ERDÉSZETI KISFÜZETEK Magán-erdıgazdálkodási Tájékoztató Iroda. Barkóczy Zsolt Ivelics Ramón Energetikai célú ültetvények. Sopron, 2008

ERDÉSZETI KISFÜZETEK Magán-erdıgazdálkodási Tájékoztató Iroda

Barkóczy Zsolt – Ivelics Ramón Energetikai célú ültetvények

Sopron, 2008.

Barkóczy Zsolt – Ivelics Ramón Energetikai célú ültetvények

Készült: Magán-erdıgazdálkodási Tájékoztató Iroda Erdészeti kisfüzetek sorozatában

Kiadja: Nyugat-magyarországi Egyetem Erdıvagyon-gazdálkodási Intézet

Támogatta: Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal

Utánrendelési cím 9400 Sopron Bajcsy-Zsilinszky u. 4.

Borító és szerkesztés: Schiberna Endre Borító kép: Barkóczy Zsolt Készült: a Lıvér-Print Kft nyomdájában

Tisztelt Olvasó!

Az energiafelhasználás nagymértékő növekedése és a globális klímaváltozás hatására egyre több szakember, kutatócsoport és politikus hangoztatja, hogy változtatásra van szükség. Elsısorban el kell érni, hogy a fenntartható fejlıdés érdekében növekedjen a világ energia felhasználásában a megújuló energiahordozók részaránya. Ezt a folyamatot segítheti elı a minirotációs energetikai faültetvények hasznosításának fejlesztése, ami a jelen kiadványunk fı témája. Az energetikai célú növénytermesztés nem csak a társadalom számára elınyös, de a termıföld hasznosításának a tulajdonos számára is egy ésszerő formája. Különösen ott gazdaságos ezen ültetvények alkalmazása, ahol a termıföld minısége nem teszi lehetıvé a hagyományos növénykultúrák versenyképes mővelését. Felkérjük most az olvasót, hogy tartson velünk e kiadvány lapjain, és ismerje meg az energetikai célú termesztésre alkalmas növényeket, az alkalmazható eljárásokat, a szükséges gépeket és a témához tartozó egyéb kérdéseket! Ha felkeltettük érdeklıdését, további információért keressen bennünket bizalommal a Magán-erdıgazdálkodási Tájékoztató Iroda elérhetıségein!

a Szerzık

Energianövények legfontosabb jellemzıi 1. Energianövények legfontosabb jellemzıi Az energetikai faültetvények olyan mezıgazdasági mővelési ágba tartozó területen létesített célültetvények, amelyek gyorsan nagy mennyiségő dendromasszát termelnek, illetve a fatermesztés mellett racionális földhasznosítást is szolgálnak. A minirotációban termelt energiafa megújuló energiahordozó, amely eltüzelése esetén annyi CO 2 szabadul fel a légkörbe, mint amennyit termesztése során a légkörbıl leköt (zárt CO 2 -ciklus). A biomasszát mint energiahordozót többnyire szilárd energiahordozónak tekintik, holott az energetikai hasznosítás lehetıségeinek és igényeinek megfelelıen különbözı felkészítettségi fokon és három halmazállapotban (szilárd, folyékony, gáz) állhat rendelkezésre. Az EU adatbázisaiban többféle olyan biomassza is szerepel, melyek hazai szerepe még nem tisztázott. Az energiatermelésre számításba vehetı növények száma szinte korlátlan, hiszen lignocellulózként mindegyik alkalmas a környezetbarát energiatermelésre a napenergia megkötése révén, és a zárt CO 2 -körforgalom elınyeinek megjelenése mellett. Továbbá fontos megemlíteni, hogy hazánkban, adottságainkból (és korlátainkból) következıen, hagyományosan fontos szerepe van a mezıgazdaságnak. A környezetünkben ható folyamatok mellett azonban nyilvánvaló, hogy a hagyományos mezıgazdasági hasznosításból jelentıs területek kivonására kerül sor. Ezek a földterületek azonban nem feleslegesek, hanem igen nagy haszonnal mővelhetık, ha a hagyományos gondolkodás szerint kétszektorú (növénytermesztés, állattenyésztés) mezıgazdaság háromszektorúvá (élelmiszernövény-termesztés, állattenyésztés, ipari és energetikai ültetvénygazdálkodás) alakul át. Ezzel az új eljárással nemcsak a hazai környezetbarát energiahordozó-bázis bıvül, hanem a mezıgazdaság jövedelmezısége is javítható. Az energianövény kiválasztás jelenleg fontos szempontjai a következık: többféle termesztés-technológia megvalósítása váljon lehetıvé, egy-egy már jól kialakult nemzetgazdasági ágazat technológiái és mőszaki megoldásai legyenek hasznosíthatók, legyen megoldás az intenzív és az ex-

5

Energianövények legfontosabb jellemzıi tenzív termesztési és hasznosítási technológiák alkalmazására, a lehetı legkülönbözıbb termıhelyi viszonyokra lehessen választani közülük. Mindemellett a faültetvények alaki és egyéb jellemzıi, valamint a lágyszárú energianövények tulajdonságai alapján, az energianövényeket az 1. táblázat szerint csoportosíthatjuk. 1. táblázat: Az energianövények csoportosítása Energianövények Fásszárúak Energiaerdı

Faültetvények

Lágyszárúak Egynyári

Fa-alakúak Cserjefélék Kender Nyárfélék Főzfélék Akác Egyéb Főzfélék Egyéb Triticálé Főz Főz GyalogNyárfajok fajok Akác Bálványfa fajok akác Repce FaFőz Akác Császárfa Főz alakúak Nyár klónok klónok fajták és egyéb klónok Egyéb Egyéb Forrás: Ivelics, 2005.

Évelı Nád Energiafő Kínai nád Egyéb

Hazánkban alkalmazható és feltételesen alkalmazható energianövények: − − − − − − − − −

energiafő (Szarvasi ’1’, Elymus elongatus ssp. ponticus (Podp.) Melderis) rostkender (Cannabis sativa L.) pántlikafő (Phalaris arundinacea L.) nádfélék (közönséges nád - Phragmites spp., olasznád - Arundo spp.) kínainád (Energianád, Miscanthus synensis spp.) nemesnyár (Poplar spp.) főzfélék (Salix spp.) akác (Robinia pseudoacacia) egyéb lágy- és fásszárú növény.

1.1. Energetikai faültetvények legfontosabb jellemzıi A vonatkozó hazai jogszabály (71/2007. Korm. rend.) sarjasztatásos és hengeres energetikai faültetvény kategóriákat határoz meg. A sarjasztatásos energetikai faültetvény esetén a vágásforduló nem haladhatja meg az 5 évet, a hengeresé pedig a tizenöt évet. Mindemellett korábbi, a hasznosításhoz közelebb álló lehatárolást hoz létre a következı csoportosítás, a vágásforduló hossza szerint beszélhetünk: − mini (1-5 év), − midi (5-10 év),

6

Energianövények legfontosabb jellemzıi − rövid (10-15 év), − közepes (15-20 év), − hosszú (20-25 év) vágásfordulójú faültetvényekrıl.

A sarjasztatásos üzemmódnál a vágásforduló, azaz a betakarításra kerülı állomány kora 1-3 év, maximum 5 év, és az ültetvény üzemeltetési ideje maximum 15 év lehet, míg az újratelepítéses üzemmódnál a maximális vágásforduló 5-15 év. A sarjasztatásos energetikai faültetvényekre jellemzı az igen magas tıszám (12-15 ezer db/ha), és a legnagyobb letermelhetı dendromassza mennyiség. Az újratelepítéses energetikai faültetvények esetében szintén a termıhelynek megfelelı, a legnagyobb tömeget adó fafajjal történik a telepítés, kisebb (8-10 ezer db/ha) tıszámmal, de hosszabb (8-15 éves) vágásfordulóval történik a hasznosítás. Az energetikai faültetvényeknél alkalmazható fafajok elsıdlegesen azok, amelyek nagy növekedési eréllyel bírnak, különféle termıhelyeken termeszthetık. A sarjasztatásos üzemmódhoz alkalmazott fajták a habitust tekintve lehetnek: − bokorfélék és − fa-alakúak.

Mindkét esetben a sarjasztatásos üzemmódban való alkalmazás esetén jól és több alkalommal sarjasztatható fajtákat kell alkalmazni. Ezeket a fajtákat az energetikai ültetvények létesítésére nemesítik, ezért csak az ilyen fajtát igazoló tanúsítvánnyal rendelkezık telepítése engedélyezhetı. Az erdészeti célra nemesített fajták sarjasztatásos üzemmódban többször ismétlıdı vágás esetén nem használhatók. Elsısorban a nemesnyárak, főzek klónjai, fajtái és az akác alkalmazandók. Kísérletek történtek egyéb fafajokkal is (pl.: pusztaszil, bálványfa, gyalogakác, zöld juhar, császárfa stb., de ezek jelentısebb alkalmazása nincs Magyarországon). A hozamot általában t/ha/év mértékegységben adják meg (ahol t jelenti a betakarításkor meglévı nedvességtartalmú (40-50%) tömeget). A hozamot igen sok tényezı befolyásolja. Elsısorban a termıhely-típus, de ezen kívül a fafaj, fafajta, a sortechnológia, a betakarítás és egyéb a termesztés-technológiához szorosan hozzátartozó tényezık.

7

Energianövények legfontosabb jellemzıi A hozamra vonatkozóan átlagos értékeket lehet mondani, amelyek a következık: − hazai főz fajták 18-24 t/ha/év, − olasz és német nemes nyár fajták 17-22 t/ha/év, − az akác 6-20 t/ha/év

hozamot tudnak produkálni. 1.2. Lágyszárú energianövények legfontosabb jellemzıi Jellemzıjük a ha-onkénti igen nagy növény(hajtás)-szám, a viszonylag kis növénymagasság, a mezıgazdálkodásban kialakult technológiák-, és a kialakult mőszaki megoldások alkalmazhatósága. Ezen növények és technológiák alkalmazásának nagy elınye az, hogy a mezıgazdálkodásban alapvetı mőszaki-technológiai megváltoztatására, változtatásokra nincs, vagy alig van szükség, de a megtermelt biomassza évenkénti betakarítása, illetve a növények életciklusa miatt a betakarítások száma nagy és nem halasztható. Hazai kísérleti eredményekkel rendelkezünk a következı növényeknél: − Egynyaras növények: repce, triticálé, rostkender stb. − Évelı növények: pántlikafő, nádfélék, kínai nád, energiafő stb.

Az energianövények olyan mezıgazdasági kultúrák, melyeket kifejezetten energetikai célra termesztenek, vagyis fıtermények. A hagyományos mezıgazdasági termelés során keletkezett lágyszárú melléktermékek felhasználásának nagy elınye, hogy a fıtermék árában az elıállításuk költsége már részben megjelent, így eltüzeléskor a tüzelıanyag árát egy nagyságrenddel alacsonyabbnak lehet tekinteni, mint a kifejezetten energia célra termesztett növényekét. Ezzel szemben az energianövények elıállításának minden költsége a fıtermékként jelentkezı szilárd növényi biomasszában kell, hogy megtérüljön, egységnyi hozamaikra esı fajlagos költségük tehát döntı lehet felhasználásuk gazdaságosságát illetıen. A lágyszárú és fás szárú energianövények megkülönböztetése nemcsak növénytani szempontból kézenfekvı, de több olyan különbség is van a két növénycsoport között, mely a termesztés, felhasználás és hasznosítás esetén rendkívül jelentıs lehet.

8

Energetikai célú növények termesztési és hasznosítási tapasztalatai 2. Energetikai célú növények termesztési és hasznosítási tapasztalatai 2.1. Energetikai faültetvények Széleskörő kísérletek folynak rövid vágásfordulójú energetikai célú faültetvényekkel. Ennek oka elsısorban az, hogy a világ fafelhasználásában a lágyfák iránti kereslet fokozatosan emelkedik, illetve az elızıekben említett globális regionális környezetvédelmi problémák miatt, a dendromassza-bázisú energiatermelés alapanyag igénye rohamosan emelkedik. (Hazánkban 2003. évtıl a 2004. évre 50%-kal nıtt a fa alapú energiatermelés alapanyag igénye – ideértve a lakossági, a hı- és villamosenergia-termelés nyersanyag igényét.) A rövid vágásfordulójú energetikai célú faültetvények létesítésével, üzemeltetésével kapcsolatban számos példát találhatunk a világban. Európában Svédországban, Németországban, Nagy-Britanniában, Horvátországban, Szerbiában és Montenegróban, Finnországban, Magyarországon találhatunk intenzív kísérletezést. Ezekben az országokban elsısorban főz, nyár, akác, nyír és éger klónokkal végeznek vizsgálatokat. Magyarországon, ezeken kívül pusztaszillel és bálványfával is találhatunk kísérleti parcellákat. Mindemellett a mediterrán európai országokban eukaliptusz ültetvények is találhatók. Európán kívül az USA, Ausztrália, ÚjZéland, Mexikó, valamint néhány ázsiai ország kísérletezik elsısorban fás szárú energetikai ültetvények üzemeltetésével. Az elızı országokban eukaliptusszal, trópusi fafajokkal, valamint az USA-ban akáccal. Az utóbbi idıben egyre fontosabb szereppel rendelkezik az energiagazdálkodásban a rövid vágásfordulójú energetikai célú faültetvény. Ennek oka az, hogy jelentısen nı a kisebb-nagyobb hıenergiát termelı főtımővek, a villamos energiát termelı erımővek, valamint a lakosság biomaszsza, dendromassza alapú energiahordozó igénye. A növekvı igényeket a hagyományos erdıgazdálkodásból nem lehet kielégíteni, mert a természetesen és hagyományosan kezelt erdık éves hozama csak 1,0-1,5 odt/ha/év dendromassza. (Az odt angol nyelvterületen, a rövid vágásfordulójú energetikai célú faültetvények nemzetközi szakirodalmában széleskörően elfogadott és elterjedt mértékegysége, amelynek jelentése oven dried tons, vagyis abszolút száraz tonna.)

9

Energetikai célú növények termesztési és hasznosítási tapasztalatai A minirotációs energetikai célú faültetvények átlagos hozama 15-45 élı nedves t/ha/év-ig, 5-25 odt/ha/év-ig terjedhet, a termıhely, a klíma, a fafaj és a termesztés-technológia függvényében. A mini vágásfordulójú dendromassza ültetvények energetikai hasznosításával kapcsolatos elınyök a következık: A biomassza ezen belül a rövid vágásfordulójú faültetvények a napenergia hasznosításának legegyszerőbb, egyben teljes mértékben a természetes folyamatokba illeszthetı megoldása, Az energetikai célú rövid vágásfordulójú faültetvény mint energiahordozó megújuló, valamint bıvítetten megújítható. Elıállítása során az élıhely értéke javul, mert − Hasznosításával fosszilis energiahordozókat lehet kiváltani, amellyel az országok importfüggısége csökkenthetı, − A dendromassza energetikai hasznosítása során – a lignocellulózok anyagi összetételébıl adódóan – a káros anyag emissziók jelentısen csökkennek, a fosszilis energiahordozók felhasználásához képest, − A rövid vágásfordulójú faültetvények energetikai hasznosítása lehetıséget biztosít a decentralizált energiatermelés megvalósítására, amely európai unió biomassza akciótervének egy kulcsfontosságú momentuma, − Rendszeresen és biztonságosan újratermelhetı, valamint állandóan megújuló, − A szántóföld racionális hasznosításának egyik módja, − CO 2 felhasználásával és O 2 termelésével csökkentheti a föld klímájában várhatóan bekövetkezı változásokat, − Megfelelı termesztés-technológia kialakításával környezetkímélı, − Az energetikai faültetvények által szolgáltatott dendromassza alacsony kénés hamutartalma miatt kevésbé szennyezi a környezetet, mint a fosszilis energiahordozók, − Elégetése során keletkezı hamu tápanyag utánpótlásra alkalmas, bizonyos korlátozások kikötése mellett, − Eloszlása az ország területén viszonylag egyenletesebb, mint a fosszilis energiahordozóké, és az energiaimport függıség csökkenthetı, − Minden felhasználó körzetében az optimális szállítási távolságon belül elhelyezhetı a dendromassza, valamint létrehozása nemcsak az energiagazdálkodást, hanem a mezıgazdálkodást, a vidékfejlesztést is érinti, munkalehetıséget teremt.

10

Energetikai célú növények termesztési és hasznosítási tapasztalatai A mini vágásfordulójú energetikai célú faültetvények hátrányai: − A közvélemény az energetikai faültetvényeket elsısorban a technológiai ismeretek hiánya miatt ma még csak hátrányait tartja számon, − Energiasőrősége alacsonyabb, mint a fosszilis energiahordozóké, ezért nagyobb mennyiséget kell begyőjteni és kezelni, − Rendelkezésre állása szezonális a faanyag biológiai tulajdonságai révén, − Nedvességtartalma változó, ami nehezítheti a hatékony felhasználást, − Az agrár és erdész szakemberek, elsısorban az energetikai ismeretek hiánya miatt elıítélettel kezelik a dendromassza energetikai hasznosítását.

A társadalom, a gazdaság, az ipar növekedése egyre több faanyagot igényel. Az energetikai fejlesztések hatására a növekvı alapanyagigényt a természetszerő erdık nem tudják kielégíteni, ezért a rövid vágásfordulójú faültetvények termesztése, szinte az egyetlen megoldás a természetes és természetszerő erdık tehermentesítésére. A szükségletek túl gyors ütemben növekednek ahhoz, hogy a természetes erdık azokat el tudják látni. Az ipar, az energetika egységes minıségő, nagy mennyiségő faanyagot igényel. Az energetikai és egyéb szükségletek kielégítésének feltétele, hogy a faanyag önköltségi ára minél jobban csökkenjen, amely csak a rövid vágásfordulójú faültetvényekkel lehetséges. Hazánkban, az utóbbi évtizedekben – az 1970-es évektıl kezdıdıen – egyre több kutató vetette fel a dendromassza energetikai hasznosításának lehetıségeit. Majd a XX. végére, illetve a XXI. század elejére a technológiai, valamint az energetikai fejlesztések megkövetelték a biomaszsza, ezen belül a dendromassza egyre nagyobb mértékő energetikai hasznosítását. Napjainkban a minirotációs faültetvények termesztésének fejlesztése és termesztési területének növelése – a növekvı ipari és energetikai igények kielégítése érdekében – elengedhetetlen. A kutatások eredményeképpen megállapítható, hogy hazánkban minirotációs energetikai célú fatermesztésre elsısorban a nyár, a főz, az akác, valamint néhány jelenleg még kísérlet alatt álló fafaj, illetve fafajta alkalmazható. A korábbi hazai faültetvények kísérletek alapján megállapítható, hogy alapvetıen erdészeti célú vizsgálatok történtek. A vizsgálatok megállapították, hogy ezek a faültetvények elsısorban nagy tömegő biomassza 11

Energetikai célú növények termesztési és hasznosítási tapasztalatai elıállítására alkalmasak, de minıségi faanyag-termelésre nem megfelelıek. Továbbá az erdészeti szakemberek nem látják alkalmazhatónak a faültetvények minirotációs hálózatban való termesztését, annak ellenére, hogy a kisebb növıtér az elsı években nagyobb dendromassza produkciót eredményez. Az eddigi kísérletek tapasztalatai szerint az energetikai faültetvényeken lehet megtermelni a legnagyobb dendromassza hozamot a legrövidebb idı alatt. Az energetikai faültetvények létesítésére alkalmas fafajokkal szembeni követelmények a következık: − − − − − − − − −

fiatalkori intenzív növekedés, jó sarjadó-képesség, a faanyag nagy térfogati sőrősége, magas szárazanyag produkció, jó ellenálló képesség biotikus és abiotikus károsításokkal szemben, jó égési tulajdonságok, viszonylag gyors vízvesztés, száradás, könnyő kitermelhetıség és feldolgozhatóság.

