Biomassza

A biomassza az egyik legfontosabb szerves anyag bolygónk ökoszisztémájában, amely biológiai úton jön létre. Lényegében minden élő és elhalt szervezetet magában foglal, beleértve ezek szerves melléktermékeit is.

A biomassza jelentése

Energetikai értelemben a biomassza megújuló erőforrás, melynek legnagyobb értékét a fűtőértéke adja. Ha elégetjük, azzal energiát nyerünk belőle, és mindeközben nem károsítjuk a környezetet, hiszen nem keletkezik többlet szén-dioxid-kibocsátás ahhoz képest, amennyit az eredeti szerves anyag a létrejöttével elnyelt.

A biomasszának a felhasználási mód, illetve a halmazállapot szerint három fajtája van:

• az eltüzelhető,
• az elgázosítható,
• az üzemanyagként hasznosítható.

Energiaforrásként számításba vehető biomassza-féleségek:

• hagyományos mezőgazdasági termények melléktermékei és hulladékai,
• erdőgazdasági, fafeldolgozási hulladék,
• másodlagos (állati) biomassza,
• energetikai célra termesztett növények.

A biomassza-felhasználás egyre fontosabbá válik. Ennek hátterében az áll, hogy használatával kiválthatók a fosszilis energiahordozók, így közelebb kerülünk a fenntartható energiatermeléshez és -felhasználáshoz. Hazánkban a biomassza energetikai hasznosítása elsősorban erdőgazdasági és mezőgazdasági melléktermékekre jellemző, csak másodsorban használatosak kifejezetten erre a célra termesztett mezőgazdasági energianövények.

Biomassza-erőművek Magyarországon

Az Európai Unióban igen népszerűnek számítanak a biomassza-erőművek, a kontinensen felhasznált elektromos energiának például közel 60%-át állítják így elő. Magyarországon jelenleg a biomassza eltüzelése viszi a prímet, de szerencsére egyre többfelé jelennek meg a biogázerőművek is, melyek a nedvesebb biomassza felhasználásában jeleskednek.

Biomassza-erőművek az alábbi településeken találhatók Magyarországon:

• Ajka,
• Balassagyarmat,
• Kazincbarcika,
• Körmend,
• Mátészalka,
• Papkeszi,
• Pécs,
• Sárospatak,
• Szentendre,
• Szigetvár,
• Szombathely,
• Tata.

A biomassza-erőművek előnyei és hátrányai

A biomassza-erőművek előnyei

A biomassza-erőművek előnyei között a legfontosabb megemlíteni, hogy a felhasznált energiahordozó megújuló. Persze azt fontos már itt megjegyezni, hogy a megújulás – függően a biomassza fajtájától – nem megy egyik pillanatról a másikra. Ha például egy erdőre gondolunk, akkor minimum évtizedekben mérhető a megújulás időigénye.

Fontos viszont az is, hogy a mező- és erdőgazdaságból élők számára jó lehetőséget teremtenek az erőművek, mert piacot teremtenek a terményeiknek. A biomassza fosszilis energiahordozókat vált ki, ezáltal mérséklődhet az energiaimport-függőség, vagyis a hagyományos energiahordozóktól való függés. Végül pedig nem lehet megfeledkezni arról sem, hogy a tüzelőanyag elégetése során pontosan ugyanannyi szén-dioxid kerül vissza a levegőbe, amennyit a növények fejlődésük során megkötöttek. 

Az előnyeik összefoglalva:

• A biomassza megújuló energiaforrás.
• Felhasználása előnyös a mező- és erdőgazdaságból élők számára.
• Szén-dioxid-semleges energiaforrás.

A biomassza-erőművek hátrányai

A hátrányok között megemlítendő, hogy a biomassza-alapú áramtermelés viszonylag költséges, főként akkor, ha messziről kell szállítani az energiahordozót. Éppen ezért a biomassza-erőműveket jellemzően a bőségesebb biomasszaforrások közelében érdemes megépíteni, de ez megint plusz költségeket jelenthet.

Szintén komoly hátrány és más szempontokból is aggályos, hogy a biomassza energetikai felhasználása növelheti az élelmiszerárakat. Sokszor ugyanis olyan területeken termelik a szükséges növényeket, melyek élelmiszer-termelésre is alkalmasak lehetnének.

