Bioenergia

2010-07-07 01:29:35 |

A bioenergia felhasználása számos gazdasági, társadalmi és környezetvédelmi előnnyel járhat. A biomassza jelentősége, hogy fosszilis energiahordozók válthatók ki vele, így megvalósítható a fenntartható energiafelhasználás és fejlődés.

A biomassza fogalomkörébe tartozik a szárazföldön és vízben található, élő és nemrég elhalt szervezetek tömege, a mikrobiológiai iparok termékei, illetve az átalakítás után (ember, állat, feldolgozó iparok) keletkező valamennyi biológiai eredetű termék, hulladék. A biomassza megfelelő kezelés esetén megújuló energiaforrásnak számít, vagyis rövid életciklusban, általában 1 éven belül újból megtermelődik, használatával bányászott energiahordozók takaríthatók meg (kőszén, földgáz, kőolaj). Így a megtakarított fosszilis energiahordozók nem fokozzák a levegő szennyezettségét, és a CO2 tartalmának növekedését (üvegházhatás, globális felmelegedés).
A megújuló energiaforrások, és ezen belül a biomassza fokozott alkalmazására nemcsak a fenntartható fejlődés miatt van szükségünk, hanem nemzetközi vállalásaink is erre köteleznek. Magyarországon adott a jó föld, a jó környezet a biomassza termeléshez. A vidékfejlesztésen is nagyot lendíthet, ugyanis az energianövények termelésével a földek jelenleginél nagyobb része gondozott, kultúr állapotban tartható. A megtermelt biomassza feldolgozására alkalmas gépeket, eszközöket gyártó ipar is kialakul. Felhasználásának széles spektruma a közvetlen eltüzeléstől a villamosenergia-termelésen át kiterjedhet a különféle könnyebb vagy nehezebb üzemanyagokig.

Biodízel

A biodízel növényi olajokból, vagy ritkábban állati zsírokból előállított észter alapú bio üzemanyag, dízelmotorok számára. Hazánk agroökológiai adottságai alapján a legfontosabb termesztett alapanyag a repce és a napraforgó lehet. A világ és az EU számos országában évtizedek óta alkalmazzák a biodízelt üzemanyagként, az előállítás és felhasználás gyakorlata kialakult.
A biodízel előállításának első fázisa a növényolaj-préselés (vagy használt sütőolaj szűrés), majd az ezt követő kémiai átalakítás, amely egy összetettebb folyamat. Az olajpréselés során jelentős mennyiségű olajpogácsa keletkezik, amely értékes fehérje dús takarmány, de energetikai célra is felhasználható. Az ezt követő észterezés mellékterméke a glicerin, amely vegyipari, vagy energetikai (tüzeléstechnika, biogáz-fejlesztés) célra hasznosítható.
A biodízel előállításának felfutása lehetőséget biztosíthat a termelőknek a repce és napraforgó értékesítésére, illetve észterező gyárakkal történő megállapodás függvényében kisebb olajpréselő üzemek létrehozásával magasabb feldolgozottságú - így magasabb jövedelmezőséget jelentő - termékek előállítására.

A biodízel műszaki-technikai szempontból felhasználható tiszta formában illetve a gázolajhoz keverve is. Tiszta- vagy magas biodízel tartalmú üzemanyag felhasználása esetén a káros lerakódások elkerülése és az észterek kémiai tulajdonságai miatt (pl. gumitömítések oldása) a motorok és az üzemanyag-ellátó rendszer kismértékű átalakítását, az adagolók újraszabályozását igényelheti. Egyes korszerűbb gépjárművek átalakítás nélkül is képesek közvetlenül felhasználni a magas biodízel (FAME) tartalmú üzemanyagokat.

