A biomasszahamu, mint értékes melléktermék Dr. Mikó Péter Szent István Egyetem Növénytermesztési Intézet Budapest, 2014.12.11.
1000 t olaj egyenérték
megoszlás (%)
Energiaforrás EU-27
Magyarország
EU-27
Magyarország
Biomassza
108.248
1.674
66,7%
90,1%
Vízenergia
26.374
19
16,3%
1,0%
6.204
104
3,8%
5,6%
Szél
15.393
54
9,5%
2,9%
Nap
6.062
6
3,7%
0,3%
162.281
1.857
100,0%
100,0%
Geotermikus
Összesen
• Magyarország szántóterülete: 4,5 millió ha • Megtermelt élelem: • Kedvezőtlen termőhely: • Külpiaci energiafüggőség:
15-20 millió főre 0,8-1,2 millió ha 70-75 %
Magyarország számára az Energia vagy élelmiszer? kérdés megválaszolása nem eredményez olyan konfliktust, mint globális méretekben!!!
NEB hányados – energia output/input (MJ/MJ)
Szántóföldi
növények szalmája és szára, vagy a lágy- és fásszárú energiaültetvények biomasszája a jobb?
Napraforgószár
1500-1700
Kukoricaszár és csutka 1050-1100
4,0-5,2
9,5-11,0
2,1-2,8
4,5-7,5
10,0-13,0
1,0-1,2
0,3-0,4
2,2-3,7
5,0-6,5
1,0-1,2
0,3-0,4
14,0-16,5 30,0-40,0
13,0-14,5 65,0-85,0
12,0-13,4 12,0-14,0
15,3-17,8 5,0-6,0
Melléktermék
Szalma
Termőterület (ezer ha) Keletkező mennyiség (t/ha) Termelt mennyiség (millió t/év) Eltüzelhető mennyiség (millió t/év) Fűtőérték GJ/t Fűtőérték PJ/év
Nyesedék, venyige
350-500
36 %
56 %
8%
800 700 600
hektár
500 400 300 200 100 0
nyár
fűz
akác
A
zöldítés ökológiai célterületébe a rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények beleszámítanak! Várható a területnövekedés DE Natura 2000-es területen tilos a létesítésük!
• Salicaceae (fűzfafélék) családja •P. balsamifera, P. nigra, P. tremula és keresztezések •Egyenletes vizellátást igényel •Pangóvizet nem tűri •Termőhelyigénye közel áll a szántóföldi növényekhez •Növényvédőszer maradványokra érzékeny
• Salicaceae (fűzfafélék) családja •S. viminalis, S. caprea, S. alba és keresztezések •Egyenletes vízellátást igényel, talajvizszint 1-3 m mélyen •Gyökérzet nagy része a feltalajban helyezkedik el •Napos fekvést igényel, félárnyékot,árnyékot nem tűri
• Fabaceae (pillangósvirágúak) családja •Magyarországon invazív •Száraz termőhelyeken is jól fejlődik •Fája tartós, nagy energiasűrűségű •Ellenálló kártevőkkel szemben •Gyökérbaktériumokkal szimbiózisban él
Miscanthus sinensis (kínai nád)
Arundo donax (olasznád)
I. termőhely: csernozjom talajok - Humuszban gazdag, mély termőréteg, jó víz-, hő- és levegőgazdálkodás, jó tápanyag-szolgáltató képesség, - Jó művelhetőség - Túl jó talaj energetikai faültetvényeknek és lágyszárúnak is
II. termőhely: barna erdőtalajok - Jó tápanyag-, víz-, levegő- és hőgazdálkodás, megfelelő művelhetőség, eróziós károk mérséklése még műszaki talajvédelem nélkül - Megfelelő energetikai faültetvényeknek és lágyszárúnak is
III. termőhely: kötött réti, agyag és glejes talajok - Nagy agyagtartalom és víztartó képesség, kedvezőtlen vízvezetés, gyenge tápanyag-feltáródás – nehézkes művelhetőség - Óvatosan! - Nem minden fafaj és fajta szereti! Lágyszárúak jól érzik magukat!