A hátrányok összefoglalva:

• A biomassza-alapú áramtermelés költséges.
• A biomassza-erőműveket bőséges biomasszaforrások közelében kell megépíteni.
• A biomassza energetikai felhasználása növelheti az élelmiszerárakat.

Mikor számít a biomassza fenntartható energiaforrásnak az európai uniós szabályok szerint?

Ahhoz, hogy a biomassza hatékonyan csökkentse az üvegházhatású gázok kibocsátását, fenntartható módon kell előállítani. A biomassza előállítása tevékenységek láncolatát foglalja magában az alapanyag termesztésétől a végső energetikai átalakításig. Az út minden egyes lépése különböző fenntarthatósági kihívásokat vethet fel, amelyeket kezelni kell.

Az Európai Unió megújuló energiával foglakozó irányelvei szerint akkor tekinthető a biomassza megújuló energiának, ha

• a mezőgazdasági hulladékok és maradékok esetében bizonyítva van, hogy a termelés során szem előtt tartották a talajminőség megőrzését,
• az erdei biomassza esetében bizonyítva van, hogy a nyersanyag nem a nagy biológiai sokféleségű erdőkből származik,
• az erdei biomassza esetében a származási ország rendelkezik
  • a nem fenntartható kitermelés kockázatának elkerülésére vonatkozó jogszabályokkal,
  • és az fák kitermeléséből származó kibocsátások elszámolásával.

Ezeken túl a biomassza-erőművekre is vonatkozik néhány szabály. Például az, hogy az újonnan üzembe helyezett erőműveknek legalább 65%-kal alacsonyabb közvetlen üvegházhatásúgáz-kibocsátásúaknak kell lenniük ahhoz képest, mintha fosszilis erőforrásokat használnának.

Az energia kinyerésének módjai biomasszaforrásokból

Ahogy fent már említettük, a biomassza felhasználásának alapvetően három módja van. Ezek közül jelenleg talán a leginkább elterjedtnek a termikus felhasználás, azaz a tüzelés számít.

Termikus felhasználás, tüzelés

A közvetlen égetéssel felhasznált biomassza-alapanyagok közül a legismertebbek az olyan nyersanyagok, mint a települési szilárd hulladékok és a papír- vagy fűrészárugyárakból származó hulladékok. Az égetés viszont csak akkor lehetséges, illetve akkor hatékony, ha száraz alapanyagot használnak hozzá. Így e folyamat első lépése a szárítás, amely során 200–320 Celsius-fokra hevítik a biomasszát, és ezzel elpárologtatják belőle a nedvességet.

Ezt követően a masszából brikettek készülnek. Ennek több előnye is ismert. Egyrészt a brikett hidrofób (azaz víztaszító), így tárolása kedvezőtlenebb körülmények között is megoldható. Másrészt nagy az energiasűrűsége és könnyen elégethető.

Pirolízis

A pirolízis (hőbontás) a biomassza kémiai lebontására szolgáló technológia. A folyamat során speciálisan erre a célra kialakított reaktorban oxigénmentes vagy oxigénszegény közegben a szerves hulladékot hevítéssel többféle termékre bontják. Ez a módszer – összehasonlítva más hulladékkezelési technológiákkal – az égetésnél és a hulladéklerakónál környezetvédelmi szempontból kedvezőbb. A pirolízis ma az egyetlen ismert módszer, mely előkezelés nélkül alkalmas vegyes hulladék feldolgozására.

A pirolízis során keletkezik többek között egy többféle módon hasznosítható olajféle, átalakítás után a földgáz helyettesítésére is alkalmas gáz, valamint egy szénben gazdag anyag, melyet többek között a mezőgazdaságban lehet alkalmazni.

Elgázosítás

A biomassza gázosítással közvetlenül is átalakítható energiává. A gázosítási folyamat során a biomassza-alapanyagot (általában szilárd hulladékot) szabályozott mennyiségű oxigénnel több mint 700 °C-ra hevítik. A keletkező gáz tisztítás után a földházhoz hasonló módon használható, így alkalmas energiatermelésre, közlekedésben felhasználható bioüzemanyagok előállítására, illetve vegyipari felhasználásra és műtrágya gyártására.

A folyamat melléktermékeként keletkező salak szintén többféleképpen felhasználható, többek közt utak építéséhez.

Bioüzemanyag-gyártás

A másik két módszertől eltérően ennek során biokémiai folyamatok segítségével alakítják a biomasszát hasznosítható erőforrássá. Leginkább mikroorganizmusokat alkalmaznak, és egyfajta erjesztés, fermentáció megy végbe, azonban ennek is több fajtája van.

