Kezdjük az alapoknál. A mezőgazdaság által kitermelt biomasszát, vagy akár a termést fel lehet használni energiatermelésre. A legegyszerűbb, ha a növénymaradványokból brikett vagy pellet készül. Ezekben a formákban ideális tüzelőanyagot kapunk. A további lehetőségek, ha a termésből nyerünk energiát, az biodízel vagy bioetanol formájában valósul meg. Növényi maradványokból biogáz is előállítható és azt fel lehet használni fűtésre vagy világításra.
Kender, akác, fűz
Elemezzük a biomassza konkrét tüzelés céljára való felhasználását. A vidékünkön termesztett energianövények közé sorolhatjuk a már rég elfelejtett kendert, de az akác és fűz is bőséges biomasszát képes adni intenzív termesztési módszer mellett. A jó energianövény egy termesztési ciklus alatt nagy mennyiségű biomasszát ad, melynek levágása vagy aratása és bálázása után mehet a kazánba. A magas hozammal rendelkező energiafüvek, nádak és fák ismertek, melyek telepítését szorgalmazzák az EU-ban. Vizsgáljuk meg az energianövényeket, és gondoljuk át a termesztésüket. A pozitív tulajdonságaikat nagy vonalakban ismerjük. Nagy mennyiségű biomassza termeszthető gazdaságosan több éven keresztül ugyanazon a területen. A gazdasági szempontok mellett a jó termőföldre is vigyázni kell. Energianövényeket csak ott ajánlott termeszteni, ahol a hagyományos szántóföldi növények számára kedvezőtlen adottságú a talaj. A fás szárú energiaültetvények telepítése és hasznosítása ott lehet jövedelmező, ahol az élelmiszer-alapanyagok vagy a takarmányok termesztésének feltételei kedvezőtlenek. Belvizes, magas vízállású területek esetében elsősorban a fűzfélék, míg magasabban fekvő, szárazabb helyeken, az aszályra hajló, gyenge termőképességű talajokon a nyár- és az akácfa jöhet számításba. Az ültetvényeknek két típusát különböztethetjük meg: az újratelepítéses és a sarjaztatásos technológiát.
Az újratelepítéses technológia esetén a területet gyorsan növő növényfajokkal telepítik be és 8–15 éven keresztül tartják fenn. Ezt követően erdészeti módszerekkel takarítják be, illetve készítik elő üzemi felhasználásra. A végső vágást követően a területet át kell dolgozni alapos talaj-előkészítéssel, majd következhet az újratelepítés. Előnye ennek a módszernek, hogy nagy az alkalmazható növényfajok köre. Hátrány ugyanakkor, hogy rendkívül hosszú idő után nyerhető belőle alapanyag, ami hosszú távú tervezést igényel. A technológia sík és dombvidéki területeken egyaránt alkalmazható és évente mintegy 10–15 tonna friss tömeggel lehet számolni hektáronként.
A sarjaztatásos technológia alkalmazásakor gyorsan növő, jól sarjadó, nagy hozamú növényfajokat telepítenek. A hektáronkénti tőszám a technológiától függően széles határok (10 000–50 000 tő/ha) között mozoghat, ami meghatározza a kitermelést is. A kisebb tőszám többnyire két-három éves, míg a nagyobb tőszám egyéves vágásfordulót tesz lehetővé. Ennél a módszernél 15–25 éves élettartammal és hektáronként évente 25–50 tonna friss tömeggel számolhatunk. Az utolsó betakarítás után a területen a gyökér- és szármaradványokat el kell távolítani. Ezután a föld lazítása és a szántás következik. Ennek a módszernek előnye, hogy rendszeresen ad nagy mennyiségű tüzelőanyagot, termesztési és betakarítási rendszere jól illeszthető a szántóföldi növénytermesztés technológiájához. Ezért széles körben alkalmazható a hagyományos szántóföldi kultúrák termesztésére kevéssé alkalmas, gyenge termőképességű talajokon.
