Energetikai célú biomassza, biogáz, motorhajtóanyag

Biomassza potenciál és hasznosítása Magyarországon

Gőgös Zoltán bioenergetikai kormánybiztos
Hirdetés

Magyarország teljes biomassza készlete 350-360 millió tonnára becsülhető, ebből 105.110 millió tonna elsődleges biomassza évente újratermelődik, amelynek nagy része felhasználásra is kerül. Az évente képződő növényi biomassza bruttó energiatartalma 1185 PJ, amely meghaladja az ország teljes éves energiafelhasználását úgy, hogy a hazánk területére jutó napenergiának csak 0,3%-át hasznosítják a növények. A hazai növénytermelés és erdőgazdálkodás a befektetett összenergia 4-5-szörösét termeli meg biomasszaként, azaz ennyi az energiahatékonysági mutatója.
Energetikai célú biomassza, biogáz, motorhajtóanyag

Magyarország teljes biomassza készlete 350-360 millió tonnára becsülhető, ebből 105.110 millió tonna elsődleges biomassza évente újratermelődik, amelynek nagy része felhasználásra is kerül. Az évente képződő növényi biomassza bruttó energiatartalma 1185 PJ, amely meghaladja az ország teljes éves energiafelhasználását úgy, hogy a hazánk területére jutó napenergiának csak 0,3%-át hasznosítják a növények. A hazai növénytermelés és erdőgazdálkodás a befektetett összenergia 4-5-szörösét termeli meg biomasszaként, azaz ennyi az energiahatékonysági mutatója.

A mezőgazdasági fő- és melléktermékek mintegy 57-58 millió tonnával járulnak hozzá az évente megújuló magyarországi biomassza készlethez. Az erdők 9 millió tonna biomasszát adnak évente, miközben a teljes élőfában meglévő biomassza mennyiség 250 millió tonnát tesz ki. A mezőgazdaság által termelt elsődleges biomasszának csak kis része - 4,5 és 5,0 millió tonna - kerül közvetlen emberi fogyasztásra, mintegy 16-17 millió tonna az állatok takarmányozására fordítódik. További mintegy 6,0-7,0 millió tonna ipari feldolgozásra kerül.

A biomassza zöme a talaj szervesanyag készletét gyarapítja elsődleges vagy másodlagos biomassza formájában. Az elsődleges növényi biomasszából a talajt gazdagítják még a növények és fák gyökerei (7,0-8,0 millió tonna) a bedolgozásra kerülő szalmák és szármaradványok (12,014,0 millió tonna), valamint a másodlagos biomasszaként hasznosuló állati trágyák (5-6 millió tonna).

A magyarországi energiafelhasználásnak jelenleg mindössze 3,2-3,6%-át (34-38 PJ/év) adják a megújuló energiák, ebből a növényi eredetű biomassza mintegy 2,8%-ot tesz ki, amelynek a túlnyomó részét az erdeinkből kitermelt tűzifa adja.

Energetikai célú biomassza

A mezőgazdaságban megtermelt primer biomassza közül energetikai célra elsősorban a nagytömegben jelentkező melléktermékek vehetők számításba. Gabonaszalmából átlagos körülmények között évente 4,0-4,5 millió tonna keletkezik, amelyből az állattartás és az ipar 1,6-1,7 millió tonnát használ fel. A maradék 2,4-2,8 millió tonna gabonaszalma jelentős része energiatermelésre lenne felhasználható és évente 28-34 PJ energia állítható elő belőle. Megfelelő tüzelőberendezések hiányában jelenleg Magyarországon a szalmát energetikai célra gyakorlatilag nem hasznosítjuk.

A legnagyobb tömegben jelentkező szántóföldi növénytermelési melléktermék Magyarországon a kukoricaszár, amely 8-10 millió tonna mennyiségben jelentkezik évente, ebből 4-5 millió tonna hasznosítható energetikai céllal, amely 48-60 PJ/év energiát lenne képes szolgáltatni. Jelenleg azonban hazánkban megfelelő tüzelési technológia nem áll rendelkezésre a nagy nedvességtartalmú kukoricaszár megfelelő hatásfokkal történő eltüzelésére.

A növénytermelés melléktermékei közülmég számottevő mennyiségben keletkezik a napraforgószár, valamint repceszalma is, amelyek tüzelési célra felhasználhatók lennének és 5-6 PJ/év hőenergiát lehetne belőlük előállítani, amennyiben megfelelő technológiák állnának rendelkezésre a betakarításra és a tüzelésre.