A kísérletekbıl kitőnik, hogy szükségesek további energetikai célú faültetvény vizsgálati helyek kialakítása, elsısorban azért, hogy hazánk számára megfelelı, nagyüzemi, minirotációs energetikai célú faültetvény termesztés-technológiát lehessen kialakítani. 2.2. Lágyszárú energianövények A lágyszárú energianövények termesztési és hasznosítási tapasztalatai esetén, a fontosabb eredményeket, tapasztalatokat növényenként emeljünk ki. A kender (Cannabis sativa L.) egynyári növény. Termesztéséhez minden évben talaj-elıkészítés, vetés, növényvédelem, betakarítás és cikluszáró talajmegmunkálás tartozik. Energetikai célra a nádfélékhez hasonló módon (aprítás, vagy bálázást követıen direkt tüzelés, biobrikett és energetikai pellet elıállítása) használható fel. A számított energiahozam: kb. 230 GJ/ha/év. Szükséges kiemelni, hogy a kender betakarítása és az aprítása nehézkes, még nem teljesen megoldott. 12

Energetikai célú növények termesztési és hasznosítási tapasztalatai A pántlikafő (Phalaris arundinacea L.) évelı, hosszú tarackos, ritka bokrú szálfő. Általában 4-5 évig hasznosítható. Nagy vízigényő, kozmopolita elterjedéső faj. Vízzel bıségesen ellátott, semleges, humuszos agyag-, vályog-, hordalék-, vagy humuszos homoktalajokat szereti. Termıképessége félintenzív öntözött körülmények között 30-40 zöld t/ha, intenzív körülmények között 60-70 zöld t/ha. A „Szarvasi-50” zöld pántlikafő a magas altalajviző-, és az öntözött területeken 80-120 t/ha hozamot ér el, de jól tőri a szárazságot is. A nádból (Phragmites spp.) régóta készítenek különbözı anyagokat az építıipar, a hangszergyártás és egyéb felhasználás számára. A közönséges nád (Phragmites communis) hagyományosan tetıfedı alapanyag, azonban Európában több helyen található nádültetvényeket, amelynek elsı osztályú részét az építıiparban, másodosztályú részét pedig tüzelıanyagnak hasznosítanak. A kifejlett egyedek 1,5-3 méter magasságot érnek el. Átlagos hozama elérheti 10-22 t/ha/év-et. Kifejezetten jól tömöríthetı, jó minıségő biobrikett készíthetı belıle. Az olasz nád (Arundo donax) hasonló, de sokkal magasabbra nı (6 m), mint a közönséges nád. Általában melegebb és szárazabb helyeken él. Néhány éven keresztül évi hozama 20-25 tonna szárazanyag is lehet hektáronként, amelyet rosttermelés, valamint energetikai hasznosításra, biogáz termelésre, tüzelésre hasznosítanak. A kínainád (Energianád, japánfő, Miscanthus synensis spp.) távol-keleti eredető, de Európában már több mint 70 éve szelektált növény. Humuszos, laza talajt kedvel. Elınyös a tarackokhoz közeli (0,5 m) talajvízszint, de az elárasztást alig tőri. Az egy éves növény fagyérzékeny. A földfeletti szárrész minden évben elszárad, a következı évi szárak a rizóma-rügyekbıl hajtanak ki. A növény elsı évben elsısorban rizómáit fejleszti, a szár magasság 1-1,5 m, és a ha-onkénti hozam 2-5 tonna zöldanyag. A második évben a hajtásszám jelentısen megnı, a szármagasság 1,5-2 m, a ha-onkénti hozam 7-16 t. A harmadik évtıl az állomány záródik. A tövek átmérıje 60-70 cmben állandósul, és a hozam 20 - 40 t/ha zöld anyag. Betakarítása a kukoricaszár betakarítására alkalmas gépekkel történhet, de célszerőbb sorfüggetlen vágószerkezettel szerelt járvaszecskázókat 13

Energetikai célú növények termesztési és hasznosítási tapasztalatai használni. A Miscanthus anyaga energianyeréshez aprítást, bálázást-, esetleg tömörítést (brikettálás, pellettálást) követıen hasznosítható. Az Energiafő (Szarvasi ’1’, Elymus elongatus ssp. ponticus (Podp.) Melderis) energianövényt a szarvasi Gyepkutató Kht. fejlesztette ki hazánkba. A magas tarackbúza és egyéb főfélék keresztezıdése. A növény igénytelen, fagy-, só- és sziktőrı. Körülbelül 10-15 évig termeszthetı. Magassági eléri a 2-3 métert. Évente többször kaszálható, amelynek következménye, hogy a második és harmadik betakarítási alapanyag nagy része a levélbıl tevıdik ki, ezért ezeknek a betakarítási anyagoknak magas a hamutartalma, nagyobb, mint 8-10%. Hektáronkénti éves hozama 10-18 tonna szárazanyag, amelynek főtıértéke 14-17 MJ/kg között változik. Inváziós státusza még nem tisztázott, valamint a kutatások még nem támasztották alá a pontos növénytani besorolását. Energetikai és ipari alapanyagnak is megfelelı. Jól illeszthetı a mezıgazdálkodási termesztés-technológiákhoz, jól bálázható. A biogáz hozama kiemelkedik a főfélék közül, tehát alkalmas a biogáz termelésre. Azonban a főféléknek magas a hamutartalma, elsısorban magas a K, Si, Cl tartalma, amelynek köszönhetıen a hamuolvadáspontja magas, ezért speciális tüzelı berendezések szükségesek ezek energetikai hasznosítása során. Mindemellett további hátránya az energiafő alapú energiatermelésnek, hogy az energiafő betakarítása a mezıgazdasági munkákkal egyidıben zajlanak, amely megnehezíti a betakarítást.

14

Termesztés-technológia 3. Termesztés-technológia Az energetikai faültetvények esetén számos termesztés-technológiai változatot különíthetünk el. Az alkalmazható fafaj alapvetıen meghatározza a termesztés-technológia számos részegységét, hiszen a betakarítás idejét, módját, ezzel a telepítési hálózatot, az alkalmazható gyomirtás fajtáját és egyéb tényezıket is, amelyek részben vissza is hatnak az egyes technológiai részeknél lévı alternatív lehetıségekre. Az energetikai faültetvényekkel a gyors növekedéső fafajok kezdeti növekedési erélyét igyekeztek még jobban kihasználni. A hálózatot és a vágásfordulót igyekeztek egyre inkább leszorítani. Ezért alakult ki a minirotációs energetikai faültetvény fogalom is, amely a nagyon rövid vágásfordulójú faültetvényeket jelöli meg. Mint azt említettük a vonatkozó jogszabály (71/2007. Korm. rend.) sarjasztatásos és hengeres energetikai faültetvény kategóriákat határoz meg. A sarjasztatásos energetikai faültetvény esetén a vágásforduló nem haladhatja meg az 5 évet, a hengeresé pedig a 15 évet. 3.1. Termıhely-feltárás és fafaj választás 3.1.1. A termıhely-feltárás jelentısége A fás növényzet ökológiai igénye, még rövid vágásfordulóban kezelt állapotban is, jelentısen eltér a mezıgazdasági növénytermesztési gyakorlattól. A mezıgazdasági gyakorlat egy éves rotációs idıvel dolgozik, a rövid vágásfordulójú fás szárú energetikai ültetvények még a legrövidebb rotációs idıszakban is a néhány évtıl 15 évig terjednek. A néhány évente levágott ültetvények gyökérrendszere is mintegy 15 évig hasznosítja a rendelkezésre álló termıhelyet, mivel az ültetvényeket 15 évig lehet üzemeltetni, amely üzemeltetési idıt célszerő ki is használni. A mezıgazdasági talajértékelésben elterjedt AK érték nem alkalmazható az adott talaj fás szárú vegetáció számára való alkalmasságának meghatározására. Nincs összefüggés az AK érték, és a talaj, termıhely minısége között a fás szárú vegetáció szempontjából, így egy alacsony AK értékő talaj lehet kiváló minıségő is energetikai faültetvény számára, amely számunkra jelenleg igen kedvezı.

15

Termesztés-technológia Az Európai Uniós irányelvek korábban a mezıgazdasági területek minél nagyobb arányú alternatív hasznosítását irányozták elı, természetesen akkor is elsısorban az élelmiszercélú termesztésre kevésbé alkalmas terültek alternatív hasznosítását. Az elmúlt 1-2 évben a világpiaci változások az élelmiszercélú növénytermelést részesítik ismét elınyben, és emiatt komoly feszültségek („élelmiszerhiány lesz a bioenergetika miatt”) alakultak ki azon mezıgazdasági területek hasznosításánál, ahol mind az élelmiszercélú növény, mind valamely energetikai célból termelt növény (biodízel, bioetanol alapanyagai) is jól termelhetı, bár eddig egyik fél sem bizonyította saját igazát. A jövıben ezt majd az élelmiszerpiac fogja eldönteni. Az energetikai faültetvény üzemeltetésnek, termıhely vonatkozásában nem kell konkurálni az élelmiszercélú növénytermesztéssel. A lágyszárú mezıgazdasági kultúrák esetében a talajok felsı 30 cm-es rétegének, alkalmasint 30-60 cm-es rétegének tulajdonságai számottevıek. Fás vegetáció esetében a folyamatos gyökérnövekedést figyelembe véve, néhány év alatt akár több méter is lehet a gyökerekkel átszıtt és feltárt talajréteg. Ezért a víz- és tápanyag-gazdálkodás szempontjából alapvetı kérdés a talajok termırétegének vastagsága, amely a legtöbb esetben nem egyezik meg a felsı humuszos szint vastagságával. A fás vegetációk esetében tehát egyetlen környezeti paraméter kiragadása, annak vizsgálata önmagában nem elegendı. A termıhelyek összhatásának vizsgálatára van szükség, amely a klimatikus adottságok mellett a hidrológiai viszonyokat, valamint a talajtulajdonságokat együttesen értékeli. (Ugyanazon talaj esetén jelentıs eltérést jelent pl.: többletvíz-hatás jelenléte.) A fás vegetáció közé sorolható a klasszikus erdıgazdálkodás erdıtelepítései is, a fás szárú növények, amelyek mind természetszerőek, mind pedig ültetvényszerőek is lehetnek. Hasonlóan az ültetvényszerő fás vegetációkhoz, az energetikai célú ültetvények telepítési tervének készítése sem képzelhetı el a tervezés ökológiai megalapozását, a termıhelyet optimálisan hasznosító fafajok megválasztását folyamatosan végzı termıhely-feltárási-, ökológiai vizsgálatok nélkül. A részletes termıhely-feltárás alapján ugyanis az egyes termıhely-típusok révén megállapítható a telepítésre javasolt fafajok, azok vélhetı növekedése, az ültetvény fatermıképesség szerinti ökonómiai osztályozása, a talaj-elıkészítés módja, a 16

Termesztés-technológia nevelési és betakarítási munkák tervezése, várható értékhozam becslése stb. Ezen ismeretek hiányában felelısségteljesen a telepítési terv nem készíthetı el. Ilyen alapvetı tényezı a fafaj-választás, várható hozam, mővelési technológia stb. 3.1.2. Termıhely-feltárás Az energetikai faültetvényt csak az arra alkalmas termıhelyen, a termıhelynek megfelelı fafajokkal szabad létesíteni. A termıhelynek leginkább megfelelı fafaj helyes megválasztásával akár 40-50%-kal is növelhetı a fatermés. Egy nem a termıhelyre való fafaj alkalmazása esetén az egész ültetvény rövid idın belül akár el is pusztulhat. Az energetikai faültetvény, illetve az energiaerdı létesítésének elsı lépése a helyszíni bejárással egybekötött terepi termıhely-feltárás, ami semmi mással nem helyettesíthetı. A termıhely-feltárás vázlatos ismertetése az 1. mellékletben látható. Meg kell állapítani az esetleges rejtett talajhibákat, melyek kizárhatják az energetikai ültetvény létesítését, és az elıírásoknak megfelelıen be kell győjteni a laborvizsgálatokhoz szükséges talajmintákat, illetve el kell készíteni a terepi termıhely-vizsgálati jegyzıkönyvet. A helyszíni bejárással egybekötött terepi termıhely vizsgálattal – laboratóriumi vizsgálattal kiegészítve – meg kell határozni az alkalmazandó fafajt és az alapvetı termesztés-technológiát.

17

Termesztés-technológia

18

Termesztés-technológia 3.1.3. Talaj-elıkészítés A talaj-elıkészítésnek nemcsak az a célja illetve feladata, hogy megfelelı minıségő magágyat vagy ültetésre alkalmas területet állítsunk elı hanem, hogy az ültetvény további ápolásának a lehetıségét is biztosítsuk. A terület elıkészítése során elvégzendı feladatok attól függnek, hogy a terület milyen állapotban van. Abban az esetben, ha a területen tarló van, akkor a nyár közepén-végén, a felszínen lévı növényi anyagot tarlóhántással a földbe kell fordítani, hogy a lebomlási folyamatok megindulhassanak és tavaszra a lebomlás megfelelı mértékben megtörténjen. Akár dugvánnyal, akár csemetével történik a késıbbiekben a telepítés, illetve ha a telepítést követı elsı vegetációs idıszak elejéig nem bomlik le a beforgatott növényi anyag megfelelıen, akkor az megégetheti a telepített növény fejlıdı gyökerét, és növedékveszteséget, pusztulást okozhat. Jelentısen elgyomosodott terület esetén érdemes egy vegetációs idıszakot a gyomirtásra szánni vagy a telepítést megelızı vegetációs idıszak végén egy totális gyomirtást végezni. Ha megtehetjük, akkor a magról kelı gyomokat legkésıbb a virágzás befejezése elıtt irtsuk ki, ezzel legalább a magutánpótlást meg tudjuk akadályozni. A T 2 T 3 T 4 -es növények esetében a nyáron történı kezeléssel ezt biztosíthatjuk. A H 2 H 3 -as növények többszöri tárcsázással jól visszaszoríthatók. A G 1 G 3 -as növények esetén felszívódó totális gyomírószer (pl.: glifozát tartalmú) alkalmazása ajánlott. A vegyszeres kezelés elıtt érdemes szártépızést végezni, majd amikor a gyomnövényzet eléri az összefüggı 10-15 cm magasságot, van megfelelı felület a vegyszer hatékony felvételére, akkor egy csapadékeseményt követıen kell a vegyszert kijuttatni, ezzel biztosítva a kezelés jó hatásfokát. A gyomkorlátozás egybeköthetı zöldtrágyázással is, amikor az adott talajnak megfelelı zöldtrágyanövénnyel vetjük be a területet. A vetett növény a vegetációs idı alatt kiszorítja, illetve visszaszorítja a gyomkonkurenciát, nyár végi talajba forgatása, lebomlása révén pedig a talajt tápanyagban gazdagítja, illetve javítja a talajszerkezetet. Mind a zöldtrágyázás, a szerves trágyázás és a tarlóhántás esetében érdemes a növényi anyaggal együtt nitrogén mőtrágyát (~400 kg/ha 34%N) is beforgatni a talajba, amely segíti, gyorsítja a lebomlást. 19

Termesztés-technológia A terület azon részén, ahol mezıgazdasági kultúra áll, legkésıbb az ısz folyamán a termény betakarítását be kell fejezni, hogy az ıszi talajmunkák elvégezhetıek legyenek. Az ıszi mélyszántás célja a talajszerkezet javítása, a téli csapadék befogadásának és megtartásának az elısegítése, illetve a korábbi évek rendszeres mezıgazdasági mővelése miatt kialakult általában kb. 35 cm mélyen lévı eketalp megszüntetése. A mélyszántás homoktalajok esetében történhet tavasszal. Az eketalp feltörése azért szükséges, mert a telepítésre kerülı fafaj gyökérfejlıdését, ezzel a víz- és tápanyagfelvételét gátolná, ami a növekedésben visszaesést okoz. A mélyszántás mélységét úgy kell megválasztani, hogy az alsóbb, fatermesztési szempontból kedvezıtlenebb tulajdonságokkal bíró rétegeket ne hozzuk a felszínre, a szaporítóanyag gyökérzónájába. Megfelelı viszonyok esetén elvégezhetı altalajlazítás, vagy rigolekézés (60-70 cm mélyen történı talajmővelés), amely az ültetvény számára hosszabb távon is kedvezı hatást tud kifejteni azáltal, hogy a termırétegnek egy nagyobb tartományában lehet biztosítani a kedvezıbb levegıés vízgazdálkodást. Az ıszi mélyszántás mélysége 30-40 cm legyen, de a termıréteg alá nem szabad menni, azaz csak az „A” és „B” szintet érintheti ez a mővelet. Mivel ezekben a szintekben nincs talajhiba, amely a késıbbi fás vegetáció növekedését gátolná, ezek forgatása elvégezhetı. A mélyszántás után a tél folyamán a fagy aprítja a nagy rögöket, de ha szükséges, akkor tavasszal a területet tárcsával vagy boronával kell megmunkálni, illetve simítózni, hogy az ültetéshez megfelelı mértékben morzsás és egyenletes talajt kapjunk, illetve a talajt megfelelıen lezárjuk, hogy a tél folyamán elraktározódott csapadékot minél jobban vissza tudjuk tartani. Tömörítés csak abban az esetben szükséges, ha a telepítést rögtön el akarjuk kezdeni, ellenkezı esetben a talajnak van ideje ülepedni. Sík terület esetén a terület hosszabb oldala mentén célszerő a talajmunkákat elvégezni, azonban erózióveszélyes domboldalnál vállalni kell a több gépfordulót és a lejtıirányra merılegesen végezni a talajmunkákat.

20

Termesztés-technológia 3.1.4. Tápanyag-utánpótlás A tápanyag-utánpótlás alapvetı feladata a talaj termıképességének fenntartása. Ennek nemcsak azért van nagy szerepe az energetikai faültetvények esetén, mert általában olyan termıhelyeken létesítik azokat, amelyek másféle hasznosításhoz kevésbé kedvezıek, hanem azért is, mert a gyors növekedéshez, a nagy produktum elıállításához fokozott mértékben hasznosítják a talaj tápanyagkészletét. Az energetikai faültetvény termesztés általában intenzív termesztési technológia, amelynek célja az, hogy minél nagyobb dendromassza mennyiséget tudjunk megtermelni adott területen, így a megfelelı tápanyag-utánpótlás nélkülözhetetlen az üzemeltetési idı alatt. A rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények esetén 2-5 évente jelentıs mennyiségő biomasszát (8-12 tonna szerves anyag/ha/év) viszünk le a területrıl. Az ültetvény által talajból felvett tápanyag jelentıs része viszszakerül a talajba a levelek lehullása (betakarítás vegetációs idıszakon kívül történik), talajmővelések során talajba történı bekeveredése és lebomlása révén, de a faanyagban raktározódott elemeket lehordjuk a területrıl, így azokat pótolni szükséges. Amennyiben nem történik meg a szükséges mennyiségő tápanyag visszajuttatása a talajba, a növekedés üteme erısen visszaeshet, tehát az ültetvénnyel szemben támasztott követelmények nem teljesülnek. Alapvetıen tápanyagot a talajba juttatni lehet létesítés elıtt és üzemelés közben. Az alábbiakban tekintsük át a tápanyag-beviteli módokat részletesen. 3.1.4.1. Létesítés elıtti tápanyag-bevitel Bizonyos tápanyagokat, készítményeket, azok kijuttatási technológiája miatt (pl.: K 2 O, P2 O 5 mőtrágyát és a szerves trágyát) szántással kell a megfelelı rétegbe juttatni, az üzemelı ültetvényben már nem lehet alkalmazni. Továbbá a várt hozam eléréséhez szükséges a talajvizsgálatok alapján meghatározott mennyiségő tápanyag elızetes talajba juttatása is. A legtöbb esetben a fajtatulajdonos csak az általa elıírt mennyiségő tápanyag-utánpótlás esetén garantálja a hozamot. A kijuttatandó mennyiségek tervezésénél ez az irányadó.

21

Termesztés-technológia 3.1.4.2. Szervestrágyázás A szervestrágyázás kétség kívül a talajerı-pótlás legkedvezıbb formája. Nemcsak a talaj kimerülı tápanyagkészletét pótolja, hanem javítja a talaj szerkezetét is. Jelenleg azonban a legkiválóbb szerves trágya, az érett istállótrágya ritkán áll megfelelı mennyiségben rendelkezésre. Nyilvánvaló az is, hogy a szerves trágyát a növénytermesztés más ágai (pl.: csemetetermesztés) is keresi, emiatt nehéz hozzájutni. A megfelelı termıképesség és talajszerkezet megırzése érdekében azonban célszerő legalább a telepítés, illetve felszámolás és újra ültetés elıtt szervestrágyázást alkalmazni, ha lehetséges. Ehhez használható akár nagyobb parkokban összegyőjtött avar is. A szerves trágyát a gyökérzónába szintén csak mélyszántással egybekötve lehet teljes mértékben bejuttatni a talajba. A szerves trágyánál azonban azzal is számolni kell, hogy abban jelentıs mennyiségő gyommag is lehet, illetve talajkártevı, amivel ekkor megfertızzük a területet. Ezt természetesen megfelelı kezeléssel ki lehet küszöbölni. Fontos, hogy a szerves trágya alkalmazásánál az megfelelıen érett legyen, különben a nem megfelelı lebomlás légzárványokat, gyökérégetést okozhat az ültetvénynél. Telepítés elıtt 20-30 t/ha szerves trágya kijuttatása célszerő, üzemeltetés közben szeres trágya megfelelı kijuttatása és talajba való bedolgozása nem megoldható. A szerves trágya kijuttatásának idıpontja az ısz. Ekkor függıleges vagy vízszintes tengelyő trágyaszóró-géppel szórjuk a felszínre a trágyát. Ezután a jobb lebomlás érdekében és a pentozánhatás kiküszöbölése miatt nitrogénmőtrágyát is kell adagolni. 3.1.4.3. Zöldtrágyázás A zöldtrágyázás kedvezıen befolyásolja a talaj szerkezetét és tápanyagkészletét, mindemellett pedig szerepük van a gyomkorlátozásban is. Ennek ellenére a zöldtrágyázás kevésbé hatásos, mint a szerves trágyázás. A zöldtrágya-növények alkalmazása emellett még azért is korlátozott energetikai faültetvények esetében, mert csak telepítés elıtt lehet alkalmazni és esetleg a felszámolás és újraültetés között. A zöldtrágyázás azonban mindig egy vegetációs idı kiesést okoz. Amennyiben szervestrágyázásra van lehetıség minden ültetés elıtt, akkor nem indokolt a zöldtrágyázás, viszont szervestrágyázás hiányában érdemes zöldtrágyázni. Az alkalmazott növényfaj az adott talaj fizikai, kémiai tulajdonságától függ. 22

Termesztés-technológia Célszerő mindig a legnagyobb zöldtömeget adó növény választása. A leszántás optimális idıpontja a virágzás. A leszántás elıtt 40-60 kg hatóanyag/ha nitrogénmőtrágya kijuttatása szükséges. Ez a gyors elbomlást segíti elı. Pillangósok után nitrogén kijuttatása nem szükséges. 3.1.4.4. Mőtrágyázás Energetikai faültetvények tápanyag-utánpótlása pusztán szerves és zöldtrágyázással nem oldható meg a nagy tápanyag-felhasználás miatt. A harmonikus tápanyagellátás csak a mőtrágyák rendszeres használatával biztosítható. A kijuttatandó komplex mőtrágya mennyiségét a termıhely-feltárási szakvéleményben lévı laborvizsgálat alapján lehet eldönteni. Egyrészt biztosítani kell a talajban azt a mennyiséget, amit a növény igényel, másrészt pótolni kell a folyamatosan kikerülı mennyiséget. Fontos, hogy a sekély termırétegő talajoknál a tápanyag-utánpótlásra odafigyeljünk, mert ebben az esetben gyorsabban kimerülnek a készletek, mint egy hasonló tápanyag-ellátottsággal rendelkezı, de mély termırétegő talajnál. A sekély termırétegnek is van elınye, mely szerint a gyökérzóna nem megy le „elérhetetlen” mélységbe, így az utólagos tápanyag-utánpótlások nagyobb hatásfokkal hasznosulnak. İszi talajmőveléssel van lehetıség teljes területen, mélyszántást megelızıen, az újratelepítésig szükséges összes szerves, illetve komplex mőtrágya kijuttatására (ha az újratelepítés idıbeli távolsága ezt megengedi), illetve ezen igények minél nagyobb mértékő kielégítésére. Tudjuk, hogy a komplex mőtrágya P 2 O 5 és K 2 O összetevıje nem mosódik ki a talajból, ellenben a nitrogénnel, így a megfelelı mélységbe, a gyökérzónába csak mélyszántással egybekötve lehet bekeverni. A túl sok nitrogén a gyökeresedésre káros hatással is lehet, így ennek nagy mennyiségben való kijuttatása ezért sem ajánlott. Kivételt képez a szerves- illetve zöldtrágyázással egybekötött kijuttatás, amelyeknél nitrogénmőtrágya használata fontos. Ezeket a talajfelszínre kell a mezıgazdaságban és a csemetetermesztésben is használatos mőtrágyaszóró-gépekkel kijuttatni. Szórás után szántással kell a megfelelı mélységbe bekeverni.

