MEGÚJULÓ MEZŐGAZDASÁG

Átírás

1 MEGÚJULÓ MEZŐGAZDASÁG

2

3 MEGÚJULÓ MEZŐGAZDASÁG TANULMÁNYOK A ZÖLDENERGIA TERMELÉSÉRŐL ÉS HASZNOSÍTÁSÁRÓL GAZDÁLKODÓKNAK MAGYAR KATOLIKUS RÁDIÓ 2008

4 A könyv megjelenését támogatta: Szerkesztette Chlepkó Tamás Szakmailag ellenőrizte Kálmán András Borítóterv Kisantal Tibor Tipográfia Katulic László Tördelés Zimler Tamás Magyar Katolikus Rádió Zrt., 2008 ISBN Magyar Katolikus Rádió 1062 Budapest, Délibáb u Telefon: Nyomda

5 TARTALOMJEGYZÉK Üdvözlet az olvasónak! Előszó HAZAI ÉS NEMZETKÖZI TRENDEK A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK TERÜLETÉN CHLEPKÓ TAMÁS TAKÁCS SÁNDOR A megújuló energiák alkalmazásának hazai és nemzetközi trendjei A megújuló energiaforrások alkalmazásának technológiái Hazai és nemzetközi szabályozási és támogatási környezet Irodalom A BIOGÁZ ELŐÁLLÍTÁSA ÉS FELHASZNÁLÁSA KŐRÖSI VIKTOR A biogázról általában A biogázüzemben feldolgozható alapanyagok A biogázgyártás technológiái A biogázüzemben képződő fő- és melléktermékek felhasználási lehetőségei A biogáz-előállítás és -felhasználás bemutatása egy gyakorlati példán keresztül A biogázüzemek létesítésére, működtetésére, a biogáz felhasználására vonatkozó jogszabályok jegyzéke Irodalom A BIOETANOL ELŐÁLLÍTÁSA ÉS FELHASZNÁLÁSA KISS ISTVÁN MLINARICS EDINA Mi a bioetanol, mire lehet felhasználni? A bioetanol története A bioetanol-gyártás alapanyagai A bioetanol-előállítás mikrobiális háttere A bioetanol-előállítás technológiája Kapcsolódás más alternatív energiaforrásokhoz

6 Összehasonlítás más biomassza-alapú energiaforrásokkal Bioüzemanyagok és az azokkal szemben támasztott kívánalmak Társadalmi, politikai megítélés vélemények, ellenvélemények Törvényi szabályozás, rendeletek Irodalom A BIODÍZEL ELŐÁLLÍTÁSA ÉS FELHASZNÁLÁSA MAGYAR BALÁZS DRASKOVITS PÁL A biodízel jellemzése; helye a megújuló energiák között A biodízel előállításának elvei és lehetőségei A biodízel alkalmazásának előnyei A biodízel alkalmazásának eddigi tapasztalatai A biodízel hazai bevezetésének állapota Biodízelgyártás Magyarországon Irodalom BIOBRIKETT, PELLET ÉS APRÍTÉK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS FELHASZNÁLÁSA CHLEPKÓ TAMÁS KŐSZEGI TÍMEA A szilárd bio-tüzelőanyagok fajtái Bio-tüzelőanyagok előállítása a gazdaságban A bio-tüzelőanyagok felhasználása a gazdaságban Gazdaságossági szempontok Vonatkozó szabályozás Irodalom ENERGIANÖVÉNYEK TERMESZTÉSE, TERMŐHELYI ALKALMASSÁG, FELHASZNÁLHATÓSÁG BLASKÓ LAJOS Az energianövény-termesztés általános kérdései Fás szárú energetikai ültetvények Évelő lágy szárú növények Egyéves, lágy szárú növények Irodalom

