Ugrás a tartalomhoz

Environmental management

Prof. Tamás János, Prof. Blaskó Lajos (2008)

Debreceni Egyetem a TÁMOP 4.1.2 pályázat keretein belül

11. fejezet - 13. Megújuló energiák műszaki technológiái 2., (Biodízel, Bioalkohol)

11. fejezet - 13. Megújuló energiák műszaki technológiái 2., (Biodízel, Bioalkohol)

13.1.Magyarország biomassza potenciálja

A biomassza fogalma: A biomassza valamely élettérben, egy adott pillanatban jelen lévő szerves anyagok és élőlények összessége. Mennyiségét megadhatjuk az egyedek számában, tömegében, energiatartalmában, stb. Produkciónak nevezik a biomassza előállítási sebességét. Szokás megkülönböztetni primer produkciót (az ökoszisztémában a producensek által előállított szervesanyag), valamint szekunder produkciót (a primer produkcióból a konzumensek és lebontók által létrehozott szervesanyag-mennyiség). Az ökoszisztémában létrejövő szervesanyag-mennyiség tehát a zöld növények által a fotoszintézis során a Nap sugárzó energiájából átalakított és megkötött kémiai energia. (Egyszerűbben megfogalmazva: transzformált napenergia.)

A folyamat egyszerűsített kémiai egyenlete az alábbiak szerint alakul (Baros, 2003):

1,071 CO2+ 1,253 H2O + 11,849×103J = C6H12O6+ 0,599 H2O + 1,185 O2

Teljes körű biomassza-felmérésre Láng István vezetésével a Magyar Tudományos Akadémia koordinálásában került sor. A felmérés ökológiai, tájpotenciál és talajtani adatbázisra támaszkodva határozta meg a különböző agroökölógiai feltételek mellett betakarítható biomassza mennyiséget. Az agroökológiai potenciál valamely területről gondos gazdálkodás feltételezésével várható hozam. Meghatározók: a talaj természetes termékenysége, a domborzati, éghajlati és közgazdasági viszonyok, a nekik megfelelő termelési szerkezet és az alkalmazott termelési módszerek, általában a termelés színvonala. (http://www.agraroldal.hu/agrookologiai-potencial_szotar.html)

A felmérés módszertani részletei és főbb eredményei az alábbi publikációkban találhatók:

Láng I.(1980) Az agroökológiai potenciál országos felméréséről. Magyar Tudomány Bp. XXV.k. 7.sz. 518-536 p.

Láng I.(1981) Beszámoló az agroökológiai potenciál országos felmérésének eredményeiről Agrártudományi Közlemények. Bp. 40. 29-98p.

Láng I. (1983) A magyar mezőgazdaság agroökológiai potenciálja az ezredfordulón. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest.

A biomasszát többféleképpen lehet csoportosítani.

A termelési-fogyasztási láncban való keletkezés szerint lehet:

Elsődleges biomassza: természetes vegetáció, szántóföldi növények, erdő, rét, legelő, kertészeti növények, vízben élő növények.

Másodlagos biomassza: állatvilág, gazdasági haszonállatok, az állattenyésztés főtermékei, melléktermékei, hulladékai.

Harmadlagos biomassza: biológiai anyagokat felhasználó iparok termékei, melléktermékei, hulladékai, emberi települések szerves eredetű hulladékai.

(Környezetvédelmi Lexikon, Akadémiai Kiadó, 2002.).

Eredete szerint a biomassza az alábbiak szerint csoportosítható:

  • Melléktermékek és hulladékok, amelyek a mező- és erdőgazdálkodás, a ráépülő feldolgozóipar, a kommunális szilárd- és folyékony hulladékkezelés területéről származnak. A legfontosabbak:

    • Gabonaszalma, kukorica- és napraforgószár, kukoricacsutka, napraforgó maghéj, szőlővenyige, gyümölcsfanyesedék, nádhulladék, stb.

    • Tűzifa, erdei apríték, fűrészpor, forgács, kéreg, háncs, stb.

    • Parkok, fasorok karbantartásának hulladékai, különböző bomló szerves anyagok, illetve a keletkező biogázféleségek.

  • Energianyerés céljából termesztett növények, ezek közül a legfontosabbak:

    • Szántóföldi növények: teljes-növény, repce, kender, cirok, szudánifű és mindazon növény-féleségek, amelyek valamilyen átalakításával energiahordozó nyerhető,

    • Fás energetikai ültetvények. (Baros Z., 2003.)

A bioenergia potenciál számszerűsítését - a mezőgazdasági-környezeti szempontok elsődlegessége mellett - lényegesen befolyásolja, hogy a szóba jövő bioforrásokat milyen műszaki megoldásokkal és energetikai-gazdasági hatékonysággal lehet az energiaellátásban hasznosítani (KVM A biomassza energetikai alkalmazásának jövője, aktuális problémái www.scientia.hu/klimavaltozas/dl.php?fn=NES_biomassza.pdf).