23

Termesztés-technológia 3.1.4.5. Üzemelés közbeni tápanyag-utánpótlás Energetikai faültetvények üzemelése közben a földre jellemzıen csak nitrogén hatóanyagú mőtrágyákat juttatunk ki, mert ezek képesek a gyökérzet által átszıtt talajrétegbe jutni a csapadékvíz lemosása révén. Ez fejtrágyázás formájában egyszerően meg lehet oldani. Fontos, hogy a kijuttatott szilárd nitrogén mőtrágya viszonylag rövid idı alatt megfelelı csapadékot kapjon, az oldódás és bemosódás végett, illetve, hogy ne legyen hosszú ideig kitéve UV sugárzásnak, mert az csökkenti a tápanyag hasznosulást. A mőtrágyát úgy kell kiszórni, hogy a növény levelén ne tapadhasson meg, mert ott napsütés mellett a növényi szövetek megégését okozhatja, majd a talajba be kell dolgozni, célszerően mechanikai gyomkorlátozással egybekötve. Abban az esetben, ha megoldható, akkor érdemesebb a nitrogén hatóanyagot folyékony formában, a fák tövéhez irányítottan kijuttatni. Ezzel kiküszöbölhetı az elıbb említett összes probléma, illetve kevesebb hatóanyag kijuttatása is elegendı. Az üzemelés közbeni tápanyag-utánpótlás másik módja a lombtrágyázás. Ez azonban a talajtrágyázást nem helyettesítheti, viszont csapadékhiány vagy a növény valamilyen károsodása esetén jól alkalmazható. A kijuttatás permetezıgéppel történik célszerően favédelmi, lövellıcsöves vagy szállítólevegıs szóró szerkezettel. A lombtrágyázást vegetációs idıben kell elvégezni. A hatóanyagok csak addig tudnak a lombozaton keresztül felszívódni, amíg az oldat meg nem száradt. A hosszabb felszívódási idı miatt így vagy este vagy hajnalban célszerő a permetezést elvégezni. Az elsı vegetációs idıszak elején, illetve a betakarításokat követı vegetációs idıszakok elején jó hatásfokkal oldható meg a komplex lombtrágya kijuttatása. Ezzel a szükséges mikroés mezo-tápelemek is együtt kijuttathatók. A lombtrágya mellé érdemes bekeverni felületaktív-, illetve tapadó-szert, hogy a növény minél nagyobb felületen, minél hatékonyabban tudja felvenni a lombtrágyát és, hogy a levelekrıl történı lemosódást minél jobban megakadályozzuk. A vegetációs idıszakban történı tápanyag-utánpótlásokat akkor célszerő elvégezni, amikor már a gyomkonkurenciát visszaszorítottuk, hogy ne azokat támogassuk tápanyaggal. Ha valami miatt mégis kénytelenek vagyunk egyéb makro-elemeket a talajba juttatni, akkor az a tápoldat talajba történı injektálásával, hasítékolás alkalmazásával vagy a sorközi be24

Termesztés-technológia dolgozással oldható meg. A sorközökben a mély talajmővelés megsértheti a gyökereket, amelyek a sérülések mentén gombafertızést kaphatnak, amely az ültetvény egészségi állapotának romlásához vezet, így az ilyen jellegő beavatkozásokat lehetıleg el kell kerülni.

Szervestrágyázás

LÉTESÍTÉS UTÁN

LÉTESÍTÉS ELİTT

1. ábra: A tápanyag-utánpótlás technológiája energetikai faültetvényekben

Zöldtrágyázás

Kálium, foszfor pótlása Nitrogén pótlása Lombtrágyázás

3.2. Telepítés 3.2.1. Ültetési hálózat Az ültetési hálózatot a termıhely, a fafaj, a termesztési cél, a termesztés idıtartama, a rotációs idı, a termesztési technológia, a kitermelés módja együttesen határozzák meg. Egy adott fafaj ugyanazon termıhelyen azonos idı alatt nagyobb hozamot ér el, ha a számára ideális növıtér rendelkezésre áll. Ez a dendromassza termelés szempontjából azt is jelenti, hogy fiatal korban nagy tömegő dendromasszát, csak kis (hosszabb életkorú fás szárú állományokhoz képest kisebb) növıtérben, nagy ültetési darabszámmal, sőrő hálózattal lehet elıállítani, amikor az állomány már korán, megfelelıen ki tudja használni a növıteret. Az ültetési darabszámot sem szabad eltúlozni, mivel a túl sőrőre ültetett ültetvénynél csak a telepítési költségek növekednek, a hozam nem. A telepítési technológiát alapvetıen az ültetvény üzemeltetésére vonatkozóan kidolgozott gépesítési terv határozza meg. Kisüzemi (kis területő) ültetvények esetében, lehetıség van a motormanuális technológiák alkalmazására, tehát lehetséges a kis sortáv és ezen belül a nagy tıszám alkalmazása. Ebben az esetben a legkedvezıbb sortávolság 1,5 m. A mezıgazdaságban, széles körben alkalmazott, 25

Termesztés-technológia és a rendelkezésre álló univerzális nagyteljesítményő erıgépek, illetve munkagépek ilyen kis sortávolságban azonban nem alkalmazhatók. Amikor már a terület mérete eléri azt a mértéket, amely mellett nem lehet nagy teljesítményő gépek nélkül megoldani a munkákat, akkor a jövıbeni „vezérgép” (ápolás végzéséhez szükséges erıgép, betakarításhoz használatos technológia sortávolság-igénye) határozza meg a sortávolságot, amely általában 2,8-3,0 m. A tıtávolság meghatározásánál a döntı a vágásforduló mértéke, illetve a telepítésre kerülı fafaj habitusa, növıtér igénye, fényigénye. Ikersoros telepítés is lehetséges, ha azt a betakarítási technológia megengedi. Ebben az esetben az ikersorok egymástól való távolsága 0,60-0,75 m, egy-egy ikersor-pár közötti távolság pedig szintén 2,8-3,0 m. 3.2.2. Szaporítóanyag A fás szárú energetikai ültetvény telepítéséhez kizárólag az erdészeti szaporítóanyagokról szóló 110/2003. (X. 21.) FVM rendelet követelményeinek megfelelı, engedélyes termelı által elıállított, minısített szaporítóanyagot lehet felhasználni. Csak a szabványnak megfelelı minıségő, származási bizonyítvánnyal rendelkezı szaporítóanyagot használjunk fel. A csemetének egészségesnek, sérüléstıl és sebektıl mentesnek kell lennie. A szaporítóanyagot csak ellenırzött, engedélyes csemetekertbıl szabad vásárolni, az ott kapott származási (és klónazonossági) bizonyítványt meg kell ırizni és a hatósági ellenırzések alkalmával fel kell mutatni. A dugványok esetében, azok értékesítéskor hőtıtárolóból kerülnek ki, ahol áztatás után -3 és -4°C között tárolták. Ez ke dvezı, mert van a szaporítóanyagnak víztartaléka, de vigyázni kell, hogy a földbe kerülés elıtt huzamosabb ideig ne legyen kitéve erıs napsugárzásnak. Nagy tömegő dugványültetés esetén azt folyamatosan, az ültetés ütemének megfelelıen, több részletben kell a hőtıtárolóból kiszállítani. A csemetét vagy a dugványt csak ponyvával letakart szállítóeszközön vagy zárt tárolóban szabad szállítani. Mindenképpen meg kell akadályozni, hogy a szaporítóanyag kiszáradjon vagy megfagyjon. A területre való kiszállítás után a szaporítóanyagot azonnal, lehetıleg árnyékos helyre el kell vermelni. Száraz idıjárás esetén, ha a verem takaróföldje kiszárad a vermelést be is kell locsolni. A vermelésnél vigyázni kell arra, hogy megfelelıen porhanyós földbe kerüljön a szaporítóanyag, mivel a kötegelt csemete, illetve dugvány (egyes dugványok közötti tér) közé csak így fog bejutni a ta26

Termesztés-technológia laj. Ellenkezı esetben légzárványok maradnak a gyökerek, dugványok között, ami a szaporítóanyag kiszáradását is okozhatja. Az elvermelt szaporítóanyagot meg is lehet öntözni, hogy a víz a talajt kellı mértékben behordja a gyökerek, illetve a dugványok közé. 3.2.3. Ültetés Az ültetés idıpontja dugvány szaporítóanyag esetében a tavasz, csemete esetében általában az ısz. Az ültetés történhet kézzel vagy géppel. Az ültetésnél a sorokat elızetesen ki kell jelölni két-két karó és madzag segítségével, hogy a késıbbi gépi munkáknál ne legyen károkozás a sorok változó távolsága miatt. A tıtávolság pontos tartása kézi ültetés esetén egy megfelelı hosszúságra vágott vesszı alkalmazásával megoldható, gép esetén az áttételes hajtás pontos beállítása szükséges. Ültetésnél a szaporítóanyagot a verembıl való kivételtıl az ültetés pillanatáig nedvesen kell tartani, amit vödörben történı iszapos vízben való tárolással lehet biztosítani. A gyökeres szaporítóanyag esetén annak gyökerét az ültetéshez szükséges hosszra kell vágni, figyelembe véve azt is, hogy a legértékesebb, hajszálgyökereket a lehetı legkisebb mértékben távolítsuk el. A simadugvány esetében arra kell figyelni, hogy álló helyzetbe (rügyek növekedési irányának megfelelıen) kerüljön a simadugvány elültetésre. A kézzel történı ültetetésnél figyelni kell arra, hogy az elültetett gyökeres szaporítóanyag gyökere ne pipáljon, és a gyökfı dugvány-alap (felsı vágási felület) olyan mélyre kerüljön, hogy a téli fagyok (ıszi ültetés esetén) és enyhülések okozta kiemelkedés esetén is a dugvány-alap még a talajban legyen, különben kiszárad és elpusztul a szaporítóanyag. Az ültetésnél még a megfelelı tömörítésre is ügyelni kell, hogy a simadugvány körül ne maradjon légzárvány, mert az a dugvány kiszáradását okozza. Ezt a munkát mindenképpen lelkiismeretes dolgozókkal kell elvégeztetni. A géppel történı ültetésnél a hagyományos ültetıgépek hasítékot készítenek, ebbe juttatja bele a szaporítóanyagot, majd tömörít. A géptıl, a talaj állapotától is függ, hogy az automatikus tömörítés mennyire sikeres. Ezt minden esetben nagyon szigorúan ellenırizni kell, és ha szükséges, akkor utólagos tömörítést el kell végezni. A kifejezetten energetikai ültetvények telepítésére tervezett nagyteljesítményő ültetıgépek a dugványt belenyomják a talajba. Van, amely hosszú dugvánnyal dolgozik, és a talajba juttatás után vágja el a dugványt a föld felszíne felett, és van, amely már 27

Termesztés-technológia méretre darabolt (általában 17-21 cm) dugvánnyal dolgozik, és egy menetben végzi el a dugvány földbejuttatását. Ezeknél a gépeknél kiemelten fontos, hogy megfelelı talajszerkezet, és talajnedvesség-állapot legyen. A nagyon laza, száraz talajba könnyen elhelyezi a gép a dugványt, azonban megfelelı beöntözıdés nélkül ott gyorsan kiszáradhat a dugvány, vagy késve indul meg a gyökeresedés. A kiszáradásra hajlamos, laza szerkezető talajokat ezért nem szabad a tavasszal a vetés-elıkészítı talajmővelés alkalmával mélyen megforgatni. Nagyon tömött, vizes talajba vagy nem tudja megfelelı mélységbe belenyomni a dugványt a gép, így annak talajfelszín feletti része gyorsan kiszárad, vagy a nagy talajellenállás miatt eltöri a dugványt. Természetesen a rossz minıségő, szabvány alatti vékony dugvány megfelelı talajállapot mellett is eltörhet. Megfelelı talajállapot esetén, az elültetett dugványt mindenütt éri a nedves talaj, így a kellı talajhımérséklet (5-10°C) elérésével a gyökeresedés azonnal meg tud indulni. 3.2.4. Pótlás A telepítés válogatott minıségő szaporítóanyaggal és a lehetı legnagyobb gondossággal kerül kivitelezésre, így nem számítunk pótlási igénnyel. Abban az esetben, ha valamilyen kedvezıtlen körülmény folytán a területen 10-15%-nál nagyobb tıhiány jelentkezik a tervezetthez képest, akkor az ültetvény elsı betakarítását követıen tavasszal célszerő a pótlást elvégezni. A kismértékő hiány, vagyis egy-egy szaporítóanyag elpusztulása nem indokolja a pótlást, mivel ezeket az „üres” helyeket a szomszédos egyed többé-kevésbé be fogja nıni. A telepítés ıszén vagy azt követı tavasszal nem érdemes pótolni, mivel a már növésben lévı állomány nem engedi az újonnan telepített egyedeket feljönni, illetve azok nem érhetik utol a többi egyedet, így alászorultak maradnak és elpusztulnak. A pótlási igény esetén, ha az foltokban jelentkezik, meg kell vizsgálni, hogy nem egy mozaikosan jelentkezı kedvezıtlen talajadottság okozza-e a hiányt, mert ez esetben felesleges az ismételt ültetés. A pótlást kézzel kell elvégezni és az ültetésnél leírtakat kiemelten be kell tartani.

28

Termesztés-technológia 3.3. Ápolás 3.3.1. Ápolás célja Az energetikai faültetvény ideális fenntartási ideje 15 év. Ahhoz, hogy ez alatt az idı alatt a maximális növekedést fel lehessen tartani, és így a maximális hozamot el lehessen érni, fontos a talajfelszín tisztántartása, tömörödöttség kialakulásának megakadályozása, levegıztetése, vízháztartás kedvezı befolyásolása. Ha egy energetikai ültetvény teljesen elgyomosodik, akkor növekedése visszaeshet, és az ellenálló képessége is csökkenhet, ami miatt megjelennek a különbözı károsítók. Így a rotációt követıen, csak kevés és gyenge növekedéső sarjhajtások keletkeznek, amibıl a gyomosodás következtében sok el is szárad. Üres foltok, tisztások képzıdnek. A növekedés oly mértékben visszaeshet, hogy az ültetvény fenntartása nem gazdaságos és fel kell számolni. Ezért alapvetı fontosságú az ültetvény folyamatos, rendszeres jó minıségő ápolása. Az ápolás fontosabb mőveletei: gépi sorköz mővelés; kézi talajápolás (kis területen); vegyszeres gyomirtás. A sorközi gépi mővelés leggyakrabban alkalmazott technológiája a tárcsázás, de el lehet végezni kultivátorral, kombinátorral vagy talajmaróval is. Legutóbbi rendszeres használata azonban ronthatja a talajszerkezetet. Az ápolás során végrehajtott talajmővelés a vízháztartás javítása céljából is fontos. Esızés után, amikor már a talaj megszikkadt annyira, hogy géppel mővelhetı, egy tárcsázással vagy kultivátorozással a kialakuló kapillárisokat le tudjuk zárni, ezzel késleltetve a talajból való víz kipárolgását. A túlságosan nedves talajok esetén a talaj kiszellıztetése, a megfelelı levegıgazdálkodás is az ismétlıdı talajmővelésekkel biztosítható. 3.3.2. Gyomkorlátozás A gyomkorlátozással kapcsolatos teendıket alapvetıen két nagy csoportra lehet osztani: a létesítés elıtti és a létesítés utáni munkákra. 3.3.2.1. Létesítés elıtti gyomkorlátozási feladatok Energetikai faültetvények létesítéséhez leggyakrabban a mezıgazdaságból veszünk át területeket. Így nyilvánvaló, hogy fıként a jellemzı mezıgazdasági gyomok fognak jelentkezni és ezek ellen kell védekezni. Erre általában alkalmasak a már mezıgazdaságban kidolgozott és jól bevált technológiák. 29

Termesztés-technológia Nem mindig tudunk erre a célra teljesen szakszerően mővelt, megfelelıen gyommentesen tartott területet átvenni. Gyakran a táblán sokszor vegetatívan is szaporodni képes, nehezen visszaszorítható gyomok jelentkeznek. Ezek ellen valamilyen radikális hatású vegyszert kell alkalmazni. Ezt azonban célszerő a környezetet kevésbé terhelı mechanikai gyomkorlátozási tevékenységgel is egybekötni. Nem mezıgazdasági területeken (pl.: cserjésedett legelın) létesítendı ültetvények esetén nemcsak a lágyszárú gyomok jelenlétével, hanem a fás szárú gyomokkal is számolni kell. A létesítéskor minden konkurenciát jelentı növényt gyomnak és nemkívánatosnak tekintünk. A fás szárú növények közül az egyes cserjefajok és bizonyos fafajok gyökérsarjadzására is lehet számítani. Ezek ellen a leggyakrabban úgy védekezünk, hogy a területrıl a cserjéket eltávolítjuk, szükség szerint tuskózást végzünk, majd a sarjadzásra képes gyökérdarabokat gyökérfésővel távolítjuk el. A megfelelı talajszerkezet kialakításához talajforgatást és egyéb talajmunkákat kell végezni, tehát a munkát akadályozó növényi részeket el kell távolítani. Az ezután is jelentkezı fás szárú növények ellen herbicid hatású készítményt kell alkalmazni. Ez sokszor megoldható olyan vegyszerrel is, amely a lágyszárúak visszaszorítására is alkalmas. A területeken fellépı lágyszárúak ellen is kell védekezni. Ezek térhódításának általános hatású gyomirtó szerrel lehet gátat szabni. 3.3.2.2. Létesítés utáni gyomkorlátozási feladatok Míg a létesítés elıtti munka „gyomirtás” jellegő, addig a létesítés utáni inkább „gyomkorlátozás”. Ekkor már nem a teljes gyommentesség a lényeg, hanem a konkurencia visszaszorítása egy olyan határ mögé, amely még nem veszélyezteti a termelési célok megvalósítását. Így az energetikai faültetvények gyomkorlátozása az erdısítésekével sok rokon vonást mutat. A gyomkonkurencia a telepítés évében a nyár közepéig, a betakarítást követı vegetációs idıszakban a nyár elejéig a legveszélyesebb, mivel ekkor még az ültetvényt képes elnyomni. A gyomba szorult növényeket nem csak a fényhiány, de a gyökérkonkurencia, illetve csapadékos meleg idıben, az egyenletes gyomnövény-borítottságban kialakuló mikroklíma erıteljes lisztharmat generáló hatása is veszélyezteti.