Az energetikai célra termesztett fás szárú növények általában a szélsőséges időjárást is elviselik, de a legnagyobb biomasszatömeget kedvező időjárási feltételek mellett remélhetjük. A legkritikusabb időjárási elem a hőmérséklet, valamint a csapadékmennyiség. Többnyire évi 500–600 mm csapadékra van szükség e növények kiegyenlített fejlődéséhez, azonban már évi 300–400 mm csapadék is nagy tömeget produkál. Különösen fontos azonban a kiegyenlített vízellátás a telepítés évében, mert a növények a kezdeti fejlődés során érzékenyebbek az aszályos időszakokra.
A fás szárú energianövények telepítésének környezeti feltételei mellett elengedhetetlen a gazdasági környezet alapos ismerete, vagyis a felvevőpiac feltérképezése és pontos ismerete. Gazdaságosan ott érdemes energianövények termesztésével foglalkozni, ahol legfeljebb 50 kilométeres körzetben jelen van a brikettfeldolgozó vagy -felhasználó energiát előállító üzem.
Észak- és Nyugat-Európa több országában eredményesen működő rendszerről van szó, mely gazdasági értelemben is megállja a helyét. Erőművekben való felhasználás esetén egyáltalán nincs szükség a nagy energiaigényű pelletálásra vagy brikettálásra. A növény felaprítva közvetlenül égethető a kazánokban. Megfelelő kazántípusokkal ugyanez érvényes lehet lakossági tüzelés esetén is. Az Európai Unió által kidolgozott támogatási rendszer a tagországokban segíti a termesztést és a területalapú támogatás mellett évente igényelhető a kiegészítő energianövény prémium is. Ez egyelőre nem vonatkozik szerény, unión kívüli környezetünkre.
A termesztési technológia egyik érzékeny pontja a növényvédelem. Ezen belül a gyomszabályozás, ami különösen a telepítés évében igényel nagy figyelmet. A telepítés után az alkalmazott technológiától függetlenül érdemes gyomirtást végezni, ami elpusztítja a magról kelő gyomnövényeket. A módszer eredményességének feltétele a kijuttatást követő időszakban lehulló csapadék, amely a szert a talajba mossa. A termesztés második évétől kezdődően nincs szükség kémiai védekezésre, elegendő a sorközök mechanikai módszerekkel való tisztán tartása.
A fás szárú energianövények 1 tonna friss biomassza előállításához évente 3,7–5,5 kg nitrogént, 0,6–1,0 kg foszfort, 2,6–4 kg káliumot, 5–5,5 kg kalciumot, valamint 0,5–0,8 kg magnéziumot használnak fel hektáronként. A tápanyagok kijuttathatok szerves komposzt és műtrágya formájában is. A betakarítás január és február hónapban történik, mert ebben az időszakban a legkisebb a növényi részek nedvességtartalma. Az aratást vagy begyűjtést egy szecskázó adapterrel felszerelt, kissé átalakított kukoricatörő kombájn is elvégezheti. A felaprított növényi részek a kombájn mellett haladó pótkocsis traktorral gyűjthetők össze, és így rögtön a tárolóba vagy a felhasználás helyére szállíthatók.
A betakarítható termés mennyisége nagymértékben függ a növény fajtájától, az alkalmazott technológiától, a vágásfordulótól, valamint a termőhelytől és az időjárási feltételektől. A telepítés évében még nem számolhatunk jelentős hozammal, mivel a növény ekkor még elsősorban gyökérrendszerének kifejlesztésére és a termőhely feltárására törekszik. Az első év végén tisztító kaszálással a következő évi intenzív sarjadásra késztetjük a növényeket. Szimplasoros technológia esetén a 3–4. évtől kezdődően várhatjuk a legnagyobb hozamot, míg ikersoros technológiánál, 2-3 éves vágásfordulóval számolva, a 2., 3. betakarításkor várható a termés maximuma.
