Energianövények, biomassza energetikai felhasználásának lehetőségei

Átírás

1 Környezetvédelmi Szolgáltatók és Gyártók Szövetsége Hulladékból Tüzelőanyag Előállítás Gyakorlata Budapest 2016 Energianövények, biomassza energetikai felhasználásának lehetőségei Dr. Lengyel Antal főiskolai tanár

2 Biomassza keletkezése Éghajlati tényezők Tápanyag bio + massza = élőtömeg Termelési kultúra Termőhely

3 Magyarország biomassza készlete Éves biomassza készlet mt/év A biomassza készlet energiatartalma PJ/év Magyarország éves energiafelhasználása PJ/év Biomassza alapú energiafelhasználás PJ/év

4 Villamos energiatermelés Napenergia Biogáz alapanyag Biomassza Közvetlen hőhasznosítás Fotoszintézis Közvetett hőhasznosítás Fotovillamos Sugárzás Növénytermesztés Állattenyésztés Erdő Kommunális hulladék Közvetlen hőhasznosítás Biodízel Bioetanol Biomassza tüzelésre Szélenergia Biomassza Biogáz alapanyag Vizienergia Geotermális energia Tüzelési biomassza erdőből Környezet Különféle mezőgazdasági eredetű biomasszák keletkezése Biomassza energiaerdőből Fafeldolgozási hulladék

5 Csoportosítás Szilárd tüzelőanyag Folyékony tüzelőanyag üzemanyag Gáznemű tüzelőanyag üzemanyag - Elsődleges biomassza: természetes vegetáció, szántóföldi növények, erdő, rét, legelő, kertészeti növények, vízben élő növények. - Másodlagos biomassza: állatvilág, gazdasági haszonállatok, az állattenyésztés fő termékei, melléktermékei, hulladékai. - Harmadlagos biomassza: biológiai eredetű anyagokat felhasználó iparok termékei, melléktermékei, hulladékai, emberi települések szerves eredetű hulladékai.

6 Biomassza anyagok energetikai jellemzői Megnevezés Nedv. tart. % Hozam t/ha Fűtőérték MJ/kg Energiahozam kg OE/ha Gabonaszalma ,5-3,5 15,3-16, Napraforgó szár ,9-3,5 12,4-13, Kukorica szár ,5-5,5 10,2-12, Tűzifa ,5-13,5 13,5-15, Energetikia faültetvény ,5-6,0 11,5-13, Biogáz szilázs - 8,0 9,0 10,5 11, Biodízel - 0,7 1,4 40,0 44, Bioetanol - 1,5 3,5 25,1 27,

7 Égethető biomasszák alkalmazhatósága Gabonaszalma Betakarítási technológiája megoldott Betakarítási nedvességtartalma % Tárolhatósága kazlakban bálázva egyszerű Tüzeléstechnológiája nehézkes a nagy illóanyag miatt a hamunak nagy a szilíciumtartalma, ezért ráég a rostélyra Energetikai felhasználása rontja a mezőgazdasági termelési potenciált Állattenyésztésen keresztül a talajerő visszapótlás alapvető eszköze

8 Égethető biomasszák alkalmazhatósága Napraforgószár, Kukoricaszár A szemtermés utáni szármaradványok nedvességtartalma 20-40% A szemtermés betakarításával egyidőben kellene betakarítani. Erre a mezőgazdasági termelésben gépi kapacitás nem áll rendelkezésre. Batakarítása csak nagy veszteségekkel (20-40%) bálázva lehetséges. A bálázva betakarított szármaradványokat nagy energiaráfordítással szárítani kell. A talajba juttatva a talajerő visszapótlásában fontos szerepe van. Legolcsóbb és leghatékonyabb felhasználása erre a célra a legjobb.

9 Különböző biomassza alapanyagok összetevői Kémiai összetevők % Biomassza C H 2 S O 2 N 2 Szalma 45 6,0 0, ,60 Kukoricaszár 44 5,8 0, ,30 Fa 47 6,3 0, ,16 Fakéreg 47 5,4 0, ,40 Fa+kéreg 47 6,0 0, ,30 Nád 46 6,0 0, ,70 Energiafűz 47 6,0 0, ,29

10 Fűtőérték [kj/kg] A faalapú biomassza fűtőértéke a nedvességtartalom függvényében A tüzelőanyag nedvességtartalma %-ban

11 A fa felhasználás

12 A fának mint biomasszának felhasználási lehetőségei Erdei fa termelés Energia erdő Energia célú felhasználás Feldologozási hulladék Felhasználás utáni hulladék Más célú energia hasznosítás Tüzifa lakossági hőhasznosításra Kisüzemi vagy közüzemi hőhasznosításra Biobrikett, pellet Apríték Hulladékhő felhasználás nélkül Lakossági célra Fűtőmű, csak hőhaszn. céljára Erőművi felhasználás Kogeneratív erőművi felh. Hulladékhő nélkül Hulladékhővel

13 Különböző hőteljesítményű kazánok aprítékigényei Kazán teljesítménye [kw] nedvességtartalma [%] Apríték felhasználási tömege [t] térfogata [m 3 ]

14 Összefoglalás 1. A szilárd biomassza felhasználás termelésnél legyen elsődleges szempont a mezőgazdasági termelés feltételeinek megtartása, javítása. 2. A szilárd biomassza felhasználásban meghatározó szerepe van a faalapú biomasszának, amelyek előállíthatók erdőgazdálkodással és célültetvényekkel. 3. A biomassza energetikai célú felhasználása kis vagy decentralizált kapacitással rendelkező helyeken történjen. 4. A szilárd biomassza felhasználását megelőző műveletekkel a hőhasznosítás maximalizálására célszerű törekedni. 5. Meg kell teremteni a biomassza kommunális felhasználási lehetőségeinek feltételeit.

15 Köszönöm a megtisztelő figyelmet!