30

Termesztés-technológia Az ültetés évében legalább háromszor sorközi tárcsázást kell végezni és célszerő minél inkább gyommentesen tartani a területet. Erıteljes gyomosodás esetén, még egy negyedik tárcsázást is be kell iktatni, szeptemberben. A kézi talajápolás elsısorban kézi kapálást jelent. Az ültetés évében általában háromszori sorkapálás szükséges, különösképpen az ikersoros ültetésnél, ahol a keskeny iker sorközök géppel nem mővelhetık. A második év tavaszára a mini vagy a midi vágásfordulóban tervezett igen sőrő hálózatban ültetett energetikai ültetvények már teljesen bezáródnak. Ezekben legfeljebb a második év elején lehet szükség egy sorközi tárcsázásra. A közepes vagy hosszabb vágásfordulójú energetikai faültetvényekben vagy energiaerdıkben, ahol a növıtér, illetve az ültetési hálózat nagyobb, a faállomány záródásától függıen a sorközi talajmővelést legalább a második évben, szükség esetén a harmadik év elején is el kell végezni. Minden esetben fontos, hogy a fákat ne sértsük meg a kapával vagy munkagépekkel. 3.3.2.3. A gyomkorlátozás lehetséges módjai Bár az alábbiakban a különbözı jellegő technológiákat (mechanikai, kémiai, biológiai) külön tárgyaljuk. a gyomkorlátozási módszerek fejlıdése abba az irányba mutat, hogy a különbözı módokat együttesen kell alkalmazni (integrált rendszerek). Így nemcsak a korlátozás hatásfoka nı, hanem a szerköltség is csökken, sıt a környezet ökológiai terhelése is kisebb lesz. 2. ábra: A gyomirtás és gyomkorlátozás technológiája energetikai faültetvényekben

CSERJÉS

MEZİGAZDASÁGI TERÜLET

Cserjék eltávolítása • kitermelés • tuskózás • gyökérfésülés

Erısen gyomos

Kevésbé gyomos

Szárzúzózás

İszi mélyszántás Totális gyomirtás (felszívódó hatóanyag) Tavaszi magról kelık elleni védelem Mechanikus sorközápolás (tárcsa, kultivátor)

31

Termesztés-technológia 3.3.2.4. Mechanikai gyomkorlátozás A mechanikai gyomkorlátozással mind a fás szárú, mind a lágyszárú növények ellen jól lehet védekezni, kevésbé környezetterhelı módon. A faés cserjefajok ellen jellemzıen csak a létesítéskor védekezünk, azonban e technológiák különlegessége miatt, célszerő azt a lágyszárúak esetén alkalmazott eljárásoktól külön tárgyalni. Fás szárúak ellen csak abban az esetben kell védekezni, ha a területen, amelyen az ültetvényt létre fogjuk hozni, jelentıs fa vagy cserjeborítás van (fennhagyott területek, ártéri, hullámtéri területek invazív fajokkal erısen fertızött részei stb.). A fás szárú konkurencia visszaszorításának legalapvetıbb módszerei a mechanikai megoldások. A legfontosabb azoknak a növényi részeknek az eltávolítása, amelyek a késıbbiekben valamilyen vegetatív szaporodásra lehetıséget adhatnának. Azokon a területeken, ahol az indokolt, ott célszerően az elsı lépés, hogy tuskózást végzünk a nagy tuskóméretek miatt. Amennyiben csak kisebb tıátmérıjő cserjék találhatók a területen, alkalmazható a drótkötéllel történı tuskókitermelés. Ez úgy történik, hogy a cserjék tırészére hurkolják a drótkötelet, majd ezt tuskóstul kihúzatják a megfelelı vonóerejő erıgéppel. E mód hátránya a földben maradó nagy sarjadzásra képes gyökértömeg. A tuskózás után a talajban maradt gyökerek eltávolítása is fontos. Ez nagy vonóerejő traktor és gyökérféső segítségével történik. A felszínre került gyökérrészek hamar kiszáradnak, elvesztik vegetatív szaporodóképességüket. Abban az esetben, ha a cserjeborítás alacsony és a cserjék mérete is kicsi, a felszíni növényi részeket is géppel kell eltávolítani. Erre alkalmas munkagépek a rotációs szárzúzók, illetve az egyéb elven mőködı aprítógépek. A cserjék eltávolítását nyár végére kell idızíteni, annak érdekében, hogy az azt követı munkákat jól lehessen idızíteni. A megfelelı gépeket és eljárásokat a cserjék nagysága és mennyisége alapján kell megválasztani: − − − − − − −

32

kitermelés tisztítófőrész motoros láncfőrész drótkötél és erıgép (teljes cserje eltávolítása) tuskózás erıgép tuskófúró

Termesztés-technológia − − − − − −

tuskóforgácsoló tuskómaró drótköteles tuskókitermelés gyökérfésülés erıgép gyökérféső

A legtöbb esetben a lágyszárúak ellen is megfelelı védelmet nyújt a mechanikai korlátozás. A létesítéskor minden esetben elvégzendı talajforgatás során a növényi részek egy hányada a mélyebb rétegekbe kerül, ahol vagy elpusztul vagy például a magok át is fekhetnek a talaj magbankját növelve. Leggyakrabban tárcsát, kultivátort, esetleg kombinátort alkalmazhatunk a talajfelszín gyommentességének biztosítására. A mechanikai módszerek azonban sok esetben kevésbé hatásosak, sıt alkalmazásuk néha káros következményekkel is járhat (pl.: a tárcsázás a tarackkal vegetatívan szaporodó növények számára kedvezı szaporodási feltételeket teremt). Emiatt célszerő a mechanikai módszerek kémiai eljárásokkal történı kombinálása. 3.3.2.5. Kémiai gyomkorlátozás Kémiai gyomkorlátozást energetikai faültetvények esetén általában csak lágyszárúak visszaszorítására alkalmazunk, elsısorban a létesítési munkálatok során. Fás szárúak ellen jellemzıen mechanikai módszerekkel védekezünk. A vegyszeres gyomkorlátozás elsı lépése a létesítés elıtti totális gyomirtás. Ennek célja a talaj-elıkészítéshez szükséges gyommentes talajfelszín biztosítása. A gondosan elvégzett kezdeti gyomirtás az egész ciklusban könnyebb gyomkorlátozást tesz lehetıvé. Megvalósítása legtöbbször felszívódó vegyszerek teljes felületi permetezésével történik. Oda kell figyelni, hogy a felszívódó totális gyomirtó szernek hagyjunk elegendı idıt a felszívódásra (2-3 hét), hogy eljuthasson a növény minden részébe és ott kifejthesse a hatását, majd a növényi részeket csak ez után forgassuk be a földbe. Fontos, hogy amennyiben túl nagy a gyomborítás, a gazdaságos és hatékony eljárás érdekében egy megelızı rotációs szárzúzózást, vagy egy tárcsázást kell végezni. Ezután természetesen addig kell hagyni a gyomokat nıni, amíg elegendıen nagy zöldfelületük fejlıdik. Ez a hatóanyag jó felszívódásához szükséges. 33

Termesztés-technológia Amennyiben a talajban felhalmozott gyommag mennyisége túl nagy, talajfertıtlenítést is alkalmazhatunk. A legtöbb ilyen készítmény mind a gyommagok, mind a károsítók visszaszorítására alkalmas. A talajfertıtlenítést célszerően az ültetés elıtt kell elvégezni. Fontos a szükséges várakozási idı betartása annak érdekében, hogy a szaporítóanyag ne károsodjon a vegyszertıl. A granulátumot vagy a folyékony szert finoman megmunkált gyengén nedves talaj felszínére kell kiszórni, illetve kipermetezni. Ezután 8-12 cm mélyre be kell dolgozni talajmaróval vagy tárcsával, majd a felületet simítóval kell lezárni. Az ültetés elıtt meg kell gyızıdni arról, hogy a talajfertıtlenítı-szer hatása megszőnt-e már. Erre legalkalmasabb a salátamag-próba. A létesítést követı vegetációs idıszakban célszerő még egy vegyszeres kezelést alkalmazni a tavaszi magról kelı gyomok ellen (preemergens kezelés). A kezelés lényege, hogy a gyommentes talajfelszínre kijuttatott permetszer egy filmréteget hoz létre, amely a csírázó gyomokat elpusztítja. A permetezést az ültetés után kell elvégezni a filmréteg folytonossága érdekében. Ehhez vagy szelektív hatóanyagot kell használni vagy árnyaló fejeket kell a permetezıre szerelni, nehogy a szaporítóanyag károsodjon. A filmréteg kialakulásához a kijuttatást követıen 20-30 mm csapadékra van szükség. Egyszikőek ellen jól alkalmazható a Dual Gold, Stomp, kétszikőek ellen az Igran, Pledge és mind az egyszikőek, mind a kétszikőek ellen jó a Lumax, illetve akácnál a Pivot. A vegetációs idıszakban a megjelenı gyomokat szelektív, vagy szuperszelektív szerekkel kell irtani, amelynek nincs káros hatása az ültetvényre. Egyszikőeket jól lehet irtani a Nabu S, Perenal, Fusilade Forte, Pantera, Agil szerekkel. A kétszikőek közül a fészkes virágzatúakat lehet irtani a Lontrel 300-al, de vigyázni kell, mert a fiatal növényi szöveteket károsíthatja az ültetvényen. Természetesen a vegyszeres gyomirtás a mechanikai gyomirtással kombinálva történik, azaz a mechanikai gyomirtás a sorok között alkalmazandó, a vegyszeres pedig a sorokban, illetve az ikersorok között. Abban az esetben, ha mechanikai módszerekkel nehezen vagy nem irtható gyom van a sorok között, akkor azt vegyszerrel, árnyalással totális gyomirtó szerek alkalmazásával kell irtani.

34

Termesztés-technológia A totális gyomirtó szer alkalmazására a sorokban a betakarítást követı kora tavasszal van lehetıség, amikor még a fa nyugalmi állapotban van, azonban a többéves gyomnövények már rendelkeznek zöld felülettel és aktívak. 3.3.2.6. Biológiai gyomkorlátozás A biológiai gyomirtásnak, illetve biológiai gyomszabályozásnak egyre nagyobb szerepet tulajdonítanak világszerte. Minden eljárás lényege a gyomfaj természetes károsítójának, kórokozójának megtalálása. Ezek vagy elpusztítják a növényt, vagy életképességüket gyengítik. Három fıbb stratégiát különíthetünk el ezen a téren: a klasszikus, a „növekedés” és a mikroherbicid stratégiát. A biológiai eljárások egyre nagyobb térhódítása több elınyös tulajdonságának köszönhetı. Ezek az alábbiak: környezetkímélı, nem alakul ki rezisztencia, kifejlesztése olcsóbb a hagyományos készítményekénél, hagyományos eszközökkel kijuttathatók. Az elınyök mellett azonban több hátrányos tulajdonságai is vannak, amelyek használhatóságukat hátrányosan befolyásolják: lassú hatáskifejtés, a hatáskifejtést a környezeti tényezık erısen befolyásolják, szők hatásspektrum (ez elıny is lehet), fungicidekkel, peszticidekkel való együttes kijuttatása nem megoldott, rövid eltarthatósági idı. Egyelıre Magyarországon az ilyen jellegő szereknek az alkalmazása kísérleti stádiumban van, bár ebben a témakörben több hazai publikáció is megjelent. A késıbbiek során, amikor már a piacon is nagy választékban lesznek ezek a készítmények megtalálhatók, nagy szerepet játszhatnak majd az energetikai faültetvények gyomkorlátozásában is, bár várhatóan elıször a természetközeli erdıgazdálkodásban fog nagyobb teret hódítani. 3.4. Kórokozók, károsítók elleni védekezés Az energetikai ültetvényekben csak a mennyiségi kár, a hozamcsökkenés jelent valódi kárt. Károsítók és kórokozók kis mértékő jelenléte esetén nem érdemes védekezni. A robbanásszerő elszaporodást kell megakadályozni. A védekezés szükségessége esetén minden esetben növényvédelmi szakmérnök bevonása célszerő, esetek többségében pedig kötelezı is. A gazdálkodó köteles védekezni a hatóság által esetlegesen elrendelt zárlati károkozók és károsítások ellen. Az esetleges vadkár (rágás és 35

Termesztés-technológia hántáskár) ellen egyedi védelem nem indokolt, illetve nem kivitelezhetı az adott esetben, azonban a területen lévı vadlétszámtól függıen vadkárelhárító kerítés vagy villanypásztor felállítása szükséges lehet. Az energetikai faültetvény telepítésének tényét bizonyítható módon közölni kell a területileg illetékes vadászatra jogosult vadásztársasággal. Fel kell hívni a figyelmüket a vadeltartó képességnek megfelelı mértékő vadlétszám beállítására és a vadkár megelızésében való együttmőködési kötelezettségükre. 3.4.1. Az akác (Robinia pseudoacacia) jellemzı kórokozói, károsítói Az akác hazánkban nem ıshonos fafaj, emiatt viszonylag kevés károsítója és kórokozója van. Ennek ellenére egyre több faj károsítja Magyarországon is. Az alábbiakban a jellemzı károsítókat és kórokozókat soroljuk fel, amelyek pedig gazdaságilag jelentısek, részletesen ismertetjük. 3.4.1.1. A levél kórokozói Valódi akác-mozaikvírus (RTMV), paradicsom fekete győrősvírus (TBRV) Kártétele: A fertızés hatására szervesanyag-termelés és növekedéskiesés lesz. A fa fagyérzékenysége fokozódik. A kórokozónak fıként fonálférgek a vektorai (pl.: Longidorus elongatus, Xiphinema diversicaudatum), de levéltetvek is nagy szerepet játszhatnak benne (pl.: Aphis craccivora, Myzus pesicae). Vegetatív és mechanikai átviteli mód is ismeretes. Védekezés: Kézenfekvı megoldás a vegetatív szaporítás során történı vírusmentesség megvalósítása, továbbá a terjesztı vektorok viszszaszorítása. Akáclisztharmat (Microsphaera pseudoacaciae) Kártétele: Fıként csemetén és sarjakon elıforduló megbetegedés. A fertızés késlelteti a hajtások befásodását, fokozza a fagyérzékenységét. Növedékkiesést is eredményez. Védekezés: Folyamatos vegyszeres kezelés a vegetációs idıben. További, gazdaságilag kevésbé jelentıs kórokozó még az akác barna levélfoltossága (Phloeospora robiniae).

36

Termesztés-technológia 3.4.1.2. A törzs, a faanyag kórokozói Fomopsziszos rák (Diaporthe oncostoma) Kártétele: Fıként sebzéseken keresztül fertız, azonban minden gyengült egyedet megtámadhat. A fertızés helyén maradandó rákos seb gyengíti meg a hajtást. Védekezés: Fagyzugos helyek kerülése, nitrogén kontrollált adagolása, vágáslapok kezelése. Piros héjbibircs (Nectria cinnabarina) Kártétele: Fıként mechanikai sérüléseken keresztül fertızı gombafaj, mely különösen csemeték és fiatal sarjasztatott állományok esetén veszélyes. A fertızést általában a csemeték gyors pusztulása követi. Védekezés: Energetikai faültetvények esetén a betakarítás után keletkezett vágáslapok fertızıdését kell megelızni. Akác fuzáriumos rákja (Fusarium sp.) Kártétele: Számos Fusarium faj okozhatja a megbetegedést. Leggyakrabban fagy által okozott kéregnekrózisok helyén, ágvillákban, paraszemölcsökön keresztül fertıznek. Fiatal állományokban érzékeny kárt tehet. Védekezés: Megelızı védekezésként a fagyzugos helyek kerülése, kontrollált nitrogénmőtrágya adagolás. A fenti kórokozókon kívül akácon elıfordulhatnak még a következı fajok is, azonban ezek az idısebb állományokban jellemzık: − Kıristapló (Perenniporia cystina) − Vastag tapló (Phellinus robostus) − Gévagomba (Laetiporus sulphureus)

3.4.1.3. A levél kártevıi Akác gubacsatka (Vasates spp.) Kártétele: A friss hajtásokat, leveleket támadja meg. A levelek hamvasak lesznek, szélei besodródnak, a hajtások vége megvastagszik, törékennyé válik. Védekezés: Tömeges fellépése esetén vegyszeres védekezés szükséges.

37

Termesztés-technológia Levéltetvek (Aphididae család tagjai) Kártétele: Fiatal hajtásokat, leveleket szívogatják. Fıként sarjhatásokon szaporodnak el tömegesen. A növény növekedése visszaesik. Védekezés: Fellépése esetén vegyszeres védekezés szükséges. Akác pajzstető (Parthenolecanium corni) Kártétele: Nem az akác a legfıbb tápnövénye, gyenge termıhelyre telepített ültetvény esetén azonban felléphet. Védekezés: Az áttelelı alakok ellen tavasszal szükséges védekezni. Akácaknázó hólyagos moly (Parectopa robiniella) Kártétele: A levélkében rágott hólyagok annak elhalását okozzák. A csökkent lombfelület növekedéscsökkenést eredményez. Védekezés: Vegyszeres védekezés ellene még kevésbé kidolgozott. Felszívódó inszekticidek alkalmazása eredményes lehet. Akáclevél aknázómoly (Phyllonorycter robiniella) Kártétele: Elızı fajéhoz hasonló. Védekezés: Védekezés ellene az elızı fajhoz hasonlóan. További, gazdaságilag kevésbé jelentıs kórokozó: − − − − − − − − − − − − − − −

38

Közönséges kagylóspajzstető (Lepidosaphes ulmi) Kaliforniai pajzstető (Quadraspidiotus perniciosus) Viaszos akác-pajzstető (Heliococcus bohemicus) Pattanóbogarak (Fam: Elateridae) Cserebogarak (Fam: Melolonthidae) Kendermagbogár (Peritelus familiaris) Csipkézı bogarak (Sitonia spp.) Araszoló lepkék (Fam.: Geometridae) Vetési bagolylepke (Agrostis segetum) Erdeifenyı vetési bagolylepke (Scotia vestigialis) Gyapottok bagolylepke (Helicoverpa armigera) Gyapjaspille (Lymantria dispar) Aranyfarú lepke (Euproctis chrysorrhoea) Bükk gyapjaslepke (Elkneria pudibunda) Nematus tibialis

Termesztés-technológia 3.4.2. Védekezési technológiai menete akác esetén Ellenırzött szaporítóanyag alkalmazása: A szaporítóanyag elıállításánál a vírusmentes és fonálféreg mentes csemete termesztése, így igazoltan egészséges szaporítóanyag elıállítása lehetséges. Talajfertıtlenítés: Telepítés elıtt dazomet hatóanyagú szerek bedolgozása a talajba és a telepítés elıtt talajszellıztetés elvégzése. Tetőszívás elleni védekezés, lombfogyasztók elleni védekezés: A károsítók megjelenésének függvényében szükséges számú (1-5) permetezés elvégzése, amely mind kontakt, mind felszívódó szerekkel lehetséges a károsítótól függıen. A kijuttatás történhet földrıl és levegıbıl egyaránt az állomány magasságától függıen. 3.4.3. A nemesnyárak jellemzı kórokozói, károsítói A nemesnyárakat károsító illetve megbetegítı élılények csoportja rendkívül népes. Sok általános faj mellett léteznek olyanok is, amelyek kifejezetten nemesnyár-ültetvényekben okoznak gazdaságilag is jelentıs kárt. Az alábbiakban említésre kerülnek a jellemzı kórokozók és károsítók. A jelentısebbek néhány mondattal bemutatásra kerülnek. 3.4.3.1. A levél kórokozói Drepanopeziza punctiformis Kártétele: A fertızıdés után a leveleken pontok jelennek meg, majd a levelek nagy része megsárgul, lehullik. A lombvesztés növedékkiesést okoz és a hajtások nem fásodnak be. Védekezés: Megelızı védekezés a kevésbé fogékony klónok alkalmazásával. Egyébként réztartalmú szerekkel történı permetezés szükséges. Nyár rozsdagombák (Melampsora spp.) Kártétele: Szintén a levélhullás miatt csökken a növedék és a hajtások nem fásodnak be. Védekezés: Hasonló módon, mint az elızı fajnál.

39

Termesztés-technológia 3.4.3.2. A kéreg kórokozói Nyár kéregfekély gomba (Cryptodiaporthe populea) Kártétele: A fertızési helyeknél a kéreg foltosan elhal, ez a felette lévı részek pusztulását okozza. A különbözı klónok eltérıen fogékonyak. Védekezés: Rezisztenciára nemesítéssel és a dugványok fertıtlenítésével lehet védekezni ellene. Citospórás nyár kéregpusztulás (Valsa sordida) Kártétele: Gyengültségi kórokozó, a nyár-kéregfekélyéhez hasonló károkat okoz. Védekezés: Megfelelı termıhely esetén kisebb valószínőséggel lép fel. Megelızése a nyár-kéregfekélynél leírtakkal azonos. 3.4.3.3. A levél kártevıi Nagy nyárlevelész (Melasoma populi), kis nyárlevelész (Melasoma tremulae) Kártétele: Rügyeket, majd a leveleket rágja mind a nemzı, mind az álca. Jelentıs lombvesztést okoznak, ami a növedék csökkenéséhez vezet. Védekezés: Tömeges megjelenésük esetén kitinszintézist gátló szerek alkalmazása ajánlott, de más kontakt készítmények is használhatók. Technológia légi vagy földi géppel a szer engedélyezett technológiája szerint. Ha légi úton kívánunk védekezni olyan szert kell választanunk melynek van ilyen technológiára engedélye pl.: SUMI –ALFA 5 EC 0,30,5 l/ha + SILVET L-77 0,1 l/ha. Földi technológia esetén BANCOL 500 SC 0,8-1,2 l/ha + SILVET L-77 0,1l/ha. Kivitelezésre mind légi mind földi technológia esetén a késı tavaszi - kora nyári idıszak az ajánlott, amikor már felmásznak a nyárfa egyedekre az áttelelt bogarak, és a lerakott elsı generációs petéikbıl épp kikelnek az álcák, de még a növényfelület viszonylag kisebb. Nyárfa gyapjaslepke (Leucoma salicis) Kártétele: Évente két nemzedéke van. A leveleket eleinte kivázasítják, majd teljesen elfogyasztják. Tarrágást okozhat. Védekezés: Tömeges megjelenéskor kontaktszerek alkalmazása szükséges, de kitinszintézist gátló készítmények is eredménnyel használhatók. 40

Termesztés-technológia Barna levélszövı (Clostera anastomosis) Kártétele: Évente két-három nemzedéke van. Tarrágást is okozhat. Védekezés: A nyárfa-gyapjaslepkénél leírtak szerint. Nyárfa-apróbagoly (Nycteola asiatica) Kártétele: Más fajokkal együtt tarrágást is okozhat. Védekezés: Kitinszintézist gátló vagy kontaktszerekkel. További, gazdaságilag kevésbé jelentıs károsító: Ezek általában nagyobb kárt, vagy növedékkiesést nem okoznak, emiatt nem is kell ellenük védekezni. Kivételt képez ha gradációjuk esetén, tömegesen jelennek meg. − − − −

Rozsdabarna kisszövı (Orgyia antiqua) Amerikai fehér medvelepke (Hyphantrya cunea) Nyárfa-levélsodró (Bysticus populi) Lombormányosok (Phyllobius ssp.)

