{"id":7905,"date":"2021-05-13T18:11:04","date_gmt":"2021-05-13T16:11:04","guid":{"rendered":"http:\/\/naukowy.blog.polityka.pl\/?p=7905"},"modified":"2021-10-22T11:44:32","modified_gmt":"2021-10-22T09:44:32","slug":"energetyczny-slomiany-ogien","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/2021\/05\/13\/energetyczny-slomiany-ogien\/","title":{"rendered":"Energetyczny s\u0142omiany ogie\u0144"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Nieco upraszczaj\u0105c spraw\u0119, mo\u017cna przyj\u0105\u0107, \u017ce im wi\u0119kszy udzia\u0142 w\u0119gla w paliwie, tym wi\u0119cej ciep\u0142a si\u0119 wydzieli przy jego spalaniu. Diament\u00f3w, grafenu\/fuleren\u00f3w ani nawet grafitu nikt nie b\u0119dzie spala\u0142 z innych wzgl\u0119d\u00f3w, wi\u0119c jako paliwa u\u017cywa si\u0119 r\u00f3\u017cnych substancji, w kt\u00f3rych w\u0119giel tworzy zwi\u0105zki organiczne.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

Spalanie paliw kopalnych, jak ropa naftowa, gaz ziemny, w\u0119giel kamienny i brunatny, a tak\u017ce subfosylnych, jak torf, ma jednak wad\u0119, z kt\u00f3rej zdali\u015bmy sobie spraw\u0119 dopiero w XIX w., kiedy z jednej strony zrozumieli\u015bmy, jak te paliwa powsta\u0142y, a z drugiej – jak zachowuje si\u0119 promieniowanie wp\u0142ywaj\u0105ce na temperatur\u0119 Ziemi, przenikaj\u0105c warstwy atmosfery zawieraj\u0105ce cz\u0105steczki g\u0142\u00f3wnych produkt\u00f3w spalania w\u0119glowodor\u00f3w: pary wodnej i dwutlenku w\u0119gla.<\/p>\n\n\n\n

Z drug\u0105 spraw\u0105 niewiele da si\u0119 zrobi\u0107 – spalanie w\u0119gla zawsze b\u0119dzie generowa\u0107 gazy cieplarniane. Dop\u00f3ki nie rozwinie si\u0119 innych \u017ar\u00f3de\u0142 energii, trzeba kombinowa\u0107 z pierwsz\u0105. Obecny poziom dwutlenku w\u0119gla w atmosferze i po\u015brednio hydrosferze jest komplementarny dla zawarto\u015bci w\u0119gla w litosferze. Po\u015brednikiem jest biosfera. To, co wydziela i poch\u0142ania biosfera, jest tzw. ma\u0142ym cyklem w\u0119glowym i w ogarnialnej skali czasowej jest w r\u00f3wnowadze. R\u00f3wnowaga du\u017cego cyklu w\u0119glowego oczywi\u015bcie mo\u017ce by\u0107 zachwiana przez zjawiska spoza biosfery, jak wydobycie du\u017cych pok\u0142ad\u00f3w w\u0119gla organicznego lub w\u0119glanowego na powierzchni\u0119, gdzie mo\u017ce si\u0119 utleni\u0107 lub zwietrze\u0107, przez ruchy skorupy ziemskiej czy wulkanizm, albo przeciwnie, zagrzebanie w g\u0142\u0119bi ziemi pok\u0142ad\u00f3w w\u0119gla, kt\u00f3ry normalnie kr\u0105\u017cy\u0142by w ma\u0142ym cyklu.<\/p>\n\n\n\n

