A hulladékok újrahasznosítása és az alternatív energiaforrások kérdésköre kiemelten szerepel a célok megfogalmazásában, melyek a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem kutatási területeinek fókuszában is erősen jelen vannak. A Föld napja apropóján a MATE Műszaki Intézet Épületgépészeti és Energetikai Tanszék két kutatója, Dr. Tóth László professzor emeritus és Dr. Schrempf Norbert PhD egyetemi docens ismertette a megújuló energiaforrások típusait, azok térnyerését és a bennük rejlő lehetőségeket.
Topon van a napenergia
Magyarországon a legnagyobb volumenben a napenergia áll rendelkezésre, mely villamos és hőenergia előállítására is alkalmas. Az utóbbi években jelentős kapacitások épültek ki, és ma ~1700 MW-ot tudunk előállítani.
Ennek jelentősebb része 500 kW-nál nagyobb kapacitással rendelkező telepeken van. Sajnos jelentős részük a mezőgazdaság számára is hasznosítható területeken valósult meg. Európában a napenergia hasznosítása elsősorban az urbánus területekhez kötődik, célszerűen lakóházak, közösségi építmények, ipari csarnokok és kereskedelmi létesítmények tetőszerkezetein a leginkább gazdaságosak.
Hazánkban a jövőben elsősorban a mezőgazdaság számára nem hasznosítható területekre kellene koncentrálni. A PV napenergia kiegyenlítése meglehetősen költséges, hiszen összesen 2000 óra a rendelkezésre álló idő éves szinten, melyből a csúcs idejű időszak 700-800 üzemóra. Ebben az időszakban nagy mennyiségű energia termelődik, amely közvetlen felhasználást nem tesz lehetővé, a hálózati kiegyenlítés miatt feltétlenül szükséges a tárolása, átalakítása.
Jelentős mennyiségben áll rendelkezésre szélenergia
Ennek az alternatív forrásnak kiaknázására Magyarország területének 40-50%-a kiválóan alkalmas. A napenergiával ellentétben nem az urbánus területekre, hanem településektől legalább ezer méteres távolságban lévő mezőgazdasági művelés alatt álló területekre telepíthetők.
Külön talajfelületet minimális mértékben igényelnek. A területeken lévő gazdasági úthálózatot (dűlőutak) használják, amely a gazdálkodás szempontjából előnyös is, hiszen az üzemmenetük miatt ezeket az utakat a gazdálkodók részére is minden időszakban elérhetővé teszik, megfelelő állapotban tartják.
A mezőgazdaságra nincsenek káros hatással, az élővilágra gyakorolt hatásuk jelentéktelen. A sokat emlegetett madár mortalitás elenyésző a közlekedéshez és a magasházak okozta ütközésekhez, továbbá a macskák és a mérgezések által elpusztított madarakhoz viszonyítva.
A napenergiánál a szél energetikai szempontból jóval előnyösebb, hiszen a szélerőművek évi 6000-6500 órában működőképesek, teljes kapacitásra vetítve hazai viszonyok között 2200-2300 órát működnek. A napenergiához viszonyítva a kiszabályozási kapacitási igényük legfeljebb 50%.
Kedvező az elérhetősége a geotermikus energiának
Magyarországon kiemelten jelentős mennyiségben áll rendelkezésre a geotermikus energia, amelynek a világátlagnál sokkal kedvezőbb az elérhetősége, hiszen a földkéreg jóval sekélyebb, s ennek következtében a geotermális gradiens 5,0⁰C/100m (a világátlag 3,0 ⁰C/100m), de a hőáramsűrűség is közel kétszerese a világátlagnak (100mW/m2).
Kétféle kitermelési mód terjedt el:
- A legnagyobb volument a konvektív kitermelés jelenti, amelynél a geotermikus hőenergiát a föld felszínére hozott termálvízből nyerjük és fűtési célokra használjuk (lakóházak, ipari létesítmények, de főként növényházak temperálására).
