Kolik kilogramů skleníkových plynů odstraním výrobou kilogramu biouhlu?

Kolik kilogramů CO₂ odčepám z atmosféry, když si vyrobím jeden kilogram biouhlu?

Biouhlem se nazývá biomasa zuhelnatělá za účelem aplikace do půd. Od možná stále ještě známějšího dřevěného uhlí se biouhel liší tím, že je drobnozrnný (neobsahuje větší kusy) a že výsledný  produkt se nepoužívá jako palivo. Pokud jde o živiny, je složení biouhlu (až na snížený obsah dusíku) téměř stejné jako vstupní biomasa. Největší část tvoří čistý uhlík, který je v biouhlu ve velmi stabilní formě a téměř nepodléhá dalšímu rozkladu. Živiny, které se na uhlík navážou, se z něj uvolňují pomalu a nevyplavují se. Samotný uhlík tudíž v této formě setrvává v půdě v řádu staletí a tisíciletí. (zdroj náš text Biouhel).

Na začátku výpočtu předpokládáme, že uhlík z biomasy, který by normálně spálil (přeměnil na oxid uhličitý, neboli CO₂)nebo jinak přeměnil, zůstane v podobně biouhlu zachován a nebude podléhat rozkladu.

Samotný výpočet, kolik kilogramem biouhlu „odčerpám“ CO₂ z atmosféry, je celkem jednoduchý. Vychází z atomových hmotností prvků (uhlíku a kyslíku) v CO₂, tedy vezme hmotnost obsaženého C a vynásobí číslem 44/12 (molekulová hmotnost CO₂ / molekulová hmotnost C).  Číslo 44 je molekulová hmotnost CO₂, jelikož  1×C + 2×O, tedy 12+2×16=44. Výpočet je stejný, jako když jsme počítali množství CO₂ „uloženého“ ve stromech.

Laboratorní analýzy dřevních biouhlů (například Cirkus Normale) ukazují asi 80% podíl uhlíku ve vyrobeném biouhlu, což dá konečnou hodnotu 0,8×(44/12)=2,93. Hypoteticky by tedy jeden kilogram biouhlu odčerpal necelé 3 kg oxidu uhličitého.

Reálně se biouhel ovšem vyrábí v nějakém zařízení a jeho výroba a provoz má také nějaké další uhlíkové „ztráty“. Ty se budou lišit hlavně podle způsobu výroby, například zda se jedná o velké průmyslové zařízení nebo jednoduchou zahrádkářskou pec. Tyto výrobní ztráty proti našemu jednoduchému teoretickému výpočtu se pohybují mezi 7 a 30 %.

Lze tedy říci, že 1 kg biouhlu uloží 2,0 - 2,7 kg CO2. V tom není samozřejmě započtena další možná uhlíková stopa, která toto číslo může snížit: doprava biouhlíře na místo, jeho strava, opotřebení oděvu a pomůcek při výrobě, doprava biouhlu do místa uložení, náklady na zapravení do půdy atd. 

V čísle, které nám zatím vyšlo, nejsou také započteny úbytky biouhlu v čase po zapravení do půdy. Pokud bychom to započítali, tak to začne být složité. Když to maximálně zjednodušíme, tak se dá říct, že během prvních dvaceti let se “odpaří” nebo mineralizuje zhruba 20 % uhlíku z biouhlu. Naštěstí úbytek v čase podstatně klesá. Úbytek závisí na spoustě faktorů, nejvíc na průměrné teplotě (čím vyšší teplota okolí, tím rychlejší mineralizace) a na způsobu výroby (čím vyšší pyrolýzní teplota, tím pomalejší rozklad). Ta závislost množství biouhlu na čase se blíží logaritmické funkci. Průměrná hodnota střední doby zdržení (MRT) biouhlu při rozumné extrapolační metodě je 1614 let. To znamená že 1614 letech v půdě zůstane v průměru 1/e původního objemu uhlu, kde e je Eulerovo číslo cca 2,72, tedy přibližně po tisíc šesti set letech zůstane v půdě kolem 40 % původního objemu biouhlu. Jde samozřejmě o teoretický výpočtový model. Nám může stačit vědomí, že stabilita biouhlu v půdě je stovky až tisíce let.

Abychom to ještě trochu zkomplikovali, dodejme, že ne všechen uhlík uvolněný z biouhlu v půdě, je přeměněn na CO2. Celkem hodně ho zůstává jako součást stabilního půdního uhlíkatého komplexu, jen část je ho opravdu prodýchána na CO2. Někteří vědci navíc počítají se zvýšenou biologickou aktivitou v půdě, která může vzrůst o 10 nebo i více % a znamená další ukládání uhlíku.

Pokud zůstaneme v horizontu desetiletí a vyrábíme biouhel z lokálního dřeva a lokálně ho zapracujeme do půdy, pak lze kvalifikovaně odhadnout, že s každým kilem biouhlu „odčerpáme“ a uložíme 2,5 kg oxidu uhličitého. Tedy pokud postupně vyrobíme např. tunu biouhlu, bude to již 2500 kg CO2.

Jsou pro Vás informace užitečné? Přispějte na jejich další zkvalitňování.

 nebo

 Kč

Kategorie dotazů