kytka01.jpg (51239 bytes)


Vzhledem k současné světové situaci, kdy spotřeba cenných přírodních zdrojů energie stále nebezpečně roste, jsem se rozhodl poukázat na v dnešní době stále ještě poměrně zatracovaný zdroj energie, obnovitelný zdroj energie, kterým je biomasa. Abych byl ještě konkrétnější, budu se zabývat rostlinou, kterou lidstvo využívá již po dlouhá tisíciletí. Jedná se o konopí seté (lat. Cannabis sativa) a jeho průmyslové modifikace (kultivary, odrůdy). Ačkoliv možnosti využití tohoto trvale udržitelného přírodního zdroje jsou vskutku široké, omezím se převážně na oblast energetiky a životního prostředí.



1. Konopí - zdroj energie


Způsob využití průmyslového konopí s největším ekonomickým a společenským potenciálem je zároveň způsobem využití vyvolávajícím největší spory - jeho místo v multimiliardovém energetickém průmyslu. Ačkoliv nikdo nepopírá, že konopí bylo zdrojem energie po staletí, současné diskuze se soustřeďují na jeho možnosti coby energetické plodiny. Abychom porozuměli této problematice, je nezbytně nutné uvážit technické otázky energetického využití konopí a blíže prozkoumat jeho aplikace a hospodářské možnosti.

V podstatě kterákoliv organická hmota (biomasa) může být upravena na palivo. Paliva vyráběná z rostlinných materiálů jsou známa pod názvem biopaliva. Studie Havajské univerzity z roku 1990 zjistila, že zplynování biomasy by uspokojilo až 90 procent veškeré spotřeby energie. Biopaliva mají oproti fosilním palivům několik výhod :

K negativním stránkám biopaliv patří :

Celkem vzato, výhody biopaliv vysoce převažují nad nevýhodami. Když už je rostlina přeměněna na palivo, plně zapadá do stávajícího systému distribuce a využití (tankery, potrubí, skladovací zařízení). S postupem času si stále více lidí v energetickém komplexu uvědomuje, že biomasa není jen jednou z možností - biomasa je budoucností! Biomasu lze zpracovat na širokou škálu kapalných, pevných a plynných paliv, která mohou být dále přeměněna na elektrickou energii. Jeden aspekt činí biomasu zvlášť výhodnou - už máme pro ni nezbytné technologické vybavení. Existující infrastruktura dokáže zpracovat, skladovat a distribuovat biopaliva bez dalekosáhlých úprav. Zaměření se na biopaliva přináší z ekologického hlediska výrazný ekonomický zisk, protože odstraňuje geologický průzkum, vrty, těžbu, zpracování a přepravu fosilních paliv a poskytuje čistěji spalovatelné palivo. Fosilní paliva se zdají cenově výhodnější jenom proto, že se do jejich ceny nezahrnují náklady na nápravu s nimi spojených ekologických škod. Proč? Protože petrochemičtí magnáti vědí, že napravování napáchaných škod je cenově nevýhodné a jejich vládní spojenci jim vždy pomohou se z toho vyvléknout. Obdobně se v úvahu nebere ani vojenská ochrana naftových polí. Navíc jsou ještě těmto firmám udělovány rozsáhlé daňové úlevy ve formě náhrad za vyčerpaná ložiska soukromým vlastníkům a státem dotovaného přístupu k veřejně vlastněným energetickým zásobám. Skutečné výdaje jsou potom přenášeny na plátce daní, bez jejich vědomí či souhlasu. S tím, jak dostupnost a kvalita fosilních paliv postupem času neustále klesá, stoupnou ceny elektrické energie. Až se daňoví plátci dozví více o přelévání společné finanční podpory do multinárodních energetických koncernů, začnou tlačit na vládu, aby tyto dary omezila nebo úplně zastavila. Důsledkem obou těchto procesů budou vyrovnanější podmínky soutěže a silnější ekonomické a ekologické tlaky na přeorientování se na biopaliva. A to ještě necháváme stranou úspory na zdravotních výdajích, umožněné čistším životním prostředím.