3.4.3.4. A kéreg kártevıi Nyár-kéregtető (Phloemysus passerini) Kártétele: Kéregrepedésekben a szívogatásuk hatására a kéreg foltokban elhal. Növedékkiesés keletkezhet. Védekezés: Nem szükséges. További, gazdaságilag kevésbé jelentıs károsító a buzogányos levéldarázs (Pseudoclavellaria amerinae) és a tarka égerormányos (Cryptorrhynchus lapathi). 3.4.3.5. A faanyag kártevıi Kis nyárfacincér (Saperda populnea) Kártétele: 1-2 éves fák hajtásait támadja, azokat rágásával meggyengíti. Itt aztán sokszor a hajtás el is törik. Védekezés: Nagyobb koncentrációjú inszekticiddel történı lemosó permetezés. Bögölyszitkár (Paranthrene tabaniformis) Kártétele: A kis nyárfacincérhez hasonló a kártétele és következményei ugyan azok. Védekezés: Sebzések elkerülése és inszekticides lemosás. 41

Termesztés-technológia Tarka égerormányos (Cryptorrhynchus lapathi) Kártétele: Rágásával nemcsak mőszaki kárt okoz, hanem fertızési kaput is nyit kórokozók számára. Védekezés: A betakarításkor megfelelıen mélyen kell a töveket levágni, a sérüléseket el kell kerülni. Rendszeres inszekticides kezeléssel jól visszaszorítható. Darázslepke (Aegeria apiformis) Kártétele: Egyik legjelentısebb károsító lehet a nemesnyár fafajú energetikai ültetvényekben, ugyanis a gyökfı rágásával a tı fokozatos elhalását okozza. Védekezés: A lepkék petézésekor lemosó permetezést kell végezni. Nagy nyárfacincér (Saperda carcharias) Kártétele: Energetikai ültetvényekben kártétele nem jelentıs, bár a magasabban meghagyott töveket károsíthatja. Védekezés: Hasonlóan védekezzünk, mint a darázslepke ellen. 3.4.4. A főzek (Salix sp.) jellemzı kórokozói, károsítói A füzek károsítói és kórokozói a nemesnyárakéhoz nagyon hasonlók, sok esetben ugyanazok is lehetnek. 3.4.4.1. A főzek kórokozói Főz baktériumos pusztulása (Erwinia salicis) Kártétele: A baktérium az idısebb fákat is egy-két év alatt elpusztítja. Jellegzetes tünetei a gyors hervadások a koronában. Védekezés: Megelızı védekezés a szaporítóanyag szigorú ellenırzése, a rezisztenciára történı nemesítés. Kialakult fertızés esetén a fertızött egyedeket el kell távolítani. Rozsdagombák (Melampsora slicina) Kártétele: Tömegesen léphetnek fel, amely a levelek korai lehullásával és jelentıs növedékkieséssel jár. Jellemzı a hajtásvégek hiányos befásodása is. Védekezés: Ugyanúgy kell ellenük védekezni, mint a nyárak esetén.

42

Termesztés-technológia 3.4.4.2. A levél kártevıi Kétpettyes főzormányos (Lepyrus palustris) Kártétele: Az áttelelı bogarak a legfrissebb, fakadó hajtásokat rágják, amely a kihajtást késlelteti. Ez növedékkiesést okoz. Az álcák is károsítanak, az anyatövek gyökerét rágják. Védekezés: Ellenük való védekezés fontos. Az álcák ellen kitinszintézist gátló szerek alkalmazása ajánlott, a nemzık kártétele ellen kontakt szerek alkalmazása célszerő. Nyárlevelészek (Melasoma spp.) Vörös főzlevelész (Melasoma saliceti) Közönséges főzlevelész (Phyllodecta vulgatissima) Főzcserje levélbogár (Phyllodecta vitellinae) Főz olajoslevélbogár (Galerucella lineola) Kártétele: Évente több nemzedékük van, emiatt tarrágásuk lehetséges. Jelentıs lombveszteséget és növedékveszteséget okoznak. Védekezés: Feltétlenül szükséges az ellenük való védekezés. Az álcák ellen kitinszintézis-gátló, a nemzık ellen kontakt szerek alkalmazása ajánlott. 3.4.4.3. A vesszı és a hajtás kérgének kártevıi Vérpettyes kabóca (Cercopis sanguinolenta), Nagy főzfa tajtékos kabóca (Aphrophora salicina) és Égerfa kabóca (Aphrophora alni) Kártétele: Szívogatásuk helyén elhalt részek keletkeznek. Ez egyrészt a mechanikai tulajdonságait rontja a vesszınek, azaz könnyen letörik, másrészt csúcsszáradást, növedékkiesést okoz. Védekezés: Energetikai faültetvényekben a fellépésük esetén védekezni szükséges. Olyan adalékot szükséges a permetlébe keverni, amely az álcát védı „kakukknyálat” képes feloldani. Tarka égerormányos (Cryptorrhynchus lapathi) Mind a kártétele, mind az ellene való védekezés a nyáraknál leírtakkal megegyezı.

43

Termesztés-technológia 3.4.5. Védekezési technológiai menete nemesnyárak és füzek esetén Dugványfertıtlenítés: A dugványfertıtlenítés még a tárolás folyamán, a dugványozást megelızıen, történik meg gombaölıszeres oldatban történı négy órás áztatással (pl.: DITHANE M 45 2,5%, SOLVOCHIN EXTRA 0,5%). Rozsdagombák elleni védelem: A vegetációs idıben 2-5 alkalommal végzünk gombaölıszeres permetezést, amelyre szintén alkalmas a DITHANE M 45. Lombfogyasztók elleni védelem: A károsítók megjelenésének függvényében szükséges számú (1-5) permetezés elvégzése, amely mind kontakt, mind felszívódó szerekkel lehetséges a károsítótól függıen. A kijuttatás történhet földrıl és levegıbıl egyaránt az állomány magasságától függıen. Hajtáskárosítók elleni védelem: Ellenük való védekezés során a peterakás idıszakában kontakt inszekticidekkel történı lemosó permetezést végzünk. A rágást végzı nemzık és álcák ellen felszívódó szerek alkalmazása szükséges. 3.5. Betakarítás Az ültetvények betakarítása a rotációs idıtıl függ, de minden esetben a vegetációs idıszakon kívül történik, amikor az ültetvény a levelét ledobta és nyugalmi állapotban van. Ez idıjárástól is függıen november-március közötti idıszakot jelenti. A betakarításra a legkedvezıbb az enyhe fagy, mivel akkor a talaj jól járható, nem süllyed a betakarítógép, így nem vágja össze a sorközöket. A sáros talajon végzett munka során a sekélyen elhelyezkedı gyökérrendszerrel rendelkezı fafajok esetén fennáll a gyökérsérülés lehetısége, amely gombafertızést, majd egészségi állapot romlását vonja maga után. A betakarításhoz használandó gép függ a terület méretétıl, a betakarítás módjától (apríték formájában, vagy teljes fa formájában), illetve a betakarítandó fa dimenziójától. A betakarításnál figyelni kell arra, hogy az elsı alkalommal minél alacsonyabb csonkok legyenek, mivel a következı betakarítások alkalmával az elızı vágási magasság felett kell vágni, hogy a betakarítógépnek ne kell-

44

Termesztés-technológia jen az ideálisnál vastagabb átmérıket vágnia, illetve a vágási felület ne legyen túl nagy. A betakarítást követıen a csonkok sérülését (jármővel való taposás) minden esetben kerülni kell. Fontos még, hogy a vágásfelület megfelelı minıségő legyen, a visszamaradó csonknak a háncsát ne szaggassa meg a vágószerszám. 3.5.1. A minirotációs energetikai faültetvények betakarításánál alkalmazható gépek Energetikai faültetvények betakarítására többféle betakarító gépet fejlesztettek ki, amelyeket számos módon lehet csoportosítani. 3.5.2. Energetikai faültetvények betakarítógépeinek mőködés szerinti csoportosítása Motormanuális betakarító gépek: Az alapvetıen kézi gépek tartoznak ebbe a csoportba. Túlnyomórészt könnyő motorfőrészek vagy nyeles tisztító körfőrészek, kézi bozótirtók alkalmazhatók. Ezek a gépek csak kis kiterjedéső ültetvényekhez ajánlhatók (különbözı vállalatok motorfőrész típusai alkalmazhatóak). Nem számít speciálisnak, általánosan elterjedt. Rendrevágó gépek: A rendrevágó betakarítók csak vágógépek, a fa tıtıl való elválasztását végzik. A magyar fejlesztéső prototípus eredményei nagyon biztatóak. Nem szabad azonban elfelejteni, hogyha szükséges végtermék apríték, akkor legalább további egy aprítógép is szükséges, amely csökkenti a gazdaságosságot (alkalmazható gép: magyar Optigép prototípusa, amelyet elsısorban energiaerdık betakarítására fejlesztenek). Rendrevágó-kiszállitó gépek: Ezek a betakarítók vágó, győjtı és szállító részekkel rendelkeznek (alkalmazható gépek: svéd Frobbesta, dán Dansalix, olasz Berni, dán Hvisted, svéd ESM 901, svéd Sagerslátt Empire 2000). Normál és konténeres járvaaprítók: A járvaaprítók és a konténeres járvaaprítók a faültetvény betakarítók egyik leginkább alkalmazott csoportját képezik. A járvaaprítók a fa vágását, aprítását és felterhelését végzik. A konténerrel rendelkezı 45

Termesztés-technológia járvaaprítók pedig az apríték győjtését és szállítását is megoldják. A magyar járvaaprító (OGFA) nagyon kedvezı eredményeket ért el magyar és külföldi állományokban egyaránt. (Alkalmazható gépek: magyar OGFA, német Claas Jaguar, svéd Austoft 7700, angol John Deere/Kempel, olasz Gandini Bioharvester 93, német Diemelstadt, német MBB Biber, német New Holland 719. svéd Bender L, francia Scorpion, svéd Brucks.) Járvabálázók: A fabálázó gépek mőszakilag még nincsenek kiforrott állapotban. A világ több országában találhatók kezdeményezések járvabálázó gépek kialakítására. (Hollandia, Svédország, Anglia) Járvakötegelık: A folyamatosan kötegelı felépítményekkel rendelkezı járvavágó gépek egyik tovább fejlesztett változata, amelyek vágnak és kötegelnek egy menetben (alkalmazható gépek: észak-ír Loughry, angol Nicholson, svéd Salix maskiner/Wilstrand). Újabb erdészeti technikák (pl.: győjtıfejek alkalmazása kihordókon): Ezek az erdıgazdálkodás számára kifejlesztett különbözı harveszter fejek, amelyek képesek például a gyérítések faanyagát gazdaságosabban kitermelni. Ide sorolhatók még az erdészeti kötegelık, amelyek tehergépkocsi vagy kihordó alvázra felszerelve alkalmazhatók. 3.5.3. Vágásfelület kezelése Betakarítást követıen a vágásfelületet le kell permetezni soros-sávos permetezéssel, a késıbbi gombakárosítás megelızése érdekében. A gombás fertızés korhadás, és a következı évi sarjak kidılését okozhatja. A vegyszeres kezelés lényege, hogy a vágási felületet lezárjuk és az oda kerülı gomba spórák megtapadását, és a faanyagba való bejutását meggátoljuk. A kezelésre alkalmas bármely felületzáró, illetve kontakt gombaölı szer. 3.5.4. Betakarításnál jelentkezı anyagáramok Az energetikai faültetvények létesítésével, üzemeltetésével és betakarításával kapcsolatos (beruházási illetve üzemeltetési) költségek három területre számítandók.

46

Termesztés-technológia A létesítés gyakorlatilag agrártevékenység, ezért a terület-, a talajelıkészítés költségei ismertek, új technikák beszerzése nem szükséges. Ugyanez mondható el az üzemeltetés legnagyobb részét kitevı növényvédelemrıl (gyomirtás, földi- és légi növényvédelem) is. Ezzel szemben a betakarítás és a hasznosítással kapcsolatos logisztika jelenti azt a területet, ahol részletes számítások szükségesek. Kisfelhasználók esetében a mőszaki igények és lehetıségek igen eltérıek, kis feladatok megoldásához jelentıs beruházásra nincs lehetıség. Nagyobb felhasználók (pl. erımő, hıközpont stb.) és az alapanyagbázis kapcsolatában három meghatározó tényezı veendı számításba: − A felhasználó az év jelentıs részében folyamatos alapanyag-ellátást igényel, mert a felhasználás anyagárama meghatározott (teljesítményfüggı). − A betakarítást biológiai és klimatikus tényezık befolyásolják, betakarítani csak a vegetációs idıszakon kívül lehetséges és ezen belül is a terep megfelelı géppel járhatósága esetében. − A betakarítást követıen a felhasználásig a biomasszát hosszú idın át tárolni kell.

Megállapítható tehát, hogy a teljes folyamat gépesítésében szakaszolásra van szükség. Ezen belül meghatározó a betakarítás és a felhasználás kapcsolata. Egy erımő esetében a folyamatos felhasználási anyagáram 50 t/h, az éves anyagigény ebbıl következıen 300 000 t. A betakarításra rendelkezésre álló idıszak mintegy 300 óra, ezért a szükséges anyagáram 100 t/h. Azaz igen nagy áteresztéső gépekre és azokból nagy számban van szükség. Ez határozza meg a beruházás tıkeigényét. 2. táblázat: Betakarító gépek anyagárama, és beszerzési ára Sorsz 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Gépfajta Mezıgazdasági kombájn 125 kW Mezıgazdasági kombájn 400 kW Betakarító adapter 1.-hez Betakarító adapter 2.-höz Univerzális traktor Betakarító adapter 6.-hoz Aprítógép saját motorral, manipulátorral Utánfutó 6.-hoz (3 km táv.) Rakodógép Kisteljesítményő aprítógép traktorral

Anyagáram (t/h) 25 50 25 50 22 22 35 15 50 5

Beszerzési ár (MFt) 27,7 57,0 21,0 36..0 25.0 19,0 40,0 8,0 45,0 20,0

47

Termesztés-technológia A fenti táblázatban (2. táblázat) néhány, a betakarításnál használható fontosabb gépfajta beszerzési árát és jellemzı anyagáramát mutatjuk be. Ez alapján látható, hogy adott igény kielégítésére adott géptípusból mennyire van szükség. 3.6. Faanyagtárolás Energetikai faültetvényt valamely faanyagigény kiszolgálása végett telepítünk és üzemeltetünk. Kedvezı esetben a faanyagigény csak a téli (betakarítási) idıszakban jelentkezik (főtımő), de ez igen ritka. Általában a faanyagigényt folyamatosan, egész éven át kell kiszolgálni, amely maga után vonja a téli idıszakban betakarított faanyag egy részének hosszabb idejő tárolását is. A betakarítás módjától függıen vagy apríték formájában vagy teljes fa formájában kell a faanyagot tárolnunk. Mind a két esetben fontos szempont, hogy a faanyagot idıjárástól függetlenül tudjuk megközelíteni a leendı szállítóeszközzel és a manipulálás során biztosítani tudjuk a faanyag tisztaságának a megırzését, azaz el kell kerülni, hogy fém, gumi, mőanyag, föld, kı, egyéb szennyezıdés a faanyagba kerüljön. Apríték tárolása halomban történik. A halmokat ki lehet alakítani valamilyen szilárd burkolaton is, illetve elegyengetett föld felszínén is. Az utóbbi esetben számolnunk kell a felterhelésnél némi veszteséggel (5 cm réteg), hogy a föld, kavics és egyéb szennyezı anyagok szállítmányba való bekerülését megelızzük. Az aprítékhalom tárolható a szabad ég alatt is, a különbözı csapadék csak a felsı 15-30 cm-es (frakciómérettıl függıen) réteget tudja nedvesíteni, az alatta lévı réteg állapotát nem befolyásolja. Ezt figyelembe véve érdemes minél kisebb relatív felülettel rendelkezı halmokat kialakítani. Az apríték halomban való tárolása folyamán veszít a nedvességtartalmából, azonban több hónapos tárolásnál a halom belsejében kialakuló hımérséklet (50-60 °C, amely 3-4 hónap után kezd csak csökkenni), és a faanyag magas nedvességtartalma (40-55%) megfelelı körülményeket teremt a faanyagbontó gombák elszaporodásának. A gombák a lignin lebontásával a faanyag energiatartalmát és minıségét jelentısen ronthatják, így hiába csökken a nedvességtartalom, amely a főtıértéket javítja, összességében energetikai célú felhasználás szempontjából nem lesz kedvezıbb a faanyag. Abban az esetben, ha idınként átforgatásra kerül az aprítékhalom, akkor az segítheti a nedvességtartalom-csökkenést is, illetve lassíthatók a lebontási folyamatok is. Termé48

Termesztés-technológia szetesen ez plusz költséget jelent, amelynek megtérülésére és a faanyag-tulajdonságok változására vonatkozó kutatások még folyamatban vannak, így jelenleg nem tudunk konkrét technológiai megoldást adni erre a kérdésre. Teljes fában történı tárolás más betakarítási megoldást, illetve más anyagmozgatási technológiát igényel. Teljes fában az anyagot vagy a terület, egy erre a célra elkülönített részén vagy egy „közbensı rakodón” kell tárolni. A teljes fában történı tárolásnak sok elınye van. A faanyagot jól át tudja járni a levegı, jobban le tudja adni a nedvességtartalmát és nem alakul ki a faanyagbontó gombák számára megfelelı mikroklíma, így a faanyag minısége nem romlik. A nedvességtartalom csökkenésével javul a főtıérték, és a késıbbi szállításnál (amely a nagyobb távolságú szállítást jelenti) nem kell a vizet is szállítanunk, ezzel jelentısen csökkentve a szállítási költségeket egy atro tonna faanyagra vonatkoztatva. A faanyagból akkor és annyit aprítunk a tárolás helyén mobil aprítógéppel, amikor arra éppen szükség van. Az aprításnál az anyagot rögtön a szállítójármőre fújatjuk. A teljes fában történı tárolásnál a máglyák elhelyezését, ha van rá lehetıség, célszerő az uralkodó szélirány, és a benapozás függvényében kialakítani. 3.7. Felszámolás-újratelepítés Az üzemeltetési idı lejártával (amikor már nem gazdaságos az ültetvény fenntartása) vagy a jelentıs mértékben csökkenı hozamok kialakulásával az ültetvényt fel kell számolni. Az energetikai faültetvény szántó mővelési ágban van, az ide vonatkozó rendelet értelmében a felszámolással a telepítés elıtti állapotok visszaállítását kell biztosítani. Az utolsó betakarítást követıen egy erre a célra alkalmas, erısített „talajmaróval” a töveket egy menetben 20-30 cm mélységben le kell szecskázni. Ezt követıen elvégezhetı a teljes területen történı mélyszántás. A gyökérrıl vegetatívan jól szaporodni képes fafajok esetében el kell végezni a területen a gyökérfésülést is, kétszer egymásra merıleges irányban. Abban az esetben, ha a területen ismét energetikai faültetvényt szeretnénk létrehozni, akkor érdemes a tavasszal a területet zöldtrágyanövénnyel bevetni és a telepítéshez szükséges talajmunkákat az ısszel megkezdeni. 49

A faanyag energetikai jelentısége 4. A faanyag energetikai jelentısége 4.1. A dendromassza jelentısége A világ rohamos, és fokozatosan gyorsuló fejlıdése révén egyre többet merül fel a kérdés, hogy a fenntartható fejlıdést hogyan lehet biztosítani. A civilizáció mesterséges élettereket teremtett. Az ember úrrá lett a természetes életterén, azokon a tereken is, ahol az élet nehezen viselhetı el, illetve csak nagy áldozatok árán. Az energia olyan szerré vált, melynek léte és minısége társadalmak és nemzetek létét, valamint az élet minıségét határozza meg. Az energia tehát, mint a civilizáció minıségét meghatározó tényezı, intenzifikálta az embereket és társadalmakat az energiatermelés fokozására, anélkül, hogy mélyreható vizsgálatokkal tárta volna fel az áldás mellett a mára ismertté vált hátrányokat. Az energia mennyiségi növelésének versenyében az emberiség nem volt tekintettel a természet egyensúlyára, környezetünk gyors átalakítása beszőkítette az életteret. Életterünk jelentıs sebeket kapott, de megsebesülni látszik a társadalom és az egyén egészsége is. A környezetvédelmi problémák, a gazdaságosan felhasználható fosszilis energiahordozók mennyiségének csökkenése, a növekvı energiafüggıség (egyre kiszolgáltatottabb helyzetbe kerülhetünk az exportır országokkal szemben), így mind arra késztetik az emberiséget, hogy a megújuló energiaforrások hasznosítását elıtérbe helyezze, és a gazdasági döntéseknél ezen új szempontokat is figyelembe vegye. A megújuló energiaforrásokkal részben ki lehet váltani a fosszilis energiahordozók alkalmazását, így biztosítható, hogy a légkör CO 2 koncentrációja kisebb mértékben nı, amely alapvetıen a globális felmelegedés és az ezzel járó globális problémák okozója. A biomasszák felhasználásánál a légkörbe annyi CO 2 kerül, amennyit a felhasznált biomassza az élete során megkötött, így egy zárt CO 2 ciklus biztosítható. A megújuló energiaforrások alkalmazásának feltételei országonként jelentısen eltérnek. Hasznosításuk lehetıségeit és az elterjesztésük mértékét a hagyományos energiaforrásokkal szembeni versenyképességük határozza meg. Alkalmazásuk függ az energiaellátás helyzetétıl, szerkezetétıl, az energiaimportra gyakorolt hatásoktól, a megújuló energiafor-

