2024. október 2., szerda

Alternatív energiaforrások

Energianövények (2.)
Az energianövények egy másik csoportját képezik a fűfélék. Tudni kell, hogy az Európai Unió döntése alapján a tagállamoknak 2010-re a teljes energiafelhasználásuk 12%-át megújuló energiaforrásból kell fedezniük. Világszerte folynak kísérletek és kutatások az alternatív, megújuló energiaforrások hasznosítására. Ebbe a kategóriába számít a nap-, a szélenergiai és a mezőgazdaság jóvoltából a biodízel és bioetanol, valamint a biogáz is. Maradjunk egyelőre a mezőgazdaság lehetőségeinél.

Energiafű

A magyarországi nemesítők által fejlesztett energiafű tulajdonságai alapján világviszonylatban is megállja a helyét. A Szarvas –1 elnevezésű energiafű akár két méterre is megnövő évelő, bokros szálfű. 1,8–2,5 méter mélyre hatoló bojtos gyökérzete javítja a talaj szerkezetét, állítják a szakemberek. Kiválóan termeszthető gyenge adottságú, alacsony értékű földterületeken is. Jól tolerálja a szélsőséges éghajlati viszonyokat. Helyben 10–15 évig termeszthető. Gazdaságos, mert nem jelentkeznek évente a talaj-előkészítés és vetés költségei. Jól tűri a szárazságot, de megél a sós vízállású területeken is.

Hektáronként 40 kg magot kell vetni tavasszal március 20-tól április 20-ig, valamint az őszi vetéssel augusztus 20-tól szeptember 20-ig. Terméshozama 15–25 tonna szárazanyag, melyet nagy bálákban kell a feldolgozóüzem számára átadni. Évente háromszor kell kaszálni, és 10 évig nem kell újravetni.

Amit még tudni kell, hogy a gyengébb minőségű talajon előállított energiafű energia-alapanyag előállítására kiválóan alkalmas. Az energiafűből előállított pellet tüzelőanyagként való felhasználása iránt nagy az érdeklődés a távhőszolgáltatók, a hőerőművek, valamint a lakossági felhasználók részéről is. Az energiafű termesztése nem igényel drága célgépeket, megfelelőek a mezőgazdaságban jelenleg is használt eszközök. Április közepén hajt, június végén, július elején virágzik. Szárazanyagtermése a termőhelyi viszonyoktól függően 10–23 t/ha/év, amely meghaladja a hagyományos fafajok (tölgy, bükk, akác, nyárfa) évi területegységenkénti szárazanyagtermését. Számos felhasználási területen helyettesítheti a fát, mint ipari alapanyagot (papír-, rost-, építőipar), ezáltal nagy kiterjedésű erdők megmentésére adódik lehetőség.

Növényállománya (1,8–2,3 m) kellemes életteret, búvó- és költőhelyet biztosít az apró és nagy vadaknak, madaraknak.

A mezőgazdaság által termesztett biomassza energetikai célú felhasználása számtalan pozitív tulajdonsággal rendelkezik. Ettől eltekintve felvetődhetnek kérdések, melyek némi gyanakvásra adhatnak okot, és megválaszolásukkal pontosabban el lehet dönteni az energianövények termesztése hol gazdaságos és hol nem?

Bármilyen növénytermesztésnél elsődleges szempont a gazdaságosság. Ne feledjük el, hogy a gazdaságosság sajnos nem foglalkozik a környezetvédelemmel, pedig kellene. A növény a napfény energiájának átalakításával növekszik és számunkra hasznos biomasszát termel, melyet a későbbiek folyamán valamilyen módon hőenergiává tudunk átalakítani. Környezetvédelmi szempontból a teljes energiamérleg ismerete a lényeges. Tudni kellene, hogy az egy hektáron hasznosított napenergia és az egy hektáron előállított energianövény vagy bioüzemanyag teljes energiaráfordítása hogyan viszonyul egymáshoz. Beleértve a termesztés, szállítás és feldolgozás energiafelhasználását is. Jó lenne tudni, hogy sikerül-e ilyen módon a napenergiát jobban hasznosítani, vagy csak a fosszilis energiahordozók energiáját használjuk egy kicsit átalakítva?