Výzkum možného využití enzymů k extrakci vodíku z rostlinných karbohydrátů přináší vyhlídky na velice čisté palivo (jediným vedlejším produktem spalování vodíku je H2O, čili voda). V současné situaci je ovšem tento proces velmi nákladný a technické vybavení k efektivnímu spalování vodíku není dosud dostatečně vhodné pro velkovýrobu. Dokud neodstraníme tyto překážky, bude asi nejvýhodnější zpracovávat konopí a ostatní biomasu na běžná paliva.

V roce 1992, po měřeních provedených v pilotní továrně postavené původně pro přeměnu uhlí na plyn, dospěl General Electric k závěru, že biomasa je vhodným palivovým zdrojem. Vědci zjistili, že dřevitá biomasa má zhruba poloviční výhřevnou hodnotu ve srovnání se stejným množstvím uhlí a šestinovou ve srovnání se zemním plynem, ale odhadli, že skutečná cena elektrické energie získávané z biopaliv bude nižší díky úsporám výdajů za systémy kontroly znečištění ovzduší. Expert Gene Kimura z General Electric vyjádřil obavu, že kvůli možné hrozbě globálního odlesnění by byla biopaliva politicky únosná jen ve spojení se "zvláštní formou hospodaření s lesním bohatstvím". Což takhle vynechat z této rovnice lesy a namísto nich dosadit za zdroj biopaliva nějakou roční plodinu? Velice vhodným kandidátem se zdá být konopí. Existují dva hlavní zdroje konopného biopaliva, a to olej ze semen a stonek. Každému z nich bych si dovolil věnovat zvláštní podkapitolu.



1.1 Semena konopí jako zdroj energie


Rostlinné oleje předčí ropné produkty v mnoha aspektech. Konopné semínko je zdrojem jednoho z nejkvalitnějších přírodních olejů vůbec. Také je snadné tento olej zpracovat na motorové palivo. Poněvadž toto palivo není určeno pro lidskou spotřebu, může se použít i žluklý olej. Chemickou extrakcí lze na olej zpracovat celkem až 40 procent objemu semene. Tradičně se tento olej pálí v lampách, používá k vytápění a na vaření.

Průměrný výnos konopného semene je 20 až 30 bušlů na akr (1 akr = 0,405 ha), přičemž jeden bušel je 20 kg. To nám dává 400 až 600 kg na akr, průměrně 500 kg na akr. Toto jsou pouze střízlivé odhady, studie volně rostoucího konopí ve státě Illinois dospěla k mnohem vyšší hodnotě - 4 tuny na akr, což je osmkrát více než výše uvedená průměrná sklizeň.

Tvoří-li olej 35 procent této váhy, dostaneme 175 kg. Jeden litr konopného oleje váží zhruba 0,9 kg. To znamená, že průměrný akr konopí by měl vynášet asi 190 litrů semenného konopného oleje (oproti 220 litrům saflorového a slunečnicového), k tomu 330 kg semenného koláče a několik tun stonku (konopí pěstované na semeno vynáší menší objem stonku a vlákno nižší kvality než konopí pěstované na vlákno). V závislosti na poptávce a kvalitě produktu mohou být semenný koláč a stonek samostatně obchodovány nebo, jak bude popsáno níže, přeměněny na palivo. Následující obrázky z roku 1928 zachycují sklizeň konopí pěstovaného na vlákno (Itálie, Bologna).

italie01.jpg (40798 bytes)


italie02.jpg (43799 bytes)


Konopný olej má hodnoty spalování a viskozity srovnatelné s topným olejem č. 2. Je výrazně hustší než rafinované tekuté palivo a jeho vlastnosti zlepší přidání malého množství metanolu. To z něj činí vynikající okysličené kapalné palivo, varnými parametry a viskozitou podobné naftovým palivům. Bez této modifikace by konopný olej, stejně jako ostatní rostlinné oleje, působí nadměrné usazeniny v ustrojí vstřikovače. V obohaceném stavu však tento hybridní zdroj paliva zajišťuje plný výkon motoru, se sníženou produkcí oxidu uhelnatého a o 75 procent nižším množstvím sazí a pevných částic.