A szőlő- és gyümölcstermelés fás szárú növényi melléktermékeiből (szőlővenyigéből és gyümölcsfa-nyesedékből) évente 350-400 ezer tonna keletkezik, amelynek 5-6 PJ energiát lenne képes szolgáltatni. Tüzelésükre eddig csak próbálkozások történtek. A szőlővenyige bálázásos betakarítása és kisméretű kazánokban történő égetése a szőlőtermelő gazdaságokban járható út. A venyige és a gyümölcsfa-nyesedékek aprítására, gyűjtésére és tüzelésére még nincs kialakult technológia.

Az energetikai célra nagy felületen termelhető növények közül Magyarországon elsősorban a „Szarvasi energiafű” és az energetikai faültetvények vehetők számításba.

A nagy tömegben termelhető évelő energiafű termesztésére és betakarítására kialakult gépesített technológiával rendelkezünk, a tüzelésénél jelenleg még gondot okoz a magas ásványi anyag - különösen a szilícium - tartalma, melynek révén a viszonylag alacsony hőmérsékleten (600-700oC-on) olvad meg a hamuja. Ez speciális tűzterű kazánok vagy tüzelési technológia alkalmazását igényli, amelyek fejlesztése megkezdődött.

A Szarvasi energiafű több éven keresztül 10 t/ha bálázható száraz tömeget képes szolgáltatni, amely 110-120 GJ/ha energiatartalommal bír. Az energiafű jól pelletálható. Egy hektár fűtermésből 6-7 tonna pellet készíthető, amelynek a tüzelési tulajdonságai kisebb teljesítményű kazánokban kedvezőbbek, mint az aprítéknak a hőerőművekben.

Amennyiben az energiafű tüzelési technológiája véglegesen kialakul, rövid idő alatt akár 50-60 ezer hektáron indulhat a telepítése, amely 500-600 ezer t/év biomassza tömeget szolgáltatna, amelyből évi 6-7 PJ energia állítható elő. Két hőerőműben is tervezik az energiafű felhasználását a faapríték mellett, illetve azzal keverve.

A másik perspektivikus bioenergia forrás a mezőgazdasági ültetvénygazdálkodási művelési ágba sorolt energetikai faültetvény, amelyekkel viszonylag gyorsan és nagy mennyiségben állítható elő energetikai célra dendromassza. Az energetikai faültetvények iránti érdeklődés azért is növekvő, mert a mezőgazdasági élelmiszertermelésből kikerülő területek, illetve a nagyobb folyók ártéri területei ezekkel a célültetvényekkel jól hasznosíthatók. Jelenleg több kísérleti energetikai faültetvény is található Magyarországon, amelynek célja a termeszthető, gyorsan növő fafajok kiválasztása, a komplett termesztési és betakarítási technológia kidolgozása, az elérhető hozamok és a nyerhető energiamennyiségek pontos meghatározása, termeléstechnológiai ajánlások kidolgozása. Az eddigi tapasztalatok azt mutatják, hogy a gyorsan növő fafajokat (nyár, fűz) 12.000-15.000 tő/ha tőszámra célszerű telepíteni, amely 3-5 év alatt válik vágásra alkalmassá. Az újra sarjadó faállomány újabb 3-5 évenként takarítható be tarvágással, összesen 5-7 alkalommal, amely 15-25 éves ültetvény élettartamot tételez fel. Az egyes fafajokkal végzett tartamkísérletek alapján 11-20 t/ha/év hozamok érhetők el, amelyből 185-330 GJ/ha energia állítható elő. Az energiaültetvények járvaaprításos betakarítására bíztató eredményekkel gépeket is fejlesztenek Magyarországon. A traktorra függesztett nagyteljesítményű vágó-aprító gép elsősorban ikersoros ültetvényekben dolgozik termelékenyen és hatékonyan.

Hirdetés

Az energetikai faültetvények erőműi célra történő telepítése is megkezdődött két biomassza fűtésű hőerőmű közelében, amelyek a későbbiekben a jelenleg nagy mennyiségben felhasználásra kerülő erdei faapríték mellett a jövőben a faültetvények aprítékát és energiafű aprítékot is tüzelni szándékoznak. Ezért már a közeljövőben az energetikai faültetvények területének gyors növekedésével számolunk, amely elérheti, sőt meghaladhatja a 100 ezer hektárt is, amelyből 25-30 PJ energia is előállítható.

Energia előállítására szántóföldi körülmények között számításba vehető még a tritikale is teljes növényi formában, rendre vágva és bebálázva, amely akár 8-10 t/h hozamot is produkál, amelynek 40%-a a szemtömeg. Az energiatartalma 15-16 GJ/t, így hektáronként 120-160 GJ/ha energia állítható elő. Előnyös tüzeléstechnológiai tulajdonsága, hogy bálázott formában a búzaszalmánál lassabban és egyenletesebb hőleadással ég.

A következő években ezek a szántóföldön megtermelhető, közvetlen égetéssel is hasznosítható növényi eredetű biomasszák egyre nagyobb hangsúlyt kapnak az országos energiapolitikánkban.

