VIDÉKI TELEPÜLÉSEKEN
5.2. A biomassza közvetlen hő-hasznosítása
A biomassza energiatartalma hasznosítható:
• Közvetlen tüzeléssel, előkészítéssel, vagy előkészítés nélkül;
• Kémiai átalakítás (elgázosítás, vagy cseppfolyósítás) után éghető gázként, vagy folyékony üzemanyagként;
• Alkohollá erjesztéssel üzemanyagként;
• Növényi olajok észterezésével biodízelként;
• Anaerob fermentálás után biogázként.
A biomassza alapú távfűtés és kapcsolt energiatermelés megvalósításában egyaránt a hőigény és a hőfogyasztók közössége a meghatározó. A hőfogyasztók tulajdonosi joga csak szövetkezéssel, a közösségi tulajdon értékrendjének hazai megteremtésével érhető el. A biomassza-tüzelésű távfűtést és kapcsolt energiatermelést indokolt támogatni, ez a támogatás a hőfogyasztók közösségét kell, hogy megillesse. Ha a biomassza távfűtés és kapcsolt hőtermelés megvalósítása és üzemeltetése során figyelembe vesszük a hőfogyasztók tulajdonosi jogát és érdekét, akkor az energetikai és környezeti szempontból hatékony energiaellátás csökkenti a távhő árát, és nem kell azt „politikai megoldással” ( pl.ÁFA-csökkentés) mérsékelni.
Egy biomassza-program a vidékfejlesztés nagyon hatásos eszköze lehet. Nem túlzás azt állítani, hogy Magyarország felemelkedését elsősorban a vidék, a falvak és a mezőgazdaság megtartó erejével és fejlesztésével lehet elérni. Számos biomassza (nyesedék, venyige, száraz gallyak, fű stb.) szakszerű összegyűjtése – az energetikai hasznosításon túl – természeti környezetünket gondozottá, rendezetté tenné. A biomassza alapú falufűtés már több országban (pl. Németország, Ausztria) bizonyította gazdasági és társadalmi
VIDÉKI TELEPÜLÉSEKEN
életképességét, valódi vidékfejlődést biztosított (nálunk is megjelentek egyedi kezdeményezések, pl. Pornóapáti, Megyer). A vidék lemaradását, pl. a vasúti szárnyvonalak tömeges megszüntetését a biomassza alapú falufűtéssel és kapcsolt energiatermeléssel fékezni, sőt megfordítani lehetne: a lemaradási folyamat helyett fejlődési pályára állhatnánk.
Egy átfogó biomassza-programmal a megújuló energiák részarányát jelentősen és hatékonyan lehet növelni a hazai energiaellátásban, amivel számottevően csökkenne a hazai földgáz-felhasználás, az energiaellátásunk kockázata és függősége szolgálva egyidőben a vidékfejlesztést, a munkahely-teremtést és a klímavédelmet. Így számos környezetszennyező hulladék a természeti (primer) erőforrások helyettesítőjeként – visszakerülve a gazdasági körfolyamatba – meghosszabbított életciklussal szolgálná a fenntartható gazdaságot.[22, 23, 24]
2010 első negyedévében 145 százalékkal növekedett a megújuló energiák nemzetközi piaca 2009 hasonló időszakához képest – állapította meg a KPGM cég Powering Ahead: 2010 – An outlook for renewable energy című felmérése. A nagy újság ezen belül az, hogy a befektetők részéről a legnagyobb érdeklődést a biomassza váltja ki. A befektetések 37 százaléka a biomassza-alapú energiaiparban történt az adott időszakban, megelőzve a megújuló energiák közül a nap- és a szélenergiát is. Ez a figyelem azzal magyarázható, hogy a biomasszával működő létesítményeknek nagyobb a gazdasági hozadéka, szemben más típusú megújuló energiákkal. [3]
Elég arra gondolni, hogy ezek egyidejűleg képesek elektromos és hőenergiát termelni. Ugyancsak előnyük, hogy stabil módon, folyamatosan képesek energiát termelni, és nem kell esetükben számolni a szél- és naperőművekre jellemző kihagyásokkal.
A különböző biomasszák felhasználására már számos technológia áll rendelkezésre, illetve több területen folynak kutatások (5.4. ábra).
5.4. ábra - A biomassza energetikai célú hasznosítása [26]
Fontos szempont az is hogy a különböző energiasűrűségű biomasszából és biomassza-keverékből könnyen, jó hatásfokkal eltüzelhető, reprodukálható fűtőértékű tüzelőanyag-koncentrátum készíthető: apró (pellet), közepes (brikett) és nagy (tömb, bála) formában, amelyek kissé drágábbá teszik ugyan az energiát, de ezt ellentételezi a jól és sokkal kisebb helyen történő tárolhatóság.