A növények a Föld merőleges négyzetméterére eső 1,3 kilowattnyi napenergia egy részét vegyileg megkötött energiaként (pl. cellulóz, olaj) elraktározzák. A korszerű, intenzív mezőgazdaság esetén az egységnyi területre felhasznált összes energia (gépek, műtrágya, növényvédő szerek) sokszor meghaladják az adott területen elraktározott napenergia mennyiségét, vagyis az energiamérleg negatív.

A jelenlegi korszerűnek mondott mezőgazdaság a sok millió évvel ezelőtt megkötött napenergiát használja fel azért, hogy úgymond gazdaságosan, kevesebb emberi erővel és több géppel, minél nagyobb termésátlagokkal termeljen. Ez ökológiailag rossz és elfogadhatatlan. Mindebből az következik, hogy egy energianövény termesztését csak jól átgondolva és minden tételt újraszámolva szabad elkezdeni.

Az energiamérleg számítása vonatkozik a bioetanol és biodízel előállítására is. A látszatszámítások ellenére egyáltalán nem biztos, hogy a vajdasági jó minőségű földeken érdemes bioüzemanyagot termeszteni.

A zöldek és a környezetvédők érveléseit is érdemes meghallgatni. Szerintük sivataggá válik a termőföld, mert energianövény után szinte lehetetlen más növényt ültetni. Az energianövények termelése mellett lobbizók érvelése a fenntartható fejlődés, a megújuló energia, és a globális ökológiai katasztrófa elkerülésének hangzatos és jól ismert frázisaira alapoz. A botanikusoknak és természetvédőknek azonban komoly aggályai vannak mindhárommal kapcsolatban. A fenntarthatóság ugyanis nem valósul meg akkor, ha agresszív, gyorsan terjeszkedő, ráadásul tájidegen hibrideket telepítünk be, amelyek megváltoztatják a tájat, kiszoríthatják az őshonos kultúrákat, és kiszipolyozzák a földet, terméketlenné, gyakorlatilag sivataggá téve. Elgondolkodtató és kérdezhetjük magunktól, biztosan kell ez nekünk, vagy csupán a jó minőségű termőföld mások általi tudatos tönkretételéről van szó?

Új energianövények

Az ideális energianövénynek szigorú feltételeknek kell megfelelnie, hogy termesztése és felhasználása gazdaságos legyen. Angliában 1970 óta folynak kísérletek és vizsgálatok energianövényekkel. Ezek során tisztázták az ideális energianövény jellemzõit. Ezek a következõk:

– nagy szárazanyag-tartalom, betakarításkor tüzelésre alkalmasság,

– évelõ, sarjadzó típus,

– a napenergia hatékony átalakítása biomasszává,

– jó ellenállóképesség a betegségekkel szemben,

– jó víz- és nitrogénhasznosítás,

– az elméleti maximumhoz közelálló szárazanyag-produkció (33–55 t/ha/év).

Újabb brit vizsgálatok eredményeinek tükrében az évi biomassza potenciáljával kiemelkedik az Ázsiában és Afrikában honos elefántfű (miscanthus). Nem élelmiszernövény és parlagon hagyott területen termeszthetõ. Az elefántfű magas növésű, rizómás, évelő, a cukornáddal rokon növény. Egyéves hajtásai 3 m magasra is megnőnek és 1 cm átmérőjűek. Télre leveleit elveszti és elszárad, február–márciusban betakarítható, áprilisban újra hajt. A rizómák maximális hajtásfejlesztő képességüket a 3-4. évben érik el, de az ültetvény legalább 20 évig termőképes marad. Az elefántfű szárazanyaghozama a 2-3. évben elérheti a 25 tonnát hektáronként. Angliában 1992-ben kezdődtek termesztési kísérletek Miscanthus sacchariflorusszal. A 2. évben 4 növény/m2 állománysűrűségben különbözõ termőhelyeken 12–24 t/ha szárazanyagot termett. Előnye pl. az erdei irtvánnyal és más növényi hulladékkal szemben, hogy koncentráltan ad szárazanyagot, ezáltal a gyűjtési és a szállítási költségei kisebbek. Az elefántfű szárazanyag-produkciójának növelését célzó kísérletek (N-trágyázás, gyomvédelem) folyamatban vannak.