Rola biosfery zwykle polega\u0142a na przesuwaniu w\u0119gla z atmosfery i hydrosfery do litosfery poprzez fosylizacj\u0119 – zamian\u0119 cia\u0142 organizm\u00f3w w kred\u0119 albo pr\u00f3chnic\u0119, torf i kolejne fazy w\u0119gla kopalnego i ropy\/gazu. To proces powolny. Czasem jednak w historii Ziemi zdarza\u0142y si\u0119 nietypowe zjawiska, jak stosunkowo szybkie w skali geologicznej poch\u0142anianie i grzebanie w\u0119gla (mo\u017cna poczyta\u0107 o epizodzie Azolla) czy przeciwnie – jego uwalnianie, jakie ma miejsce powoli od kilku tysi\u0119cy i szybko od kilkuset lat przez dzia\u0142alno\u015b\u0107 jednego z gatunk\u00f3w ssak\u00f3w. S\u0105 tacy, kt\u00f3rzy zamiast m\u00f3wi\u0107 o epoce antropocenu, wskazuj\u0105, \u017ce to, co si\u0119 dzieje, w\u0142a\u015bnie bardziej przypomina geologiczny epizod raptownych zmian.<\/p>\n\n\n\n

Jednym ze sposob\u00f3w na unikni\u0119cie szybkiego uwalniania fosylizowanego przez miliony lat w\u0119gla jest spalanie zamiast niego w\u0119gla wci\u0105\u017c pozostaj\u0105cego w biosferze, czyli co\u015b, co jest bardziej tradycyjnym, bo maj\u0105cym tysi\u0105ce lat tradycji sposobem pozyskiwania energii.<\/p>\n\n\n\n

Pod wzgl\u0119dem energetycznym najbardziej wydajne jest spalanie drewna. Rzecz w tym, \u017ce drewno (w rozumieniu surowca) przyrasta do\u015b\u0107 wolno. Poza tym pozyskanie go wymaga z regu\u0142y drastycznej zmiany krajobrazowej. Problemy s\u0105 nieco mniejsze przy pozyskiwaniu surowca z krzew\u00f3w, np. r\u00f3\u017cnych wierzb, zw\u0142aszcza wikliny czy bambusa. W tym celu tworzy si\u0119 specjalne plantacje. Mog\u0105 one nawet nieco przypomina\u0107 naturalne zbiorowiska zwane rokicinami.<\/p>\n\n\n\n

Jednak od jakiego\u015b czasu eksploruje si\u0119 mo\u017cliwo\u015bci energetycznego spalania po prostu ro\u015blin zielnych. One te\u017c maj\u0105 drewno (w rozumieniu tkanki), kt\u00f3re przyrasta szybko, a kt\u00f3rego pozyskanie nie zmienia znacz\u0105co natury siedliska. Tak\u017ce dlatego, \u017ce ju\u017c po kilku tygodniach lub miesi\u0105cach wraca do stanu wyj\u015bciowego. Poza tym, kiedy my\u015blimy o s\u0142omianym ogniu, mamy przed oczami mierzw\u0119 spalaj\u0105c\u0105 si\u0119 w mgnieniu oka, bo lu\u017ane \u017ad\u017ab\u0142a traw w wi\u0119kszo\u015bci sk\u0142adaj\u0105 si\u0119 z powietrza. Do spalania w piecach siano czy s\u0142om\u0119 zbija si\u0119 w pellety czy brykiety, kt\u00f3re pal\u0105 si\u0119 inaczej.<\/p>\n\n\n\n

Ostatnio wpad\u0142a mi w oko publikacja badaczy z (g\u0142\u00f3wnie) Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu nad potencja\u0142em traw rosn\u0105cych na polskich \u0142\u0105kach i ugorach. Samo wykorzystanie traw nie jest niczym nowym, ale cz\u0119sto wi\u0105\u017ce si\u0119 z upraw\u0105 szybko rosn\u0105cych gatunk\u00f3w obcych, potencjalnie inwazyjnych, jak r\u00f3\u017cne miskanty. A gdyby zamiast tego wykorzysta\u0107 gatunki nawet troch\u0119 inwazyjne, wi\u0119c niekoniecznie ch\u0119tnie widziane w uprawach, ale rodzime (czy te\u017c na tyle dawno sprowadzone, \u017ce ju\u017c zadomowione)? Takimi gatunkami s\u0105 trzcinnik piaskowy czy perz w\u0142a\u015bciwy. W naturze zwi\u0105zane s\u0105 z terenami zaburzanymi np. przez regularne powodzie czy osuwiska, wi\u0119c \u0142atwo wnikaj\u0105 w tereny zaburzane przez zabiegi le\u015bne czy rolnicze, staj\u0105c si\u0119 chwastami.<\/p>\n\n\n\n

