elektrotechnika-2010-11.pdf - Magyar Elektrotechnikai Egyesület
elektrotechnika-2010-11.pdf - Magyar Elektrotechnikai Egyesület
elektrotechnika-2010-11.pdf - Magyar Elektrotechnikai Egyesület
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
energetika<br />
Energetika<br />
EnErgEtika<br />
ENERGETIKA<br />
Egy különösen hasznos<br />
megújuló energiahordozó:<br />
A biogáz<br />
A szerves hulladékok és a biomaszsza<br />
anaerob, tehát oxigéntől mentes<br />
környezetben történő kezelése<br />
kettős előnnyel jár. A környezetszennyező<br />
anyagok ártalmatla-<br />
Prof. Dr. Kovács L. Kornél<br />
nítását lehet elvégezni és közben<br />
megújuló energiahordozót állítunk<br />
elő. Az anaerob lebontás terméke<br />
a biogáz egy könnyen tárolható<br />
és szállítható gáznemű anyag, ami<br />
gyakorlatilag minden olyan célra<br />
használható, amire ma földgázt<br />
használunk: hőenergiát, villamos<br />
energiát állíthatunk belőle elő, de bioüzemanyagként vagy<br />
vegyipari alapanyagként is hasznosíthatjuk. A biogáz termelést<br />
biotechnológiai módszerekkel ellenőrizhetjük, irányíthatjuk<br />
és serkenthetjük.<br />
Biotechnological treatment of organic waste and biomass under<br />
anaerobic, i.e., oxygen-free conditions brings about double<br />
benefits by eliminating environmentally important pollutants<br />
and by producing renewable energy carrier at the same time.<br />
Biogas is the product of anaerobic decomposition of organic<br />
molecules, which is relatively easy to store, transfer and can<br />
be exploted in various ways like heat, electricity biofuel or substrate<br />
for the chemical industry. Biogas production can be controlled,<br />
directed and intensified via biotechnological means.<br />
Kulcsszavak: megújuló energia, fenntartható fejlődes, bioenergia,<br />
biogáz, biotechnologia, hulladekgazdalkodas, energetikai<br />
biomassza<br />
Keywords: renewable energy, sustainable development, bioenergy,<br />
biogas, biotechnology, waste management, biomass for energy<br />
1. Bevezetés<br />
A 21. században a napenergia sokféle felhasználása, többek között<br />
a biomassza-növények és a növényi alapú anyagok használata<br />
kerül előtérbe. A megújuló energiahordozók költségei az<br />
utóbbi években jelentősen csökkentek, de ma még nem versenyképesek<br />
a fosszilis energiahordozókkal. Azokban az országokban,<br />
ahol tudatosan készülnek a 10-20 éven belül megvalósuló,<br />
alapvetően megújuló energiahordozókra épülő új ipari<br />
forradalomra, ezt a folyamatot állami támogatással ösztönzik.<br />
A szerves hulladékok és biomassza anaerob, levegőtől elzárt<br />
közegben végzett biotechnológiai kezelése a környezet tisztaságának<br />
megóvásán túlmenően jelentős, megújuló energia<br />
forrása is lehet. A szerves anyagok aerob komposztálása és anaerob<br />
kezelése között a lényeges különbség abban van, hogy az<br />
aerob esetben a kezelés során felszabaduló energia egy részét<br />
hő formájában nyerhetjük vissza, míg az anaerob kezelés eredménye<br />
a jobb hatásfokban kinyerhető, könnyen szállítható és<br />
Elektrotechnika <strong>2010</strong>/11 5<br />
tárolható biogáz. A biogáz szerves anyagok anaerob erjedése<br />
során képződő, a földgázhoz hasonló légnemű anyag [1,3,6,7].<br />
Az anaerob rothadás mikroorganizmusok közreműködésével<br />
megy végbe. A biomassza majdnem minden formájának szerves<br />
része – beleértve a szennyvíziszapot, az állati melléktermékeket<br />
és az üzemi szennyvizet – anaerob emésztéssel metánra<br />
és szén-dioxidra bontható. A biogáz termelést biotechnológiai<br />