A leggyakrabban alkalmazott fűz- és nyárfajtáknál az alábbi hozamokkal számolhatunk:
fűzfajták ikersorosan: 16–20 t/ha/év szárazanyag;
fűzfajták szimplasorosan: 30–35 t/ha/év szárazanyag;
olasz és német nyárfajták: 15–20 t/ha/év szárazanyag;
akác: 10–20 t/ha/év szárazanyag.
A fás szárú energianövények termesztése a technológiai fegyelem betartása mellett gazdaságos lehet. A technológia teljes energiamérlegét tekintve az energiacélú növénytermesztés egyéb eljárásaival (lágy szárú növények hő- és villamos energia előállításra, bioetanol- vagy biodízel- alapanyag stb.) összehasonlítva ez a legkedvezőbb.
Termesztésük számos környezeti és gazdasági előnnyel jár A fosszilis energiahordozókkal szemben kedvező hatása, hogy az üvegházgázok mennyiségét nem növeli, mivel az égetés során csak a növénybe beépült szén-dioxid kerül a légkörbe. A termelés kockázata a telepítés évét leszámítva lényegesen kisebb, mint egyéb szántóföldi kultúrák esetén, amelyeknél a várható termés és ezzel a jövedelmezőség is kiszámíthatatlanul változik. A termelés jövedelmezősége garantálható, a hagyományos növényi kultúrákkal foglalkozó mezőgazdasági termelők számára nagyobb anyagi biztonságot eredményezhet, aminek közvetlen és közvetett hatása van egy adott régió gazdaságának fejlődésére is. Az apríték jól eladható termék, biztos a piaca, ami előreláthatólag hosszú távon is megmarad. Az energianövények termesztése megoldást jelenthet a kedvezőtlen adottságú termőhelyek termelési gondjaira. További előnye e növények termesztésének, hogy a betakarítás és szállítás a téli időszakra esik, ami a növénytermesztési ágazatban holtszezonnak számít, és minimális a gépi és humán erőforrások kihasználtsága.
A számos előny mellett azonban nem szabad elhallgatni az esetleges kockázati tényezőket sem, amelyekkel már a tervezés időszakában számolni kell. Bármelyik technológia mellett dönt is a gazdálkodó, jelentős a beruházásigény és a kis földterületen gazdálkodók számára megnehezíti a fás szárú energianövények termelésére való átállást.
A biomasszacélú energianövény-termesztés begyűjtési és szállítási háttere rendkívül összetett és bonyolult. Alapvető problémát jelent, hogy a betakarítás szezonális, a felhasználás viszont egész évben történik. A legnagyobb erőművek is legfeljebb néhány hétre elegendő aprítékot tudnak tárolni, a többit valamilyen alkalmi tárolóhelyeken kell raktározni. Erre a célra megfelel egy fedetlen betonozott terület, de az időnkénti forgatást nem szabad elhanyagolni, különben megindul a rothadás, ami csökkenti a fűtőértéket. Ezek olyan befolyásoló tényezők, amelyekre már a telepítés tervezésekor fel kell készülni, és amelyek a termelő, valamint a felvásárló szoros együttműködését feltételezik.
Energianád
Vizes, mocsaras területeken sikeresen termeszthető az energianád. Előnyei közé tartozik, hogy egy ültetvény esetén az élettartama akár 25 év is lehet, vagyis a gazdák számára ideális befektetés. A növények már a harmadik évben elérhetik a 4 méteres magasságot, és olyan sűrű, hogy gyakorlatilag nincs szükség gyomirtásra. Számottevő pozitívuma, hogy jelentős problémákat előidéző kórokozója, kártevője nincs. Növényvédelmet szinte nem igényel, tehát a fenntartása különösen olcsó, jó termesztési mutatókkal bír az alacsony termőértékű területeken is. Az öntözésre is csupán nagyon száraz, homokos területeken kell figyelmet fordítani. Évente 25 tonna körüli termésátlaggal hektáronként jelentős nyereség érhető el, ráadásul a betakarítás megoldható a hagyományos kombájnokon alkalmazott adapterrel.