Badacze przyjrzeli si\u0119 te\u017c gatunkom typowym dla tradycyjnego \u0142\u0105karstwa – rajgrasowi wynios\u0142emu czy kupk\u00f3wce pospolitej. Tradycyjnego w rozumieniu wsp\u00f3\u0142czesnym, a wi\u0119c z nawozami i maksymalizacj\u0105 wydajno\u015bci, ale gatunki te mo\u017cna te\u017c uprawia\u0107 w spos\u00f3b mniej intensywny, zgodnie z wymogami unijnych program\u00f3w rolno\u015brodowiskowych, bo s\u0105 one typowe dla jednego z siedlisk systemu Natura 2000 – \u015bwie\u017cych \u0142\u0105k rajgrasowych. Wzi\u0119li pod uwag\u0119 te\u017c gatunki mniej po\u017c\u0105dane w uprawie paszowej, jak tomka wonna czy k\u0142os\u00f3wka we\u0142nista, a tak\u017ce stok\u0142osa dachowa. Wreszcie przeanalizowali dwa gatunki raczej typowe dla szuwar\u00f3w ni\u017c \u0142\u0105k: mozg\u0119 trzcinowat\u0105 i sam\u0105 trzcin\u0119.<\/p>\n\n\n\n

Analiza dotyczy\u0142a g\u0142\u00f3wnie zawarto\u015bci celulozy i ligniny, pozosta\u0142o\u015bci popio\u0142u i samej warto\u015bci kalorycznej spalania. Zawarto\u015b\u0107 celulozy jest u wszystkich gatunk\u00f3w do\u015b\u0107 podobna – nieco ponad jednej trzeciej suchej masy. Zawarto\u015b\u0107 ligniny jest troch\u0119 bardziej zmienna, ale te\u017c nie za bardzo. Najwy\u017csza, bo powy\u017cej 20 proc., jest u trzciny, trzcinnika i mietlicy pospolitej, czyli mo\u017cna powiedzie\u0107, \u017ce s\u0105 one najbardziej zdrewnia\u0142e. Najmniejsz\u0105 ma mozga (ok. 15 proc.). Najwi\u0119cej popio\u0142u zostawia rajgras (ok. 8 proc.), a najmniej tomka (ok. 3 proc.). Dla por\u00f3wnania: drewno opa\u0142owe zostawia go mniej ni\u017c 1 proc. (Autorzy pochodz\u0105 z rolniczych uczelni i instytutu, wi\u0119c sugeruj\u0105 wykorzystanie go jako nawozu).<\/p>\n\n\n\n

R\u00f3\u017cnice te nie przek\u0142adaj\u0105 si\u0119 wprost na warto\u015b\u0107 opa\u0142ow\u0105. Najwi\u0119cej ciep\u0142a z tej samej masy daje spalanie trzcinnika, a potem perzu, trzciny, mozgi i stok\u0142osy. Najmniej k\u0142os\u00f3wki, ale r\u00f3\u017cnice nie s\u0105 wielkie.<\/p>\n\n\n\n

Ostatecznie autorzy wnioskuj\u0105, \u017ce spalanie w celach energetycznych traw typowych dla niezbyt intensywnego \u0142\u0105karstwa, a nawet spoza klasycznej uprawy, ma sens. Ewentualnie niekt\u00f3re gatunki mo\u017ce by\u0107 lepiej przeznacza\u0107 na kompostowanie i wytwarzanie biogazu. Pozwala to na upieczenie dw\u00f3ch i p\u00f3\u0142 pieczeni na jednym ogniu – wytwarzaniu energii neutralnej klimatycznie, bo z ma\u0142ego obiegu w\u0119gla (a w przypadku traw ju\u017c nie ma nawet za wiele marginesu do dywagacji, czy zatrzymanie w\u0119gla w ciele kilkusetletniego drzewa jest neutralne dla poziomu dwutlenku w\u0119gla), zachowania naturalnych (szuwar trzcinowy, szuwar mozgowy) lub p\u00f3\u0142naturalnych, ale chronionych w systemie Natura 2000 siedlisk przyrodniczych (\u0142\u0105ka rajgrasowa) i wreszcie wykorzystanie gatunk\u00f3w traw sk\u0105din\u0105d nieu\u017cytkowanych \u0142\u0105karsko.<\/p>\n\n\n\n