Magyarországon a geotermikus energia az ország nagy területén rendelkezésre áll, de a felhasznált víz csak kevés helyen pótlódik folyamatosan a csapadékvízből. Legnagyobb részt az évmilliárdokkal korábban, a földkéregben maradt víz mennyisége jelenti. A termelés csak úgy fenntartható, ha folyamatos visszacsatolás történik, tehát a kitermelt vízből kivesszük a hőt és alacsonyabb hőmérsékleten a termelő réteg közelében visszasajtoljuk. Itt ismételten felmelegedve kitermelhetővé válik, tehát emberi mértékkel mérve végtelenségig fenntartható lesz.
- A másik eljárás az úgynevezett konduktív út, amikor zárt szondát alkalmazunk és a talaj felső 100-150 méteres rétegéből nyerjük ki a folyamatosan pótlódó hőenergiát. Ez az úgynevezett hőszivattyúzás.
Valójában kétirányú folyamat: a hő kinyerhető, és télen fűtésre felhasználható. A nyári időszakban a hőszivattyúval a hővel terhelt létesítményből nyerjük ki a hőt és a talajba szivattyúzzuk. A két irány előnyös is, mert a későbbi kitermelésig a hőt a talajban tároljuk.
A hőszivattyúzás transzformációs hatása igen előnyös: 1,0 kWh energia bevitellel 4-6 kWh energia hozható létre. Ennek ma Magyarországon számos példája van, amelyekhez a MATE intézményei jelentős mértékben hozzájárultak.
A negyedik bemutatott és számottevő megújuló energia a biomassza
Ennek hazánk kiemelten kedvező agronómiai adottságai okán különösen fontos szerepe van a mezőgazdaság és a vidékfejlesztés szempontjából. Felhasználása ma Magyarországon a leginkább általános, főként egyedi háztartási fűtőberendezésekben, de ahol lehetőség adódik, ipari méretekben is előszeretettel alkalmazzák.
Ma már bizonyított, hogy az egyedi fűtőberendezések (kályhák) károsanyag kibocsátása mind a káros gázokat, mind a szilárd légszennyezőket tekintve is a vezető helyen áll. Ez mindenképpen megszüntetendő korszerű berendezések alkalmazásával, vagy technológiaváltással.
Egy járható előnyös megoldás a közösségi fűtőmű, amely lehet CHP rendszer, amikor nemcsak hőt, hanem villamosenergiát is előállítunk. A keletkező biomasszából csak a hulladékát célszerű energetikai célra felhasználni, amely vonatkozik mind a szilárd, mind a lágy biomasszára (az utóbbi alatt elsősorban a különféle élelmiszeripari hulladékokat értjük).
A pirolízis és a biogáz eljárásoknak előnye, hogy az úgynevezett körkörös gazdálkodást követik, a keletkező bioszén és az ásványi anyagok visszajutnak a termőtalajokba, s a termelés hatékonyságát javítják.
Mindegyik megoldásnál jelentős mennyiségben keletkezik hulladékhő, amely fűtésre, használati melegvíz előállítására kiválóan alkalmas. A jelenlegi erdeinkből származó tűzifa hagyományos formában történő felhasználásra tehát (kályhákban elégetve) nem perspektivikus, helyette a faelgázosító rendszerek korszerű, környezetbarát és hatékony megoldást kínálnak.
Fontos a hálózat kiszabályozása
A megújulók felhasználásának növekedése okán a villamos hálózat stabil működése érdekében szükséges a hálózat jelentős mértékű kiszabályozása. A hazai energetikai rendszer csak ezzel maradhat biztonságos és minőségi szempontból is megfelelő.
A felsorolt alternatív energiaforrások közül az első háromban rejlenek jelentős kiaknázatlan potenciálok, amelyek felhasználása fontos jövőbeli feladata az energetikának. A biomassza az említett agrár és vidékfejlesztési szempontból fontos, azonban az ésszerű felhasználást szükséges előnyben részesíteni a termelési potenciálok korlátossága miatt.
Forrás: MATE/Sajtóközlemény
Összeállította: Barna Ferenc