50

A faanyag energetikai jelentısége rások mennyiségi lehetıségeitıl, felhasználáshoz rendelkezésre álló technológiától, a politikától, az ország pénzügyi helyzetétıl. Ma Magyarországon a megújuló energiaforrások részaránya az összes energiafelhasználás 3,6%-át teszi ki. Energiapolitika ennek a megduplázását tőzte ki célul 2010-re. Magyarország a földrajzi fekvésénél fogva, természeti adottságait figyelembe véve kedvezı helyzetben van, hogy a megújuló energiaforrások (több évszázados hagyományt folytatva) jelentıs szerepet játszanak az energiaellátásban. A különféle megújuló energiaforrások hasznosításának lehetıségei függnek a forrás mennyiségétıl, a rendelkezésre állás rendszerességétıl, gyakoriságától, a tárolhatóság lehetıségeitıl, a felhasználás komfortszintjétıl, a hasznosítás gazdaságossági feltételeitıl. Magyarországot tekintve, a megújuló energiaforrások közül mindegyik alkalmazására van lehetıség, természetesen eltérı mértékben, de magasan kiemelkedı lehetıségek vannak a biomassza, azon belül is a dendromasszában. Az energetikai célokra hasznosítható dendromassza részben megtermelıdik a hagyományos erdıgazdálkodás révén, melléktermékként jelentkezik a faiparban, és megtermelhetı az alternatív hasznosításra kijelölt, mezıgazdasági területeken. A hagyományos erdıgazdálkodás állami szektorában az elmúlt évek során kialakult egy faanyagáramlás (energetikai célra hasznosítható faanyag tekintetében), a fatüzelésre átállt, vagy részben átállt erımővek irányába, amely az eddig eladhatatlan, vagy rossz kondíciókkal eladható „tőzifa” választék nagymennyiségő értékesítését biztosítja számukra az országon belül. Sok téves információt lehetett hallani a médiában, miszerint elégetik az értékesebb faanyagot, elégetik az erdıket, az erdık nem bírják el ezt a nagymértékő fatüzelést stb. Ezzel szemben, a Magyarországon érvényes igen szigorú szabályozás miatt, az óvatos üzemtervek, és különbözı korlátozások révén a hagyományos erdıgazdálkodás állami szektorában még mindig termelıdik jelentıs mennyiségő faanyag, amely csak energetikai hasznosításra alkalmas (minısége miatt), de nagyerımői felhasználásra nem kerül. Jelentıs mennyiségő faanyag termelıdik a fahasználati munkák során, amelyet pedig gazdaságossági okok miatt nem érdemes messze szállítani a nagyerımővek számára, így sokszor nem hasznosul. A hagyomá51

A faanyag energetikai jelentısége nyos erdıgazdálkodás privát szektorában az államihoz képest nagyságrendileg nagyobb potenciálok vannak kihasználatlanul. Ha az elızıekhez még hozzávesszük az energetikai faültetvényekkel megtermelhetı faanyagmennyiséget, akkor az ország energiaigényének ~25%-át dendromasszával lehetne biztosítani, ami az összes főtési igény ~50%-át jelentené. A faanyag energetikai felhasználása kiforrott technológia a többi biomassza energetikai hasznosításával szemben (energiafő, energianád, mezıgazdasági melléktermék, egyéb lágyszárú energianövény). A kályhába, kandallóba, kazánba, főtımőbe, erımőbe egyaránt felhasználható, a ”formája” a felhasználás igényeinek megfelelıen alakítható. A tüzeléstechnikai tulajdonágai minden más biomasszánál kedvezıbbek. A jövıben kialakítandó decentralizált energiatermelési rendszer számára a legmegfelelıbb alapanyag. 4.2. A decentralizált energiatermelés elınyei A decentralizált energiatermelés esetén a jövıbeni fejlesztések és beruházások kisebb tıkeigényőek lehetnek, mint a nagy erımői beruházások. Nagyobb támogatásintenzitást lehetne biztosítani az ilyen irányú fejlesztéseknek és beruházásoknak, így nagyobb mértékben lehetne elısegíteni a dendromassza hasznosítás elterjedését. Objektívebben és nagyobb mértékben, szélesebb spektrumban lehetne kihasználni az Európai Uniós és hazai támogatási lehetıségeket. Egy főtımői, kis erımői beruházáshoz sokkal jobban tudnak kapcsolódni a kistermelık, kis- és középvállalkozások, így a társadalom szélesebb rétegében tudna biztosítani egy gazdasági fellendülést. A decentralizált energiatermelés esetén magasabb hatásfokkal lehet felhasználni az erıforrásokat. Egy nagy, villamos energiát elıállító erımő esetében az eltüzelt faanyagból kinyerhetı energiának csupán 20%-a marad meg, mire a végfelhasználóhoz kerül. Számos veszteség jelentkezik a rendszerben a teljes folyamat során: eleve az eltüzelésnél keletkezı energia kisebb hányada alakítható át, majd az átalakítás és szállítás során fellépı veszteségek mind igen jelentıs mértékőek. Decentralizált energiatermelésnél lehetıség van kis veszteségekkel energiát elıállítani. Egy kis-, illetve közepes korszerő fatüzeléső kazán hatásfoka 85% fölött

52

A faanyag energetikai jelentısége van. Decentralizált energiatermelés esetén lehetıség van különbözı kombinációkban az energiatermelésre: − Kis teljesítményő biomassza-erımő: villamos-energia elıállítás (1-5 MW), − Kis teljesítményő főtımő: hıenergiatermelés főtésre, HMV-re (használati melegvízre), ipari energiaigényre (pl.: faiparban, szárítás, gızölés), − Kogeneráció: fatüzeléső kazán gızturbinával; hı- és villamos energiatermelés (hulladékhı-hasznosítás), − Trigeneráció: fatüzeléső kazán + gızturbina + kondenzátor-rendszerek; hı-, villamos-energiatermelés, és klimatizálás − Komplex rendszerek: szélerımő + fatüzeléső kazán + gızturbina; fatüzeléső kazán + biogáz fermentor stb.

A felsorolt példákból látható, hogy faenergetikai alapon teljes energiaigény-ellátás is megoldható, a keletkezı energia teljes egészének a kiaknázásával, pl.: főtési hıigény, HMV, gızigény, villamos energia, illetve a hulladékhı hasznosítása szárításra, gızölésre, más rendszer hıigényének biztosítására. Decentralizált energiatermelés esetén fatüzeléssel együtt kogenerációban vagy trigenerációban kiküszöbölhetık az egyes megújuló energiaforrások hátrányai pl.: szélenergia változó rendelkezésre állása vagy a biogáz-termelés alapanyagtól függı szezonalítása. Az energiaellátó rendszerek méretezésénél jelentıs megtakarítási lehetıségek vannak az energiaszolgáltató egységek teljesítmény-méretezése, illetve a kihasználtság minél kedvezıbb értékének elérése esetén, pl.: intézmény hı- és HMV ellátása esetén napkollektoros rendszer fatüzeléső kazánnal együtt alkalmazva. A napkollektor csak akkora legyen, hogy télen a HMV biztosítására legyen elegendı, amelyet a korszerő fatüzeléső kazán egészít ki a főtési hıigény biztosításával, főtési fıszezonon kívül, a HMV és az egyéb hıigényeket is biztosítsa. Természetesen a megfelelı berendezésekkel a nyári idıszakban a kazánnal termelt hıvel a klimatizálást is meg lehet oldani, tehát egy kis, decentralizált komplex rendszerben nem végzünk olyan pazarlást, mint jelenleg a nagyerımővekkel. A decentralizált energiatermelés során lényegesen kisebb logisztikai költségek jelentkeznek. Nem kell 100 kilométereket szállítani az alapanyagot, ezzel nem rontjuk le az energetikai hányados értékét (befektetett energia, jelenleg fosszilis energiahordozóból, illetve a kinyert energia hányadosa), amely a CO 2 emisszió további növekedésének megakadályo53

A faanyag energetikai jelentısége zása érdekében, illetve környezetvédelmi okokból fontos szempont. Nem terheljük koncentráltan nagy teherforgalommal a közutakat. Decentralizált energiatermelés esetén a szükséges faanyag szállítása a már megszokott mennyiségben, útvonalon, volumenben történhet, olyan tehergépkocsikkal, amelyekre a meglévı erdészeti utakat tervezték (tengelyterhelés), és minden esetben elviselhetı forgalomintenzitással. A korábban kialakult és már jól mőködı lakossági tőzifa-ellátás formája valósulhatna meg ismét, amely annak idején az ország „elgázosításával” megszőnt. Kis- és közepes főtımő vagy kis erımő esetén annyi különbséggel, hogy most a faanyagot nem házanként terhelnék le az utcákban, hanem településenként egy vagy néhány helyen, a település méretétıl, energiatermelı kisközpont számától függıen. A decentralizált energiatermelés esetén kisebbek lennének a tárolási helyigények, nem jelentkeznének a drága telephelyi anyagmozgatásköltségek, és a beruházásokat nem drágítaná (kb.: 30%) az alapanyag tárolását, a kezelést, és mozgatást megvalósító berendezések. Az eddigieket figyelembe véve megállapítható, hogy az energiakinyerés pillanatáig kevesebb költség rakódik rá az alapanyagra egy decentralizált energiatermelést megvalósító rendszer esetén, mint a nagy erımői felhasználás során, tehát ugyan azért az alapanyagért egy magasabb árat is meg tud fizetni egy decentralizált energiatermelést megvalósító energiaszolgáltató. A magasabb alapanyagár kedvezıen hat a rendszer többi tagjára is, legyen az állami erdıgazdaság, magánerdı-tulajdonos vagy mezıgazdasági termelı stb. A jelenleg „nem elérhetı”, azaz gazdaságosan nem hasznosítható biomasszák is alkalmazhatóak lesznek az energiatermelésben, ezzel szélesítve az alapanyag-piacot, és eladási lehetıséget biztosítva újabb alapanyag termelıknek. A decentralizált energiatermelésnél maga az alapanyag megtermelése, a felhasználás, és ennek minden piaci szereplıje „helyben” van. A pénz, a profit helyben termelıdik meg és helyben „csapódik” le. Ennek megfelelıen jelentıs vidékfejlesztési hatást, munkahelyteremtést, munkaerımegtartást, vidéken-tartást biztosít. Függetlenedést biztosít részben, vagy egészben a fosszilis energiahordozóktól. Ez helyi energiaigényes vállalatok számára tervezhetıbb energiaköltségeket biztosít, ami a vállal54

A faanyag energetikai jelentısége kozás kockázatát csökkenti, így az egyéb vállalkozásokra is serkentı hatással lehet. Az ország szempontjából lényeges, hogy az országos fizetési mérlegét is javítja. Az energia stratégiai cikk. Birtoklása országokat emelhet soha nem látott jólétbe, vagy taszíthat gyilkos háborúba, hiánya országokat hoz eladósodásba, ipari, gazdasági vergıdésbe. Ezért a lehetıségeinket tartsuk szem elıtt, és forrásainkat kezeljük a lehetı legmegfontoltabban, leghatékonyabban! 4.3. Faanyagok értékelése a különbözı források szerint 4.3.1. Hagyományos erdıgazdálkodásból származó hengeres faanyag Elsısorban az állami erdıgazdaságoknál évrıl-évre keletkezı energetikai célokra hasznosítható faanyagból, tőzifa-választék formájában, amelynek elnevezése lehet lakossági tőzifa, export tőzifa, erımői tőzifa, hosszú tőzifa, energiafa stb., a szállítási csatorna, és a logisztikai igények függvényében. Ez a választék formáját tekintve hengeres faanyag, amelynek átmérıje késıbbi szerzıdésben rögzített értéket nem halad meg, hossza pedig az alkalmazott logisztika igényeihez igazodik. Ezt a faanyagot a decentralizált energiatermelést megvalósító egységnek a késıbbi felhasználhatóság érdekében aprítania kell, amely aprítási lehetıség (aprítógép teljesítménye, és a géppel feldolgozható faanyag átmérıje) szabja meg a szerzıdésben meghatározandó maximális átmérıt. A nagy erımővek biomassza-felhasználásának megindulásakor hosszú távú szerzıdéseket kötöttek a faanyag biztosítására, azonban nem a teljes potenciálra, nem az összes energetikai célokra hasznosítható faanyagra. A faanyag ára az energetikai felhasználás fellendülésével megnıtt, és a korábbi nyomott (eladhatatlan volt a tőzifa, sok esetben ráfizetésesen adták el) ár 2,5-3-szorosára emelkedett meg. A közelmúltban már kialakulni látszik egy szőkebb intervallum, amin belül mozog a tőzifa ára. Most a környezı országokban történı szélkárok, lavinakárok (váratlanul nagy mennyiségő, csak energetikai célokra hasznosítható faanyag kényszerkitermelése), a nagyfelvásárlók mesterséges árcsökkentı intézkedései (minimális készletszint tartása, faanyag kinn tartása) befolyásolják az aktuális tőzifaárat. Ma már a gázár változása is hatással van a faanyag árára a meg növekedett lakossági tőzifa-igények miatt, azonban ennek változása mérsékelt, nem egyenesen arányos a gázár változásával. 55

A faanyag energetikai jelentısége A jelenlegi energetikai célokra hasznosítható faanyag-árak keménylombos esetén 8-12.000 Ft/nm 3 , lágy lombos esetén 6-7.500 Ft/nm 3 között mozognak. Mivel a kemény lombos faanyag sőrősége élınedvesen 9701.070 kg/m 3 fafajtól függıen, így ez az ár megfelel 8-12.000 Ft/tonna 35% nedvességtartalmú faanyagnak. A lágy lombos faanyag sőrősége élınedvesen 450-850 kg/m 3 fafajtól függıen, így 9.240-11.550 Ft/tonna 35% nedvességtartalmú faanyag árának felel meg a Ft/nm 3 érték. Hıérték szerint: − 1 tonna 35% nedvességtartalmú faanyag keménylombnál 11,12 GJ/tonna főtıértéket képvisel, így 8.000 Ft/tonna 35% nedvességtartalom, 719 Ft/GJ értéket ad. − 1 tonna 35% nedvességtartalmú faanyag keménylombnál 11,12 GJ/tonna főtıértéket képvisel, így 12.000 Ft/tonna 35% nedvességtartalom, 1.079 Ft/GJ értéket ad. − 1 tonna 35% nedvességtartalmú faanyag lágylombnál 11,25 GJ/tonna főtıértéket képvisel, így 9.200 Ft/tonna 35% nedvességtartalom, 818 Ft/GJ értéket ad. − 1 tonna 35% nedvességtartalmú faanyag lágylombnál 11,25 GJ/tonna főtıértéket képvisel, így 11.500 Ft/tonna 35% nedvességtartalom, 1.022 Ft/GJ értéket ad.

Erre az árra természetesen még rárakódik a szállítás, aprítás, és a felhasználónál történı anyagmozgatás költsége. Ezen értékek pontos megállapításához természetesen szükséges a beszállítási körzet meghatározása a potenciál-felmérések, és prognózisok alapján, a szállítójármővek adatai. Aprítás költségének pontos megállapítása az alkalmazásra kerülı aprítógép szükséges adatai (beszerzési ár, amortizáció, teljesítmény, kihasználtság stb.) ismeretében végezhetı el. A telepi anyagmozgatás költsége (amelyre megfelelı rendszer esetén nincs, vagy csak minimális mértékben van szükség) az alkalmazandó anyagmozgató rendszer szükséges adatai ismeretében számítható ki. Tájékoztatásra a következı értékek alkalmasak: − Szállítás: 20-30 Ft/tkm − Aprítás: 2.800-3.200 Ft/tonna (vállalkozói díj, megbízás esetén, a telepen történı aprítás, (ennél a saját aprítóval történı aprítás jelentısen kedvezıbb, és ha figyelembe vesszük azt is, hogy ezeknek a gépeknek a támogatásintenzitása jobb (35%), mint a többi gépbeszerzési támogatás (20-25%), akkor kijelenthetı, hogy a megadott költség még jelentısen csökkenthetı).

56

A faanyag energetikai jelentısége − Telepen belüli anyagmozgatás: 65-75 Ft/GJ − Többletköltségek (szállítás, aprítás, telepi-anyagmozgatás) összesen: − 40 km szállítási távolság esetén a hengeres faanyagra 430 Ft/GJ többletköltség rakódik még rá. − 40 km szállítási távolság esetén a vágástéri apadékból származó aprítékra 160 Ft/GJ többletköltség rakódik még rá.

4.3.2. Hagyományos erdıgazdálkodásból származó vágástéri faapríték Az erdıgazdálkodás során, a fakitermelések eredményeképpen a vágásterületen marad faanyag az apadék. Az apadék olyan faanyag, amely a fakitermelés során termelt választékoknak nem megfelelı mérető (minıségő), és a klasszikus fakitermelés ezt nem dolgozza fel. Az apadék mértéke a bruttó fakitermelés 20%-a, tehát igen jelentıs mennyiség. Eddig ezt az apadékot nem győjtötték, csak összehúzták kupacokba, és elégették a vágásterületen. Ma (megemelkedett tőzifaár mellett) ennek az apadéknak a ¾-e gazdaságosan begyőjthetı, és feldolgozható, tehát a bruttó fakitermelés 15-17%-a. A vágástéri apadék begyőjtése vagy kötegelés, vagy aprítás formájában történik. A kötegelés esetén maga a köteg a telepi aprítón kerül aprításra. Az aprításos betakarítás esetén a területen, vagy annak szélén történik az aprítás mobil, kisebb teljesítményő aprítóval, és a faanyag apríték formájában kerül szállításra a végsı felhasználóhelyre, ahol így már rögtön felhasználható. 1 tonna 35% nedvességtartalmú apríték mind a lágylomb, mind a keménylomb esetén 10.000-17.000 Ft/tonna értékesítési árak között mozog jelenleg. A vágástéri apadék aprítása, vagy kötegelése, és értékesítése a jelenlegi tőzifaárak mellett kedvezı, így számos vállalkozó kezdett ezzel foglalkozni. Hıérték szerint: − 1 tonna 35% nedvességtartalmú vágástéri apadékból készített apríték keménylombnál 11,12 GJ/tonna főtıértéket képvisel, így 10.000 Ft/tonna 35% nedvességtartalom, 899 Ft/GJ értéket ad. − 1 tonna 35% nedvességtartalmú vágástéri apadékból készített apríték keménylombnál 11,12 GJ/tonna főtıértéket képvisel, így 17.000 Ft/tonna 35% nedvességtartalom, 1529 Ft/GJ értéket ad. − 1 tonna 35% nedvességtartalmú vágástéri apadékból készített apríték lágylombnál 11,25 GJ/tonna főtıértéket képvisel, így 10.000 Ft/tonna 35% nedvességtartalom, 889 Ft/GJ értéket ad. − 1 tonna 35% nedvességtartalmú vágástéri apadékból készített apríték lágylombnál 11,25 GJ/tonna főtıértéket képvisel, így 17.000 Ft/tonna 35% nedvességtartalom, 1511 Ft/GJ értéket ad.

