A mezőgazdasági iparok technológiái A mezőgazdasági iparok technológiái tárgy keretében bemutatásra kerülő tárgy keretében bemutatásra kerülő technológiák technológiák
• Keményítőiparok Keményítőiparok
(kukorica, burgonya, búza) (kukorica, burgonya, búza)
• Cukorgyártás Cukorgyártás
(cukorrépa, cukornád) (cukorrépa, cukornád)
• Szesz- és élesztőgyártrás Szesz- és élesztőgyártrás
(cukorrépa, kukorica, búza, lignocellulózok /melasz, (cukorrépa, kukorica, búza, lignocellulózok /melasz,
keményítő, cellulóz/) keményítő, cellulóz/)
• Sörgyártás Sörgyártás (árpa)
(árpa)
• Növényolajgyártás Növényolajgyártás
(napraforgómag, repcemag) (napraforgómag, repcemag)
Mi a Biomassza Mi a Biomassza ? ?
Minden növényi és / vagy állati Minden növényi és / vagy állati eredetű
eredetű szerves anyag. szerves anyag.
Növényi Biomassza források:
- Növénytermesztés, erdészet termékei, fák, gabonák, algák - Minden faipari, mezőgazdasági
melléktermék és hulladék - Kommunális hulladékok
rostosanyag tartalma
Fotoszintézis:
növényi biomassza-termelés
CO2
O2
Biomassza hasznosítása Biomassza hasznosítása közvetlenül közvetlenül
Nyersanyagként, energiaforrásként átalakítás nélkül.
Nyersanyagként, energiaforrásként átalakítás nélkül.
Felhasználása hő- és áramtermelésre nagyhatékonyságú (80-90%) erőművekben.
Ilyen felhasználás esetén - aprítani,
- szárítani, valamint
- hulladékok és melléktermékek esetében granulálni
szükséges a biomasszát.
Biomassza hasznosítása Biomassza hasznosítása átalakítással átalakítással
Átalakítják üzemanyaggá, vegyianyaggá, ami hasonló vagy ugyanolyan Átalakítják üzemanyaggá, vegyianyaggá, ami hasonló vagy ugyanolyan módon használható fel, mint a fosszilis eredetű üzemanyag, vegyianyag módon használható fel, mint a fosszilis eredetű üzemanyag, vegyianyag
Kémiai átalakítás
- szintézisgáz - bio-dízel - bio-olajok
Biológiai átalakítás
- bio-gáz
- bio-hidrogén - bio-etanol
hő,hő, áram ésáram és
gépjármű-üzemanyag gépjármű-üzemanyag
kukorica, búza, burgonya, stb.
Biofinomítás Biofinomítás
proteinek
szacharóz zsírsavak
keményítő
cellulóz glükóz
etanol
olajos növények cukorrépa
papír,
karton műszál, műanyag ragasztó,
festék üzemanyag,
műanyag festék,
ragasztó kemikália,
gyógyszer kozmetikum,
mosószer kenőanyag, üzemanyag műanyag
www.ienica.net
www.ienica.net
Alapelvek Alapelvek
CÉL: elősegíteni a non-food termékek üzleti alapú CÉL: elősegíteni a non-food termékek üzleti alapú
termesztését, előállítását és kereskedelmét mindenhol, termesztését, előállítását és kereskedelmét mindenhol,
ahol gazdaságosan megvalósítható ahol gazdaságosan megvalósítható
• Elősegíteni az Elősegíteni az információcserétinformációcserét és az együttműködést az és az együttműködést az ipar, a kutatás és a szabályozói oldal bevonásával
ipar, a kutatás és a szabályozói oldal bevonásával
• Publikálatlan felmérések és tanulmányok közreadása Publikálatlan felmérések és tanulmányok közreadása non-food növények európai
non-food növények európai központi adatbázisa központi adatbázisa
• Az EU országok erősségeinek azonosítása Az EU országok erősségeinek azonosítása
• Kutatási és fejlesztési források lehető legjobb kihasználásaKutatási és fejlesztési források lehető legjobb kihasználása
Meg Meg újuló alapanyagok újuló alapanyagok csoportosítása csoportosítása
• A megújuló alapanyagok alapvető csoportosítása növényi A megújuló alapanyagok alapvető csoportosítása növényi fajták szerint:
fajták szerint:
•
• Ipari felhasználás szerinti csoportosításuk: Ipari felhasználás szerinti csoportosításuk:
•
• olajoolajos növényes növények,k,
• rostrostnövények,növények,
• szénhidrátszénhidrát növények, növények,
• fehérjenövények,fehérjenövények,
• energiacélú növények,energiacélú növények,
• erdészeti és speciális nerdészeti és speciális növények.övények.
• polimerek,polimerek,
• kenőanyagok,kenőanyagok,
• oldószerek,oldószerek,
• felületaktív anyagok,felületaktív anyagok,
• erősítő, rostanyagok,erősítő, rostanyagok,
• finom vegyszerekfinom vegyszerek,,
• bioenergiai alapanyagok,bioenergiai alapanyagok,
• erdészeti termékek.erdészeti termékek.
