|
 |
 | |
|
 | Energetikai célú hasznosítás |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
 |
|
"Szarvasi-1" energiafű energetikai célú hasznosítása
1) A "Szarvasi-1" energiafű, mint szilárd tüzelőanyag
A lignocellulóz tüzelőanyagok /pl: energiafű/ hő és áramtermelésre való felhasználásának egyre nagyobb jelentősége lehet Európa és világszerte.
A növényi eredetű energiahordozók termesztésének, hasznosításának gazdaságosságát, versenyképességét mindenekelőtt azok agroökológiai illetve energetikai jellemzői, valamint produktivitásuk mértéke alapján határozhatjuk meg.
Az energiafű virágzás fenofázisában mért szárazanyag-hozama figyelemre méltó területegységenkénti produktivitást igazol a hagyományos fafajok és más növényi eredetű energiahordozókhoz viszonyítva /1. sz. táblázat/
A laboratóriumi vizsgálatok eredményei igazolják, hogy a "Szarvasi-1" energiafű energetikai szempontból kedvező tulajdonságokkal rendelkezik, hiszen fűtőértéke közelíti illetve meghaladja a hazai barna szenek valamint a fa és a szalma-félék fűtőértékét. A vizsgált energiahordozók közül az egységnyi energia költsége /Ft/MJ/ egyértelműen az energiafű esetében a legalacsonyabb /2. sz. táblázat/.
Az energiafű anyagösszetétele alapján megállapítható, hogy kéntartalma csekély /0,12 %/, a szén kéntartalmának mindössze 15-30-ad része, így eltüzelése esetén az SO2 kibocsátás mértéke minimális. A szén 12-15 %-os hamutartalmával szemben kis mennyiségű /2,8-4,2%/ hamut tartalmaz, amelyet kálium és foszfor tartalmánál fogva a talajerővisszapótlásnál jól hasznosíthatunk.
Az energiafű elégetése megfelelő előkezelési eljárások után pl.: bálázás, darabolás, tömörítés /brikettálás, pelletálás/ történhet.
A pellet készítés, gyártás a világon új iparággá nőtte ki magát, s a közeljövőben Magyarország olcsó, környezetkímélő tüzelőanyaga lehet.
2) Növényi eredetű gáz előállítása energiafűből
2.1. Pirolízisgáz előállítása energiafűből
A biomassza különböző megjelenési formáiból, így az energiafűből is gáz halmazállapotú energiahordozók állíthatók elő, melyek egyre növekvő jelentőséggel bírnak.
A "Szarvasi-1" energiafű nagy szárazanyag hozama, kedvező anyagöszszetétele, valamint termesztésének, betakarításának mérsékelt agronómiai és technikai igénye okán a növényi eredetű gáz előállításának egyik legolcsóbb alapanyaga lehet.
Az energiafű termikus bontása során /0-1000 C között 50 C-onkénti hőmérsékleti intervallumokban /termelődött gáz mennyiségének és öszszetételének, valamint a termelődött gáz fűtőértékének megállapítására a Dán Technológiai Intézet /DTI Chemical Technology Institute/ laboratóriumában végeztek vizsgálatokat. A vizsgálatok eredményét röviden a következőkben foglaljuk össze:
Gáztermelés:
A "Szarvasi-1" energiafű legnagyobb gáztermelése 350 C körül tapasztalható. 325 C-nál egy exotermikus reakció figyelhető meg, intenzív gáztermeléssel /1. ábra/.
A gáztermelési folyamatban a második csúcs az 500 és a 700 C pirolízis hőmérsékletnél volt megfigyelhető.
Egyéb hőmérsékleti tartományokban a gázképződés viszonylag egyenletesnek tekinthető. A pirolízis során összesen 197,5 Nl fűgáz keletkezett szárazanyag kilogrammonként /1. ábra/
Részletes eredményeket a 4. táblázat tartalmazza.
A 4. táblázat értékadatai jól szemléltetik a pirolízis alatt lejátszódó folyamatokat:
- 200 C alatt a nedvesség eltávozása a fő folyamat,
- 200-400 C hőmérsékletei tartományban mindenekelőtt a CO és a CO2 gázok képződése a meghatározó,
- 450-650 C között megnő és magas értéket mutat a metán képződése,
- 550-1000 C között pedig a gázok H2 tartalma növekszik, ami majd igen magas értéken állandósul.
Fűtőérték
A "Szarvasi-1" energiafűből termelődött gáz fűtőértéke a pirolízis hőmérsékletével változik /2. ábra/. A pirolízis elején /250-400 C/ relatíve nagy a CO2 képződés mértéke, ami csökkenti a fűtőértéket. A legmagasabb fűtőértéket a viszonylag alacsony 500 C-os pirolízis hőmérsékletnél találták, /32,8 MJ/Nm3/, amely közelíti a földgáz fűtőértékét. Az összes termelődött gázra vetítve a legmagasabb fűtőérték 15,1 MJ/Nm3, a legalacsonyabb pedig 13,7 MJ/Nm3 volt /4. táblázat/. Csak összehasonlításként említenénk, hogy a fagáz fűtőértéke mindössze 4,0-6,0 MJ/Nm3.
2.2 Biogáz energiafűből
A biogáz a biomassza anaerob bomlása azaz biológiai folyamatok eredményeként keletkezik. Biogáz előállítására valamennyi szervesanyag /kivéve a szerves vegyipar termékei/ alkalmas.
Hasznos alapanyagok lehetnek:
- A mezőgazdasági eredetű szalmás és hígtrágyák, hulladékok,
- A kommunális és élelmiszeripari eredetű híg és szilárd melléktermékek, hulladékok, szennyvizek,
- Növényi eredetű /kivéve fásszárú növények/energiahordozók /pl: energiafüvek/
A biogáz megközelítőleg 60-70 % metánt, 30-40 % CO2-ot tartalmaz. Fűtőértéke 22-23 MJ/Nm3/.
A biogáz előállítására alkalmas nyersanyagok közül különös figyelmet érdemelnek az energetikai hasznosításra javasolt fűfélék /3. ábra/.
A "Szarvasi-1" energiafű illetve a nemesítés alatt álló további perspektivikus fajtajelöltjeink zöld állapotban valamint a hagyományos szarvasmarha és a híg-trágyákkal keverve jó hatásfokkal hasznosíthatók biogáz termelésére.
A 3. ábra jól szemlélteti, hogy a vizsgált biomassza megjelenési formák közül az energetikai hasznosításra alkalmas füvek erjedési ideje a legrövidebb, s ugyanakkor gáztermelésük is kiváló, hiszen a mindössze 15-20 napig tartó rothasztási idő alatt képződött gáz mennyisége meghaladta a 0,5 m3/kg szervesanyag nagyságrendet. A biogáz felhasználása széleskörű, a termelése során visszamaradt anyag talajerővisszapótlásra /biotrágya/ felhasználható.
|
|
Nyomtatható változat