Bachelor's Thesis

The Effect of environmental conditions on biomass storage

Final Thesis 1.85 MB Appendix 98.16 kB

Author of thesis: Jan Křístek

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Hana Lisá, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jakub Lachman, Ph.D.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with the effect of environmental conditions on the storage of non-wood biomass pellets, specifically hay and miscanthus. The theoretical part summarizes the issue of biofuels, the pellet production process, and details the mechanisms of their degradation – mechanical, moisture, chemical, and biological. The practical part is dedicated to a five-month experiment in which fuel samples were exposed to temperatures of 20 °C and 40 °C and maintained at moisture levels of 10%, 20%, and 30%. Mass loss, moisture changes, ash content, and gross calorific value were monitored at regular intervals. The results demonstrated that miscanthus is significantly more stable against microbial degradation and physical breakdown than hay, primarily due to its stronger cellular structure and higher lignin content. While the gross calorific value decreases in a similar range for both materials due to moisture, hay experiences much faster overall mass loss, mold growth, and a spontaneous increase in moisture due to the production of metabolic water.

Keywords:

Biomass storage, degradation, effect of temperature and moisture, gross calorific value, miscanthus, hay

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student odprezentoval obsah své bakalářské práce. Otázky oponenta byly zodpovězeny. V průběhu obhajoby byly položeny následující doplňující otázky: Z jakých provozních důvodů nelze spalovat plesnivé pelety v domácích kotlích? Jaký význam má omezení přístupu kyslíku pro zastavení degradace? Co je to buněčné dýchání? Jaká byla opakovatelnost měření? Otázky byly zodpovězeny.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Energy (B-ENE-P)

Composition of Committee

doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D. (předseda)
Ing. Pavel Milčák, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jiří Škorpík, Ph.D. (člen)
Ing. Jakub Lachman, Ph.D. (člen)
Ing. Filip Toman, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Hana Lisá, Ph.D.

V rámci bakalářské práce se student zabýval vlivem různých podmínek prostředí na skladovaní biomasy, a to zejména teploty a vlhkosti.

V první části bakalářské práce student zpracoval přehlednou rešerši týkající se biopaliv, pelet a popisu možných druhů mechanismů degradace biopaliv. Student se také zabýval možnostmi skladování pelet biopaliv.

V druhé, experimentální části, student popisoval a vyhodnocoval půlroční experiment degradace zvolených paliv při různých teplotních a vlhkostních podmínkách. Student se zejména zaměřil na měsíční sledování změny obsahu vody, obsahu popela a změnu spalného tepla zvolených materiálů, pelet sena a ozdobnice čínské.

Student pracoval samostatně a aktivně se podílel na celém řešení výše uvedeného degradačního experimentu, čímž prokázal dobrou samostatnost řešení zadaného úkolu. Po formální a jazykové úrovni je práce na dobré úrovni a student prokázal schopnost kvalitně formulovat závěry na základě naměřených dat a nalezených informací.

Předloženou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou výborně/A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Jakub Lachman, Ph.D.

Předložená bakalářská práce se zabývá vlivem podmínek skladování na palivové vlastnosti pelet z rostlinné biomasy. V úvodní teoretické části jsou stručně představeny druhy biomasy, výroba a skladování pelet a mechanismy jejich degradace. Rešerše je zpracována přehledně a vychází z množství odborné zahraniční literatury. Až na drobnosti jako je název kapitoly „Jak zlepšit“ apod. nelze teoretické části práce nic zásadního vytknout.

Stěžejní část práce je tvořena dlouhodobým experimentem, při kterém byly pozorovány změny základních palivových vlastností (spalného tepla a obsahu popela) a úbytek hmotnosti pelet skladovaných za různých podmínek. Pro experiment byly použity pelety ze sena a ozdobnice čínské (miscanthus). Pelety byly vlhčeny a následně skladovány při teplotě 20 a 40 °C po dobu 5 měsíců, přičemž každý měsíc byly odebrány vzorky pro potřebné analýzy. Student provedl velké množství laboratorních analýz, jejichž výsledky byl schopen přehledně zpracovat do grafů a tabulek, a vyvodit z nich patřičné závěry. Obsáhlá diskuze k výsledkům se mimo jiné opírá o úvodní rešerši, a celá práce tak působí uceleně. V práci se také vyskytuje řada průvodních obrázků, které popisované jevy názorně ilustrují. Jediným drobným nedostatkem je duplicitní prezentace dílčích výsledků. Ty jsou v textu uvedeny jak formou grafu, tak i tabulkou. Grafy průběhu palivových vlastností by pravděpodobně byly přehlednější, kdyby byly zpracovány formou sloupcových grafů, podobně jako grafy úbytku hmotností.

Cíle bakalářské práce byly splněny v plném rozsahu. Práce je vypracována na vysoké úrovni, a proto ji doporučuji k obhajobě s celkovým hodnocením A/výborně.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Při experimentu byly stanoveny hmotnostní úbytky jednotlivých pelet. Jaké byly přibližné energetické úbytky?
  2. Jakými způsoby je možné již probíhající biologickou degradaci zastavit?
  3. Jaké metody jsou vhodné pro likvidaci plesnivých pelet?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová