A vidék energiája: a szántóföld mint energiaforrás

Biomassza égetése

A legtöbb környezeti szakember által javasolt, és valóban járható út a megújuló energiaforrások szélesebb körű használata, azaz fosszilis szén, olaj és földgáz helyett fa, erdészeti hulladék, nap (kollektoros és fotovoltaikus), nukleáris (ma hasadó, később fúziós atomenergia), szél, víz, geotermikus energia és a biomassza égetése. Azonban tudnunk kell, hogy ez a járható út is rögös. A nap, szél, geotermikus és vízenergia berendezései nagyon drágák, gyakran környezetpusztítók, megépítésük is széndioxid kibocsátással jár. Az atomenergiát a zöld mozgalmak üldözik, számos országban az erőművek leállítását fontolgatják, a kiégett fűtőelemek és egyéb radioaktív hulladékok elhelyezése nálunk is problémás, nagy a lakossági ellenállás. A fa, hulladék és biomassza égetés ugyanúgy széndioxid kibocsátó, mint a fosszilis társaik, csak az erdők újranövesztésekor a korábbi kibocsátás ismét lekötődik a friss biomasszában. Magyar realitásként marad a mezőgazdasági energiatermelés, az olaj és földgázmezőket repce és kukoricatáblák válthatják fel.

Évezredeken keresztül az erdők fája volt az emberiség alapvető fűtőanyaga, az ipari társadalmakban egészen az erdők kipusztításáig, és a széntelepek feltárásáig. A kiotói egyezmény is lehetővé teszi, hogy a fejlődő országok ne az ipari fejlődésük korlátozásával, hanem erdősítéssel tegyenek eleget a széndioxid csökkentési követelményeknek. Az úgynevezett "beszámított erdőgazdálkodás" a korábbi vizsgálatok szerint karbonsemleges egyenlegű. A mai tudomány szerint a trópusokon ez igaz lehet, de ott is csak nagy késéssel, 15-20 év után javul a széndioxid megkötési egyenleg, a mérsékeltövi erdőkben viszont valószínűleg végig negatív marad a mérleg, azaz a mi erdeink nem tudnak több széndioxidot megkötni a fatestben, mint amennyi az égetéskor a légkörbe kerül. Ennek ellenére Magyarországon az erdőkben kezdődött a globális felmelegedés elleni küzdelem, eleinte az erdészeti hulladék, majd a rönkfa erőművi égetésével. Az erdészeti kapacitások azonban kimerülőben vannak, a zöld mozgalmak is támadják a fatüzelést. Új energiaforrást kellett keresni, az erdőn kívül.

Új divat a faültetéses széndioxid kompenzáció (carbon compensation). Az egyik légitársaság felajánlotta az utasainak, hogy a jegyár néhány százalékából erdősítést támogat, a repüléssel járó széndioxid-kibocsátás ellensúlyozására. A vállalat ezt a CSR (Corporate Social Responsibility = társadalmi felelősség-vállalás) tevékenysége legszebb példájának tudja be. Hasonszőrű ajánlatok azóta számos változatban terjednek, de a józanabb szakértők szerint ez csak annyira hatékony kezelés, mint a középkorban a pénzzel megváltható egyházi bűnbocsánat volt.

ronkfa_elokeszites

A kézenfekvő ötlet az energiaerdő, azaz gyorsan növő fafajok (fűz, nyár, akác stb.) sűrű telepítése, és néhány éves korban, a százéves fákhoz képest mindenképpen fiatalkori betakarítása (lásd a következő ábrán).

energiaerdo

A zúzott apríték eredeti formájában vagy bálákba préselve szállítható az erőművekbe. A gazdaságosságot több helyen próbálják fokozni a fák szennyvízzel történő öntözésével, amelyhez olyan súlyosan szennyezett öntözővizet használnak, amely élelmiszer vagy takarmánynövényeknél nem lenne engedélyezett, itt mégis jól hasznosul a biomassza tömegének fokozására. Új, erre a célra nemesített fajták fokozhatják a gazdaságosságot, de egyelőre szerények az eredmények. Az igazi erdővel szemben, amely szinte magától gyarapszik, az energiaerdők több mesterséges inputot igényelnek, ami lerontja a széndioxid mérlegüket.

Sikeresen terjedő új energiaforrás az energiafű, az egyszeri telepítéssel évtizedekig kaszálható, nagy biomassza-tömeget termő, természetben talált vagy erre a célra nemesített fű. A nemesítő cég adja a vetőmagot, a termesztőknek nem engedi a magfogást, megszervezi a betakarított biomassza átvételét. A kritikus pontok a fű napon való szárítása, a bálázás, a bálák szállítása az erőművekbe. Sajnos a nap nem mindig süt, így a fű nedves maradhat, ami jelentősen lerontja az égetési hatásfokot. A mesterséges szárítás nagyon drága és széndioxid kibocsátó lenne. A bálázás és a tömörítés mára megoldódott, de még a tömör bálák sem szállíthatók gazdaságosan nagy távolságra, azaz az erőművek közvetlen közelében kell termelni.

szarvasi_energiafu

Ígéretesen versenyző biomassza-növény az energianád. Az üzleti modell ebben az esetben trükkösebb, mert az ajánlott nádfajtának nincs vetőmagja, csak vegetatív módon szaporítható. Ez egyrészt nagyobb biztonságot adna a termelőnek, hogy tényleg értékes, télálló növényfajtát telepít, és a biomassza tömege is legalább a kétszerese az energiafűének. Másrészt viszont még nagyobb a termelő függése a nemesítőtől, kialakulhat a piramisjáték, a csúcson a gazdagodó szaporítóanyag előállítókkal, alul pedig az elszegényedő nád-ültetvény tulajdonosokkal. A 4-5 méteresre növő nád betakarítása a kiszáradás után, késő ősztől tavaszig folyik, a bálázás itt is megoldott, de a szállítás és az erőművek folyamatos ellátása gondot jelent. A nád lehetne esetleg a téli fűtőanyag.

energianad

Az energiafű és az energianád közös problémája a drága logisztika, mert kis energiasűrűségű, nem mindig elég alacsony nedvességtartalmú, az erőművek időbeli és mennyiségi igényeihez nehezen ütemezhető, nagyobb távolságra nem vagy csak drágán szállítható, nehézkesen tárolható és bonyolultan készletezhető a bálázott anyaguk. A másik közös gond velük, hogy saját terjesztésükről viszont gondoskodhatnak, lehetnek közöttük gyorsan terjedő, más honos növény¬társulásokat elnyomó, agresszíven gyomosító invazív fajok és fajták, amelyek megfékezése magától értetődően a termesztők feladata.

Az energiafűnek már ismerjük az első hátrányait; magas szilikáttartalma bevonatot képezett az erőművek tűzterében, amit így rendszeresen tisztítani kell. Az energiafű és az energianád is használható kisebb tüzelőberendezésekben is, de ehhez nem a csak gépesítve bontható bálákat alkalmazzák, hanem a megdarált biomasszából brikettet vagy pelletet préselnek. A brikett arasznyi hosszú, fahasáb méretű, de annál súlyosabb és magasabb energiatartalmú tüzelő, amely többnyire kézi mozgatást igényel, kandallókba, tábortüzekbe való. A pellet csak hüvelyknyi préselmény, gyakran gabonaliszt adalékkal segítenek a formatartásában. A kemény pellet-szemcsék alkalmasak a kazánoknál automatikus adagolásra is, a tökéletes pellet csúszdákon, boltozódás nélkül adagolható, silókban tárolható, tartálykocsikban "folyadékként" szállítható. A széndioxid mérleget persze alaposan lerontja az alapanyagok szárítása, őrlése, préselése, szállítása.

A magas nitrogén- és víztartalmú biomasszát, mint a friss trágya, a törköly, a zöld hulladék és melléktermék, nem érdemes égetni, hanem inkább biogázzá kell alakítani. Az anaerob körülmények között lezajló mikrobiológiai lebontó folyamatok során ugyan sok széndioxid is felszabadul, de jelentős mértékű metán is keletkezik, amely helyi erőművekben elektromos árammá alakítható. A maradék - többé-kevésbé szilárd hulladék - komposzt értékű trágya, vagy tovább komposztálható, keverhető növényi tápanyagforrás.