho energetická hustota pouze 2,3 kwh/L což je pouze ¼ vůči energetické hustotě rostlinného oleje (9,2 kwh/l) při 20oC ! Navíc k výrobě a zkapalnění 1 litru vodíku je v současné době zapotřebí 3x více dodané energie než k výrobě 1 litru rostlinného oleje. Ve svém souhrnu to znamená, že využití rostlinného oleje jako paliva je z energetického pohledu dvanáct brát výhodnější než využití vodíku.
V tabulce 1 je vidět srovnání technologie, která se považuje za optimální – solární-vodíkové-technologie podle 10 parametrů. Výsledek: Pouze při spalování obou nosičů energie je na tom vodík o něco lépe. V případě nedokonalého spalování rostlinného oleje totiž vznikají CH-radikály a Polycyklické aromáty (jako když v kuchyni na pánvičce připálíte olej). Všech ostatních 9 aspektů svědčí zcela jednoznačně ve prospěch technologie s využitím rostlinného oleje.
Závěr
V celkové energetické bilanci (včetně skladovací-, dopravní-a plnící) vítězí technologie využití rostlinného oleje vůči vodíkové technologii ze slunce v poměru 1 : 15, což znamená, že ve skutečnosti je rostlinný olej 15 krát efektivnější palivo než vodík.
Parametry | Vodík | Rostlinný olej |
Těžba/získávání (energetický vstup vztažení na obsah energie v získaném palivu) | Elektrolýza 150% Zkapalnění 30% |
Pěstování 12% Lisování 3% |
Skladování a doprava | Plyn (tlakové nádoby - difundace) tekutý v ocelových popř. umělohmotných. Kapalina (silně ochlazená). Metalhydrid (=3 kg/kWh) |
Bez spotřeby energie a ztrát (<0,1 kg/kwh) |
Hustota energie | 2,3 kWh/litr (tekutý) | 9,2 kWh/litr |
Náklady | 3 €/litr | 0,50 €/litr |
Doprava | H2 - ztráty + riziko | Bez problému jednoduchá |
Technologie | Palivové články, komplexní, drahá | Naftový motor (motor na rostlinný olej), kogenerační jednotka. Jednoduchá, ověřená, levná a již používaná |
Sociální vliv | Vysoce průmyslová centrální (závislá) | Zemědělská necentrální (nezávislá) |
Dosud nevyužitý pěstitelský potenciál rostlinného oleje
Přes obrovskou mnohotvárnost rostlin se moderní lidská společnost při stravování omezuje na velmi omezený výběr rostlin: Pěstují se pouze 120 z celkem 30.000 jedlých rostlin. Z toho sotva 9 druhů je využito právě pro 75% lidské výživy.
Obdobné platí i pro využití olejnatých rostlin: Například v Německu je pěstována pouze řepka (>80%) a vedle olejnatých slunečnic a lnu v množství stojícím za zmínku. Přitom by v Německu bylo možné pěstovat více než 15 druhů olejnatých rostlin, v celé Evropě okolo 50 druhů, celosvětově více než 2000 druhů. Dosud nebyly podnikány skoro žádné pěstitelské snahy, které by byly zaměřeny na využití rostlinného oleje jako nosiče energie. V podstatě lze říci, že kvalitativní potenciál je zcela nevyužit.
Obdobné platí i pro využití olejnatých rostlin: Například v Německu je pěstována pouze řepka (>80%) a vedle olejnatých slunečnic a lnu v množství stojícím za zmínku. Přitom by v Německu bylo možné pěstovat více než 15 druhů olejnatých rostlin, v celé Evropě okolo 50 druhů, celosvětově více než 2000 druhů. Dosud nebyly podnikány skoro žádné pěstitelské snahy, které by byly zaměřeny na využití rostlinného oleje jako nosiče energie. V podstatě lze říci, že kvalitativní potenciál je zcela nevyužit.
SRN: Zemědělství by dokázalo pokrýt 45% potřeby nafty z vlastní výroby
Za předpokladu že by se získával rostlinný olej pouze již celkem rozšířené řepky typu 00, která přináší výnos zrna ca. 4 tuny na hektar s obsahem oleje ca. 40%, lze počítat s teoretickým výnosem ca. 1,6 t/ha. Při studeném listování bez extrakce činí výtěžnost cca. 85%, lze proto získat 1,36 t/ha oleje. Jelikož se smí řepka pěstovat pouze každé 4roky na stejné ploše znamenalo by to, že pro řepku smí být využit pouze každý 4. hektar. Z celkem 12 mil. ha zemědělské půdy (polní hospodářství) v Německu by se dalo bez problému ba 3 mil. hektarů pěstovat řepku, která by znamenala 4 mil. tun rostlinného oleje (1,36 t/ha x 3 mil.. Ha) každý rok.
Celosvětový potenciál
Z celosvětového pohledu je potenciál rostlinných olejů dokonce i pro současnou potřebu ropy dostatečný. Připustíme-li silně zjednodušený výpočet s pěstováním pouze jedné exemplární rostlinný (z celkem asi 2000 druhů) – palmy olejové v tropech – vypadalo by to následovně.