Biogáz mint energiaforrás

A mezőgazdasági eredetű - biológiailag gázosítható - biomassza tömege 8-10 millió tonnára tehető Magyarországon, amelyből 7-9 PJ energia is előállítható. A szubsztrátokat tekintve a „nedves” (8-20%-os szárazanyag-tartalom melletti), illetve a „félszáraz” (20-50% közötti szárazanyag-tartalom melletti) technológiák alkalmazása választható hazai körülmények között a kedvező gázképződés szempontjából, amelyeknek bázisai főleg a nagyobb állattartó telepek lehetnek. Ebben az esetben a híg állapotú állati trágyák kiegészítve a mezőgazdasági termelésből származó szervesanyagokkal kedvező szubsztrátot képeznek az anaerob fermentációhoz. Átlagos körülmények között 1 kg szárazanyagból 300-400 liter 60% metántartalmú biogáz állítható elő, amelynek a mennyisége nagyobb energiatartalmú, hevítő hatású mezőgazdasági eredetű fő- (pl. teljes-kukoricanövényi zúzalék) és melléktermékeknek (pl. répaszelet) a bevitelével, ill. erjesztésével még növelhető is.

A nyers biogáz - amelynek 1 m3-e megközelítőleg 0,5 liter gázolajat képes helyettesíteni - tisztítás és dúsítás után úgynevezett „Greengas” minőségben motorok hajtására vagy földgáz hálózatba történő beadagolásra alkalmas.

Magyarországon a biogáz az állattartó telepek fűtése vagy hűtése mellett mindenekelőtt áramtermelésre hasznosítható. Az áramtermelő blokk hulladékhője pedig a fermentorok fűtésére, a technológia saját energiafogyasztásának kielégítésére használható fel.

A megújuló energiákkal termelt villamos áram átvételére Magyarországon is kötelezettek az áramszolgáltatók a hatályos rendeletek értelmében. A következő években várható új biogáztelepek beruházása Magyarországon.

A biogáz nyerésére más területeken is kínálkozik lehetőség, mint ahogy már találhatók az országban erre is példák. A kommunális hulladéklerakókból depóniagáz nyerhető, a szennyvíztisztító telepek is kiegészíthetők biogáztermelő egységekkel. Magyarországon jelenleg jelentős hulladéklerakó korszerűsítési és bővítési program zajlik, melynek keretében a biomassza hasznosítással és a depóniagáz termeléssel kapcsolatos fejlesztések is egyre nagyobb figyelmet kapnak.

Biomassza mint motorhajtóanyag vagy adalék

Hazánkban is kormányrendelet teszi lehetővé - hasonlóan az EU legtöbb tagországához -, hogy a biológiai eredetű motorhajtóanyagok bekeverhetők az ásványiolaj-származékból előállított és forgalomba hozott üzemanyagokba. Így várható, hogy felgyorsul a két biológiai eredetű motorhajtóanyag - a biodízel (RME) és a bioetanol (ETBE) - előállítása, ill. motorhajtóanyag adalékként történő felhasználása, annál is inkább mivel a legnagyobb hazai üzemanyag előállító és forgalmazó társaság, a MOL Rt. komoly vásárlóként jelent meg a piacon. Mögötte természetesen az Európai Unió tagországokkal szembeni elvárásai fedezhetők fel, amelyek 2005-ig 2%-os, majd 2010-ig 5,25%-os biológiai eredetű motorhajtóanyagok bekeverését várják el az Unión belüli forgalmazóktól.

Hirdetés





Magyarország ökológiai adottságai nem igazán kedveznek a repcetermelésnek. Elfogadható hozamok mellett mintegy 150 ezer hektáron termelhető az őszi káposztarepce, ezen 250-270 ezer tonna repcemag állítható elő, amelyből 100-110 ezer tonna biodízel nyerhető. Ez nem fedezi teljes egészében a hazai dízelüzemanyagok bekeverési igényét, amely 120-130 ezer tonnára tehető évente.

Ennek ellenére a jelenlegi hazai energetikai célú repcetermelés területét meg lehet duplázni és a hazai motorüzemanyag gyártók RME igényét legalább 80%-ban célszerű hazai forrásból fedezni. Jelenleg két nem üzemelő biodízel üzem található Magyarországon, összesen 8 ezer tonna termelő kapacitással. Ezek üzembehelyezése és újabb kapacitások kiépítése sürgető feladat. A jelenlegi kúti gázolaj árak mellett a jövedéki adómentes biodízel (RME) árban még versenyképes. Elsősorban a beruházás ösztönzése szükséges a termelés bővüléséhez.