Új energianövényként szóba került még a nagy szárazanyagtermésre képes és szénhidrogén-tartalmú tejnedvet tartalmazó Euphorbia lathyris, a viaszésztereket termelő jojoba, a ricinusolajhoz hasonló olajú lesquerella, az évente akár 35 t/ha szárazanyagot is produkáló vízijácint (Eichhornia crassipes) vagy az alkohol- és fehérjenövényként is értékes mesquite. Ezek a növények azonban félsivatagi vagy szubtrópusi, trópusi fajok, ezért vajdasági termesztésüknek reális esélye egyelőre nincs.

Vízijácint

Az új energianövények közül ki kell emelni a vízijácintot sokrétű pozitív tulajdonsága miatt. Nézzük meg közelebbről, mire lehet felhasználni a vízijácintot?

Rövid jellemezése szerint vízen úszó, fényes levelű, trópusi vízinövény. Levendulaszínű, mutatós virágai nyáron nyílnak. Mindegyik virág 6 kékeslila sziromból áll. A fényes, zöld, bőrszerű levelei szivacsos felfújt levélnyelekhez kapcsolódnak. A növény alsó részén több elágazódásból sűrű, rostos gyökér himbálózik a vízben. Termése egy három rekeszből álló kapszula, amiben sok apró mag található. A magok akár 20 évig is csíraképesek maradnak. A kerti tavak és a vízi kertészkedés népszerűsége miatt egyre jobban elterjed, ezt szokatlan megjelenésének és vonzó virágainak köszönheti, valamint azon képességének, hogy, „tápanyagokat” távolít el a vízből. A vízijácintot a világ legtermékenyebb növényei közé sorolják. A trópusi éghajlat alatt a nagy vízijácinttelepek környezeti és gazdasági problémát jelentenek, mivel nagyon gyorsan terjednek.

A levélrózsa közepéből, a levélnyelek tövéből indákat növeszt, amelyek végén egy új növény fejlődik. Így lassan benövi az egész vízfelszínt. A sarjnövényeket akkor kell leválasztani, amikor azok már önállóan képesek a vízfelszínen maradni, vagyis 3-4 szivacsos levélszárral rendelkeznek. Gyökere a halak számára kiváló ikrázóhely. A vízijácint felhasználható biogáz termelésre is. Víztisztító tulajdonsága miatt alkalmas holtágak, mocsarak vizének méregtelenítésére, illetve tisztítására. A trópusi vidékeken hetente képes a tömegét megduplázni. Egyes indiai felmérések szerint egy hektár területen napi 17 tonna tömeggyarapodást is mértek.

Mindezeket figyelembe véve érdemes lenne a vízijácint-témakörrel foglalkozni. A trópusi éghajlatot nem lehet biztosítani, de gyors biomassza-gyarapodásának köszönve évi telepítése is megoldható lenne. Némi nosztalgiával jegyezném meg, hogy 30 évvel ezelőtt tettem egy javaslatot a Tisza óbecsei holtágának vízijácinttal való betelepítésére és tisztítására. Az illetékesek mosolyán kívül tovább nem jutott ez az ötlet.

Vajdaság lehetőségeit tartva szem előtt a következő számban a biogáz előállításról lesz szó.