Agro Napló • 2022. április 27. 11:29
Április 22-én volt a Föld napja, mely alkalomból idén is előadásokkal, faültetésekkel hívták fel a figyelmet egy környezetbarát, fenntartható társadalom működésének szükségességére.
A jeles nap apropóján a MATE Műszaki Intézet Épületgépészeti és Energetikai Tanszék két kutatója, Dr. Tóth László professzor emeritus és Dr. Schrempf Norbert PhD egyetemi docens válaszolt a MATE kérdéseire, ismertette a megújuló energiaforrások típusait, azok térnyerését és a bennük rejlő lehetőségeket, melyről az Agro Napló is értesült.
Ma Magyarországon a legnagyobb volumenben a napenergia áll rendelkezésre, mely villamos és hőenergia előállítására is alkalmas. Az utóbbi években jelentős kapacitások épültek ki, és ma ~1700 MW áll rendelkezésre. Ennek jelentősebb része 500 kW-nál nagyobb kapacitással rendelkező telepeken van. Sajnos jelentős részük a mezőgazdaság számára is hasznosítható területeken valósult meg. Nem szabad vitatni, hogy Európában a napenergia hasznosítása elsősorban az urbánus területekhez kötődik, célszerűen lakóházak, közösségi építmények, ipari csarnokok és kereskedelmi létesítmények tetőszerkezetein a leginkább gazdaságosak. Hazánkban a jövőben elsősorban a mezőgazdaság számára nem hasznosítható területekre kellene koncentrálni. A PV napenergia kiegyenlítése meglehetősen költséges, hiszen összesen 2000 óra a rendelkezésre álló idő éves szinten, melyből a csúcs idejű időszak 700-800 üzemóra. Ebben az időszakban nagy mennyiségű energia termelődik, amely közvetlen felhasználást nem tesz lehetővé, a hálózati kiegyenlítés miatt feltétlenül szükséges a tárolása, átalakítása.
Jelentős mennyiségben áll rendelkezésre szélenergia. Erre Magyarország területének 40-50%-a kiválóan alkalmas. A napenergiával ellentétben nem az urbánus területekre, hanem településektől legalább 1,0km távolságban lévő mezőgazdasági művelés alatt álló területekre telepíthetők. Külön területet minimális mértékben igényelnek. A területeken lévő gazdasági úthálózatot (dűlőutak) használják, amely a gazdálkodás szempontjából előnyös is, hiszen az üzemmenetük miatt ezeket az utakat a gazdálkodók részére is minden időszakban elérhetővé teszik, megfelelő állapotban tartják. A mezőgazdálkodásra nincsenek káros hatással. Az élővilágra gyakorolt hatásuk jelentéktelen. A sokat emlegetett madár mortalitás elenyésző a közlekedéshez és a magasházak okozta ütközésekhez, továbbá a macskák és a mérgezések által elpusztított madarakhoz viszonyítva. Ezekhez viszonyítva 0,02% írható a szélerőművek rovására. A napenergiánál a szél energetikai szempontból jóval előnyösebb, hiszen a szélerőművek évi 6000-6500 órában működőképesek, teljes kapacitásra vetítve hazai viszonyok között 2200-2300 órát működnek. A napenergiához viszonyítva a kiszabályozási kapacitási igényük legfeljebb 50%.
Magyarországon kiemelten jelentős mennyiségben áll rendelkezésre a geotermikus energia, amelynek a világátlagnál sokkal kedvezőbb az elérhetősége, hiszen a földkéreg jóval sekélyebb, s ennek következtében a geotermális gradiens 5,0oC/100m (a világátlag 3,0oC/100m), de a hőáramsűrűség is közel kétszerese a világátlagnak (100mW/m2). Kétféle kitermelési mód terjedt el. A legnagyobb volument a konvektív kitermelés jelenti, amelynél a geotermikus hőenergiát a föld felszínére hozott termálvízből nyerjük és fűtési célokra használjuk (lakóházak, ipari létesítmények, de főként növényházak temperálására). Magyarországon a geotermikus energia az ország nagy területén rendelkezésre áll, de a felhasznált víz csak kevés helyen pótlódik folyamatosan a csapadékvízből. Legnagyobb részt az évmilliárdokkal korábban, a földkéregben maradt víz mennyisége jelenti. A termelés csak úgy fenntartható, ha folyamatos visszacsatolás történik, tehát a kitermelt vízből kivesszük a hőt és alacsonyabb hőmérsékleten a termelő réteg közelében visszasajtoljuk. Itt ismételten felmelegedve kitermelhetővé válik, így tehát emberi mértékkel mérve végtelenségig fenntartható lesz.