A biodízelnél kedvezőbb feltételek mellett állítható elő Magyarországon bioetanol, amelynek az alapanyagát a hazai kukoricatermés egy része képezheti. Évente átlagosan 6-7 millió tonna kukorica terem, jobb években (mint 2004-ben) 8 millió tonna felett is.

Az állatlétszám csökkenése folytán ebből egyre kevesebbet használunk fel takarmányozásra, és nő az export, illetve nő az ipari feldolgozásra kerülő kukorica mennyisége is. Kedvező esetben évente akár a 2-3 millió tonnát is elérheti az ipari feldolgozásra felhasználható kukorica volumene. Ebből a keményítő ipar és az izocukor gyártás mellett a bioetanol gyártás használhat fel a legtöbbet. Így a hazai előállítású kukoricaalapú etanol mennyisége akár a 700-800 ezer litert is elérheti évente, amely hatszorosa a magyarországi motorüzemanyag gyártók és forgalmazók 2010-ig várható ETBE igényének.

A jelenlegi magyarországi bioetanol gyártó kapacitás az élelmiszeripar, az italgyártás, a gyógyszergyártás, valamint a vegyipar igényeit elégíti ki. A következő évek feladata, hogy több nagyobb, 50-100 ezer tonna/év kapacitású, napi 150-250 tonna bioetanolt gyártó kapacitás épüljön ki fokozatosan az országban. A jövedéki adómentes bioetanol termelői ára jelenleg versenyképes a benzin kiskereskedelmi kúti árával.

Egyéb ipari hasznosítások

A növényi eredetű megújuló biomassza egyéb ipari felhasználása is várhatóan növekedni fog az elkövetkező években.

Bővülni fog a természetes alapanyagok felhasználása a környezetbarát építészetben is. Biomasszából falazó elemek, válaszfalak, panelek, szigetelő lapok, lemezek állíthatók elő, amelyekre kialakult ipari technológiák léteznek. Ezek alapanyagai az extrudált gabonák, szalma, nád, kender, len, faapríték és fagyapot. Kötőanyaguk pedig keményítő bázisú ragasztó lehet.

A vegyipar területén pedig a szintetikus polimerek helyet

tesítésére alkalmas keményítő, szénhidrát és fehérje alapú biopolimerek terjedése várható, amelyre már szintén léteznek ipari megoldások is. Magyarországon kísérleti technológiákon dolgoznak a kutatóhelyek.

Az üveg- és szénszál erősítésű szintetikus kompozitok - amelyből sokat használ fel a járműipar és az építészet - környezetbarátabbá tehetők természetes rostok (len és kender szálak) bevitelével a kompozitokba, amely együtt jár a környezetre káros üveg, valamint a szénszálak kiváltásával. Várható, hogy már a közeljövőben számolni lehet teljesen természetes alapú kompozitok (biopolimer + természetes rostok) megjelenésével is.

Ezekkel a biomassza alapú, természetes biodegradációs úton lebomló anyagokkal tisztábbá és elviselhetőbbé tehetjük környezetünket.

A hazai bioplasztik technológiák kiszolgálására elsősorban a gabona alapú keményítő bázis, valamint a rostnövények - len és kender - termesztésének növelése, nemesítéssel a keményítő és rosthozam javítása, valamint a termesztéstechnológiák korszerűsítése a feladat.

Magyarország a biomassza hasznosításában még a folyamat kezdetén tart. A kormányzat azonban jelentős forrásokat mozgósít a biológiai alapú megújuló ipari nyersanyagok és energiahordozók támogatásának ösztönzésére. Már megjelent a Földművelésügyi és Vidékfejlesztési Minisztérium rendelete arról, hogy kiegészítő nemzeti támogatásban részesül az energianövények előállítása és energiaültetvények telepítése, amely felgyorsíthatja az energetikai célú biomassza termelését Magyarországon is.

  

Forrás: Agrárágazat

Ha tetszett ez a cikk, oszd meg ismerőseiddel, kattints ide:

MEGOSZTÁS MEGOSZTÁS MEGOSZTÁS MEGOSZTÁS

Ezek is érdekelhetnek

Hirdetés
Hirdetés

savó

a sajt-, a túró- és a kazeingyártás édes v. savanyú, folyékony mellékterméke. Átlag... Tovább

sebészet

az állatorvos-tudományon belül az a tudományág, amely állatokban a ->traumák okozta... Tovább

Tovább a lexikonra
Hirdetés
IRATKOZZ FEL A HÍRLEVELÜNKRE!X
Érdekelnek a legfrisebb iparági hírek, legújabb blogbejegyzéseink?


A 'FELIRATKOZOM A HÍRLEVÉLRE' gomb megnyomásával hozzájárulást adsz a hírlevelek fogadásához és elfogadod az Adatvédelmi Szabályzatunkat.