19. A magyar energiapolitika fontosabb lépcsőfokai 1990 után
27.6. A biomassza
A biomassza egy biocönózisban vagy biomban, a szárazföldön és vízben található élő és nemrég elhalt szervezetek (növények, állatok, mikroorganizmusok) tömege, biotechnológiai iparok termékei és a transzformálók (ember, állat, feldolgozóipar stb.) biológiai eredetű termékei, melléktermékei, hulladékai. Az ember testtömegét nem szokás a biomassza fogalmába vonni. A biomassza elsődleges forrása a növények asszimilációs tevékenysége. Keletkezésének folyamata a produkcióbiológia fő témája. A növényi biomassza a fitomassza, az állati biomassza a zoomassza. A termelési-felhasználási láncban elfoglalt helye alapján a biomassza lehet elsődleges (természetes vegetáció, szántóföldi növények, erdő, rét, legelő, kertészeti és vízben élő növények), másodlagos (az állatvilág, a gazdasági haszonállatok összessége, továbbá az állattenyésztés fő- és melléktermékei, hulladékai) és harmadlagos (biológiai eredetű anyagokat felhasználó iparok termékei, melléktermékei, hulladékai, emberi települések szerves eredetűszerves hulladékai).
A mezőgazdasági eredetű biomassza energiaforrások osztályozása: szilárd biomassza, folyékony bioüzemanyagok, biogáz. A biomassza hasznosításának fő iránya az élelmiszer-termelés, a takarmányozás, az energetikai hasznosítás és az agráripari termékek alapanyaggyártása. Az energetikai hasznosítási módok közül jelentős a termokémiai, biokémiai és a mechanikai átalakítás(14. ábra) A világ negyedik legelterjedtebb energiaforrása jelenleg a szén, a kőolaj és a földgáz után a biomassza. A klasszikus és új biomassza-energia együtt jelenleg a felhasznált energia 14%-át fedezi világátlagban.
A biomasszára alapuló energetikai alapanyag-termesztés területei:
• Fás szárú, különböző vágásfordulójú ültetvények telepítése (akác, éger, fűz, nemes nyár stb.);
• Lágy szárú növények szántóföldi termesztése (energiafű, nádfélék stb.);
• Biodízel előállításához olajos magvú növények termesztése (napraforgó, repce stb.);
• Etanol előállítására alkalmas növények termesztése (árpa, búza, kukorica stb.) (Dinya L. 2010).
14. ábra A biomassza energetikai hasznosítása Forrás: Dinya L. 2010
27.6.1. Szilárd halmazállapotú, energiahordozóként használható biomassza (15. táblázat)
Az energetikai célra szilárd halmazállapotban használatos biomassza mező- erdőgazdaság, vagy faipar melléktermékeként, hulladékaként, vagy célszerűen erre a célra termesztett növényként (ún. energianövényként) állhat rendelkezésre. Minden olyan növény alkalmas energiahordozónak, melynek a nedvességtartalma kicsi és így az energiaátalakítás során energianyereségre lehet szert tenni. Magyarországon ez azt jelenti, hogy a betakarításkori nedvességtartalma 40 %-nál kisebb, vagy mesterséges energiaráfordítás nélküli szárítással ilyen értékre csökkenthető.
Energiaültetvények és -erdők telepítésével – megfelelő ösztönzési rendszer mellett – a szilárd biomassza hazai mennyisége jelentősen növelhető. Jelentősebb energiaültetvény beruházás Magyarországon még nem valósult meg, egyelőre kísérleti telepítések történtek.
A kedvező tüzelőanyag, illetve villamosenergia-árak mellett több, jelentősebb beruházás valósult meg, illetve indult meg Magyarországon. Ezek közül kiemelendőek az alábbiak:
1. Szigetváron 2 MW kapacitású távhőtermelés, 2. Mátészalkán 5 MW kapacitású távhőtermelés,
3. Körmenden 5 MW kapacitású távhőtermelés, valamint 4. Szombathelyen 7 MW kapacitású távhőtermelés.
A fahulladékra alapozott távhőtermelő beruházások mellett Papkeszin 5 MW kapacitású gőztermelő berendezés lépett üzembe, továbbá Szentendrén hő- és villamosenergia-termelő beruházás valósult meg. Jelentősen növelni fogják a hazai megújuló energiával történő villamosenergia-termelést a kazincbarcikai, ajkai és pécsi erőművekben létesülő, összesen 100 MW kapacitású beruházások, amelyek főként szintén fahulladék-tüzeléssel fognak üzemelni.
