Értekezés - Nyugat-Magyarországi Egyetem Központi Könyvtár és ...

Értekezés - Nyugat-Magyarországi Egyetem Központi Könyvtár és ... Értekezés - Nyugat-Magyarországi Egyetem Központi Könyvtár és ...

22.01.2013 Views

A fa, mint energiahordozó az emberiség történetében mindig nagy szerepet játszott, és – megváltozott mértékben és okból – a jövıben is fontos szerephez jut. A ipari forradalom kiteljesedése a fosszilis energiahordozók termelésében is jelentıs fejlıdést hozott. Kezdetben általánossá vált a szénbányászat, majd megjelent a kıolaj és a földgáz is. Ezek a nagy tömegben, fajlagosan kis élımunka felhasználással és folyamatosan kitermelhetı energiahordozók visszaszorították a fa energetikai felhasználását. (Melléklet 2.2. sz. ábra.) A jövıben Magyarországon a dendromassza energetikai szerepe jelentısen nı. Ennek egyik fontos oka, hogy a hazai erdıkben folytatott tartamos erdıgazdálkodás részét képezı fakitermelés során, az egyre növekvı erdıterületekrıl egyre nagyobb mennyiségő fa termelhetı ki, és a kitermelt faanyag több, mint 50 %-a (3-4 millió m 3 ) csak energetikai célra alkalmas, egyéb fahasznosító ipar nem tart rá igényt. Emellett a hagyományos mezıgazdasági tevékenységre gazdaságosan nem hasznosítható területeken további rövid vágásfordulójú energetika célú faültetvények, valamint energiaerdık telepíthetık. (MAROSVÖLGYI ET IVELICS, 2004.b) Összesen 2010-ig körülbelül 50-60 ezer, 2025-ig körülbelül 150-200 ezer hektáron lehet tervezni rövid vágásfordulójú energetika célú faültetvény létesítését. (GIBER ET AL.,2005) A lignocellulózok közül a fa a legfontosabb energiahordozó. Jellemzıi nagymértékben hasonlítanak az egyéb lignocellulóz energiahordozók jellemzıihez, ezért a továbbiakban a fa jellemzıit mutatjuk be, több helyen összehasonlításban más lignocellulózokkal. Az élı fa növekedése közben a lombozatban folyó fotoszintézis során a napenergia felhasználásával széntartalmu vegyületek épülnek fel. Így tehát a fa mint nyersanyag a napenergia és a légköri CO2 megkötésének és tárolásának sajátos módja.tehát megújuló (bıvítetten megújítható). A fában (lignocellulóz) jelen levı szénvegyületekbıl különféle módszerekkel ismét energia nyerhetı. vegyületek oxidálásával a transzformált energia mindenek elıtt hıenergia formájában visszanyerhetı. A fa, mint energiahordozó az egyéb energiahordozókra ismert paraméterekkel jellemezhetı. Ezek közül a legfontosabbak a következık: − a nedvességtartalom: − Élınedves: 40-50 (60) % − Száradt: 20-30 %, − Légszáraz: 15-20 %, (Abszolút száraz: 0 % (Erdészeti szakirodalomban az „atro”, angol nyelvterületen az „oven dried”, „od” − kifejezés, illetve jelzés használatos.) − a hamutartalom: (MAROSVÖLGYI ET IVELICS, 2004.b) − Tiszta fa: 0,1-0,3 %, − Teljesfa, kéreggel: 1,5-3,5 %, − Vonszolva közelített fa kérge: 6,0-14 %, − Keménylombos fa gallyanyaga: 2,5-3,5 %, − Nemesnyár faültetvény faanyaga: 0,9-3,2 %, − Nemesnyár levél: 9,8-11,5 %, (utóbbi nem kerül energetikai hasznosításra), − A hamujában található K, Si tartalom alacsonyabb, Ca, Mg tartalom magasabb, mint a lágyszárú lignocellulkózoké. Az utóbbiak a hamuolvadás pontját megemelik, az elıbbiek pedig lecsökkentik. (Az energiafő 36

hamutartalmának 17,45 %-a Si, amely a bútoripari por esetében csak 1,85 %, vagyis több, mint 9-szer több Si-tartalommal rendelkezik az energiafő, mint az adott energiafa típus. A K-tartalom esetén az energiafő hamuja 2,5-szer több káliumot tartalmaz, mint az elıbb említett dendromassza.) − a főtıérték: − Élınedves állapotban: 7-10 MJ/kg, − Abszolút száraz állapotban: 18-20 MJ/kg. − az égetés során káros hatást kiváltó anyagok, úgymint − a kén (S) mennyisége minimális, elhanyagolható: kb. 0,02 %, − a klór (Cl), elhanyagolható: kb. 0,01 %, − egyéb nehézfémek: nyomokban. A fa, mint energiahordozó különbözı formákban állhat rendelkezésre: − Tőzifa: vastag tőzifa, vékony tőzifa, egyéb tőzifa, − Kandallófa, − Energiafa, − Erdei apríték, − Faültetvény apríték, − Faipari apríték.(MAROSVÖLGYI, 2001.a, MAROSVÖLGYI ET AL., 2003.a) 2.15. sz. táblázat: A fa és más lignocellulózok összehasonlítása főtıértékük állapotban Megnevezés A légszáraz biomassza főtıértéke (GJ/t) Megnevezés A légszáraz biomassza főtıértéke (GJ/t) Szalma 13,0-14,2 Gyümölcsfanyesedék 10,0-11,0 Kukoricaszár 10,5-12,5 Energiafő 14,0-17,0 Napraforgószár 8,0-10,0 Miscanthus 16,0-17,5 Erdei apríték 12,0-14,5 Nemesnyár faültetvény 18,0-19,5 Faipari hulladék 13,0-16,0 - - Szılınyesedék 10,5-12,5 - - Forrás: KOVÁCS ET MAROSVÖLGYI, 1990., MAROSVÖLGYI, 2001.a, MAROSVÖLGYI ET IVELICS, 2005. A fa és más lignocellulózok energetikai és tüzeléstechnikai szempontú elemzése alapján a következık állapíthatók meg: – A fás szárú energianövények főtıértéke abszolút száraz állapotban mindig magasabbak, mint a lágyszárú lignocellulózoké. – A fás szárú lignocellulózok hamutartalma alacsonyabb, valamint energetikai szempontból összetétele kedvezıbb, mint a herbomasszából származó növényeké. – A minirotációs energetikai faültetvények által termelt faanyag tüzeléstechnikai, energetikai szempontból kedvezıbb, mint a lágyszárú lignocellulózok anyaga. 37

