| A biomassza |
Az ökológiai meghatározás szerint a biomassza valamely élettérben egy adott pillanatban jelen lévő szerves anyagok és élőlények összessége. A biomassza mennyisége megadható az egyedek számában, tömegében, energiatartalmában. A klorofillal rendelkező növények a levegő szén-dioxidjából és vízből a napenergia segítségével szerves anyagot, egyszerű cukrot állítanak elõ. Ebből az egyszerű cukorból a növények a legkülönbözűbb szénhidrogén vegyületeket tudják létrehozni, és keményítővé, cukorrá vagy cellulózzá alakítva raktározni. Azok az állatok, amelyek zöld növényekkel táplálkoznak, ezt az elraktározott tápanyagot használják fel, és alakítják át zsírokká, miközben önmaguk is táplálékká válnak. Az elhalt húsevő állatokat és más szerves anyagokat végezetül a lebontó baktériumok juttatják vissza a tápanyagkörforgás kiinduló szakaszába. Az ökoszisztémában létrejövő szervesanyag-mennyiség tehát a zöld növények által a fotoszintézis során a Nap sugárzó energiájából átalakított és megkötött kémiai energia. Ez az energiamennyiség áll rendelkezésre a növény saját életfolyamataira, valamint az állatok számára. A biomassza tehát transzponált napenergia.
Egy adott területen lévő szervesanyag-mennyiséget a beérkező napsugárzás mennyisége és a területen megtalálható vegetáció típusa határozza meg. Az ebből hasznosított mennyiséget azonban a fogyasztói struktúra is jelentõsen befolyásolja, amit leginkább az adott ország történelmi hagyományaitól, gazdasági, politikai helyzetétől függ. A biomassza energetikai célú hasznosítására abban az esetben kerülhet sor, ha a rendelkezésre álló biomassza elegendő a lakosság élelmezésére és a talaj szervesanyag-tartalmának megőrzésére, ugyanakkor az ily módon előállított energiára szükség van, és ehhez a megfelelõ technológiák rendelkezésre állnak. Tehát nem egyértelműen az illető ország társadalmi berendezkedése, földrajzi elhelyezkedése, lakosságszáma, nemzeti jövedelme, vagy az abszolút energia-felhasználása határozza meg azt, hogy az miként él a rendelkezésére álló biomassza adta lehetőségeivel, vagy miként próbálja javítani ezeket a lehetőségeket.
A biomassza tömegének növelése történhet növény-nemesítéssel, génmanipulálással, megfelelő fajtaválasztással, de kifejezetten energetikai célokra az úgynevezett energianövények termesztése jelenthet megoldást. A nagyobb mennyiségű biomassza nem csak élelmezési, energetikai problémák megoldása lehet, hanem a légkör növekvő szén-dioxid-tartalmának ellensúlyozásában is nagy jelentősége van.
Tüzelési célra a biomassza elsõsorban mező- vagy erdőgazdasági ill. faipari termelés melléktermékeként vagy hulladékaként jelenik meg. A szántóföldi növénytermesztés melléktermékei közül a különbözõ gabonafélék szalmája, a kukorica szára és csutkája, valamint néhány egyéb növény szármaradványa használható fel tüzelési célokra. Az ültetvények melléktermékei közül a szőlővenyige és a gyümölcsfanyesedék jöhet számításba, valamint erdőgazdaságokban, fatelepeken, fafeldolgozó üzemekben keletkező, továbbfelhasználásra már alkalmatlan fahulladékok, és azok az ültetvények, amelyeket kifejezetten energetikai célra ültettek. A hulladék növényi részeket többnyire bálázzák, aprítják, szükség és lehetőség szerint keverik, majd többnyire brikettálással tömörítik. Az így kapott tüzelőanyag fűtőértéke meghaladhatja a hazai barnaszenek fűtőértékét, elégetésükre a hagyományos kazánok kisebb átalakításokkal alkalmasak. Nagy előnyük, hogy minimális kéntartalmuk miatt a környezetet kevésbé károsítják.
Figyelmet érdemelnek a már említett energiaerdők is. Ezek olyan - mezõgazdaságilag nem hasznosított területekre telepíthető - speciális faültetvény, amelyekből a legrövidebb idő alatt, a legkisebb költséggel nagy mennyiségű és jól éghető tüzelőanyag nyerhető. Az energiaerdő vágásfordulójának időtartama lehet mini (1-4 év), midi (5-10 év), rövid (10-15 év), közepes (15-20 év) és hosszú (20-25 év). E telepítési típusra olyan fafajok alkalmasak, amelyeknek a fiatalkori növekedésük intenzív, könnyen hajtanak és nagy tömegű faanyagot produkálnak, könnyen kitermelhetők és természetesen jól égnek. Magyarországon e célra használható fafajok a gyertyán, juhar, hárs, fűz, éger, nyír és az akác.