Tüzelőanyag-váltás történt több erőműben, ahol a szenet a gáz és a biomassza váltotta fel vagy kiegészíti (Ajkai Erőmű, Kazincbarcikai Erőmű, Pécsi Erőmű, Tiszapalkonyai Erőmű, Mátrai Erőmű)
15. táblázat: A főbb biomassza energiahordozók mennyisége különböző szakmai becslések szerint
Melléktermék Szalma Kukorica szár és
A biológiai eredetű folyékony energiahordozók alapanyagaként felhasználható növények általában nem melléktermékek, az alkalmazás pedig a közvetlen hőtermelésen kívül üzemanyagként a hagyományos energiahordozók helyett, illetve azokkal keverve is lehetséges. A folyékony ún. bio-üzemanyagok két csoportját különböztetik meg: a növényi eredetű alkoholokat (bioetanolt) és a növényi olajokat (a biodízelt).
A biodízel (a kémiailag – észterezéssel – átalakított repce és/vagy napraforgó olaj) alkalmazása történhet tisztán és bekeveréssel. Az állami támogatással elindított beruházási program keretében két üzem – Mátészalkán és Kunhegyesen – építésének indítására került sor. Mátészalkán az üzem tervezett befejezése 2004. március 30-ig történik meg. Kunhegyesen az üzem felépült, megvolt a próbaüzem, de a zárt rendszerű forgalmazás miatt a „0”
jövedéki adó és a 30 Ft/l felhasználói támogatás mellett is veszteséges volt a termelés, így leállt az üzem. Az első működő, kísérleti üzem azt bizonyította, hogy az olajmag alapú motorhajtóanyag-termelés zárt forgalmazási rendje ilyen feltételek között nem működik.
Bioetanol gyártáshoz a desztilláló kapacitások jelenleg is rendelkezésre állnak. Jelenleg 40-55 millió liter/év a szabad kapacitás, ami a Budafoki Üzem rekonstrukciójával 60-80 millió liter/évre is növelhető lenne.
27.6.3. Gáz halmazállapotú energiahordozóként használt biomassza
Biogáz előállításra valamennyi szerves anyag (kivéve a szerves vegyipar termékeit) alkalmas, mint pl. a trágya, fekália, élelmiszeripari melléktermékek és hulladékok, valamennyi zöld növényi rész, háztartási hulladékok, kommunális szennyvizek, stb.
A nedves biogáz-gyártás alapanyaga általában hígtrágya, vagy élelmiszeripari szervesanyag-tartalmú folyadék, melyeknek szárazanyag-tartalma 2-8%, és a szervesanyag-tartalom 40-60% között van. 2003-ban kezdte el teljes kapacitással a működését a Nyírbátorban felépült, európai viszonylatban is jelentős, állattartási és mezőgazdasági hulladékra alapozott biogáz-üzem. Az 1,6 MW-os villamosenergia-termelési kapacitású üzem 2003-ban mintegy 7 GWh villamos energiát termelt biogáz alapon.
A biogáz termelődés egy sajátos helyszíne a települési szilárd hulladék-lerakó, ahol az ún. depóniagáz spontán keletkezik. A régi lerakókat megfúrják, becsövezik és az összekötött csővezetéken elvezetik a biogázt (az új hulladék-lerakókat már a telepítésnél gázgyűjtő rendszerrel kell ellátni), amelyet legtöbbször elfáklyáznak. A lerakókban keletkező biogáz energetikai hasznosítására a hulladékgazdálkodási előírások következtében (lerakásra kerülő hulladékok szervesanyag tartalmának kötelező csökkentése miatt) kevésbé lehet majd számolni
a jövőben, így a szelektív hulladékkezelés széles körű bevezetésének a következtében a lerakókban spontán keletkező biogáz mennyiségnek a csökkenése várható.