Wykorzystanie trzciny jest postulowane przez propagator\u00f3w ochrony mokrade\u0142 w ramach tzw. paludikultury. To nie jest gatunek ch\u0119tnie widziany na \u0142\u0105kach i polach, ale mo\u017cna z niego robi\u0107 plecionki, u\u017cywa\u0107 w budownictwie, a tak\u017ce w\u0142a\u015bnie w celach energetycznych. W odr\u00f3\u017cnieniu od traw \u0142\u0105kowych nastawienie si\u0119 na trzcin\u0119 wymusza wszelk\u0105 rezygnacj\u0119 z melioracji. W przypadku mozgi w sumie te\u017c. Trzcinnik piaskowy czy perz nie s\u0105 mokrad\u0142owe, ale te\u017c s\u0105 w uprawach, tak\u017ce le\u015bnych, uwa\u017cane za chwasty, wi\u0119c zamiast usuwa\u0107 je przy pomocy herbicyd\u00f3w, mo\u017cna je kosi\u0107 jak trawy \u0142\u0105kowe.<\/p>\n\n\n\n

Co do ro\u015blin szuwarowych – usuwanie ich biomasy jest te\u017c jednym ze sposob\u00f3w na zmniejszanie eutrofizacji w\u00f3d. Oczywi\u015bcie nie w spos\u00f3b bezmy\u015blny. Ludzie cz\u0119sto myl\u0105 skutek z przyczyn\u0105 i wydaje im si\u0119, \u017ce problemem zbiornika wodnego jest „zaro\u015bni\u0119cie”. Pr\u00f3buj\u0105 rozwi\u0105za\u0107 problem przez usuni\u0119cie ro\u015blin. Nie jest to \u0142atwe i mo\u017ce skutkowa\u0107 rozruszaniem osad\u00f3w, z kt\u00f3rych substancje biogenne uwolni\u0105 si\u0119 do wody. Cz\u0119sto to nawet nie jest skutek uboczny, bo usuwanie korzeni\u0105cych si\u0119 ro\u015blin (z bagrowaniem) jest wr\u0119cz ustawowym obowi\u0105zkiem utrzymywania dro\u017cno\u015bci rzek, cho\u0107 jako \u017cywo dzi\u015b nikt nie sp\u0142awia drewna strumykami, jak by\u0142o w czasach, gdy ten obowi\u0105zek wprowadzano. Gdy wreszcie uda si\u0119 usun\u0105\u0107 ro\u015bliny widoczne go\u0142ym okiem, zawarte w wodzie substancje biogenne, kt\u00f3re one dot\u0105d poch\u0142ania\u0142y, staj\u0105 si\u0119 dost\u0119pne dla glon\u00f3w i zamiast szuwaru na brzegu i do\u015b\u0107 czystej wody na \u015brodku jest zakwit w ca\u0142ej toni. Zatem usuwanie biomasy szuwarowej musi by\u0107 robione sensownie, tak\u017ce z uwzgl\u0119dnieniem faktu, \u017ce w zesz\u0142orocznych trzcinach mog\u0105 zak\u0142ada\u0107 gniazda ptaki. Najgorzej, gdy ro\u015bliny si\u0119 wykosi, wi\u0119c nie ma siedliska dla ptak\u00f3w, a \u017ad\u017ab\u0142a trzcin zostawi p\u0142ywaj\u0105ce w wodzie, a wi\u0119c \u017cadnych biogen\u00f3w ze zbiornika si\u0119 nie usunie.<\/p>\n\n\n\n