Klíčovou otázkou zde není, zda je možné energii tímto způsobem získávat, ale zda neexistují výhodnější a výnosnější způsoby využití této plodiny. V současnosti je uplatnění semene a oleje v potravinářství a při výrobě maziv a stavebních materiálů lukrativnější než produkce 190 litrů paliva na akr. Kdyby však toto palivo používali zemědělci k pohonu svých strojů, snížila by tato soběstačnost celkovou výrobní cenu a zvýšila tak ziskovost farem.



1.2 Stonek konopí jako zdroj energie


Na základě hodnoty výnosu na akr je mnohem výhodnější zpracovávat na palivo i stonky než se omezovat na palivové využití semenného oleje. Kořeny a listy konopí, ponechané k posílení životadárnosti půdy, zem obohacují, provzdušňují a kypří. Dřevitý stonek lze sklidit, slisovat, svázat a přímo pálit buď k vytápění, nebo k pohonu elektrických generátorů. Celulózu a hemicelulózu ve dřeni je možné enzymaticky nebo bakteriologicky rozložit na škroby, které lze následně fermentací přeměnit na alkoholová paliva nebo dále na metanol, etanol či plynný metan. Staří Egypťané vynalezli pyrylýzu - technologii k získávání dřevěného uhlí, nesrážlivých plynů, kyseliny octové, acetonu, metanolu a srážlivých organických kapalin známých pod jménem pyrolytické palivové oleje. Touto metodou lze zpracovávat biomasu v kotlích o objemu 400 litrů, ale i v rámci rozsáhlých továrních provozů.



2. Konopí - energetická plodina


K tomu, aby konopí uspokojilo veškeré energetické potřeby země, jakou jsou Spojené státy (nebo alespoň jejich větší části), by bylo třeba vyhradit pro pěstování konopí miliony akrů půdy. Zatímco někteří odborníci považují přechod k pěstování konopí v nutném rozsahu za neuskutečnitelný, jiní naopak tvrdí, že americké potřeby dnes uspokojované ropou a zemním plynem by bylo možné nahradit konopím intenzívně pěstovaným na pouhých cca šesti procentech půdního fondu všech 48 států Unie, což je jen o něco málo víc než 116 milionů akrů. Tuto plochu dnes tvoří 422,2 milionů akrů obdělávané půdy, 129 milionů akrů travnatých pastvin a 401,7 milionů akrů chudších pastvin (vyňata je veškerá federální půda, městské oblasti a 393,3 milionů akrů lesa). To znamená, že pouze asi 21 procent této půdní plochy by bylo nutné přeměnit na energetické farmy k získání potřebného ročního objemu tekutých paliv.

Jisté ulehčení přinese i přeměna vedlejších zemědělských produktů (např. hnoje, slámy a syrovátky) a městského pevného odpadu (dvě tuny obalového odpadu představují asi tunu topného oleje, ovšem odpad obsahuje i látky, které je před zpracováním třeba odstranit) na elektrickou energii. Institut pro lokální soběstačnost (Institute for Local Self-Reliance) odhadl, že roční objem využitelného organického odpadu vytvořeného ve Spojených státech dosahuje 347,5 milionů tun, což je rovno objemu produkce sedmdesáti milionů akrů konopí.

I pokud by byla znovuvyužita polovina z tohoto objemu, zůstává před námi stále požadavek každoročně vypěstovat surovou biomasu na 81 milionech akrů, což je zhruba 20 procent veškeré obdělávané půdy. Asi 15 procent obdělávané půdy není využíváno, zčásti za účelem obnovení její životadárnosti, zčásti kvůli snížení produkce potravin a udržení vyšších cen, přinášejících zisky farmářům. Konopí je ovšem možné pěstovat i za účelem revitalizace půdy nebo k hubení plevele a půdních škůdců. A jelikož by bylo pěstováno pro výrobu paliv, neohrožovalo by přímo produkci jiných plodin. Proto budou-li dvě třetiny této neobdělávané půdy přeměněny na energetické farmy, získá Amerika energetickou nezávislost, zajištěnou produkcí biopaliv na pouhých deseti procentech jejího současného půdního fondu - na 42 milionech akrů půdy. Je samozřejmě možné tuto plochu dále rozdělit mezi pole a pastviny, takže nám zůstane více obdělávatelné půdy. A to ještě nebereme v úvahu potenciální využití nezastavěných částí městských a průmyslových oblastí.