Az agroökológiai potenciál első felmérését követően számos, sokszor ellentmondó becslés készült az ország biomassza potenciáljáról.

Az Energia Klub 2005 évre vonatkoztatott különböző forrásokra támaszkodó összegezése az ország biomassza potenciálját 80-250 PJ/év értékek közé tette (13.1. ábra).

13.1. ábra: Potenciálbecslések a megújulókra Magyarországon, illetve a teljes magyarországi primerenergia-ellátás 2005-ben. Forrás: www.scientia.hu/klimavaltozas/dl.php?fn=NES_biomassza.pdf

Bohoczky (2005) a biomassza potenciált alacsonyabb, mintegy 55-60 PJ/év értékben adta meg, aminek mintegy felét hasznosították 2005-ben. (13.2. ábra)

2. ábra: Megújuló energiaforrások Magyarországon (PJ/év) Forrás: Bohoczky F.: Megújuló energiaforrások magyarországi felhasználása. Debrecen 2005. május

A Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közalapítvány, Logisztikai és Gyártástechnikai Intézet kiadványa szerint a biomassza készleteket az alábbiak szerint határozható meg:

Magyarország teljes biomassza készlete 350-360 millió tonnára becsülhető, ebből 105-110 millió tonna újraképződik és felhasználásra kerül. Az évenként keletkező elsődleges biomassza 54 millió tonna (száraz anyagban számítva), amelyből a mezőgazdasági termelés 46 millió tonna, az erdészeti termelés 8 millió tonna. A növényi termékek mintegy 30,4 millió tonna szenet tartalmaznak, ezzel több, mint négyszer felülmúlják a hazai szénbányákból kitermelt szén mennyiségét.

Az elmúlt évek kutató-fejlesztőmunkájának eredményeképpen, egyeztetett állásfoglalás szerint, az energiacélú hasznosításra évenként keletkezett mennyiség:

  • primer biomasszából, mezőgazdasági melléktermékből 251 PJ

  • szekunder biomasszából (állattenyésztési hulladék) 91 PJ

  • tercier biomasszából (feldolgozás hulladékai) 75 PJ

E potenciál még tovább növelhető az erdészeti, faipari hulladékok mennyiségével, ami 4,9 millió tonna szárazanyagot jelent megközelítőleg 30 PJ energiatartalommal.

A művelt földterületeken évente átlagosan 25 GJ/ha elsődleges energiahordozó keletkezésével lehetséges számolni; – a szélsőérték 10-100 GJ/ha, termelési kultúrától, művelési módtól függően. http://www.emergia.hu/index.php?option=com_contentandtask=viewandid=37andItemid=62

A potenciálbecslések kritikus értékelését legátfogóbban Gyulai végezte el „Biomassza-dilemma” című, folyamatosan frissített, több kiadást megért tanulmányában.

A legújabb elemzési eredmények a 4. átdolgozott kiadásában érhetők el. Közli az MTA megújuló energiaforrásokra vonatkozó felmérésének eredményeit, amelyet az 1. táblázat foglal össze.

13.1. táblázat: Az MTA felmérése a megújuló energiapotenciálról. Forrás: Bioenergia, 2008. III. évfolyam 4. szám

Az energetikai célokat szolgáló mező- és erdőgazdaság alapanyag termelését akkor tartja elfogadhatónak, ha

  • a felhasznált területen az előző felhasználással összevetve csökken a környezeti terhelés.

  • a teljes életciklusra kivetítve, a virtuális energiafelhasználásokat is figyelembe véve, az alapanyag és az abból történő energiatermelés, valamint a megtermelt energia hasznosítása pozitív környezeti mérleget mutat.

  • javul az energia bevitel és kihozatal aránya.

  • javulnak a biodiverzitási mutatók, mind mennyiségi, mind minőségi vonatkozásban.

  • tájhonos fajok kerülnek haszonvételbe, kizárva az invazív és genetikailag módosított fajokat.

  • az eredeti ökológiai feltételeknek (talaj, vízháztartás, klíma) megfelelő, az azokat megtartó termesztéstechnológia kerül kiválasztásra, amely nem csökkenti az adott ökológiai rendszer megújuló képességét.

  • az előző kultúrához képest javul a felszín borításának ideje és intenzitása.

  • a használat célja és eredménye bizonyítottan előnyösebb társadalmilag a megelőző használatnál.

  • a hasznosítás nem hoz hátrányba társadalmi csoportokat, azaz az energetikai hasznosítással összefüggésben nem sérülnek az alapvető szükségletek kielégítésének lehetőségei, s nem nő a társadalmi polarizáció.

  • A megadott szempontok alapján ki kell dolgozni a különböző biomassza hasznosítási módok fenntarthatósági elemzésének modelljét, s elemzések útján kell meggyőződni a feltételek teljesüléséről.

http://www.mtvsz.hu/dynamic/biomassza_dilemma_2010.pdf