7 7. TECHNOLÓGIÁK KAPCSOLÓDÁSI LEHETŐSÉGEINEK BEMUTATÁSA CSŐKE BARNABÁS BOKÁNYI LJUDMILLA A biogáz melléktermékek komposztálása, talajpótlás biztosítása Biogáz előállítása melléktermékekből A komposztálás energetikai alkalmazása biogáz előállításához (3A technológia) Decentralizált energiatermelés biomassza felhasználásával Irodalom KIEGÉSZÍTŐ MEGÚJULÓENERGIA-RENDSZEREK SIMON GÁBOR NAGY JÓZSEF A napenergiáról általában A szélenergiáról általában A geotermikus energiáról általában Inernetes források ÁBRÁK JEGYZÉKE 1.1. ábra. A biomassza energetikai hasznosításának folyamatai ábra. A víz energetikai hasznosításának folyamatai ábra. A földhő energetikai hasznosításának folyamatai ábra. A napsugárzás energetikai hasznosításának folyamatai ábra. A szél energetikai hasznosításának folyamatai ábra. Az egy főre jutó biogáztermelés Magyarországhoz viszonyítva ábra. A biogáz keletkezésének biológiai háttere ábra. A biogázüzem általános felépítése ábra. Anyag- és energiaáramok a biogázüzemben

8 3.1. ábra. A β-d-glükopiranóz szerkezeti képe ábra. Egy diszacharid (β-maltóz) szerkezeti képlete ábra. A cellulóz szerkezete ábra. A keményítőalapú etanol-előállítás technológiai vázlata ábra. A bioetanol-gyártás lehetséges kapcsolatai más iparágakkal ábra. Azonos tömegű, különböző növényi magokból kinyerhető nyers növényi olaj mennyisége ábra. Különböző növényfajok esetén a hektáronként kinyerhető nyers növényi olaj mennyisége ábra. A biodízel előállításának folyamata ábra. A repceolaj tonnánkénti ára Németországban január és november között ábra. A biomassza energetikai hasznosításának lehetséges útjai ábra. A forgatásos prizma szelvénye ábra. Az agitált ágyas komposztálási rendszer területi elrendezése ábra. A levegőztetett prizmás (statikus ágyas) komposztálási rendszer ábra. A biogáztermelés és az energianövénytermesztés kapcsolódása ábra. Biodízel előállítása és melléktermékeinek hasznosítása ábra. Fapellet és fabrikett hulladékainak hasznosítása biogáz és biotrágya előállítására ábra. A bioetanol és a biogáz előállítási technológiáinak kapcsolódási pontjai ábra. A Herhof-féle kombinált technológia

9 7.9. ábra. A 3A (aerob anaerob aerob) biogáz és biotrágya, valamint a fapellet, fabrikett, bioetanol és biodízel előállításának technológiai kapcsolódása ábra. A hőszivattyú működésének körfolyamata TÁBLÁZATOK JEGYZÉKE 1.1. táblázat. A megújuló energiaforrások évi részesedése a belföldi fogyasztásban, az EU-25 országaiban táblázat. A megújuló villamos energia aránya az Európai Unió tagországaiban, 2005-ben táblázat. Az egyes tagországok által 2020-ra vállalt értékek a megújuló energiaforrások felhasználásának arányára táblázat. Magyarország célértékei a megújuló energiaforrások egyes területein táblázat. Biogáztermelésre alkalmas nyersanyagforrások csoportosítása táblázat. Biogáztermelésre alkalmas nyersanyag-források beltartalmi értékei táblázat. Anyagcsoportok biogázhozama és metántartalma táblázat. A biogáz és a földgáz energiaértékének összehasonlítása táblázat. Biogáz-technológiák csoportosítása a nyersanyag szárazanyag-tartalma szerint táblázat. Biogáz-technológiák csoportosítása az erjesztés során alkalmazott hőmérséklet szerint táblázat. A példában szereplő alapanyagokból termelhető biogáz és villamos energia mennyiségének meghatározása táblázat. A biogázüzem költség- és jövedelemviszonyai

