Biomassza
A biomassza ökológiai (környezettudományi) fogalom, jelentése: biológiai úton létrejövő szervesanyag-tömeg. A fotoszintézis során a producensek (zöld növények) a Nap sugárzó energiáját szerves vegyületek formájában halmozzák fel, amelyet elsődleges produkciónak nevezünk. A heterotróf, fogyasztó és lebontó szervezetek szervesanyag-termelő folyamatait nevezzük másodlagos produkciónak. Adott ökoszisztémában egy adott időpontban meghatározott mennyiségű szervezet van jelen, amelynek mennyiségét biomasszának nevezzük. Ez a fitomassza (növények tömegének), zoomassza (állatok tömegének) és az egyéb élőlények tömegének az összege.
A biomassza élettelen, de nem kevésbé jelentős összetevője a nekromassza, mint például az elhalt fatest. A nekromassza azonban nem azonos az elhalt szerves anyaggal. Az elhalt szerves anyag az elhalt növényi és állati szervezeteket, a lehullott leveleket, a humuszt stb. foglalja magában. Az elhalt szerves anyag a biomasszának – az élőközösség típusától függően – töredéke vagy többszöröse is lehet. Az elhalt szerves anyag sorsa hogy vagy lebomlik vagy elég (pl. erdőtüzekben) és így lezárul a bioszféra anyag- és energia-körforgalma. Egy további lehetséges útvonal, hogy felhalmozódva mélyebb földrétegekbe kerül, eltemetődik. Így évszázadok alatt kőolaj- vagy szénmezők alakulhatnak ki belőle.
A biomassza fontos jellemzője a produkció, mely az időegység alatt keletkező szervesanyag-tömeget jelenti területegységre vonatkoztatva. A szárazföldön pl. az elsődleges produkció révén évente és hektáronként átlagosan mint egy 3,4 tonna szerves anyag keletkezik (vagyis a produkció 3,4 g/m² évente), és ez azt jelenti, hogy négyzetméterenként 6250 kJ energia kötődik meg.
Mind az elsődleges, mind a másodlagos produkció az ökoszisztéma típusától függően természetesen nagyon eltérő intenzitású. A keletkező biomasszában kb. 45-50% carbon (azaz szén) van, ami miatt az energiaválságot követően a biomassza energetikai célú hasznosítása nagy lendületet vett. Fontos azonban tudni, hogy a biomassza elsősorban élelem, másodsorban takarmány, harmadsorban ipari alapanyag, negyedsorban tápanyag a termőhelynek és csak ezután energiaforrás. Magyarországon az energetikai célra felhasználható biomassza mennyisége az összes primer produkció 6%-a.
A biomassza energetikai hasznosítása[szerkesztés]
A biomassza energetikai hasznosítását az energiahordozóként kialakított biomassza halmazállapota szerint szokták csoportosítani, így szilárd, cseppfolyós és gázhalmazállapotú biomasszáról beszélünk. A szilárd halmazállapotú biomasszát általában közvetlenül eltüzelik, a folyékony halmazállapotút belső égésű motorok üzemanyagaként használják.
Tüzelés[szerkesztés]
A tüzelhető biomasszák jellemzően viszonylag alacsony nedvességtartalmúak, és ennek megfelelően magas fűtőértékűek. A tüzelhető biomasszákkal szemben fontos követelmény, hogy az éghetetlen hamutartalmuk olyan vegyi összetevőkből álljon, amelyek nem roncsolják szét a kazánberendezést, illetve nem olvadnak rá a fűtőfelületekre, valamint nem okoznak jelentős levegőszennyezést. A legjellemzőbb tüzelt biomassza-fajták: tűzifa apríték erdei lágy vagy keménylombos erdőkből előállítva, fűrészüzemi hulladékokból, illetve lágyfa-energiaültetvényekből (például nyárfa) előállítva, fűrészpor (fűrészipari melléktermék), szalma, energiafű, illetve ezekből előállított pellet.
Elgázosítás[szerkesztés]
A biológiailag elgázosítható biomassza jellemzően nagyobb nedvességtartalmú növényi hulladékból vagy állati hulladékból áll. Pl: cukortartalmú növények, zöld növényi hulladék, állati szennyvíziszap, trágya. A biomassza elgázosítása történhet elgázosító kazánban is, ahol tökéletlen égés során nyerünk ú.n. generátorgázt. Az erre a célra használható biomasszákat lásd az előző szakaszban.