1. výnosnost olejových palem: 10.000 litrů na hektar a rok = 1 mil. litrů na km2 a rok
2. celosvětový potřeba nafty 1996 (dle SHELLu) cca. 3.600 miliard litrů
3. plocha Afriky: 30 mil. km2
4. plocha všech kontinentů: 136 mil km2
5. potřebná plocha k pěstování palmy olejnaté: 3,6 x 1012 litrů: 1 x 106 litrů/ km2 = 3,6 x 106 km2 = 3,6 mil. km2
2. celosvětový potřeba nafty 1996 (dle SHELLu) cca. 3.600 miliard litrů
3. plocha Afriky: 30 mil. km2
4. plocha všech kontinentů: 136 mil km2
5. potřebná plocha k pěstování palmy olejnaté: 3,6 x 1012 litrů: 1 x 106 litrů/ km2 = 3,6 x 106 km2 = 3,6 mil. km2
Pokud bychom to vztáhli pouze na Afriku znamenalo by to 12 % plochy, celosvětově pak 2,6 %.
Samozřejmě nelze vážně požadovat, aby se byla 1/8 plochy Afriky zabrána olejovými palmami již z ekologických a klimatických důvodů. Ovšem každá země na naší planetě může bez problému pěstovat takové olejnaté rostliny na ca. 15% své plochy, kterým se daří ve formě „plevele" (např. Ricinus v tropech, Purgiernuß v sahelské zóně a lžičkový olej ve střední Evropě). V každém případě je potenciál rostlinných olejů o mnoho vyšší než by se zdálo na první pohled. Navíc díky ostatním obnovitelným zdrojům v solárním energetickém mixu a dosud skoro nevyužitým technologiím úspor získáme k dispozici rozsáhlou paletu realizovatelných možností.
Konkurence k pěstování potravin?
Řepkové pole není na první pohled vhodné pro další pěstování potravin. Řepka se však výborně hodí jako přípravná plodina a zvyšuje jak obsah humusu v půdě tak výnosy ze sklizně následného osevu obilí bez dodatečného hnojení. Při pěstování řepky vzniká vedle ca. 1000 kg/ha oleje navíc cca. 2000 kg/ha „řepkových koblížků“, což je vynikající bílkoviny obsahující jadrné krmivo pro hovězí dobytek a chov prasat (pozn. Dají se tím krmit i akvarijní rybičky i drůbež a další). Řepkové koblížky lze zpracovat dokonce na potravinu pro lidi.
V případě, že budou v budoucnosti nahrazeny současné monokultury smíšenými kulturami, tak nebude existovat konkurence mezi využitím ploch. Například v směsném se pěstuje například obilí se lnem na jednom poli. Výnos lnu ani obilí tím není nijak snížen. Dodatečně se takto dají sklidit 100 litrů lněného oleje a 250 kg vylisovaného lněného koláče z každého hektaru. Sklizeň lze od sebe oddělit zcela bez problému z důvodu rozdílných velikostí semen pomocí sít.
Na závěr lze shrnout:
Pěstování olejnatých rostlin potravin nebude mít žádný nebo pouze nepatrný vliv na výrobu potravin. Pěstování olejnatých rostlin se v budoucnu stane integrální součástí polykultury, nebude žádnou konkurencí nýbrž podporou rozumného pěstování potravin.
Výhody pro stát?
Kromě obrovského příspěvku ke zlepšení životního prostředí, lokální podpory zemědělské výroby v regionech.
Státy evropské unie jako například Německo dostávají z EU za využívání biopaliv dotace. Proto jsou v Německu celním úřadem evidovány prodeje rostlinného oleje pro palivové účely. Čím více rostlinného oleje bude oficielně spotřebováno jako palivo, tím více dotací stát z EU obdrží. Je otázkou, zda v ČR bude podporován raději monopolistický lobbyismus na kterém tratí všichni a to především spotřebitel a životní prostředí jako dosud a nebo se naše vláda a ministerstva budou inspirovat německým modelem a budou používání rostlinného oleje jako paliva nejen tolerovat nýbrž i podporovat například formou sníženého DPH apod.
Státy evropské unie jako například Německo dostávají z EU za využívání biopaliv dotace. Proto jsou v Německu celním úřadem evidovány prodeje rostlinného oleje pro palivové účely. Čím více rostlinného oleje bude oficielně spotřebováno jako palivo, tím více dotací stát z EU obdrží. Je otázkou, zda v ČR bude podporován raději monopolistický lobbyismus na kterém tratí všichni a to především spotřebitel a životní prostředí jako dosud a nebo se naše vláda a ministerstva budou inspirovat německým modelem a budou používání rostlinného oleje jako paliva nejen tolerovat nýbrž i podporovat například formou sníženého DPH apod.
Použité zdroje:
Prof. Dr. E. Schrimpff
FH Weihenstephan
D-85350 Freising
Prof. Dr. E. Schrimpff
FH Weihenstephan
D-85350 Freising