A biomasszahamu, mint értékes melléktermék Dr. Mikó Péter Szent István Egyetem Növénytermesztési Intézet Budapest, 2014.12.11.
Energiaforrás 1000 t olaj egyenérték megoszlás (%) EU-27 Magyarország EU-27 Magyarország Biomassza 108.248 1.674 66,7% 90,1% Vízenergia 26.374 19 16,3% 1,0% Geotermikus 6.204 104 3,8% 5,6% Szél 15.393 54 9,5% 2,9% Nap 6.062 6 3,7% 0,3% Összesen 162.281 1.857 100,0% 100,0%
Magyarország szántóterülete: Megtermelt élelem: Kedvezőtlen termőhely: Külpiaci energiafüggőség: 4,5 millió ha 15-20 millió főre 0,8-1,2 millió ha 70-75 % Magyarország számára az Energia vagy élelmiszer? kérdés megválaszolása nem eredményez olyan konfliktust, mint globális méretekben!!!
NEB hányados energia output/input (MJ/MJ)
Szántóföldi növények szalmája és szára, vagy a lágy- és fásszárú energiaültetvények biomasszája a jobb?
Napraforgószár Melléktermék Szalma Kukoricaszár és csutka Termőterület 1500-1700 1050-1100 350-500 (ezer ha) Keletkező 4,0-5,2 9,5-11,0 2,1-2,8 mennyiség (t/ha) Termelt mennyiség (millió t/év) Eltüzelhető mennyiség (millió t/év) Fűtőérték GJ/t Fűtőérték PJ/év Nyesedék, venyige 4,5-7,5 10,0-13,0 1,0-1,2 0,3-0,4 2,2-3,7 5,0-6,5 1,0-1,2 0,3-0,4 14,0-16,5 30,0-40,0 13,0-14,5 65,0-85,0 12,0-13,4 12,0-14,0 15,3-17,8 5,0-6,0
56 % 36 % 8% 800 700 600 500 hektár 400 300 200 100 0 nyár fűz akác
A zöldítés ökológiai célterületébe a rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények beleszámítanak! Várható a területnövekedés DE Natura 2000-es területen tilos a létesítésük!
Salicaceae (fűzfafélék) családja P. balsamifera, P. nigra, P. tremula és keresztezések Egyenletes vizellátást igényel Pangóvizet nem tűri Termőhelyigénye közel áll a szántóföldi növényekhez Növényvédőszer maradványokra érzékeny
Salicaceae (fűzfafélék) családja S. viminalis, S. caprea, S. alba és keresztezések Egyenletes vízellátást igényel, talajvizszint 1-3 m mélyen Gyökérzet nagy része a feltalajban helyezkedik el Napos fekvést igényel, félárnyékot,árnyékot nem tűri
Fabaceae (pillangósvirágúak) családja Magyarországon invazív Száraz termőhelyeken is jól fejlődik Fája tartós, nagy energiasűrűségű Ellenálló kártevőkkel szemben Gyökérbaktériumokkal szimbiózisban él
Arundo donax (olasznád) Miscanthus sinensis (kínai nád)
I. termőhely: csernozjom talajok - Humuszban gazdag, mély termőréteg, jó víz-, hő- és levegőgazdálkodás, jó tápanyag-szolgáltató képesség, - Jó művelhetőség - Túl jó talaj energetikai faültetvényeknek és lágyszárúnak is
II. termőhely: barna erdőtalajok - Jó tápanyag-, víz-, levegő- és hőgazdálkodás, megfelelő művelhetőség, eróziós károk mérséklése még műszaki talajvédelem nélkül - Megfelelő energetikai faültetvényeknek és lágyszárúnak is
III. termőhely: kötött réti, agyag és glejes talajok - Nagy agyagtartalom és víztartó képesség, kedvezőtlen vízvezetés, gyenge tápanyag-feltáródás nehézkes művelhetőség - Óvatosan! - Nem minden fafaj és fajta szereti! Lágyszárúak jól érzik magukat!