Akkor, amikor levegő nélküli, úgynevezett anaerob erjesztést végeznek, végtermékként biogáz keletkezik. A másik, nyitott erjesztéses folyamat során a járműveknél felhasználható bioetanol jön létre.

A biomassza-kitermelés és -felhasználás környezeti hatásai

A biomassza, ha jól kezelik, remek lehetőséget kínál az energetikai átmenetben a szén-dioxid-mentes energiaforrások felé vezető úton. Ahhoz viszont, hogy mindez ne járjon negatív társadalmi és környezeti következményekkel, ahogy ez az EU fenti irányelveiből is következik, számos tényezőt figyelembe kell venni.

Az egyik kulcsfontosságú tényező az erdőállomány helyzete. Az Nemzetközi Energiaügynökség (International Energy Agency, IEA) azt írja 2019-es állásfoglalásában, hogy „a fűrészáru, a bioenergia és egyéb fatermékek előállítására kezelt erdők nagyobb mértékben járulhatnak hozzá az éghajlatváltozás mérsékléséhez, mint a kizárólag megőrzés céljából kezelt erdők„.

Persze ez nem jelenti azt, hogy minden erdőt biomassza-hasznosítás céljából ki kellene vágni. Sőt, az egyik legnagyobb kihívást épp az jelenti, hogy az ilyen módon kezelt „ültetvények” biológiai sokszínűsége jóval alacsonyabb, mint az idősebb, diverzebb erdőké. Remekül példázza ezt az olajpálma esete, a végeláthatatlan ültetvények ugyanis igazi diverzitássivatagok, ráadásul ezek létrehozásához igen sokszínű élőhelyeket kellett kiirtani.

Az utolsó fontos szempont pedig a szennyezés kérdése. Ha a biomassza-energia felhasználásába belevesszük a hagyományos módozatokat – például a fával való otthoni fűtést –, megállapíthatjuk, hogy súlyos egészségügyi és környezeti következményekkel járhat. Ennek megfelelően az ilyen felhasználást fontos lenne mielőbb megszüntetni. Az IPCC szerint arra viszont erős bizonyítékok vannak, hogy a modern bioenergia „nagyon pozitív hatással” van a levegő minőségére. Ipari létesítményekben történő elégetés esetén a fás biomasszából származó szennyező anyagok mennyisége 97–99%-kal csökken a nyílt égetés során keletkezőkéhez képest.

Kritikák a biomassza megújuló és fenntartható energiaforrásként kezeléséről

A biomassza fenntarthatóságának egyik alapköve, hogy jórészt helyi. Ha távolról szállítják, akkor számos aggályos körülmény felmerülhet, és ennek csak egy része a szállítás. Ahogy a Greendex korábban beszámolt róla, az európai országok tömegével vásárolják fel a tömörített tüzelőt az Egyesült Államokból. Az erdészeti felhasználásra alkalmatlan ágakból és csenevész fákból is előállítható pelletet elsősorban erőművekben használják fel.

Kapcsolódó bejegyzések

Faégetéssel a klímaváltozás ellen? – Kiverte a biztosítékot a terv

Vitatott, hogy a biomassza mennyire fenntartható energiaforrás. Az EU megújulóenergia-ellátásának közel 60 százalékát ez fedezi.

Az import évről évre növekszik, amiben szerepe van a háború okozta energiaválságnak és a szén több országban zajló kivezetésének is. Sajnos az ENSZ szabályai lehetővé teszik, hogy az EU az import biomasszából keletkező kibocsátást szén-dioxid-semlegesként írja le mindaddig, amíg betartják a fenntarthatósági irányelveket. Könnyen belátható viszont, hogy az így elért klímasemlegesség nem valóságos. Az európai biomasszaéhség az exportáló országokban is komoly károkat okoz, hiszen mivel üzletileg megéri, gyakran társadalmi és környezeti szempontokat is figyelmen kívül hagyva zajlik a kitermelés.

Az energiatermelés zöldítése, fenntarthatóbbá tétele kulcsfontosságú feladat, ha meg akarjuk fékezni a klímaváltozást. Az alternatív energiaforrások, a megújulók és a fosszilisek is a terítékre kerültek a Planet Budapest 2023 Fenntarthatósági Expón. A téma kiemelt helyen szerepelt a Your Planet kiállításon is.