Bioetanol

A bioetanol kifejezés alatt olyan, nagyrészt etil-alkoholból (etanolból) álló üzemanyagot értünk, amelyet biológiailag megújuló energiaforrások (növények) felhasználásával nyernek abból a célból, hogy benzint helyettesítő, vagy annak adalékaként szolgáló motor-üzemanyagot kapjanak Otto-motorokhoz. A bioetanol gyártásának alapanyaga általában vagy magas cukortartalmú növény (például cukorrépa, cukornád), vagy olyan anyagot tartalmazó növény, melyet kémiai-biológiai reakciók sorozatával cukorrá lehet alakítani (például keményítőtartalmú növények: kukorica, búza, burgonya stb., vagy cellulóz tartalmú növények: fa, fűfélék, gabonaszárak, szalma).
A magasabb oktánszáma (RON: 121) és kompressziótűrése miatt a motor hatásfokát és teljesítményét növeli, ezzel együtt viszont nő a fogyasztás is. A bioetanol a jelenlegi Otto-motoros autókban max. 20-22% arányban keverhető be, de 8-10% feletti aránynál a gyújtásszögön állítani kell. Az USA-ban elterjedt, Svédországban használt és a Magyarországon 2007 eleje óta szabványos E85 üzemanyag keverék 85% bioetanolt és 15% benzint tartalmaz. Ezt az üzemanyagot hagyományos Otto-motoros autókban nem lehet felhasználni, de ma már szinte az összes nagyobb autógyár kínálatában megtalálhatók a tiszta benzin és az E85 befogadására is képes, úgynevezett rugalmasan hajtott motorokkal rendelkező járművek (Flexible Fueled Vehicle, FFV).
A bioetanol nem világmegváltó, de számos előnyös tulajdonsága mellett működő és elérhető hajtóanyag, amellyel kiválthatjuk a fosszilis energiahordozók egy részét. Az E85 jelenlegi ára lényegesen olcsóbb, mint a benziné, viszont az etanolos használat során az üzemanyag-fogyasztás 20%-kal is megemelkedhet.

Biogáz

A biogáz szerves anyagok baktériumok által anaerob körülmények között lebontott termék. Kb. 45-70% metánt (CH4), 30-55% szén-dioxidot (CO2), nitrogént (N2), hidrogént (H2), kénhidrogént (H2S) és egyéb maradványgázokat tartalmaz.
A mezőgazdasági biogáz üzemek általában egy előtároló tartályból, egy vagy több fermentorból (biogáz-reaktor) és utótárolóból állnak. Ha a biogáz erőműben szilárd szerves anyagok is felhasználásra kerülnek, akkor ezek aprítása, hígítása, homogenizálása és higienizálása a fermentorba történő bejuttatás előtt történik meg. A fermentorban a szerves anyagokat baktériumok bontják le, levegőtől elzártan. Az itt képződött biogáz felhasználása előtt tisztításon esik át, majd rövid ideig tárolják, mielőtt egy blokkfűtő erőműben elégetnék, és elektromos áramot, hőt termelnének belőle.
A jelenleg hazai biogáztelepek nagy része azonban nem elsősorban a mezőgazdaságban, hanem két jól elkülöníthető szférában valósult meg: a szilárdhulladék-lerakó- és a szennyvíztelepeken. Magyarországon jelenleg mintegy 23 millió m3 (4,5-5 millió tonna) települési szilárd hulladék keletkezik évente. Ennek 62%-a lakossági eredetű, a többi az intézményeknél, szolgáltató egységeknél és vállalkozásoknál keletkező háztartási hulladékokkal együtt kezelhető hulladék. Ez a mennyiség a gazdaság fejlődésével párhuzamosan évente 2-3%-kal nő. Jelenleg a közszolgáltatás keretében begyűjtött települési szilárd hulladéknak csupán 3%-át hasznosítják.

Az ártalmatlanítás jellemző formája a lerakás (83%), amire általában természetes mélyedéseket vagy bányászati tevékenység után visszamaradó mélyedéseket, üregeket használnak fel. A mélyedések feltöltése során az egyes hulladékrétegek egymásra helyezve, fokozatosan elzárják a mélyebben fekvő hulladékrétegeket a levegőtől, egészen addig, amíg a hulladékréteg vastagságának növekedése elő nem idézi a levegőmentes, anaerob körülményeket. A lerakás után mintegy fél esztendővel indul be a depóniagáz elterjedése, addig tart az anaerob baktériumoknak megfelelő környezeti feltételek kialakulása. A prizmák nyári kiszáradása a levegő beáramlása miatt, a depóniagáz kitermelésének hosszabb szüneteltetése pedig a mező elsavanyodása miatt a gáztermelő képesség csökkenésével jár. Európai tapasztalatok azt mutatják, hogy kb. 15-20 évet érdemes figyelembe venni, mint aktív időszakot, amikor érdemes még a keletkező biogázt hasznosítani.

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Bérces Balázs

Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

Kevesebbet fogyaszt, de hogyan világít?

A Nemzeti Fogyasztóvédelmi hatóság Mechanikai ésVillamos Laboratóriuma LED-es fényforrásokat és kompakt fénycsöveket hasonlított össze, hogy kiderüljön, melyik mennyit fogyaszt, hogyan világít....


Komposztkazán

A komposztkazán a szerves anyagok humusszá alakulásakor, lélegző baktériumok által termelt hőt hasznosító rendszer. Lényeges előnye, hogy nincs fizikai égés, így a széntömeg nem szén-dioxiddá,...