57

A faanyag energetikai jelentısége Az eddigieket összefoglalva elmondható, hogy a faanyag hıára az öszszes járulékos költséget belekalkulálva is lényegesen kedvezıbb, min a földgáz hıára a jelenlegi földgázárak mellett is. Ez a különbség a gázár ez évben várható háromszori emelkedésével még kedvezıbb lesz. Két szélsıséges példát emelnék ki: nagy felhasználó esetén (nem lakossági) elérhetı 8.000 Ft/nm 3 faanyagár helyi paritással, tehát szállítási költség késıbbiekben már nincs. Ez esetben az aprítás, és a telepianyagmozgatás költségét is figyelembe véve a felhasználható apríték hıára 1.059 Ft/GJ. Ez esetben a mai földgázárral szemben (2.393 Ft/GJ) 1.334 Ft/GJ megtakarítás lehetséges az energiahordozó tekintetében a decentralizált energiatermelés esetén. Abban az esetben, ha a legdrágább megoldást választjuk, azaz a szállítandó (40 km-t feltételezve) vágástéri apadékból származó aprítékot, akkor 704 Ft/GJ megtakarítás lehetséges az energiahordozó tekintetében. 3. táblázat: A faanyag hıára 1 tonna 35% nedvességtartalmú faanyag hıára Keménylomb Lágy lombos 3 Értékesítési ár Ft/m 8 000 12 000 9 200 11 500 Értékesítési ár Ft/GJ 719 1 079 818 1 022 +szállítás (40 km)+ aprítás + telepi anyagmozg. 1 149 1 509 1 248 1 452 1 tonna 35% nedvességtartalmú vágástéri apadékból elıállított apríték hıára Keménylomb Lágy lombos Értékesítési ár Ft/tonna 10 000 17 000 10 000 17 000 Értékesítési ár Ft/GJ 899 1 529 889 1 511 +szállítás (40 km) +telepi-anyagmozgatás 1 059 1 689 1 049 1 671 Földgáz ára 2007 végén, 0-20m3/óra (Ft/GJ) Földgáz ára 2007 végén 20-500m3/óra (Ft/GJ) Földgáz ára 2007 végén 500-m3/óra (Ft/GJ) Forrás: Saját kalkuláció

2 393 1 985 2 002

30% emelés esetén 30% emelés esetén 30% emelés esetén

3 111 2 581 2 603

4.3.3. Energiaerdı Az energiaerdıben történı energetikai célokra hasznosítható faanyag megtermelése elsısorban a magánerdı-gazdálkodóknak lehet fontos, azonban az állami erdıgazdaságoknak is érdemes foglalkozni vele azon területeken, ahol a termıhelyi adottságok miatt ez ma már indokolt. Jelenlegi klímaváltozás trendje szerint ebbıl egyre több lesz, mivel az erdészeti klímahatárok tolódnak el, amelyre bizonyíték az eddig nem, most sok he58

A faanyag energetikai jelentısége lyen és nagy tömegben jelentkezı másodlagos károsítók, és az egyre gyakoribb csúcsszáradások, aszálykárok, és sikertelen erdısítések. Azokon a területeken, ahol az erdıgazdálkodás eredményeképpen nem lehet a „tőzifa” választékon kívül mást megtermelni, és az erdı rendeltetése gazdasági-rendeltetés, ott indokolt az energiaerdı létesítés és azzal való gazdálkodás. Az energiaerdıben megtermelt faanyag mind minıségében, mind méreteiben megegyezik a hagyományos erdıgazdálkodás során termelt faanyag tőzifa választékával, csak ebben az esetben a kitermelt faanyag 100%-a tőzifa választék, azaz energiatermelést szolgál. 4.3.4. Energetikai faültetvényekbıl származó faapríték Az energetikai faültetvénnyel kapcsolatos adatok részletesen a gazdaságossági kérdések címő fejezetben találhatók, az összehasonlíthatóság érdekében a végeredményeket itt is feltüntetjük. Az energetikai faültetvényben termelt faapríték árakra decentralizált energiatermelés megvalósulásakor a felhasználás esetén már csak a telepi-anyagmozgatás költsége rakódik rá, mint jelentıs költségtényezı, így vásárlás esetén 961 Ft/GJ költség mellett 1.432 Ft/GJ megtakarítás lehetséges az energiahordozó tekintetében, a saját felhasználásra történı termelés esetén 743 Ft/GJ önköltségi ár mellett 1.650 Ft/GJ megtakarítás lehetséges az energiahordozó tekintetében. 4.4. Fabázisú energiahordozók elıkezelése, energiakonverziója A faenergetika nemcsak a fa, a dendromassza energetikai hasznosítását jelenti, hanem az energiahordozó termesztésével, hasznosításával, és az energiafa termelés és hasznosítás ökológiai-, ökonómiai-, környezeti és szociális hatásaival is foglalkozik. Megkülönböztetünk két jelentıs mértékben elkülönülı részt: − Dendromassza alapú energiahordozó termelés (talaj-elıkészítéstıl a betakarításig, a letermelésig), − Dendromassza-bázisú energiatermelés (elıkezeléstıl az energiakonverzióig).

A fabázisú energiahordozók alapvetıen eredeti állapotban vagy a dendromassza energetikai hasznosításához kapcsolódó különbözı átalakítási eljárások eredményeképpen jönnek létre.

59

A faanyag energetikai jelentısége A fa, mint energiahordozó eredet szerint lehet: − Fakitermelésbıl származó teljesfa (tőzifa), melléktermék és hulladék (pl.: vágástéri apadék), − Nevelıvágások, gyérítések faanyaga, − Fafeldolgozás primer melléktermékei, hulladékai, − Fák és cserjék nyesedéke (mezıgazdálkodásból), − Energetikai faültetvényekbıl, − Energiaerdıkbıl.

A fa, mint energiahordozó különbözı formákban állhat rendelkezésre: − − − − − − − − − − −

Tőzifa: vastag tőzifa, vékony tőzifa, egyéb tőzifa, Kandallófa, Energiafa, Erdei apríték, Faültetvény apríték, faültetvény bála, faültetvény köteg, Faipari apríték, Egyéb energiafa apríték, bála vagy köteg, Fapor-forgács, és egyéb faipari hulladék, Egyéb fatömörítvények (fabrikett, fapellet), Fagáz, Fa alapú folyékony hajtóanyagok (fa-etanol konverzió, fa-metanol konverzió, egyéb), − Egyéb fa alapú energiahordozó.

Az utóbbi idıszakban nyilvánvalóvá vált, hogy hazánk energiagazdálkodásában egyre nagyobb szerepet fog vállalni a biomassza, elsısorban jelenleg a dendromassza. Ezért szükséges volt egy olyan komplex rendszer kidolgozása, amely tartalmazza a dendromassza lehetséges energiakonverzióit. A dendromassza megjelenési formái esetén szükséges elkülöníteni a különbözı energetikai célú elıkezelések és energiakonverziók által kialakított fabázisú energiahordozókat. A 3. ábra bemutatja a dendromassza energetikai célú elıkezelését és konverzióját.

60

A faanyag energetikai jelentısége 3. ábra: A dendromassza energetikai célú elıkezelése és konverziója (Forrás: Ivelics, 2006)

61

A faanyag energetikai jelentısége A dendromassza energetikai célú elıkezelési módszerei esetén a következı eljárásokat különíthetjük el: − − − −

Darabolás, Aprítás, Tömörítés (bálázás, brikettálás, pellettálás, kötegelés), Egyéb biológiai eljárás (pl. etanol elıállítás esetén különbözı baktérium kultúrák általi biológiai lebontás), − Egyéb fizikai eljárás (mikrohullám, irridáció stb.), − Egyéb kémiai eljárás (elcukrosítás, elfolyósítás, cellulóz feltárás stb.).

Mindemellett figyelembe kell venni az Európai Unió szabályozását, ahol a szilárd biotüzelıanyagok osztályozására vonatkozó legfontosabb információkat a következıkben mutatjuk be. A biotüzelıanyagokhoz a következı biomasszákat sorolja: − − − −

Mezıgazdasági és erdészeti produktumok, Erdészeti és mezıgazdasági eredető növényi hulladékok, Élelmiszeripari növényi hulladékok, Fahulladékok - kivéve a kezelés eredményeként halogénezett szerves alkotókat, illetve a nehézfémeket tartalmazó, valamint bontásból származó fahulladékokat, − Papírgyártásból származó növényi rostok, − Parafa-hulladékok.

A biotüzelıanyagok új osztályozása azok eredetét veszi figyelembe. Éppen ezért a bio-tüzelıanyag eredete a gyártás teljes folyamatában egyértelmően visszakövethetı kell, hogy legyen. A biotüzelıanyagok a következı négy alkategóriába sorolandók: − − − −

Fás biomasszák, Lágyszárú biomasszák, Termések, Keverékek (adott keverési, vagy keveredési arányok szerint tovább osztva).

Az osztályozás négyszintő (4. táblázat), ahol a biomasszák besorolása egyszerre több szempontból történik (dendromassza esetében például állomány típusa, a fa felhasznált részei, faanyag vegyi kezelése alapján). A legfontosabb biomasszák (brikett, pellet, olajgyártásból visszamaradó pogácsa, faapríték, hasábfa, főrészpor, kéreg, szalmabála) minıségi osztályozásához külön táblázatok készültek, a többi biomasszára egy általános besorolási módszer vonatkozik. Egy tulajdonság nem determinálja a 62

A faanyag energetikai jelentısége másik tulajdonság paramétereit, a besorolás minden paraméternél külön, szabadon történik. A besorolási rendszer ezen flexibilitása a gyakorlat számára is megkönnyíti a vásárló igényeinek és a gyártó lehetıségeinek összhangba kerülését. A dendromassza energiakonverziója esetén megkülönböztetünk: − − − − −

Közvetlen eltüzelést, Elgázosítást, Pirolízist, Hidrogénezést, Biokonverziót.

A faanyag energetikai konverziója esetén energetikai köztesterméknek tekinthetı a fagáz, faszén, etanol, metanol és egyéb szekunder energiahordozó.

63

A faanyag energetikai jelentısége 4. táblázat: A dendromassza, mint biotüzelıanyag osztályozása a CEN szabványok alapján 1.1. Erdıbıl és ültetvénybıl származó fa 1.1.1. Teljes fa

1.1.1.1. Lombhullató 1.1.1.2. Tőlevelő 1.1.1.3. Rövid vágásfordulójú ültetvény 1.1.1.4. Cserje 1.1.1.5. Vegyes 1.1.2. Törzs 1.1.2.1. Lombhullató 1.1.2.2. Tőlevelő 1.1.2.3. Vegyes 1.1.3. Vágástéri hulladék 1.1.3.1. Zöldhulladék (levelek, tőlevelek) 1.1.3.2. Száraz hulladék 1.1.3.3. Vegyes 1.1.4. Tuskó 1.1.4.1. Lombhullató 1.1.4.2. Tőlevelő 1.1.4.3. Rövid vágásfordulójú ültetvény 1.1.4.4. Cserje 1.1.4.5. Vegyes 1.1.5. Kéreg (erdészeti kitermelés hulladéka) 1.1.6. Területgazdálkodásból származó dendromassza 1.2. Faipari melléktermékek és hulladékok 1.2.1. Vegyileg nem kezelt fahulladék 1.2.1.1. Fa kéreg nélkül 1.2.1.2. Fa kéreggel 1.2.1.3. Kéreg (ipari mőveletbıl) 1.2.1.4. Vegyes 1.2.2. Vegyileg kezelt fahulladék 1.2.2.1. Fa kéreg nélkül 1.2.2.2. Fa kéreggel 1.2.2.3. Kéreg (ipari mőveletbıl) 1.2.2.4. Vegyes 1.2.3. Papíripari hulladék (rost) 1.2.3.1. Vegyileg nem kezelt hulladék rost 1.2.3.2. Vegyileg kezelt hulladék rost 1.3. Használtfa 1.3.1. Vegyileg nem kezelt fahulladék 1.3.1.1. Fa kéreg nélkül 1.3.1.2. Kéreg (ipari mőveletbıl) 1.3.1.3. Vegyes 1.3.2. Vegyileg kezelt fahulladék 1.3.2.1. Fa kéreg nélkül 1.3.2.2. Kéreg (ipari mőveletbıl) 1.3.2.3. Vegyes 1.4. Dendromassza keverékek

A továbbiakban tárgyaljuk az energiafa különbözı megjelenési formáit, tekintettel arra, hogy elıkezelési termékrıl, energetikai köztestermékrıl van szó.

64

A faanyag energetikai jelentısége 4.4.1. Hagyományos tőzifa Legolcsóbb a területtételként árusított tőzifa, amely egy körülhatárolt területen kitermelhetı, de még nem készítettek fel különféle választékká. A jogot kell megvenni, hogy a kitermelhetı faanyagból a tőzifát kivegye a vásárló. A vételár függ a területtételben fekvı famennyiségtıl, a megközelíthetıségtıl, a terepviszonyoktól és a fafajoktól. A területtételeket gyérítési tételként vagy vágáshulladék-tételként kínálják eladásra. A kitermelés során hengeres fához jutunk, amelyet a megfelelı méret kialakítása érdekében a szükséges mértékben darabolni, illetve hasítani kell. Háztartási célra ajánlott jó minıségő (konyhakész) tőzifa/hasábfa tulajdonságai: − − − − −

Eredet: törzs (4. táblázat, 1.1.2.) Nedvességtartalom: M20 (<20 w-%) Méretek: P200, P250, P330, P500, vagy P1000 (5. táblázat) Fafaj: jelölendı, hogy lombhullató, tőlevelő vagy vegyes Elhanyagolható mennyiségő penészes vagy korhadt fát tartalmazhat; a vágási felület ép és egyenletes − Energiasőrőség: lombhullatóknál E1700 (E ar > 1700 kWh / laza m 3 ), tőlevelőeknél vagy vegyesnél E1300 (E ar > 1300 kWh / laza m 3 ) 5. táblázat: Tőzifa méretei Tőzifa típus P200P200 P250 P330 P500 P1000

Átmérı (D) és hossz (L), mm L < 200 mm és D < 20 mm (gyújtós) L = 200 ± 20 mm és 40 ≤ D ≤ 150 mm L = 250 ± 20 mm és 40 ≤ D ≤ 150 mm L = 330 ± 20 mm és 40 ≤ D ≤ 160 mm L = 500 ± 40 mm és 60 ≤ D ≤ 250 mm L = 1000 ± 50 mm és 60 ≤ D ≤ 350 mm

4.4.2. Darabolt és hasított kandallófa További feldolgozást nem igényel. A darabolás és a hasítás olyan mértékben történt meg, hogy azt hasábfa-tüzelıberendezésekben rögtön fel lehet használni. Az elıkészítés miatt ez drágább, mint az elızı. Faapríték Különbözı fakitermelésbıl (nevelıvágások illetve véghasználat), energetikai faültetvények betakarításából származó és speciális gépekkel elıállított választék, amelyet sokféle alapanyagból, sokféle technológiával és igen különbözı céllal állíthatnak elı. A főrészüzemekben és a másodla65

A faanyag energetikai jelentısége gos faiparban keletkezı fahulladékok is apríthatók a megfelelı kialakítású aprítógéppel. Változatos jellemzıi mellett legfontosabb tulajdonsága az, hogy eredetétıl függetlenül viszonylag homogén szemcsemérető speciális választék, melyet ömlesztett anyagként a legváltozatosabb technológiákba vihetjük be. Háztartási célra ajánlott jó minıségő faapríték tulajdonságai: − − − −

Eredet: törzs (4. táblázat, 1.1.2.), Nedvességtartalom: M20 vagy M30 (<20 vagy <30 w-%), Méretek: P16, P45, vagy P63 (6. táblázat), Energiasőrőség: nettó főtıérték > 900 kWh/laza m 3 . 6. táblázat: Faaprítékok és túlméretes faaprítékok frakcióeloszlása Fı frakció (> 80 w-%)

Finom frakció (< 5 w-%)

Durva frakció, max. hosszúság

P16: faapríték

3.15 ≤ P ≤ 16 mm

< 1 mm

P45: faapríték és túlméretes apríték P65: faapríték és túlméretes apríték P100: túlméretes apríték P300: túlméretes apríték

3.15 ≤ P ≤ 45 mm

< 1 mm

< 1 w-% > 45 mm max. 85 mm < 1 w-% > 63 mm

3.15 ≤ P ≤ 63 mm

< 1 mm

< 1 w-% > 100 mm

3.15 ≤ P ≤ 100 mm 3.15 ≤ P ≤ 300 mm

< 1 mm < 1 mm

< 1 w-% > 200 mm < 1 w-% > 400 mm

Dendromassza típus

4.4.3. A dendromassza aprítása Az aprítás célja: a különbözı, eltérı tulajdonságú részekbıl álló (fa esetében gally, ág, törzs), méretei miatt anyagfolyamatokba nem vihetı növények forgácsolással történı homogenizálása, melynek során meghatározott mérettartományban és jellemzı méretekkel rendelkezı, könnyen mozgatható alapanyagot nyerünk. Az aprítási feladatok kapcsolódhatnak a fafeldolgozáshoz és része lehet az erdészeti (fahasználati) tevékenységnek, de kiterjedten alkalmazzák a mezıgazdasági technológiákban is. Az aprítéktermelést elıször a mezıgazdaságban (szecskázás) majd a fafeldolgozó üzemekben alkalmazták. Ennek magyarázata az, hogy az aprítandó anyag egy koncentrált termelési folyamatból származott, az alapanyag győjtése a fıtechnológia része volt, tehát többletköltséggel nem járt. A felhasználás lehetıségei is adottak voltak (takarmányozás, lapgyártás, technológiai hı elıállítása). 66

A faanyag energetikai jelentısége Az erdıgazdálkodásban az erdészeti melléktermékek, vagy az egyéb ipari célokra alkalmatlan (gazdaságosan nem használható) faanyag aprítására kerül sor. Az aprítandó anyag lehet teljesfa, farész (gally, fakorona), tuskó vagy egyéb faanyag. Ha viszonylag kismérető fákat vagy farészeket kell aprítani, célszerő a függesztett vagy a mobil aprítógépeket választani. Az erdıgazdálkodás nagyobb mérető faanyagának hagyományos ipari célra nem alkalmas anyagának aprítását is célszerő végezni. Ilyen anyag lehet: − a fakorona, − a kis értékő, fıleg tőzifa elıállítására alkalmas teljes fa.

A hagyományos fakitermelés esetében a fafeldolgozási és ipari célra nem használható faanyag egy része megsemmisítésre kerül (vágástéri hulladékok (gally) helyszíni elégetése). Az apríték termeléssel ez a fanyersanyag is hasznosítható. A gally aprítása nagy etetı berendezéssel, gallytömörítı és kényszerbehúzó szerkezettel felszerelt, 0,3-0,5 m2 garatmérettel rendelkezı aprítógépekkel végezhetı. Viszonylag nagymérető gépek alkalmasak csak a gally aprítására, ezért a gallyanyag jelentıs koncentrálására van szükség. 4.4.4. Az apríték jellemzıi Az apríték mint szilárd energiahordozó valamennyi lignocellulózból elıállítható. Magyarországon jelenleg a fából elıállított aprítéknak van jelentısége, de hosszabb távon bıvítendı az alapanyagbázis elsısorban a fás kertészeti- és szılészeti nyesedékekbıl (szılıvenyige, gyümölcsfák koronaalakító-, ifjító- és felújító metszésébıl származó nyesedék) elıállított aprítékkal. Apríték állítható elı az egyéb fás kultúrák (fasorok, védısávok, parkok) fáinak karbantartásakor elıálló nyesedékbıl, sıt karácsonyfákból stb. is. Aprítással homogenizálható a kukoricaszár, a repceszár, a napraforgószár stb. is. Az aprítékot azért állítjuk elı, hogy az energiatermelı berendezésbe könynyen betáplálható-, illetve a tőztérben jó hatásfokkal elégethetı legyen.

67

A faanyag energetikai jelentısége A méret alapján az aprítékot az alábbi csoportokba soroljuk: − − − −

finom, normál, durva, osztályozatlan.

Az apríték halmazsőrőségét döntıen az alapanyag minısége (fajta), a nedvesség-tartalom, a méreteloszlás határozza meg. Normál mérető apríték esetén a halmazsőrőség: − − − − −

lágy lombos fafajból: 300 - 400 kg/m 3 keménylombos fafajból: 350 - 500 kg/m 3 asztalosipari száraz forgács: 150 - 300 kg/m 3 gabonaszalma apríték: 110 - 170 kg/m 3 kínainád apríték: 170 - 190 kg/m 3

4.4.5. Az apríték tárolása Az apríték tárolása közbensı tárolóhelyen fedetlenül, a felhasználó területén fedett, de oldalról szabadon szellızı területen történik. Szabad téren (többnyire az aprítás helyén vagy annak közelében) a tárolás halomban történik. Célszerő minél nagyobb halmokat kialakítani, mert az apríték tárolás közben melegszik, maghımérséklete eléri a 60-70ºCot. A keletkezı hı az apríték nedvességtartalmát jelentısen csökkenti. A természetes úton leszáradt apríték nem nedvesedik vissza, esı-hó is csak 40-50 cm rétegben nedvesít, a belsı rész száraz marad. Kisebb halom száradási folyamatai kedvezıtlenebbek. Az aprítékhalomban kedvezıtlen folyamatok is végbe mehetnek. Ez elsısorban nagy betárolási nedvesség kis aprítékméret és kis halomméret, valamint az alapanyag jelentıs hemicellulóz tartalma esetén fordul elı. Ilyenkor jelentıs lehet a penészesedés. A penészesedés a rakodásszállítás valamint a tőztérbe táplálás esetén a munkát végzı dolgozóknál allergiát válthat ki. 4.4.5.1. Szárítás Az elıállított apríték kis berendezésekben 25-25%, nagyobb berendezésekben 20-30%, ipari mérető berendezések esetében 25-40% nedvességtartalom mellett ég jól. Ebbıl következik, hogy kis (háztartási) tüzelıberendezésekhez hosszabb tárolással vagy szárítással (ez utóbbi nem 68

A faanyag energetikai jelentısége jellemzı) készítjük elı az alapanyagot. Ipar mérető szárításra akkor kerül sor, ha brikettáláshoz, vagy más speciális technológiához szükséges a kis- és állandó nedvességtartalmú apríték. 4.4.5.2. A dendromassza energetikai célú elıkezelése tömörítéssel A biomassza eredető energiahordozók általában olcsó, decentralizált energiaforrások, amelyek a közvetlen eltüzelésen kívül, számos, már jelenleg is rendelkezésre álló energiaátalakítási technológia révén alkalmasak értékesebb másodlagos energiahordozók elıállítására, mint pl. a kereskedelmi értékesítésre is alkalmas biopellet vagy biobrikett. Ugyanakkor a melléktermékek közvetlen tüzelését nagymértékben gátolja azok terimés jellege (alacsony sőrőség és nagy tárolási terület igény), a szállítás és szárítás oldásának nehézsége. Ezen okok miatt tüzelésre csak a keletkezés helyének szők környezetében lehet gondolni. A biobrikett nagyobb távolságra is viszonylag gazdaságosan szállítható, megszőnik szezonális jellege. Az utóbbi idıben egyre jobban terjed a biomassza energetikai célú tömörítése, ill. a termék tüzelıanyagként történı hasznosításával számos olyan probléma oldható meg, amelyre az apríték – ill. fahulladék tüzelés, különbözı okok miatt nem célszerő vagy nem gazdaságos. Ez elsısorban a kisteljesítményő lakossági tüzelıberendezésekre értendı. A fahulladék ill. apríték tüzelı berendezések számos elınyük mellett két problémát vetnek fel. Az egyik az, hogy a hulladék ill. apríték halmazsőrősége viszonylag kicsi, ezért szállítása és tárolása költséges, ill. helyigényes, az alapanyag nedvességtartalma pedig változó, illetve a hagyományos tüzelıberendezések nem vagy csak részben alkalmasak az apríték és a vegyes hulladék jó hatásfokú elégetésére, ezért az új tüzelıanyag felhasználása berendezéscserét igényel. A biomassza energetikai hasznosításának legegyszerőbb és az energiamérleg szempontjából is legkedvezıbb változata az eredeti-, vagy az eredetihez közeli állapotban történı energetikai felhasználás. Emellett azonban vagy az alapanyag tulajdonságai (pl. kis halmazsőrőségő melléktermék) vagy a felhasználás speciális technikái (pellet-tüzelı, látványkandalló) szükségessé teszik az energetikai tömörítvények elıállítását is (hasonlóan a szénbrikett, a rúdszén stb. gyártásához). 69

A faanyag energetikai jelentısége A tömörítésnek fı célja a térfogati sőrőség növelése, ami kedvezıen változtatja meg − − − − −

a tárolási helyigényt, a rakodás feltételeit, a tőztérbe juttatás és az égés feltételeit, a nagyobb térfogati sőrőség révén a fajlagos energiasőrőséget (GJ/m 3 ), esetenként a nedvességtartalmat.