• Az IENICA honlapja sajnos már nem működik, de sok Az IENICA honlapja sajnos már nem működik, de sok érdekes és hasznos tudnivaló megtalálható a:
érdekes és hasznos tudnivaló megtalálható a:
• The National Non-Food Crops Centre honlapján:The National Non-Food Crops Centre honlapján:
• www.nnfcc.co.ukwww.nnfcc.co.uk
Láng István: A biomassza Láng István: A biomassza hasznosításának lehetőségei hasznosításának lehetőségei
(1983) (1983)
• 1980-ban a mezőgazdaságban és az erdészetben 1980-ban a mezőgazdaságban és az erdészetben
megtermelt szerves anyag mennyisége 54,4 millió tonna megtermelt szerves anyag mennyisége 54,4 millió tonna
volt. Ez a mennyiség több, mint kétszerese az ugyanezen volt. Ez a mennyiség több, mint kétszerese az ugyanezen
időszakban kibányászott szén mennyiségének időszakban kibányászott szén mennyiségének
• A növényi biomassza két harmada gabona, s ennek A növényi biomassza két harmada gabona, s ennek 63%-a melléktermék
63%-a melléktermék
• A melléktermékek hasznosítása A melléktermékek hasznosítása csak részben csak részben megoldott
megoldott az állattenyésztés és az energiatermelés az állattenyésztés és az energiatermelés (direkt tüzelés) használ csak fel korlátozott mértékben (direkt tüzelés) használ csak fel korlátozott mértékben
Kukorica hasznosítása Kukorica hasznosítása
kukorica kukorica
Magyarországon Magyarországon
termésátlagok és
vetésterületek, (2000)
• 1 192 702 hektár
• 4 150 kg/hektár
• Σ 4 984 332 tonna
felhasználásuk
• takarmány
• élelmiszeripar
• export
• keményítő
3000 tonna/nap szem feldolgozás
Melléktermékek keletkezése Melléktermékek keletkezése
maghéj: takarmány (~10%)
endosperm: keményítő
csíra: olaj
cellulóz 45%
lignin 23%
HC 26%
hamu 6%
kukoricaszár összetétele kukoricaszár összetétele
hemicellulóz
A kukoricamaghéj A kukoricamaghéj összetétele és felhasználása összetétele és felhasználása
hamu acetát 1%
2%
cellulóz 13%
fehérje 12%
lignin 5%
olaj 4%
egyéb 10%
pentozán 33%
keményítő 20%
Kukorica termesztése Magyarországon Kukorica termesztése Magyarországon
1 M ha
1 M ha 4-9 M t/év betakarítás 4-9 M t/év betakarítás
Néhány mezőgazdasági Néhány mezőgazdasági melléktermék melléktermék
3910
922
10780
2000 935 4000 6000 8000 10000 12000
Mennyiség [1000 t/év]
Búzaszalma Árpaszalma Kukoricaszár Kukoricacsutka Kukoricacsuhé
Cukorrépa Maradék
Példa a melléktermékek nagy mennyiségére:
Példa a melléktermékek nagy mennyiségére:
A svédországi Agroetanol AB technológiája A svédországi Agroetanol AB technológiája
• Agroetanol ABAgroetanol AB 1 l 1 l
etanol előállításakor etanol előállításakor
0,85 kg 0,85 kg
lignocellulóz rostanyag és lignocellulóz rostanyag és 0,7 kg széndioxid keletkezik 0,7 kg széndioxid keletkezik
Főtermék -melléktermékek Főtermék -melléktermékek
• Agroetanol (Agroetanol (SvédországSvédország):):
2,65 kg búzából:
2,65 kg búzából:
1 liter etanol (100%) 1 liter etanol (100%)
0,85 kg rostanyag (takarmány) 0,85 kg rostanyag (takarmány) 0,7 kg széndioxid
0,7 kg széndioxid
• Mellette: kb 2.12 kg búszaszalma keletkezikMellette: kb 2.12 kg búszaszalma keletkezik
• Azaz Azaz 1 kg1 kg főtermék (etilalkohol) előállítása mellett főtermék (etilalkohol) előállítása mellett 4,65 kg4,65 kg melléktermék (takarmány, széndioxid, szalma) keletkezik melléktermék (takarmány, széndioxid, szalma) keletkezik
Lignocellulózok hasznosítása Lignocellulózok hasznosítása
Hasznosítási lehetőségük
a folyamat energiaellátása (szilárd tüzelőanyag) üzemanyag-etanol termelés
Összetételük
Cellulóz [38-45%]
Hemicellulóz [25-40%]
Lignin
[20-25%]
Lucfenyő Lucfenyő
KukorKukoricaszáricaszár
Fűzfa Fűzfa
• Növényi nyersanyagok (termények)Növényi nyersanyagok (termények)
• Megújuló (megújítható ) Megújuló (megújítható ) nyersanyagoknyersanyagok /energiaforrások /energiaforrások
• Melléktermékek / hulladékok hasznosításaMelléktermékek / hulladékok hasznosítása
• BiofinomításBiofinomítás
• BiomasszaBiomassza
általános értelmezés általános értelmezés
szakmai zsargon (lignocellulózok) szakmai zsargon (lignocellulózok)
• LignocellulózokLignocellulózok