úton szabályozni, irányítani és fokozni lehet, ami a technológia<br />
gazdaságosságát jelentősen javítja [2,5].<br />
2. Nemzetközi és hazai helyzet<br />
Minden, a jövőjét szem előtt tartó állam fontos törekvése,<br />
hogy energiatermelését, amennyire lehetséges más országoktól<br />
függetlenné tegye [4]. Az Európai Unió célkitűzése a megújuló<br />
energiaforrások részarányának 20%-ra emelése 2020-ig.<br />
A biogáz a vonatkozó EU irányelv szerint bioüzemanyagként<br />
is hasznosítható, amelynek felhasználásában 2020-ig el kell<br />
érni a 10 %-os arányt. Az EU 27 tagországában 2008-ban öszszesen<br />
7,54 millió tonna kőolaj egyenértékben (315,7 PJ) termeltek<br />
biogázt, ezen belül 2,9 millió toe (121,4 PJ) származott szilárd<br />
kommunális hulladéklerakókból, 1,0 millió toe (41,9 PJ) szennyvíziszapból<br />
és 3,64 millió toe (152,4 PJ) a mezőgazdaságból/<br />
élelmiszeriparból. A biogáz szektor Európai Unión belüli dinamizmusát<br />
mutatja, hogy az EU tagállamok biogáz termelése<br />
2008-ról 2009-re 27%-kal nőtt.<br />
A biogáz termelés mennyiségi szintje és forrás szerinti öszszetétele<br />
az egyes tagországokban nagyon széles határok<br />
között változik, a depóniagáz hasznosításában az Egyesült<br />
Királyság, a szennyvíziszapból történő biogáz termelésben<br />
Svédország emelkedik ki, míg Németország mindhárom forrás<br />
tekintetében a vezető helyek egyikén van (az EU biogáz<br />
termelésének 48,7%-át Németország adja) [4].<br />
2008-ban az EU-ban az ezer lakosra eső átlagos biogáz termelés<br />
15,16 toe (634,7 GJ) volt. Konzervatív számítások szerint<br />
a 27 EU tagországban 2020-ban összesen 35,2 millió toe (1.474<br />
PJ) biogázt lehetne előállítani. Ezen termelési szint elérése 2008hoz<br />
viszonyítva 4,67-szeres növekedést jelentene. Ezen belül<br />
147%-al emelkedne a depónia- és szennyvíziszap alapú biogáz<br />
előállítás és 811%-al a mezőgazdasági biogáz termelés.<br />
A potenciálra vonatkozó előrejelzések egyetértenek abban,<br />
hogy a biogáz termelés nagyságrendi növeléséhez a különböző<br />
hulladékok feldolgozásán túlmenően szükség van bizonyos<br />
mértékben az energianövényekre is.<br />
Az európai biogáz termelés prognosztizált felfutásával változni<br />
fog a felhasználás szerkezete is: előtérbe kerül a hasznosítás<br />
biometán motorhajtóanyagként, mégpedig a komprimált<br />
földgázzal (CNG) hajtott járműpark és a CNG elosztó hálózat<br />
bővülésével párhuzamosan. Ehhez várhatóan hozzájárul az<br />
is, hogy az EU 10%-os megújuló motorhajtóanyag részarány<br />
elérésénél a hulladékokból termelt biometán kétszeres szorzóval<br />
vehető figyelembe. Előreláthatólag növekszik a biogáz<br />
hasznosítás közvetlen hőenergia forrásként is feltételezve,<br />
hogy az ártámogatás nem korlátozódik a megújuló alapú villamos<br />
energiatermelésre, hanem kiterjed a hőenergiára is [4,6].<br />
A tisztított biogázból (biometán) villamos energia és hő<br />
éppúgy előállítható, mint motorhajtóanyag vagy vegyipari<br />
nyersanyag, hiszen ez . A jelenleg is nyitott pályázati lehetőség<br />
és a már megítélt pályázatok figyelembe vételével az<br />
elkövetkező 2 évben kb. 30 biogáz üzem megépülése várható<br />
hazánkban. Átlagos 1 MW-os nagyságot feltéve ez 30 MW<br />
beépített villamos kapacitást jelent, amely ezeket az adatokat<br />
feltételezve kb. 85-100 millió új megtermelt biogáz m 3 -t jelenthet.<br />
A már működő biogáz üzemekben nyert energia az<br />
un. “zöld áram” támogatási rendszernek köszönhetően kizáró-
Change language