Lignocellulózok az ökoenergetikában

Az ökoenergetika (hőtermelés vagy hő + áram kogeneráció) jelentős mértékben a lignocellulózokra alapozott, hiszen a növények a napenergia megkötésének és tárolásának legfontosabb bázisai, a belőlük folyó energiatermelés pedig nem jár CO2-többlet kibocsátásával.

Az energetikai célra hasznosított lignocellulózok származhatnak a növénytermesztés melléktermékeiből (szalma, tűzifa, egyéb növényi szárak stb.) vagy termesztett energianövényekből.

Az EU-ban már jelentős szerephez jutott ökoenergetika elterjedésének első időszakában a növényi melléktermékek (főleg az erdőgazdálkodás és az elsődleges faipar melléktermékei) jelentik az energiahordozó bázist, de az egyre bővülő lignocellulóz bázisú energiatermelés alapanyagigénye a melléktermékek korlátozott mennyisége miatt egy idő után már csak a termesztett növényekkel elégíthető ki.

A lignocellulózok energetikai hasznosítása Magyarországon is bővült, és az elmúlt 5 évben az áramtermelésben felhasznált mennyiség elérte az 1 M t/év értéket. A növekedés döntően a hagyományos erdőgazdálkodásból származó energiafára (tűzifa) alapozódott, ahol a tartalékok ma már érdemben nem bővíthetők, pedig a megújuló energiahordozók kívánatos arányának növelése (20%) a jelenlegi arány (4%) gyors növelését igényelné.

A lignocellulózok energetikai hasznosítását (a lehetséges exporton túl) a hazai energiatermelésben több formában célszerű tervezni. A fő célok: a CO2-emisz-szió csökkentése, a földgázfelhasználás nagymértékű kiváltása (főként a lakosság esetében), a decentralizált biomassza bázisú hazai energiatermeléshez kapcsolódó hozzáadott érték megteremtése és a munkahelyteremtés lesznek. A témához kapcsolódóan évek óta folytat K+F-tevékenységet a Nyugat-Magyarországi Egyetem Kooperációs Kutatási Központ Nonprofit Kft. (Sopron). Fontos kutatási eredmények születtek a várható növekedés mértékének és területeinek meghatározásában, az alapanyagbázis növelési lehetőségeinek, az ökoenergetika környezeti hatásainak feltárásában és a fenntartható fejlődés megalapozásában. Megállapításaink szerint:

A) A lignocellulózok lehetséges és célszerű felhasználási területei lesznek:

- a villamosenergia-ipar, ahol a tiszta biomassza bázisú áramtermelésben várhatóan 30 PJ, az együttégetéses technológiához (szén + lignocellulóz) 60 PJ energiatartalmú lignocellulózra jelentkezhet igény;

- a ma még teljes mértékben elhanyagolt területen, a gáz bázisú decentralizált hő- és kogenerációs energiatermelésben (távhő) 15 PJ;

- a szennyvíziszap- és a kommunális szerves hulladék bázisú biogáztermelésben 10 PJ;

- a lakossági hőtermeléshez a földgázfelhasználás drasztikus csökkentésében 25 PJ,

- összesen 115 PJ energiatartalmú lignocellulózra lesz igény.

B) Az erdőgazdálkodásból 35 PJ energiánál több nem várható. A termesztett lignocellulózokat évelő energianövényekkel célszerű előállítani, ami energetikai faültetvényekkel, illetve energianövény-ültetvényekkel valósulhat meg.

Az energetikai faültetvények esetében hasznosításhoz átadásra kész technológiával rendelkezünk cserjékkel létesített sarjüzemű, és fa alakú nemesnyárakkal létesített újratelepítéses energetikai faültetvényekhez (energiahozamuk 170-230 GJ/ha/év).

A lágyszárú növényekkel létesítendő ültetvényekhez hazai energianád-fajták kifejlesztésére került sor (200-250 GJ/ha/ év). Ennek az energianövénynek (miscanthus) nagy előnye, hogy az elterjedt lágyszárú növényekhez viszonyítva anyaga lényegesen kevesebb klórt (Cl) és ként (S) tartalmaz, a kálium (K)-tartalom is alacsonyabb, tehát a tüzeléstechnikai és az emissziók környezetvédelmi jellemzői közel állnak a környezetbarát energiahordozó fa jellemzőihez.

C) A lakossági hőtermeléshez szükséges energiahordozók biztosításához kidolgozásra került a pelletgyártási és pellettüzelési technológia.

D) A biogáztermeléshez legjobban megfelelő növények kiválasztása is megtörtént, és rendelkezésre áll az a cukorcirokcsalád, amely igen eredményesnek bizonyult a biogázhozamok álladósításánál és növelésénél.

A KKK a 2008. évtől ismét pályázatot nyert ökoenergetikai kutatásainak folytatásához, így a következő 3 évben lehetőséget és feladatot látunk az új és környezetbarát technológiák elfogadtatásában és elterjesztésében.

Prof. D. Marosvölgyi Béla D. Sc. - tudományos témavezető
NyME Kooprerációs Kutatási Központ

Székehly: 9400 Sopron, Bajcsy-Zs. u. 4. - Tel: (99) 518-622

Iroda: 9400 Sopron, Verő u. 1. Tel( 99) 514-525

e-mail: info@kkk.nyme.hu

Forrás: Gazdasági Tükörkép Magazin