A fa, mint energiahordozó az emberiség történetében mindig nagy szerepet játszott, <strong>és</strong> –<br />

megváltozott mértékben <strong>és</strong> okból – a jövıben is fontos szerephez jut.<br />

A ipari forradalom kiteljesed<strong>és</strong>e a fosszilis energiahordozók termel<strong>és</strong>ében is jelentıs<br />

fejlıd<strong>és</strong>t hozott. Kezdetben általánossá vált a szénbányászat, majd megjelent a kıolaj <strong>és</strong> a<br />

földgáz is. Ezek a nagy tömegben, fajlagosan kis élımunka felhasználással <strong>és</strong><br />

folyamatosan kitermelhetı energiahordozók visszaszorították a fa energetikai<br />

felhasználását. (Melléklet 2.2. sz. ábra.)<br />

A jövıben Magyarországon a dendromassza energetikai szerepe jelentısen nı. Ennek<br />

egyik fontos oka, hogy a hazai erdıkben folytatott tartamos erdıgazdálkodás r<strong>és</strong>zét képezı<br />

fakitermel<strong>és</strong> során, az egyre növekvı erdıterületekrıl egyre nagyobb mennyiségő fa<br />

termelhetı ki, <strong>és</strong> a kitermelt faanyag több, mint 50 %-a (3-4 millió m 3 ) csak energetikai<br />

célra alkalmas, egyéb fahasznosító ipar nem tart rá igényt. Emellett a hagyományos<br />

mezıgazdasági tevékenységre gazdaságosan nem hasznosítható területeken további rövid<br />

vágásfordulójú energetika célú faültetvények, valamint energiaerdık telepíthetık.<br />

(MAROSVÖLGYI ET IVELICS, 2004.b) Összesen 2010-ig körülbelül 50-60 ezer, 2025-ig<br />

körülbelül 150-200 ezer hektáron lehet tervezni rövid vágásfordulójú energetika célú<br />

faültetvény létesít<strong>és</strong>ét. (GIBER ET AL.,2005)<br />

A lignocellulózok közül a fa a legfontosabb energiahordozó. Jellemzıi nagymértékben<br />

hasonlítanak az egyéb lignocellulóz energiahordozók jellemzıihez, ezért a továbbiakban a<br />

fa jellemzıit mutatjuk be, több helyen összehasonlításban más lignocellulózokkal. Az élı<br />

fa növeked<strong>és</strong>e közben a lombozatban folyó fotoszintézis során a napenergia<br />

felhasználásával széntartalmu vegyületek épülnek fel. Így tehát a fa mint nyersanyag a<br />

napenergia <strong>és</strong> a légköri CO2 megköt<strong>és</strong>ének <strong>és</strong> tárolásának sajátos módja.tehát megújuló<br />

(bıvítetten megújítható).<br />

A fában (lignocellulóz) jelen levı szénvegyületekbıl különféle módszerekkel ismét<br />

energia nyerhetı. vegyületek oxidálásával a transzformált energia mindenek elıtt<br />

hıenergia formájában visszanyerhetı.<br />

A fa, mint energiahordozó az egyéb energiahordozókra ismert paraméterekkel<br />

jellemezhetı. Ezek közül a legfontosabbak a következık:<br />

− a nedvességtartalom:<br />

− Élınedves: 40-50 (60) %<br />

− Száradt: 20-30 %,<br />

− Légszáraz: 15-20 %, (Abszolút száraz: 0 % (Erd<strong>és</strong>zeti szakirodalomban az<br />

„atro”, angol nyelvterületen az „oven dried”, „od”<br />

− kifejez<strong>és</strong>, illetve jelz<strong>és</strong> használatos.)<br />

− a hamutartalom: (MAROSVÖLGYI ET IVELICS, 2004.b)<br />

− Tiszta fa: 0,1-0,3 %,<br />

− Teljesfa, kéreggel: 1,5-3,5 %,<br />

− Vonszolva közelített fa kérge: 6,0-14 %,<br />

− Keménylombos fa gallyanyaga: 2,5-3,5 %,<br />

− Nemesnyár faültetvény faanyaga: 0,9-3,2 %,<br />

− Nemesnyár levél: 9,8-11,5 %, (utóbbi nem kerül energetikai hasznosításra),<br />

− A hamujában található K, Si tartalom alacsonyabb, Ca, Mg tartalom<br />

magasabb, mint a lágyszárú lignocellulkózoké. Az utóbbiak a hamuolvadás<br />

pontját megemelik, az elıbbiek pedig lecsökkentik. (Az energiafő<br />

36

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!