Gépjármű-üzemanyag[szerkesztés]
A gépjármű-üzemanyag előállítására használható biomasszákat két alapvető csoportra bontjuk a helyettesített üzemanyag fajtája szerint:
Benzin esetében (ld. bioetanol): magas cukor tartalmú (cukorrépa, cukornád), magas keményítő tartalmú (kukorica, burgonya, búza) vagy magas cellulóz tartalmú (szalma, fa, nád, energiafű) növények, melyekből etanol gyártható.
Dízelolaj esetében (ld. biodízel): olajtartalmú növények, melyből az olaj kisajtolható, és egyszerűbb vegyszeres kezelések után a dízelolajhoz hasonló anyag nyerhető (például repce, olíva, napraforgó stb.)
Jelentősége[szerkesztés]
A biomasszák jelentősége, hogy fosszilis tüzelőanyagok válthatók ki velük, így megvalósítható a fenntartható energiafelhasználás (fenntartható fejlődés). Mivel ezek a biomasszák a megfelelő kezelés esetén megújuló energiaforrások, vagyis rövid életciklusban általában 1 éven belül újból megtermelődnek, használatuk esetén elvileg bányászott energiahordozók takaríthatók meg (kőszén, földgáz, kőolaj). Így a megtakarított fosszilis energiahordozók nem fokozzák a levegő szennyezettségét és a CO2 tartalmának növekedését (üvegházhatás, globális felmelegedés).
A biomasszából nem csupán energia, de cseppfolyósítva üzemanyag is nyerhető, melyre Brazília szolgáltat példát, ahol 2011 végén közel 15 millió jármű futott részben bioetanollal.[1][2] A biomasszából nyerhető üzemanyagok új generációs képviselője lehet az algákból nyerhető üzemanyag, mely a hagyományos üzemanyagnövényeknél magasabb hozamra lehet képes.[3]
Magyar kutatók biomasszából ecetsavat állítanak elő, melynek felhasználásával újrahasznosított tisztítószer készül.[4]
Kritikája[szerkesztés]
A biomasszából előállított energia alkalmazásával nem szakítunk azzal a többi energiaforrásra is alkalmazott, ámde egyes szakértők szerint téves megközelítésünkkel, hogy a bolygó teljes egésze az emberiség igényeinek kiszolgálásáért van. Ha a mezőgazdasági területeken termő növényeket elégetjük, rengeteg élőlény táplálékforrását és élőhelyét égetjük el. Emellett felmerül annak kérdése is, hogy a művelhető területeken erdő, élelmiszer, vagy energia teremjen. Ez utóbbi az egyre fokozódó társadalmi különbségek miatt is kérdés.[5]
Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]
Források[szerkesztés]
- Dr. Horváth Balázs, Pestiné dr. Rácz Éva Veronika: Ökológia (2011)
- Tankönyvtár - Ökológia
- Barótfi I.: Környezettechnika
- Tankönyvtár - Környezettechnika
- BARÓTFI I.: Megújuló energiaforrások, Energiafelhasználói Kézikönyv. Szerk.: Barótfi I. Budapest: KÖTECH Kiadó, 1994. 627-867. o.
További információk[szerkesztés]
- Hírek, újdonságok a biomassza felhasználásáról - www.ujenergiak.hu – Biomassza
- A jövő energiahordozói
- Sollers2003 - a biomassza piac
- Agrogál - a biomassza termékek
- Biomassza - a biomassza linkgyűjtemény
- Ökogáz - Lakossági biomassza hasznosítás
- dr. Gyulai Iván: A biomassza-dilemma
Jegyzetek[szerkesztés]
- ↑ Anúario da Industria Automobilistica Brasileira 2011: Tabela 2.3 Produção por combustível - 1957/2010 (portugál nyelven). ANFAVEA - Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (Brasil). (Hozzáférés: 2012. január 22.) pp. 62-63.
- ↑ Renavam/Denatran: Licenciamento total de automóveis e comerciais leves por combustível (portugál nyelven). ANFAVEA, 2012. január 1. [2012. január 31-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. január 21.) Carta de ANFAVEA 308 pp. 4.
- ↑ Greenwell et al (2010) Placing microalgae on the biofuels priority list: a review of the technological challenges J. R. Soc. Interface 6 May 2010 vol. 7 no. 46 703–726
- ↑ Hulladékból tisztítószer: bravúr egy magyar biológiai reaktorban. HVG, 2019. július 31. (Hozzáférés: 2020. február 1.)
- ↑ Gyulai Iván: A biomassza dilemma
|