Je zřejmé, že tento plán lze za předpokladu politické vůle a potřebných finančních investic uskutečnit, ale nestane se tak přes noc. Pěstování konopí jako energetické plodiny je realizovatelná dlouhodobá alternativa pro Spojené státy - zemi, která spotřebovává asi 60 procent celosvětové produkce elektrické energie ročně. Pro geografické oblasti s nižší spotřebou energie než v Severní Americe jsou konopná paliva ještě praktičtější.

Z globálního hlediska bylo dokázáno, že konopí je nejvýhodnějším zdrojem biomasy (lepším než např. kukuřice či stromy), uplatníme-li kritéria ekologické udržitelnosti. Tato kritéria si žádají následující :



3. Energie - vedlejší produkt konopí


Argumentem proti zpracovávání konopí na biopalivo by mohla být jeho ostatní hodnotná využití. Během procesu výroby vlákna či celulózové drti z konopí vzniká nezanedbatelné množství odpadu, který je cenným zdrojem energie. Vlastní-li výrobce integrovaný systém výroby využívající všechny části rostliny, stává se tato námitka čistě akademickou, protože v takovém systému nevzniká žádný odpad.



4. Praktický palivový potenciál konopí


Vezmeme-li v úvahu všechny faktory, zdá se, že potenciál konopí coby zdroje biopaliva je veliký. Ve většině případů je hodnota potenciálu rostlinného vlákna a semene vyšší než hodnota potenciálu ekvivalentího množství elektrické energie získané z rostliny. Ovšem vedlejší produkty kterékoliv části výrobního řetězce lze přeměnit na palivo a využít ke zmírnění výdajů za elektrickou energii. Konopí jako zdroj paliva umožní výrobcům elektrické energie dosáhnout výrazných úspor v oblasti instalace a provozu zařízení ke kontrole znečišťování životního prostředí. Elektrárny, využívající v současnosti jiné zdroje energie, by mohly konopí nebo konopný odpad začlenit do výroby sezónně ke snížení celkových nákladů a k navýšení dostupných zásob ostatních paliv. Konopnou biomasu ocení zejména v zemích třetího světa, v oblastech s nedostatkem jiných energetických zdrojů a ve společenstvích, kterým panující chudoba a ceny paliv brání v rozvoji místní ekonomiky.

Není pravděpodobně v silách konopí ani žádného jiného palivového zdroje zaujmout na globální úrovni výlučné postavení. Lidé se vždy budou spoléhat na různé zdroje paliv a v zájmu uspokojování energetických potřeb neopomenou stávající zdroje šetřit a vytvářet nové. Výsledná úloha konopí v celkovém řádu věcí bude záviset na širokém spektru regionálních a geopolitických faktorů, z nichž mnohé se dnes teprve začínají vynořovat na povrch. Opomíjení energetického potenciálu konopí by jen odráželo krátkozrakost společnosti a průmyslu.



5. Konopí a životní prostředí


Prohnilá bavlna
Většina kontrolovaných vzorků vody ze zemědělských oblastí po celém světě je kontaminována splavenými pesticidy, herbicidy a hnojivy. 1500 jezer ve Spojených státech je už kontaminováno natolik, že v nich nemůže nic žít. Potenciální ohrožení zdraví a života pesticidy se neomezuje pouze na zvířata. Tom Mount ve své knize World Medicine píše, že "mezi farmáři v kukuřičném pásu je nejvyšší procento výskytu leukémie a úmrtí na rakovinu prostaty a slinivky břišní", připisované "zavedení používání pesticidů z chlorovaných uhlovodíků v roce 1945". Farmáři uvěřili slibům chemických koncernů, že pesticidy jsou pro lidi neškodné, a možná se domnívali, že tváří v tvář nutnosti živit svou farmu a rodinu nemají jinou možnost než používat tyto chemikálie.