10 3.1. táblázat. Bioetanol-előállításra alkalmazott alaptechnológia táblázat. A biodízel magyarországi követelményei (MSZ/T 2056 sz. szabvány) táblázat. A fosszilis és a biodízel néhány paraméterének összehasonlítása táblázat. Az Európai Unió célkitűzése a bioüzemanyagok kívánatos felhasználásáról táblázat. A repce vetési és betakarítási adatai az utóbbi években táblázat. A napraforgó vetési és betakarítási adatai az utóbbi években táblázat. A biodízel termelése és fogyasztása Németországban táblázat. A németországi üzemanyag-felhasználás és előrejelzés 2025-ig (M t) táblázat. Bioüzemanyag-felhasználás az EU néhány tagországában között táblázat. A növényi olajokból nyerhető metilészterek energiamérlege táblázat. A hazai biodízel-előállítás tervezhető költségeinek és költségcsökkentő tételeinek változásai 2006 és 2008 között táblázat. A cukorrépa vetési és betakarítási adatai az utóbbi években táblázat. Az ugaron hagyott területek alakulása az utóbbi években táblázat. Hazai biodízelgyártó üzemek táblázat. Hazai tervezett biodízelüzemek, illetve -alapanyagot préselő üzemek táblázat. A szilárd bio-tüzelőanyagok felhasználási lehetőségei fogyasztói csoportonként táblázat. A jelentősebb mezőgazdasági kultúrák melléktermékeinek területi egységre vetített mennyisége és a főtermékhez viszonyított aránya (2002-es adatok)

11 5.3. táblázat. Várható termés- és energiahozamok táblázat. Néhány erdészeti és mezőgazdasági melléktermék jellemzői táblázat. A biomassza tüzeléstechnikai jellemzői táblázat. Különböző alapanyagból készült brikettek fizikai jellemzői táblázat. A beruházási költség és a hatásfok változása a kazán teljesítményének függvényében táblázat. Adatok a kis teljesítményű fűtőművek üzemeltetési költségeinek becsléséhez táblázat. A működési költség és a kazánteljesítmény összefüggése táblázat. Fás szárú ültetvények ökonómiai értékelésnek eredményei táblázat. Lágy szárú ültetvények ökonómiai értékelésének eredményei táblázat. Egyéves lágy szárú ültetvények ökonómiai értékelésének eredményei táblázat. Néhány biohulladék C/N aránya táblázat. A biomassza-eredetű energiahordozó-termelés energiaoutputinput jellemzői táblázat. A biomassza energiaátalakítási technológiáinak becsült létesítési és üzemeltetési költségei táblázat. Fűtésre való alkalmazás lehetőségei és berendezései táblázat. A biomassza energetikai célú hasznosításának lehetőségeit az előállított energiahordozó halmazállapota szerint célszerű csoportosítani

12 12

13 ÜDVÖZLET AZ OLVASÓNAK! Nagy örömmel és reményteli izgalommal ajánlom szíves figyelmükbe legújabb kiadványunkat, amelyet a Tertia Kiadóval bocsátunk útjára. Rendhagyó vállalkozásnak tekinthetik kötetünk megjelenését mindazok, akik még kevéssé ismerik a Magyar Katolikus Rádió műsorait. Hűséges hallgatóink azonban jól tudják, hogy műsorkínálatunkban a tájékozódás gazdag lehetőségeit kínáljuk immár ötödik esztendeje: a közélet hírei, eseményei mellett a gazdaság, a kultúra, a gyermek- és felnőttirodalom, a zene, az ismeretterjesztő programok és az igényes szórakoztatás műfajai együttesen alkotják azt a közszolgálati műsorfolyamot, amelyet a 810 és az 1341 khz-es középhullámú frekvencián, valamint interneten ( a határainkon túl élő magyarok is szívesen hallgatnak. Rádiónk 2004 pünkösdje óta napi huszonnégy órás programjával, igazságkereső és mértéktartó hangjával, a közszolgálati rádiózás legnemesebb hagyományait tovább éltetve szólítja meg hallgatóságát. Rádiónkban természetes, magától értetődő módon szerepelnek tehát az agrárvilág és a gazdaság szereplői éppen úgy, mint a fogyasztók, a felhasználók, vagyis mi mindnyájan, akik szeretnénk takarékosan, keresztény szemléletünkből adódóan önkorlátozóan és mások iránt szolidárisan élni. És természetesen gyarapodni, gyermekeinknek biztonságot és műveltséget adni, teremtett világunkat otthonossá tenni. Műsorainkban közösen keressük a jó megoldásokat környezetünk, gazdaságunk s így világunk gondjaira is. Ennek a tö- 13