Mezőgazdasági jellegű településeken mindig is jellemző volt a keletkező hulladékok elégetése. Valószínűleg a hulladékok gondosabb összegyűjtésével és a Nyugat-Európában már bevált eljárások illetve berendezések átvételével és továbbfejlesztésével tovább lehet csökkenteni a szemét arányát a felhasználható hulladékok javára.
Biomasszából folyékony energiahordozó is nyerhető, azonban csak bizonyos határokon belül tekinthetők alternatívaként, bár szakértők szerint elvileg elképzelhető, hogy a mezőgazdaság energetikailag önálló lehet. Ezek az energiahordozók egyrészt alkoholok, másrészt olajok és zsírok. Az alkoholok közül motorhajtóanyagként elsősorban a metanol és az etanol jöhet számításba. Bár a gyakorlatban a benzint és a gázolajat egyaránt helyettesíthetik, a világban jellemzõbb a benzin részleges (bekeveréses) vagy teljes helyettesítése. Magas oktánszámukkal kiváló, környezetbarát - ólom és kénmentes - benzinadalékok lehetnek.
A növényi olajok széles skálájára jellemző, hogy a kézikönyvek 130-140 féle növényből kinyerhető olaj jellemzőit tartják számon. Hazánkban leginkább a repce, a napraforgó és a szója termeszthető nagy mennyiségben. A legtöbb tapasztalat a repce termesztésével és feldolgozásával kapcsolatban halmozódott fel. Egyes országokban több évtizedes múltra tekint vissza az észterezett olajának motorhajtóanyagként történő használata. Több módszert dolgoztak már ki az adalékolt növényi olajok használatára is. Ezeknél az eljárásoknál a növényi olajokat különbözõ receptek szerint elkészített adalékanyagokkal a gázolajhoz teszik hasonlóvá.
Az eddigi tapasztalatok szerint az elért eredmények nagyon
széles határok között szóródnak, összefoglalóan megállapítható, hogy a
szériában gyártott motorok tisztán növényi olajjal nem hajthatók,
azonban az üzemanyaghoz 10-15 %-ban keverve tartós üzemelés
lehetséges. Ennek gazdaságosságát több elemzés a számos negatív
befolyásoló tényező miatt erősen megkérdőjelezi.
A biomasszából anaerob körülmények között, a növényi és állati
maradványok lebomlásakor, erjesztésekor, rothadásakor a metántermelő
baktériumok anyagcsere-termékeként biogáz keletkezik. Összetétele
átlagosan 66 % metán, (ami bizonyos zöld hulladékok pótlólagos
bevitelével 85 %-ig emelhető), 31 % szén-dioxid, 3 % egyéb gáz, ebből
kb. 1 % kén-hidrogén, amitől meglehetősen kellemetlen szagú.
Energiatartalma átlagosan 2/3-a a vezetékes földgázénak. Előállítására
két módszer ismert. Külföldön a szennyvíztisztítási, iszapkezelési
eljárások rohamos fejlődését követve az ú.n. nedves eljárás terjedt el.
A félszáraz eljárás Francia-országból, és a volt francia gyarmatokról
indult el, de hazánkban nyert tökéletesítést, ennek következtében nagy
magyar nyelvű irodalma van.
A biogáz előállítására legalkalmas alapanyagok a cukorrépa-feldolgozás
melléktermékei és a növényi palántamaradványok, illetve néhány fűféle.
Ezek minden egyes tonnájából 350-450 m3 hasznosítható biogáz
nyerhető. A termelt biogáz ugyanúgy felhasználható mint a vezetékes
földgáz vagy a PB-gáz, tehát átszabályozott készülékben elégethető, a CO2
tartalmát kivonva a földgázt helyettesítheti is, telepített motorokban
és gépjárműmotorokban felhasználható. A biogázzal hajtott generátorok
szigetüzemű, szolgáltatótól független energiaellátást tesznek lehetővé.
Az eddigi felmérések alapján az ország településeinek 40 %-ánál
elméletileg reális a biogázhasznosítás ill. a biogázos
hulladékhasznosítás, ezzel az ország éves energiaigényének kb. 3,5 %-a
fedezhető. A Magyarországon jelenleg tervezés és kivitelezés alatt álló
biogáz-termelő berendezések megtérülési ideje 4,5 és 18 év között
várható, jellemző, hogy ez a mutató a biogáz-termelõ kapacitással
fordítottan arányos. Finanszírozásuk jelenleg főleg PHARE--forrásokból
történik.
|
|
Kis-Pap László / 1995
|
|