|
Energiától duzzadó növények(a biomassza energetikai hasznosítása)
Ilona 2006.02.16. 13:45
 A napenergia az egyik legígéretesebb megújuló, illetve megújítható eneriaforrásunk, amelynek egyik közvetett hasznosítási módja a biomasszatermelés.
Az 1970-es évek végén, a második energiaár-robbanást követően indultak meg világszerte a megújuló energiaforrások gyakorlati alkalmazását megalapozó kutatások. Ennek köszönhetően egyes országokban elterjedtek a korszerű nagyüzemi biomassza (mező- és erdőgazdasági melléktermék, faapríték és faipari hulladék) tüzelési rendszerek, amelyeket a mezőgazdaságban, az iparban és közüzemi területen hasznosítanak. Időközben alacsony szinten stabilizálódtak az energiaárak, emiatt a bonyolultabb és költségesebb technológiák fejlesztése megtorpant (pl. biogáztermelés, a biomassza elgázosítása, biohajtóanyagok előállítása). Az egyre durvább környezetszennyezés miatt azonban a fejlett országokban ismét előterébe került valamennyi biomassza eredetű energiahordozó, valamint azok termelésének és felhasználásuk kiterjesztésének kutatása.
A biomasszaféleségek közül az energetikai célra termesztett növények rövid bemutatását kísérlem meg a teljesség igénye nélkül. Az alábbiakban felsorolt növényfajok vizsgálatát tartom érdemesnek a biomassza tüzelési célú felhasználására, illetve biogáz előállítására. (A cikkhez tartozó képek a szÉpítő Képek/Energianövények képtárban találhatók)
Energiafüvek
Európában először Magyarországon kezdődött meg az ipari hasznosításra (energetikai, ipari rostanyag, papíripari alapanyag) irányuló fűfélék nemesítése. A jelenleg energetikai céllal termesztett fűfélék fűtőértéke eléri, illetve meghaladja a nyár-, a fűz-, az akácfa és a hazai barnaszenek hasonló értékadatait, így kiválóan alkalmasak hő- és áramtermelésre. Más energiahordozókkal összehasonlítva az energiafüvek egységnyi energiaköltsége a legalacsonyabb. Az energiafüvet nagyon sokféleképpen lehet hasznosítani, például megfelelő alapanyagot szolgáltat a papíripar, a textilipar számára, de takarmány és hajtóanyag előállítására is alkalmas. Energetikai szempontból a leghatékonyabban tüzelésre lehet felhasználni. Egy hektárnyi területen évente 10–15 tonna szárazanyag nyerhető, mely 15 gigajoule/hektár (GJ/ha) energiát képes szolgáltatni. Bálázva is elégethető, de brikett formájában családi házaknál is felhasználható. Kutatások szerint a hazai körülmények között egy családi ház egy évi fűtési igényét egy hektáron termesztett energiafű fedezi.
Az energetikai célra termesztett fűfélék között a „Szarvasi–1” energiafű előkelő helyen szerepel. Dr. Janowszky János és Janowszky Zsolt olyan energiafüvet nemesített Szarvason, amely igen nagy hozamú, a talaj minőségére és az éghajlat szélsőségeire viszont nem érzékeny. A homoktól a szikesig, a belvizes területektől a szárazig mindenütt eredményesen termeszthető. Kiválóan tolerálja az évi 200–2100 miliméter vízellátottságot, az 5–19 Celsius fokos évi átlaghőmérsékletet, valamint az 5–9 pH kémhatású talajokat. Hosszú élettartalmú, egyhelyben 10–15 évig is termeszthető. Fűtőértéke 14–17 megajoule / kilogramm (MJ/kg) szárazanyag.
(Bővebb információ: Szarvasi-1 energiafű oldalon.)