14 rekvésnek egyik számunkra nagyon fontos dokumentuma ez a kötet, amelyet rangos tudományos műhelyek szakértői jegyeznek. S ez a könyv az alapja annak a rádióműsor-sorozatnak is, amelyet 2008 őszétől figyelembe véve az olvasók visszajelzéseit is az eddigieknél hangsúlyosabban szentelhetünk a megújuló energia témájának. Miközben köszönetet mondunk a tanulmányok szerzőinek, a kiadó munkatársainak és a kötet megjelenését támogató Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatalnak, kérjük kedves olvasóinkat, tiszteljenek meg bennünket véleményükkel. Műsorainkat szeretnénk az Önök témajavaslataival is gazdagítani. Érdeklődéssel várjuk leveleiket, telefonhívásaikat, üzeneteiket. Levélcímünk: Magyar Katolikus Rádió, 1062 Bp. Délibáb u Üzenetrögzítős telefonszámunk: , SMS-számunk: Kérjük, kövessék nyomon műsorainkat és a hozzájuk kacsolódó háttérinformációkat rádiónk honlapján is. Figyelmüket valamennyi munkatársam nevében köszönöm: Juhász Judit vezérigazgató-helyettes 14

15 ELŐSZÓ Az európai egyesülési folyamat elmúlt ötven éve során többször változott a mezőgazdaságra osztott szerep, ami a kilencvenes évektől hazánkban is érezteti hatását. Az Európai Unió és elődjei által megfogalmazott agrárpolitika a kor gazdasági és társadalmi helyzetéhez idomulva az ötvenes és hatvanas években még a lakosság biztonságos élelmiszer-ellátását tűzte ki célul. Később, a nyolcvanas évektől, amikor az élelmiszer-túltermelés és következésképpen az agrárium jövedelmezőségének romlása miatt a vidéki térségek gazdasági és lakosságmegtartó ereje csökkent, az agrárpolitika mellett megjelent és fokozatosan előtérbe került a vidékfejlesztési politika. Egészen a legutóbbi évekig az élelmiszer-túltermelés okozta problémák megoldása volt a cél, leginkább az agrártermelés sokszínűsítésével, vagy a bevált kifejezéssel élve, diverzifikációjával, a művelésbe vont földek területének és az agrártermelők számának csökkentésével. Ennek a folyamatnak egyik újabb eszköze, a mezőgazdasági termékek energetikai hasznosítása a kilencvenes évek közepe óta terjed, amelynek egyre nagyobb lendületét a hagyományos energiaforrások beszűkülése és azok árának gyorsuló növekedése okozza. A biomassza 1 energetikai hasznosítása kiválóan szolgálja az agrártermelés jövedelmezőségének javítá- 1 A biomassza kifejezés alatt manapság az energetikailag hasznosítható, leginkább a mező- és erdőgazdálkodás, valamint ezek termékeinek feldolgozása során termelődő növényeket, terméseket, melléktermékeket, növényi és állati hulladékokat értjük. 15

16 sát és a termelés diverzifikációját, mivel új fizetőképes piacot jelent egyrészt a hagyományos agrártermékek és melléktermékek számára, másrészt pedig az újfajta felhasználásnak megfelelő új technológiák és fajok bevezetését hozza a termelésbe. Ennek megfelelően manapság a biomassza egyre nagyobb arányú energetikai célú felhasználásának lehetünk tanúi, amellyel a mai kor embere az agrárgazdasági szempontokon túl a környezetvédelem és az energiaimport-függőség aktuális kihívásaira próbál megoldást találni. A mezőgazdasági termelés egyre nagyobb mérvű átállása az élelmiszer-alapanyag előállításáról az energetikai alapanyag előállítására azonban mára világviszonylatban az élelmiszerek drágulásához és egyes körzetekben élelmiszerhiányhoz vezetett. Ezért nagyon fontos, hogy a termelők ismerjék a biomassza energetikai hasznosításának különböző módjait, alapanyagigényét, gazdasági összefüggéseit, és megfelelő hosszú távú döntést hozzanak, saját érdekükben is. A fentiek, valamint az agrárvállalkozók érthető tájékozatlansága a viszonylag új lehetőségekről indították a könyv szerzőit arra, hogy a biomassza energetikai hasznosítását az alapanyag előállításától kezdve a különböző átalakítási technológiákig, a támogatási és jogi háttér bemutatásával közérthető formában összefoglaló tanulmánykötet összeállítására vállalkozzanak. Chlepkó Tamás szerkesztő 16