IV. termőhely: laza és homoktalajok - Könnyű mechanikai összetétel, kis szerves és szervetlen anyag tartalom, vízgazdálkodásuk kedvezőtlen, deflációra hajlamosak - Megfelelőek energetikai faültetvényeknek (akác, nyár), lágyszárúaknak kevésbé.
V. termőhely: szikes talajok - Szélsőséges víz- és tápanyaggazdálkodás, nagy tápanyagtőke, de kis hasznosíthatóság rossz művelhetőség - Nem jó energetikai faültetvénynek! Lágyszárúak sem szeretik!
VI. termőhely: sekély termőrétegű talajok - 50 cm-nél sekélyebb kavicsos termőréteg, heterogén fizikai összetétel, erózióra, deflációra való hajlam - Rosszul művelhető - Megfelelőek energetikai faültetvényeknek, és lágyszárúnak is.
Az alapanyag 5 %-a salak és hamu. Ebből: salak 60 % hamu 40 % Jelenleg gyakran hulladéklerakóba kerül
Hamu elszállítása
Szervesanyag szervetlenné Rossz: szervesanyag veszteség, a talajéletnek hiányzik a területről elvitt és elégetett szervesanyag Jó: megújuló energiaforrás
Szén CO 2 Rossz: CO 2 keletkezik, szénvesztés Jó: a következő évi vegetáció során pótlódik
Nitrogén nitrogén-oxidok Rossz: nitrogén-oxidok keletkeznek, elvész a nitrogén
foszfor P 2 O 5 Jó: megmarad a hamuban, vízzel reagálva foszforsavvá alakul (gyenge sav) Jó2: A foszforsav reagál a hidroxid ionokkal, csökkentve ezáltal az oldat kémhatását
kálium K 2 O Jó: megmarad a hamuban, vízzel reagálva kálium hidroxiddá (KOH) (LÚGOS ph!!!), majd szén-dioxiddal reagálva káliumkarbonáttá (K 2 CO 3 ) (semleges) alakul Jó2: jelentős káliumforrás Rossz: a reakciók lezajlásáig lúgossá teszi a ph-t
kálcium CaO Jó: megmarad a hamuban, vízzel reagálva kálcium hidroxiddá (Ca(OH) 2 ) (gyengén lúgos ph), majd szén-dioxiddal reagálva mésszé (CaCO 3 ) (semleges) alakul Jó2: jelentős kálciumforrás Rossz: a reakciók lezajlásáig gyengén lúgossá teszi a ph-t
magnézium MgO Jó: megmarad a hamuban, vízzel reagálva kálcium hidroxiddá (Mg(OH) 2 ) (gyengén lúgos ph), majd szén-dioxiddal reagálva magnézium-karbonáttá (MgCO 3 ) (semleges) alakul Rossz: a reakciók lezajlásáig gyengén lúgossá teszi a ph-t
kén kén-dioxid kén-trioxid Rossz: kén-dioxid keletkezik, elvész a kén egy része Jó: a kén-trioxid megmarad, csökkenti a hamu lúgosságát
Jó: a mikroelemek megmaradnak, oxidokká égnek, későbbiekben felvehetők a növény számára Rossz: a nehézfémek is megmaradnak, igaz a legtöbb növényi rész csak nyomokban tartalmazza őket, így a hamujukban is csak kis mennyiségben vannak jelen
Különösen kálciumban (10-30%) és káliumban (10-20%) gazdag ph =10-13! Magnézium tartalma 3-5% Foszfortartalma 1-3%
Jelenleg Speciális trágyaszóróval 1-2 t/ha nehéz a kijuttatása könnyű túladagolni Probléma: lúgos ph + nincs benne nitrogén
Jövő? Probléma: lúgos ph + nincs benne nitrogén? Adjunk hozzá salétromsavat (HNO 3 ), vagy kénsavat (H 2 SO 4 ), és formázzuk szemcse méretre Eredmény = semleges ph lesz benne N és S műtrágyaszóróval kijuttatható