Virágnádak
A japánnád vagy virágnád nemzetség 17 tagja (Japánfű, Kínai fű, Kínai nád, Közönséges virágnád, Eulália stb.) a trópusokon, Dél- Afrikában és Kelet-Ázsiában terjedt el. A közönséges virágnád Japán és Kína napsütötte hegyi lejtőin honos. Erőteljes növekedésű, sűrn bokros termetű évelő faj. Magassága 150–200 cm. Fényigényes növény. Változatosan felhasználható, hosszú életű fűféle, amelyet évente 2–3 alkalommal is lehet aratni, 6–7 éven keresztül hozamveszteség nélkül. Szárazanyag kihozatala a harmadik évtől kezdődően 15–18,5 tonna/hektár. A belőle előállítható energia 13 GJ/ha, megközelíti a „Szarvasi–1” Energiafű értékét, vagyis a fásszárúakhoz hasonlóan ennek a növénynek is magas a fűtőértéke. Az energiafűhöz hasonlóan a betakarított virágnádat is fel kell dolgozni, nagyobb szállítás esetén tömöríteni.
Energiaerdők kialakítására alkalmas gyorsan növő fafajok:
Fehér akác
A fehér akác volt az első fafajok egyike, amelyet 1601-ben áthoztak Amerikából Európába. Az 1700-as évek elején került Magyarországra, majd a 18. század végétől tömegesen kezdték telepíteni. Ma az akác az egyik legjelentősebb fafajunk (16 százalékos területaránnyal), és azon kevesek közé tartozik, amit a falusi kertekben a gyümölcsfákon kívül megtűrtek, sőt ültettek is. Népszerűségét sokoldalú felhasználhatóságának köszönheti: virága illatos, kiváló mézet ad, fája alkalmas szőlőkarónak, parkettának, szerszámnyélnek, cölöpnek, oszlopnak, hordókészítésre és még számos egyéb célra. Biomasszaként pedig nagyon fontos tulajdonsága, hogy szárítás nélkül, „nyersen” is ég. Tüzeléses hasznosítása a többi fafajhoz képest a legelterjedtebb. Termőterülettől függően 2–5 évente vágható. Hozama a hazai tapasztalatok – 60 hektáros kísérlet – alapján 5–10 tonna /hektár/év, ami 50–110 GJ /ha/év energia-mennyiségnek felel meg. Gyorsan növő és kimondottan fényigényes fafaj, 15–20 éves kor után fényigénye tovább növekszik. Az erdészeti célra nemesített egyenes törzsű, levegőszennyezést jól tűrő fajták városi utcafásításra is használhatók lehetnek.
Nyárfák
A fehér és szürke nyár 20–30 méteres, vaskos törzsű, szabálytalan koronájú fa. Hazája Észak-Afrikától Közép- és Dél-Európán keresztül Nyugat-Szibériáig terjed. Hazánkban elsősorban a síkságon, az ártéri ligeterdőkben, az alföldi homokbuckás területek mélyebb részein él. Széles ökológiai skálán felhasználható: elsősorban víz közelébe, nyirkos talajra való, de az átlagosnál szárazabb viszonyok között is megél. Az időszakos vízborítást jól tűri.
A nemesnyárasok az ország területének csupán néhány százalékát foglalják el, gazdasági jelentőségük azonban annál nagyobb. Telepítésük után néhány évvel már jól értékesíthetők és nagytömegű választékot szolgáltatnak. 3–4 évente lehet hozamot letermelni, melynek értéke megfelelő vízgazdálkodású területen 20–25 t /ha/év (200–250 GJ /ha/év). Magyarországon a nemesnyár-klónokkal folytatott kísérletek során 13–35 t /ha/év hozamot értek el (130–350 GJ /ha/év). Nagy előnye, hogy a mezőgazdaság által gazdaságosan nem hasznosítható területeken sikerrel telepíthető. A klasszikus termőhelyének számító hullám- és ártereken éppúgy, mint a síkvidéki homokon és kötött talajú területeinken.