Powinienem wi\u0119c tylko przyklasn\u0105\u0107 wnioskom z tej pracy. Jednak czasem dobrymi ch\u0119ciami jest wybrukowane piek\u0142o. Autorzy zak\u0142adaj\u0105, \u017ce mo\u017cna pozyskiwa\u0107 biomas\u0119 traw w spos\u00f3b ma\u0142o inwazyjny dla przyrody, zgodny z wymogami systemu Natura 2000. Podobnie podaj\u0105 r\u00f3\u017cne poradniki ochrony mokrade\u0142. Ale mo\u017ce si\u0119 okaza\u0107, \u017ce gdy lokalna elektrownia ju\u017c nastawi si\u0119 na spalanie biomasy, jej poda\u017c z ekstensywnego koszenia nie wystarczy. Mo\u017ce i mozga jest dobra energetycznie, ale wymaga podmok\u0142ej \u0142\u0105ki, w kt\u00f3rej zakopie si\u0119 traktor z kosiark\u0105. Rolnik wi\u0119c mo\u017ce zamiast kosi\u0107 r\u0119cznie, udro\u017cni zastawk\u0119 na rowie melioracyjnym i zamiast podmok\u0142ej \u0142\u0105ki z mozg\u0105, wyczy\u0144cem i k\u0142os\u00f3wk\u0105 b\u0119dzie mia\u0142 suchsz\u0105 \u0142\u0105k\u0119 z rajgrasem, kupk\u00f3wk\u0105 i stok\u0142os\u0105. A mo\u017ce zamiast zr\u00f3\u017cnicowanej gatunkowo \u0142\u0105ki rajgrasowej pozwoli jej w ca\u0142o\u015bci zarosn\u0105\u0107 trzcinnikiem, kt\u00f3ry zag\u0142usza inne gatunki. Mo\u017ce kupi motor\u00f3wk\u0119 z wodn\u0105 kosiark\u0105 do trzciny, kt\u00f3ra wyemituje wi\u0119cej zanieczyszcze\u0144, ni\u017c ta trzcina zaoszcz\u0119dzi.<\/p>\n\n\n\n

Czarnowidztwo nie musi by\u0107 uzasadnione, ale nie wzi\u0119\u0142o si\u0119 znik\u0105d. Jedn\u0105 z najwi\u0119kszych katastrof ekologicznych ostatnich dekad jest degradacja indomalajskich puszcz r\u00f3wnikowych na potrzeby plantacji palmy olejowej w celach… no w\u0142a\u015bnie, wytwarzania biopaliw. Co\u015b, co mia\u0142o zredukowa\u0107 emisj\u0119 dwutlenku w\u0119gla, przyczynia si\u0119 do jeszcze wi\u0119kszego jego uwalniania, o czym kiedy\u015b wspomina\u0142em<\/a>. (Swoj\u0105 drog\u0105, nie \u015bledz\u0119 tego zbyt dok\u0142adnie, ale podobno odk\u0105d firmy wydobywaj\u0105ce rop\u0119 naftow\u0105 zaj\u0119\u0142y si\u0119 r\u00f3wnie\u017c wytwarzaniem biopaliw, z prasy motoryzacyjnej znik\u0142y artyku\u0142y opisuj\u0105ce, jak to biopaliwa s\u0105 zab\u00f3jcze dla silnik\u00f3w).<\/p>\n\n\n\n

Podobnie w Unii Europejskiej, \u0142\u0105cznie z Polsk\u0105, palenie drewnem to ju\u017c przede wszystkim nie marginalne ratowanie si\u0119 chrustem przez biedak\u00f3w, kt\u00f3rych nie sta\u0107 na w\u0119giel, czy nawet snobistyczne, wi\u0119c te\u017c ograniczone u\u017cywanie komink\u00f3w, tylko hurtowe spalanie w elektrowniach jako odnawialne i neutralne klimatycznie \u017ar\u00f3d\u0142o energii drzew z wyr\u0119bu. Zatem wykorzystanie polskich traw z siedlisk utrzymywanych w stanie p\u00f3\u0142naturalnym to mo\u017ce by\u0107 \u015bwietny kompromis mi\u0119dzy gospodark\u0105 a ochron\u0105 przyrody, ale przez ludzk\u0105 pazerno\u015b\u0107 ma niestety potencja\u0142 do przyniesienia skutk\u00f3w odwrotnych do zamierzonych.<\/p>\n\n\n\n

Piotr Panek<\/strong><\/p>\n\n\n\n

ilustracja pochodzi z cytowanej pracy, licencja <\/em>CC BY 4.0<\/em><\/a><\/p>\n\n\n\n