Králem pesticidů je bavlna. Ve Spojených státech se polovina veškerých pesticidů spotřebuje právě na tuto plodinu. Je uzpůsobená k široké škále použití a snadno se přede, ovšem za nepředstavitelnou ekologickou cenu. I bavlna pěstovaná bez použití chemikálií vyžaduje mimořádně hojné zavlažování, které ohrožuje spodní hladinu vody a napomáhá erozi půdy. Pěstuje se na třech procentech nejlepší zemědělské půdy na Zemi a spotřebovává obludných 26 procent celosvětově používaných pesticidů. Je to náročná plodina, které na účet padá 7 procent všech používaných hnojiv. Vyčerpává půdu, ale je rozsáhle pěstována v rozvojových zemích, zoufale se snažících splatit mezinárodní dluhy. Zároveň tyto země zavrhují potravinové plodiny, lidé hladoví a přírodní zdroje z těchto regionů mizí. Masivní monokultura bavlny kolem Aralského jezera v Rusku si vyžádala odklonění řek, což způsobilo zmenšení jezera a následnou změnu místního klimatu. V tomto regionu vyhynulo mnoho živočišných druhů a obyvatelé trpí podvýživou a nezvykle vysokým počtem defektních novorozeňat. Mnohé oblasti v Africe, Indii a obou Amerikách sdílejí podobný osud.

Z konopí, které lze pěstovat bez použití chemikálií a trvale, je možné vyrobit všechny tkaniny, které dnes vyrábíme z bavlny. Z konopí se konec konců po celá staletí vyráběla většina oděvů než začala být díky mechanizaci sklizeň bavlny mimořádně levná. Roku 1776 stálo konopné tričko 1 USD, zatímco tričko z bavlny 100 USD. Protože konopí má velmi málo nepřátel z říše hmyzu a nebezpečí ze strany plevelů je mizivé, je mnohem vhodnějším kandidátem pro zdroj vysoce kvalitního, trvale udržitelného a organicky pěstovaného vlákna než bavlna. Celý textilní průmysl by se jen s menšími změnami mohl přeorientovat na konopí a významným způsobem tak snížit množství chemikálií, které prosakují do půdy a znečišťují vodu.


Bezstromová alternativa
Globální odlesňování je pravděpodobně nejnebezpečnější dlouhodobou hrozbou zdraví této planety. Krom toho, že jsou prvotním životním prostorem většiny forem života, jsou lesy životně důležité i pro zachování půdy a udržování stálého složení atmosféry Země spotřebováváním kysličníku uhličitého a produkcí kyslíku. Každý rok vyhyne 27 tisíc živočišných druhů, ve velké míře díky 120 milionům hektarů lesa zničených v posledních dvaceti letech. V Severní Americe již zmizelo 97 procent původních lesů, které přivítaly evropské osadníky v 17. století. Poptávka po produktech získávaných v současnosti ze dřeva, především papíru (asi 50 procent), stavebních materiálech a palivech stoupá. Amerika konzumuje stejné množství dřeva, hmotnostně uvažováno, jako kovů, plastů a cementu dohromady. Ze zhruba 40 procent porážených stromů se vyrábí papírenské produkty, jako jsou obaly a papírové kapesníčky. Některé papírny vysazují na odlesněné plochy rychle rostoucí eukalypty a říkají tomu znovuzalesňování. Opadané eukalyptové listí otravuje půdu tak, že na ní nelze nic pěstovat ještě několik let po pokácení stromů. Znovuzalesňovací programy dřevařských závodů jsou chudou náhradou přírodního lesa, poněvadž neobnovují zničenou biodiverzitu (biologickou rozmanitost).