Fehér fűz
Állományalkotó füzeink: fehér fűz, törékeny fűz, mandula fűz. 20–25 méterre megnövő, terebélyes fa. Hazája Európa, Nyugat-Ázsia. A füzek elterjedési területét sajátos termőhelyi igényük határozza meg. A természetes fűzelőfordulások termőhelyét vizsgálva, minden esetben igazolható az állományok közvetlen kapcsolata a talajvízzel.
Energetikai célú kísérletekben a fűz telepítésénél 35 t /ha/év (350 GJ /ha/év) hozamot értek el. Mivel a fűz a magas vízkapacitásos állapotokat jól tűri, sőt kedveli, ezért a rendszeresen vízjárta területeken (árterek, belvizes területek, árvíz által veszélyeztetett területek) új hasznosítási irányára a legmegfelelőbbnek tekinthető.
Enyves éger
Kimondottan fényigényes, fiatal korában gyorsan növő sudaras fafaj. Hazája Eurázsia, Észak-Afrika. Fatermelésre kijelölt erdőterületeink 1,5 százalékát foglalják el az égeresek, azonban faanyaguk értéke és sokoldalú felhasználhatósága miatt jelentőségük nagyobb, mint térfoglalásuk. Az éger vízi építkezésekhez alkalmas puhafa. Nálunk dombvidéki patakok mentén, a síkvidéken pedig égerlápokban, ligeterdőkben gyakori. A legjelentősebb égeresek Somogyban és Győr-Moson-Sopron megyében vannak, szerepük a jövőben itt tovább növekedhet. A nedves, vizes termőhelyekre való, a pangó vizet jól hasznosítja. Vágáskora a termőhelytől függően 50–80 év, ekkorra elérheti a 20 méteres magasságot is.
Az energetikai faültetvények előnye az energiafüvekkel szemben:
* sok faj, sok termőhely jöhet számításba
* elárasztott területek is használhatók
* egy telepítés után több betakarítás lehetséges
* energiaerdő élettartama általában megegyezik a fűtőmű élettartamával (25 év)
* nagy energiahozamú (~100–450 GJ / ha év)
* betakarításkor nagy anyag és energiakoncentráció
* betakarítás lehetséges a mezőgazdasági holtidényben is
* betakarítás elhalasztása nem okoz termésveszteséget
* termesztési cél időközben megváltoztatható, ezáltal csökken az átvevő kiszolgáltatottsága
* energetikai többszörös jobb ( 10–12), mint a lágyszárúak esetén
Az energetikai faültetvények hátránya az energiafüvekkel szemben:
* a kitermelés nagy gépigényű, költséges, veszélyes
* komolyabb, több munkafázisból álló előkészítése szükséges a fának
* betakarítás utáni esetleges profilújítás (más faj termesztése) csak nagyon hosszú idő (minimum 10–20 év) után lehetséges
* nem hasznosítható a faanyag takarmányozás céljára, ezáltal nem segíti elő az önfenntartást
Mindezek alapján látható, hogy előnyösebb, ha nemcsak a meglévő erdők erdészeti melléktermékeit használjuk fel, hanem új erdőket is telepítünk. Ez pedig leggyorsabban az akácok, nyárfák és a fűzek telepítésével válik gazdaságossá.
Másrészt folyamatosan keresni kell a legoptimálisabb energiaforrást, vizsgálni kell annak gazdaságosságát, és meg kell találni, hogy mely energiaforrások tudják egymást a lehető leghatékonyabban kiegészíteni. Elsősorban azonban a már megtermelt energiával kell jól bánni, és fel kell hagyni a pazarlással.
Molnár Tamás
Forrás: Molnár Tamás – Termesztett Graminae és Helianthus fajok, valamint gyorsan növő fafajok felhasználása a megújuló energiatermelés fejlesztésében. (Szakdolgozat – Budapesti Corvinus Egyetem (BKÁE) Kertészettudományi kar, Budapest, 2004.)
|
AJÁNLOM AZ OLDALT