A tömörítés történhet: − bálázással (hengerbála, kis- és nagybála), − brikettálással: o dugattyús préssel (egyirányú, kétirányú, háromirányú prés), o csigás préssel (nyomócsigás, ırlıcsigás), − pellettálással.

A tömörítési eljárás alkalmazásával energetikai tömörítvényt állítanak elı. Az energetikai tömörítvény legfontosabb jellemzıje a a fajlagos energiatartalom (GJ/m 3 ). A biomasszát eredeti- vagy homogenizálást (aprítás) követı állapotban lehet tömöríteni. 4.4.5.3. Bálázás Bálázással a mezıgazdasági melléktermékek közül a szalma és a kisebb mérető szár (pl. repceszár), valamint az energiacélú növények (len, energiafüvek, kínai nád stb.) tömöríthetık. A bálázás eredeti célja a biomassza logisztikai tulajdonságainak kedvezı megváltoztatása, de újabban már olyan speciális tüzelıberendezéseket is gyártanak, amelyek az energiahordozót ebben az elıkészítési formában tudják leghatékonyabban hasznosítani (bálatüzelık). A bálázás történhet hengerbálába sodrással (2,5-3,8 m 3 térfogatú, 200-1000 kg tömegő bálák) és bálapréssel, szögletes bálák elıállításával. Ez utóbbiak lehetnek kis- és nagybálák. A szalmafélék illetve az energiafüvek bálázásával nemcsak a tárolhatóság egyszerősödik és a rakodás gépesíthetısége lesz jobb, de speciális tüzelı-berendezésekben történı elégetés elıfeltétele is létrejön. Csak vékony szálú, kis hajlítószilárdságú anyagokat célszerő bálázni. Egyébként igen nagy lesz az energiafelhasználás (energiainput). 4.4.5.4. Brikettálás A brikett-gyártás az aprítással ellentétes mőveletnek, a darabosításnak egyik módja. A brikett-gyártás során az aprószemcsés laza anyagból 70

A faanyag energetikai jelentısége megfelelı nyomással üregekben – a nyersanyag minıségétıl függıen, kötıanyaggal vagy anélkül – tömör alaktestek: brikettek, tabletták, blokkok, téglák készíthetık. Iparilag legelterjedtebb a szenek brikettálása, de érceket, tızeget, kısót, különféle takarmánykeverékeket és számos hulladék anyagot, mint napraforgó-, kávé-, rizshéjat, főrészport, maradványokat stb. is brikettálnak. A szükséges nyomás a brikettálandó anyag minıségétıl függ. Tehát az energetikai tömörítvények egyik fontos változata a brikett. Brikettálásnál elsısorban a lignocellulózok feldolgozása közben keletkezı, de változatlan anyagú hulladék energetikai hasznosításra történı elıkészítése a cél. Ezeknél az anyagoknál jellemzı, hogy − a hulladék illetve apríték halmazsőrősége viszonylag kicsi, ezért szállítása és tárolása költséges, illetve helyigényes, − az alapanyag nedvességtartalma változó, a hagyományos tüzelıberendezések nem vagy csak részben alkalmasak az adott hulladékforma jó hatásfokú elégetésére, ezért brikettálás nélkül ennek a hulladéknak a felhasználása berendezéscserét igényelne.

Az ilyen hulladékok (például faporok, finomforgácsok, maghéjak, fa-, szalma-, energianövény ırlemények stb.) összes mennyisége nem túl nagy, de a keletkezés helyén jelentıs is lehet, sıt technológiai zavart is okozhat, ezért a brikettálás egy új energiahordozó elıállítása mellett hulladékhasznosítást és technológiai zavar megelızését is jelent (faipari üzemben keletkezı por, forgács brikettálása). Ezek a melléktermékek illetve hulladékok akkor vihetık be az országba igen nagy mennyiségben használatban levı, szilárd tüzelıanyagot hasznosító lakossági tüzelıberendezésekbe, ha a biobrikettet állítunk elı belılük. A biobrikett − − − − − − −

nagy főtıértékő (18-18,5 MJ/kg) kis nedvességtartalmú (8-14%) kis hamutartalmú (0,8-7,5%) nagy energiasőrőségő (22-24 MJ/dm 3 ) közepes árfekvéső (850-1200 Ft/GJ) 20-100 cm 2 keresztszelvényő lakossági igényeket kielégítı (darabos, jól kezelhetı és tárolható) tüzelıanyag.

71

A faanyag energetikai jelentısége A préseléshez felhasznált alapanyag nedvességtartalmának meghatározott érték alatt kell lennie − a leggyakoribb frakció mérete 0,5–1,5 mm között kell, hogy legyen, és 6 mm fölötti mérető az anyag 10–15%-a lehet − a tömörítési viszonyszáma frakció-eloszlás és biomassza függvénye. − A gyártás alapelve az, hogy: − a brikettálandó alapanyagot a tömörítéshez mechanikai úton apró részekre bontják, (vagy már kis frakciókból áll), − a tömörítést megfelelı gépek felhasználásával és kötıanyag felhasználása nélkül végzik, − a présgépben fellépı magas nyomás, a préselés közben képzıdı vagy bevitt hı és a túlnyomásos vízgız hatására megfelelı hatásidı alatt a lignocellulóz részecskék kapcsolatba kerülnek egymással, miközben − az alapanyag térfogata jelentısen csökken (tömörítési viszonyszám 1:4 1:12) − a térfogati sőrőség jelentısen nı, meghaladja a természetes fa térfogatsőrőségét (ρ=0,8 - 1,4 g/cm 3 ) − az alapanyag a kívánt idomú briketté alakul.

4.4.5.5. A biobrikett elıállítása – présgép fajták A brikettálás présgépekkel történik. Ezek lehetnek − dugattyús prések (egyirányú, kétirányú, háromirányú prés) és − csigás prések (nyomócsigás, ırlıcsigás).

A présgépekre jellemzı, hogy a tömörítés legalább két lépésben történik. Az elsı szakaszban az alapanyagot ırléssel vagy anélkül elıtömörítéssel préscsatornába nyomják. A préscsatornában tengelyirányú- és a préscsatorna kúposságának függvényében keresztirányú tömörítés megy végbe. A préscsatornában relaxációs folyamatok is végbemennek. A biobrikett elıállításához kötıanyagot nem használnak. A tömörítvényt alkotó részecskéket hideg tömörítés esetén a súrlódásos kapcsolatok tartják öszsze. A meleg eljárás esetén a súrlódásos kapcsolatokon túl az alapanyagban végbemenı kémiai változások is szerephez jutnak a brikett létrejöttében. 4.4.5.6. Pellettálás A pellettálás a biobrikett gyártás speciális változata. Korábban takarmányozási célra állítottak elı pelletet, de kedvezı méretei miatt az utóbbi idıben igen nagymértékben terjed a tüzipellet gyártás. 72

A faanyag energetikai jelentısége A biobrikett igen kedvezı tulajdonságokkal rendelkezı energiahordozó. Egy nagy hátránya van: méretei miatt kis tüzelıberendezések esetében nem-, vagy csak igen nehezen oldható meg a tüzelıanyag automatizált betáplálása. Erre a célra az igen kismérető (5-10 mm átmérıjő, és 10-25 mm hosszú) pellet sokkal jobban megfelel, mert csigás- vagy cellás adagolóval igen pontos adagolással juttatható a tőztérbe, tehát egészen kis hıteljesítményő berendezések (2-3 kW) is jó hatásfokkal mőködtethetık vele. A pellet igen termelékenyen állítható elı. Az alapanyag por-, forgács-, apríték- vagy szecska lehet. A gépben a termék elıállítása közben is folyok aprítás-ırlés, ezért kevésbé finom szemcsemérető alapanyagot igényel, mint a dugattyús brikettálók. A pellettálás gépe a pelletáló. Két fontos változata használatos: − hengermatricás − síkmatricás

Mindkét esetben járókerekek (görgık) préselik át az alapanyagot a matrica furatain. A görgık ırlést is végeznek. A pellet 0,7-0,9 (1,1) g/cm 3 sőrőségő. Ömlesztett halmazsőrősége 600-650 kg/m 3.

73

A fa tüzeléstechnikai tulajdonságai 5. A fa tüzeléstechnikai tulajdonságai A lignocellulózok közül a fa a legfontosabb energiahordozó. Jellemzıi nagymértékben hasonlítanak az egyéb lignocellulóz energiahordozók jellemzıihez, ezért a továbbiakban a fa jellemzıit mutatjuk be, több helyen összehasonlításban más lignocellulózokkal. Az élı fa növekedése közben a lombozatban folyó fotoszintézis során a napenergia felhasználásával széntartalmú vegyületek épülnek fel. Így tehát a fa mint nyersanyag a napenergia és a légköri CO 2 megkötésének és tárolásának sajátos módja, tehát megújuló (bıvítetten megújítható). A fában (lignocellulóz) jelen levı szénvegyületekbıl különféle módszerekkel ismét energia nyerhetı. Vegyületek oxidálásával a transzformált energia mindenek elıtt hıenergia formájában visszanyerhetı. A fa, mint energiahordozó az egyéb energiahordozókra ismert paraméterekkel jellemezhetı. Ezek közül a legfontosabbak a következık: a nedvességtartalom: − élınedves: 40-50 (60)% − száradt: 20-30%, − légszáraz: 15-20%, (Abszolút száraz: 0% (Erdészeti szakirodalomban az „atro”, angol nyelvterületen az „oven dried”, „od” kifejezés, illetve jelzés használatos.)

a hamutartalom: − − − − − −

tiszta fa: 0,1-0,3%, teljesfa, kéreggel: 1,5-3,5%, vonszolva közelített fa kérge: 6,0-14%, keménylombos fa gallyanyaga: 2,5-3,5%, nemesnyár faültetvény faanyaga: 0,9-3,2%, nemesnyár levél: 9,8-11,5%, (utóbbi nem kerül energetikai hasznosításra),

A hamujában található K, Si tartalom alacsonyabb, Ca, Mg tartalom magasabb, mint a lágyszárú lignocellulkózoké. Az utóbbiak a hamuolvadás pontját megemelik, az elıbbiek pedig lecsökkentik. Az energiafő hamutartalmának 17,45%-a Si, amely a bútoripari por esetében csak 1,85%, vagyis több, mint 9-szer több Si-tartalommal rendelkezik az energiafő, mint az adott energiafa típus. A K-tartalom esetén az energiafő hamuja 2,5-szer több káliumot tartalmaz, mint az elıbb említett dendromassza. 74

A fa tüzeléstechnikai tulajdonságai A főtıérték: − élınedves állapotban: 7-10 MJ/kg, − abszolút száraz állapotban: 18-20 MJ/kg.

Az égetés során káros hatást kiváltó anyagok, úgymint − a kén (S) mennyisége minimális, elhanyagolható: kb. 0,02%, − a klór (Cl), elhanyagolható: kb. 0,01%, − egyéb nehézfémek: nyomokban.

Az energianövények termesztési, energetikai és tüzeléstechnikai szempontú elemzése alapján a következık állapíthatók meg: − A fás szárú energianövények főtıértéke abszolút száraz állapotban mindig magasabbak, mint a lágyszárú lignocellulózoké. − A fás szárú lignocellulózok hamutartalma alacsonyabb, valamint energetikai szempontból összetétele kedvezıbb, mint a herbomasszából származó növényeké. − A minirotációs energetikai faültetvények által termelt faanyag tüzeléstechnikai, energetikai szempontból kedvezıbb, mint a lágyszárú lignocellulózok anyaga. 7. táblázat: A fa és más lignocellulózok főtıértékének összehasonlítása A légszáraz Megnevezés biomassza főtıértéke (GJ/t) Szalma 13,0-14,2 Kukoricaszár 10,5-12,5 Napraforgószár 8,0-10,0 Erdei apríték 12,0-14,5 Faipari hulladék 13,0-16,0 Forrás: Marosvölgyi - Ivelics, 2005.

Megnevezés Szılınyesedék Gyümölcsfanyesedék Energiafő Miscanthus Nemesnyár faültetvény

A légszáraz biomassza főtıértéke (GJ/t) 10,5-12,5 10,0-11,0 14,0-17,0 16,0-17,5 18,0-19,5

75

A fa tüzeléstechnikai tulajdonságai 6. Energiafa tüzelıberendezések A tüzelıberendezések kialakítása a tüzelıanyag formájától, az eltüzelés technológiájától és a berendezés teljesítményétıl függ. Tüzelıanyag formája alapján: darabos fatüzeléső kazánok, kályhák, kandallók. Ezek kisebb, háztartási célra használt berendezések, melyekben általában rostélytüzelést alkalmaznak. Az eltüzelés technológiája alapján 5 fıcsoportot különböztetünk meg: − − − − −

Rostélytüzelés rendszerő, Alátoló rendszerő tüzelés, Befúvatásos rendszerő tüzelés, Gázosító rendszerő tüzelı berendezések, Fluidágyas rendszerő tüzelés.

A hasábfa-tüzelık nagy tőzterő, hosszú égést lehetıvé tevı megoldások. Többnyire bálatüzelésre is alkalmasak. A darabosfa-tüzelık fıleg hagyományos egyaknás vagy kétaknás kályhák, de ilyen energiahordozót igénylı kiskazánoknak van automatizált, háromutas levegıellátással, és fagázosítással mőködı, rendkívül jó hatásfokú változata is. A biobrikett-tüzelık samottozott kétaknás kályhák vagy kiskazánok, automatákat is tartalmazó levegıszabályozó elemekkel. A pellet-tüzelık a pellet nagy energiasőrősége, nagyon pontos méretei miatt nagypontossággal táplálhatók, ezért nagymértékben változó teljesítmény leadás mellett is rendkívül jó hatásfokkal és nagyon kedvezı füstgázparaméterekkel üzemeltethetık. Fıként lakás és lakáscsoport főtésére fejlesztették ki. Az apríték-tüzelık direkt-tüzeléses vagy elıtét-tüzeléses kazánok. Tőzterük legtöbbször samottal bélelt. A tüzelıanyagot viszonylag gyakran kell a tőztérbe adagolni, ezért betápláló mechanizmusokkal vagy anyagmozgató rendszerekkel is felszerelik.

76

Képmelléklet EGY MENETBEN TÖRTÉNİ APRÍTÉK TERMELÉS (JÁRVAAPRÍTÓK)

Claas Jaguar a HS2 adapterrel

Claas Jaguar

77

Képmelléklet

Járvaaprító (OPTIGÉP 1.)

78

Képmelléklet

Járvaaprító (OPTIGÉP 2)

Magasabb vágásfordulójú energetikai faültetvény, illetve energiaerdı két menetben történı betakarítása esetén tıelválasztást, és irányított döntést végzı traktorra szerelhetı adapter

79

Képmelléklet

Tıelválasztást és elıgyőjtést végzı adapter

80

Képmelléklet

Tıelválasztást, győjtést ( két vágás között nem kell leterhelnie a faanyagot) és irányított döntést megvalósító adapter

81

Képmelléklet

82

Képmelléklet LETERMELT FAANYAG GYŐJTÉSÉT ÉS KIHORDÁSÁT MEGVALÓSÍTÓ TECHNOLÓGIA RAKOMÁNY ELİ TÖMÖRÍTÉSE MELLETT

Dutch Dragon Press Collector PC 48

83

Képmelléklet LETERMELT FAANYAG GYŐJTÉSÉT ÉS KIHORDÁSÁT MEGVALÓSÍTÓ TECHNOLÓGIA RAKOMÁNY ELİTÖMÖRÍTÉSE MELLETT

Forwarder Timberjack

84

Képmelléklet TİELVÁLASZTÁS, GYŐJTÉS ÉS KÖTEGELÉS EGY MENETBEN

Loughry (prototípus) Észak-Írország

Big (aprító, illetve győjtı-kötegelı)

85

Képmelléklet TİELVÁLASZTÓ, GYŐJTİ, KISZÁLLÍTÓ TECHNOLÓGIÁK EGY MENETBEN

86

TARTALOMJEGYZÉK 1. Energianövények legfontosabb jellemzıi ........................................................................................5 1.1. Energetikai faültetvények legfontosabb jellemzıi ......................................................................6 1.2. Lágyszárú energianövények legfontosabb jellemzıi .................................................................8 2. Energetikai célú növények termesztési és hasznosítási tapasztalatai.........................................9 2.1. Energetikai faültetvények..........................................................................................................9 2.2. Lágyszárú energianövények ................................................................................................... 12 3. Termesztés-technológia................................................................................................................ 15 3.1. Termıhely-feltárás és fafaj választás...................................................................................... 15 3.1.1. A termıhely-feltárás jelentısége ...................................................................................... 15 3.1.2. Termıhely-feltárás............................................................................................................ 17 3.1.3. Talaj-elıkészítés .............................................................................................................. 19 3.1.4. Tápanyag-utánpótlás........................................................................................................ 21 3.2. Telepítés................................................................................................................................. 25 3.2.1. Ültetési hálózat................................................................................................................. 25 3.2.2. Szaporítóanyag ................................................................................................................ 26 3.2.3. Ültetés .............................................................................................................................. 27 3.2.4. Pótlás ............................................................................................................................... 28 3.3. Ápolás .................................................................................................................................... 29 3.3.1. Ápolás célja...................................................................................................................... 29 3.3.2. Gyomkorlátozás ............................................................................................................... 29 3.4. Kórokozók, károsítók elleni védekezés ................................................................................... 35 3.4.1. Az akác (Robinia pseudoacacia) jellemzı kórokozói, károsítói ......................................... 36 3.4.2. Védekezési technológiai menete akác esetén................................................................. 39 3.4.3. A nemesnyárak jellemzı kórokozói, károsítói ................................................................... 39 3.4.4. A főzek (Salix sp.) jellemzı kórokozói, károsítói ............................................................... 42 3.4.5. Védekezési technológiai menete nemesnyárak és füzek esetén...................................... 44 3.5. Betakarítás ............................................................................................................................. 44 3.5.1. A minirotációs energetikai faültetvények betakarításánál alkalmazható gépek ................. 45 3.5.2. Energetikai faültetvények betakarítógépeinek mőködés szerinti csoportosítása ............... 45 3.5.3. Vágásfelület kezelése....................................................................................................... 46 3.5.4. Betakarításnál jelentkezı anyagáramok ........................................................................... 46 3.6. Faanyagtárolás....................................................................................................................... 48 3.7. Felszámolás-újratelepítés ....................................................................................................... 49 4. A faanyag energetikai jelentısége ................................................................................................ 50 4.1. A dendromassza jelentısége.................................................................................................. 50 4.2. A decentralizált energiatermelés elınyei................................................................................. 52 4.3. Faanyagok értékelése a különbözı források szerint ............................................................... 55 4.3.1. Hagyományos erdıgazdálkodásból származó hengeres faanyag .................................... 55 4.3.2. Hagyományos erdıgazdálkodásból származó vágástéri faapríték.................................... 57 4.3.3. Energiaerdı...................................................................................................................... 58 4.3.4. Energetikai faültetvényekbıl származó faapríték.............................................................. 59 4.4. Fabázisú energiahordozók elıkezelése, energiakonverziója .................................................. 59 4.4.1. Hagyományos tőzifa ......................................................................................................... 65 4.4.2. Darabolt és hasított kandallófa ......................................................................................... 65 4.4.3. A dendromassza aprítása................................................................................................. 66 4.4.4. Az apríték jellemzıi .......................................................................................................... 67 4.4.5. Az apríték tárolása............................................................................................................ 68 5. A fa tüzeléstechnikai tulajdonságai ............................................................................................... 74 6. Energiafa tüzelıberendezések...................................................................................................... 76 Képmelléklet .................................................................................................................................. 76