A biomassza alapú tüzelőanyagok jellemzői
A biobrikett jellemzői: Brikettnek nevezzük a 40 mm vagy ennél nagyobb átmérőjű kör, négyszög, sokszög, vagy egyéb profilú tömörítvényeket, melyeket mező- és erdőgazdasági melléktermékekből állítanak elő.
Brikettet hidraulikus, dugattyús és csigás préseken gyártanak.
A HULLADÉK BIOMASSZA ENERGETIKAI HASZNOSÍTÁSA
VIDÉKI TELEPÜLÉSEKEN Legjellemzőbb általános tulajdonságai:
• természetes alapanyagokból (faporok, faforgács, faapríték, energianád, energiafű, mező- és erdőgazdasági melléktermék) készül;
• idegen kötőanyagot nem tartalmaz - nedvességtartalma kicsi (10% körüli), ezért könnyebben és jobb hatásfokkal ég, mint a hagyományos tűzifa;
• fűtőértéke nagy, kétszerese az átlagos tűzifának kb. 17-19MJ/kg;
• hamutartalma kicsi (0.7-1,5%), hamuja környezetbarát, a kiskertek trágyázásához alkalmazható;
• a fában kén gyakorlatilag nincs, ezért füstje a környezetre káros kén-dioxidot nem tartalmaz;
• a tűzifával szemben 2-3-szor nagyobb sűrűségű, és mintegy 50%-kal nagyobb fűtőértékű, ezért ugyanolyan fűtőhatás eléréséhez a tüzelőberendezés tűzterében kisebb mennyiséget kell elégetni;
• nagy sűrűségű (1000-1400 kg / m3), vízben elsüllyed.
5.5. ábra - Biobrikett formák
A biobrikett előnyös tulajdonságai:
• fűtőértéke a hagyományos tűzifához képest közel a kétszerese, ezért biobrikettből elegendő fele annyi mennyiséget raktározni;
• környezetkímélő, mivel CO2 semleges. Ez nem azt jelenti, hogy elégetésekor nem szabadul fel CO2, hanem azt, hogy elégetésekor csakis annyi CO2 kerül a levegőbe, mint amennyit a növény élete során lekötött;
• hamu tartalma (0,3-1,5%) között mozog.
A pellet jellemzői:
A pellet nem más, mint finomított alapanyagból (elsősorban fából) tömörítéssel készített fűtőanyag. A pellet alakja hengeres, átmérője 6-10 mm, hossza 10-30 mm közötti lehet. Alapanyagai lehetnek a fafeldolgozás vagy a mezőgazdaság különböző melléktermékei (forgács, fűrészpor, illetve szalma vagy különböző energianövények). A pellet a fabrikett alternatívája azokon a helyeken, ahol fontos az automatizálható fűtési rendszer kialakítása.
5.6. ábra - Biopellet [1]
VIDÉKI TELEPÜLÉSEKEN
A pellet mint tüzelőanyag, először Észak-Amerikában jelent meg. Európában a kilencvenes évek elején kezdett elterjedni. Napjainkban Svédországban, Dániában és Ausztriában a megújuló fűtőanyagok között a pellet és a brikett komoly gazdasági jelentőséggel bír. Az utóbbi 8-10 évben Európa-szerte újabb és újabb pelletgyárak épülnek (évente megduplázódik a pelletgyártók száma). Magyarországon a pelletfűtés még nem elterjedt, a működő gyártó üzemek termelésük komoly hányadát egyelőre külföldi piacon értékesítik. Az ezredforduló után érezhetően komolyan megugrott a pelletgépek iránti érdeklődés. Ezzel párhuzamosan – a kisebb és közepes méretű beruházások növekvő számából – látható, hogy a megújuló fűtőanyagok piacán a brikett mellett a pellet megkerülhetetlen tényező lett (különösen a növekvő gázárak és csökkenő támogatások mellett).
A pellet – és nagytestvére, a brikett – jellemzően hengeres alakú. Mindkét termék esetében igaz, hogy a gyártás előtt az alapanyagokat (amely lehet feldolgozási melléktermék vagy friss biomassza) a technológiák igényének megfelelően aprítani és szárítani kell. A pellet nedvességtartalma alacsony (7-12%), hasonlóan hamutartalmához, amely fél százalék alatti (fa pellet esetében).
Az ömlesztett pellet sűrűsége 650-750 kg/m3. Fűtőértéke 4.7 – 5.0 kWh/kg (16.9 – 18 MJ/kg). Ebből adódóan fűtőértéke 3000 – 3300 kWh/m3, mely megegyezik 300 – 330 liter fűtőolaj értékével. Egy tonna pellet kb. 1,5 m3 helyigényű, és egyenértékű 470 – 500 liter fűtőolajjal. A pellet rosszul tűri a nedvességet. Ha víz éri, könnyen felveszi azt, megduzzad és szétesik.
A pellet általános jellemzői az alábbi táblázatban láthatók:
5.2. táblázat - A pellet általános jellemzői
Méretek
Alapanyagok: fűrészpor, faforgács (mezőgazdasági hulladék,
energianövények)