IV. termőhely: laza és homoktalajok - Könnyű mechanikai összetétel, kis szerves és szervetlen anyag tartalom, vízgazdálkodásuk kedvezőtlen, deflációra hajlamosak - Megfelelőek energetikai faültetvényeknek (akác, nyár), lágyszárúaknak kevésbé.
V. termőhely: szikes talajok - Szélsőséges víz- és tápanyaggazdálkodás, nagy tápanyagtőke, de kis hasznosíthatóság – rossz művelhetőség - Nem jó energetikai faültetvénynek! Lágyszárúak sem szeretik!
VI. termőhely: sekély termőrétegű talajok - 50 cm-nél sekélyebb kavicsos termőréteg, heterogén fizikai összetétel, erózióra, deflációra való hajlam - Rosszul művelhető - Megfelelőek energetikai faültetvényeknek, és lágyszárúnak is.
Az alapanyag 5 %-a salak és hamu. Ebből: salak 60 % hamu 40 %
Jelenleg gyakran hulladéklerakóba kerül
Hamu elszállítása
Szervesanyag
szervetlenné
Rossz: szervesanyag
veszteség, a talajéletnek hiányzik a területről elvitt és elégetett szervesanyag
Jó: „megújuló
energiaforrás”
Szén
CO2
Rossz: CO2 keletkezik, szénvesztés Jó: a
következő évi vegetáció során „pótlódik”
Nitrogén
nitrogén-oxidok
Rossz: nitrogén-oxidok
elvész a nitrogén
keletkeznek,
foszfor
P2O5
Jó: megmarad
a hamuban, vízzel reagálva foszforsavvá alakul (gyenge sav)
Jó2: A
foszforsav reagál a hidroxid ionokkal, csökkentve ezáltal az oldat kémhatását
kálium
K2O
Jó: megmarad
a hamuban, vízzel reagálva kálium hidroxiddá (KOH) (LÚGOS pH!!!), majd szén-dioxiddal reagálva káliumkarbonáttá (K2CO3) (semleges) alakul
Jó2: jelentős Rossz: a
pH-t
káliumforrás
reakciók lezajlásáig lúgossá teszi a
kálcium
CaO
Jó: megmarad
a hamuban, vízzel reagálva kálcium hidroxiddá (Ca(OH) 2) (gyengén lúgos pH), majd szén-dioxiddal reagálva mésszé (CaCO3) (semleges) alakul
Jó2: jelentős Rossz: a
kálciumforrás
reakciók lezajlásáig gyengén lúgossá teszi a pH-t
magnézium
MgO
Jó: megmarad
a hamuban, vízzel reagálva kálcium hidroxiddá (Mg(OH) 2) (gyengén lúgos pH), majd szén-dioxiddal reagálva magnézium-karbonáttá (MgCO3) (semleges) alakul
Rossz: a
reakciók lezajlásáig gyengén lúgossá teszi a pH-t
kén
kén-dioxid
kén-trioxid
Rossz: kén-dioxid
keletkezik, elvész a
kén egy része Jó: a
kén-trioxid megmarad, csökkenti a hamu lúgosságát
Jó:
a mikroelemek megmaradnak, oxidokká égnek, későbbiekben felvehetők a növény számára
Rossz:
a nehézfémek is megmaradnak, igaz a legtöbb növényi rész csak nyomokban tartalmazza őket, így a hamujukban is csak kis mennyiségben vannak jelen
Különösen
kálciumban (10-30%) és káliumban (10-20%) gazdag
pH
=10-13!
Magnézium
tartalma 3-5% Foszfortartalma 1-3%
Jelenleg Speciális
trágyaszóróval 1-2 t/ha nehéz a kijuttatása – könnyű túladagolni Probléma:
nitrogén
lúgos pH + nincs benne
Jövő? Probléma: lúgos
pH + nincs benne nitrogén?
Adjunk
hozzá salétromsavat (HNO3), vagy kénsavat (H2SO4), és formázzuk szemcse méretre
Eredmény = semleges pH lesz benne N és S műtrágyaszóróval kijuttatható