Jeden hektar konopí poskytuje čtyřikrát více vlákniny než jeden hektar lesa a při sklizni se navíc nepoškozuje životní prostředí. Pomocí konopí tedy můžeme nasytit papírenský průmysl a zároveň umožnit obnovu lesů.


Přírodní herbicid
Jak již bylo řečeno, herbicidy jsou špatná věc. Potlačují sice růst plevele, ale otravují půdu nepřirozenými chemikáliemi, které poškozují naši potravu, nás samotné a vlastně celý svět. Od Kentucky až po Sibiř se konopí už po staletí používá jako přírodní herbicid. Za dva týdny dokáže vyrůst až do výšky dvou metrů, takže všechen plevel zahubí jednoduše tím, že mu zamezí přístup ke slunečnímu světlu i k živinám. Konopí je v tomto směru tak účinné, že se někdy pěstovalo čistě jen pro tento účel. Ale proč se na to omezovat? Budete-li střídat konopí s nějakou obilovinou, budete mít půdu vždy v nejlepším pořádku a navíc si můžete ještě přivydělat. A to všechno bez použití jakékoli chemikálie.


Několik dalších přínosů konopí
Konopí bylo původní surovinou pro výrobu papíru, který objevili Číňané kolem roku 100 před Krystem. Dva tisíce let staré kousky konopného papíru přečkaly zkoušku časem. To je daleko víc než kdy může dokázat papír z dřevní hmoty. Je strašné pomyslet, že by se dřevitý papír používal po celou naši historii, protože bychom se o mnohém z ní a z naší literatury nic nedozvěděli. Než byl totiž vynalezen bezkyselinový papír, rozkládal se dřevitý papír už po necelém století. Po návratu ke konopnému papíru by výroba bezkyselinového papíru byla zbytečná. Konopný papír je odolnější než dřevitý, je přirozeně pružný a částečně odolný proti vlhkosti.

Lze jen konstatovat, že přeprava biomasy nemůže způsobit ropné havárie. Země, které by spoléhaly na výrobu alkoholu z domácího konopí, místo toho, aby dovážely ropu, by nikdy nemusely spatřit scény tak otřesné, jako za sebou zanechal Exxon Valdez - stovky kilometrů panenského pobřeží byly zničeny a desetitisíce ptáků a jiných mořských živočichů byly zahubeny černou, mazlavou ropou.

Kdyby se svět spoléhal na energii získávanou ze zemědělských plodin, jako je konopí, nikdy by pravděpodobně nedošlo k válce v Perském zálivu, což nebylo vlastně nic jiného než boj o nová ropná ložiska. Zemědělské plodiny jsou obnovitelným zdrojem energie a navíc se dají pěstovat prakticky ve všech zemích světa. Spoustu lidí by osvobodily od energetické závislosti na silnějších nebo šťastnějších státech. Pokud brzy nedojde k přechodu na využívání zemědělských plodin, budou ropné války stále krutější, protože světové zásoby ropy se neustále zmenšují.

Negativním vedlejším výsledkem činnosti mnoha továren a dolů je skutečnost, že okolní půda je znečištěna těžkými kovy, takže se na dlouhá staletí stává jedovatou. Zjistilo se, že konopí svými kořeny vytahuje z půdy těžké kovy a ukládá je ve stonku. Během několika sezón dokáže konopí doslova vyčistit kontaminovanou půdu. Stonky se pak dají použít na výrobu lepenky, papíru, izolace nebo plastických polymerů, nesmějí se ovšem spalovat!


palice01.jpg (272013 bytes)



6. Slovo na závěr


Lze pouze konstatovat, že jsou mnohá další odvětví, kde by se dnes konopí dalo úspěšně využívat. Konopí jako zemědělská plodina již několikrát v historii pomohlo lidstvu přežít a já věřím, že se v blízké budoucnosti opět dostane ve větším měřítku ke slovu.



Literatura :
Velká kniha o konopí (Rowan Robinson)
Konopný manifest (Rowan Robinson)



Home