A másik eljárás az úgynevezett konduktív út, amikor zárt szondát alkalmazunk és a talaj felső 100-150 méteres rétegéből nyerjük ki a folyamatosan pótlódó hőenergiát. Ez az úgynevezett hőszivattyúzás. Valójában kétirányú folyamat: a hő kinyerhető és télen fűtésre felhasználható. A nyári időszakban a hőszivattyúval a hővel terhelt létesítményből nyerjük ki a hőt és a talajba szivattyúzzuk. A két irány előnyös is, mert a későbbi kitermelésig a hőt a talajban tároljuk. A hőszivattyúzás transzformációs hatása igen előnyös: 1,0 kWh energia bevitellel 4-6 kWh energia hozható létre. Ennek ma Magyarországon számos példája van, amelyekhez a MATE intézményei jelentős mértékben hozzájárultak.
A negyedik bemutatott és számottevő megújuló energia a biomassza, amelynek hazánk kiemelten kedvező agronómiai adottságai okán különösen fontos szerepe van a mezőgazdaság és a vidékfejlesztés szempontjából. Felhasználása ma Magyarországon a leginkább általános, főként egyedi háztartási fűtőberendezésekben, de ahol lehetőség adódik, ipari méretekben is előszeretettel alkalmazzák. Ma már bizonyított, hogy az egyedi fűtőberendezések (kályhák) károsanyag kibocsátása mind a káros gázokat, mind a szilárd légszennyezőket tekintve is a vezető helyen áll. Ez mindenképpen megszüntetendő vagy korszerű berendezések alkalmazásával vagy technológiaváltással. Egy járható előnyös megoldás a közösségi fűtőmű, amely lehet CHP rendszer, amikor nemcsak hőt, hanem villamosenergiát is előállítunk. A keletkező biomasszából csak a hulladékát célszerű energetikai célra felhasználni, amely vonatkozik mind a szilárd, mind a lágy biomasszára (az utóbbi alatt elsősorban a különféle élelmiszeripari hulladékokat értjük). A pirolízis és a biogáz eljárásoknak előnye, hogy az úgynevezett körkörös gazdálkodást követik, a keletkező bioszén és az ásványi anyagok visszajutnak a termőtalajokba, s a termelés hatékonyságát javítják. Mindegyik megoldásnál jelentős mennyiségben keletkezik hulladékhő, amely fűtésre, használati melegvíz előállítására kiválóan alkalmas. A jelenlegi erdeinkből származó tűzifa hagyományos formában történő felhasználásra tehát (kályhákban elégetve) nem perspektivikus, helyette a faelgázosító rendszerek korszerű, környezetbarát és hatékony megoldást kínálnak.
A megújulók felhasználásának növekedése okán a villamos hálózat stabil működése érdekében szükséges a halózat jelentős mértékű kiszabályozása. A hazai energetikai rendszer csak ezzel maradhat biztonságos és minőségi szempontból is megfelelő.
A felsorolt megújuló energiaforrások közül az első háromban rejlenek jelentős kiaknázatlan potenciálok, amelyek felhasználása fontos jövőbeli feladata az energetikának. A biomassza az említett agrár és vidékfejlesztési szempontból fontos, ez esetben azonban az ésszerű felhasználást szükséges előnyben részesíteni a termelési potenciálok korlátossága okán.
(Forrás: MATE)