Bioenergia a földekrõl, elõnyök, hátrányok

 A technika fejlõdése más és nagyobb energiatartalmú olcsó energiaforrások alkalmazását tette lehetõvé, elõször a szén, majd a szénhidrogén bázisú energiahasználat terjedt el. A kõolajnak és a földgáznak évrõl-évre egyre intenzívebb kihasználása, és az ebbõl adódó félelem az energiák fogyásától valójában sokkal kisebb, mint a használatából adódó környezetszennyezõdés és a globális felmelegedés miatt is elõtérbe kerülõ környezetbarátibb megújítható energiák kérdése, elsõsorban a biomassza hasznosítás.

Az éghajlatváltozási stratégia (Kiotó alapján) miatt a fejlett országoknak 2050-re 60–90%-kal kell csökkenteni az üvegházhatású gázok kibocsátását. A mezõgazdaságban az alacsony kemikália bevitelû integrált, illetve integrált biogazdálkodás válik uralkodóvá. Az állattartásnál keletkezõ trágya környezetbarát felhasználása, a keletkezõ biogáz összegyûjtése a helyes cél (Nemes, 2008). Ami a teljes mezõgazdasági területet illeti messze meghaladjuk a világ (27,9%) vagy az EU (46,6%) arányát, amely nálunk 66,9%. Az FVM számítása szerint a hazai mezõgazdaságban rejlõ bioenergetikai potenciálhoz (260 PJ) 1250–1650 ezer ha termõterületre van szükség. A teljes magyar energiaigény 2006–2015 között 1160–1235 PJ/év. Tehát a biomasszából az országos igény 21–22%-ban fedezhetõ maximálisan és elméletileg. Az összes megújulón belül 90% a biomassza aránya, a hõhasznosítás mintegy 70%. Ezek a számok nem igazolják a túlzott elvárásokat, mert számos nyitott kérdés van; a fenntartható energiagazdálkodás, bioenergetikai integrációk, feldolgozási technológiák, versenyképesség stb. A meglévõ nagy és globális energiahálózatban ezeket együtt kell kezelni (Dinya 2007).

Magyarországon a becslések szerint 600–800 ezer ha élelmiszertermõ terület termelésbõl való kivételére van szükség energiacélú termelésre. A megújuló energiaforrások legszélesebb szegmensének a biomassza tekinthetõ. Az elõbbi értékbe nem számolták bele a jelenleg termelõdõ és energetikai hasznosítás nélkül megsemmisülõ gabonaszalmát, kukorica, napraforgószárat stb. (Bohóczky, 2007).

A biogáz vertikum a hulladékokat képes hasznosítani az elsõ szinten, hõ- és villamosenergiát termel a következõ szinten, majd kiváló minõségû talajerõ visszapótló komposztot ad. De, egy 60 MW teljesítményt kell produkálni 7–8000 órán át évente, ami nagyon nagy mennyiségû biomassza tüzelõanyag logisztikai kezelését tételezi fel (Balogh, 2007).

Az EU 2005-ben repcemag és repceolaj tekintetében nettó importõrré vált. A bioüzemanyagokat jelenleg csaknem egészében élelmiszerként felhasználható növényekbõl állítják elõ. Megfogalmazódtak olyan aggodalmak, amely szerint a globális bioüzemanyag kereslet növekedésével a fejlõdõ országokban veszélybe kerülhet a megfizethetõ élelmiszer. Amennyiben 2010-re sikerül teljesítenünk az energiatartalom alapján számított 5,75% bekeverési célkitûzést benzinben, 144 ezer t bioetanol szükségletet kell kielégíteni, biodízel esetében a 4,4 térfogat %-os bekeverési arány 118 ezer t biofelhasználást jelent. A 2007–2010 közötti idõszak célkitûzése a már létezõ két gyártókapacitással is kielégíthetõk lennének (Szabadegyháza, Gyõr). Ennek ellenére 2006 õszéig több, mint 20 helyszínen beruházásra alkalmas üzem létesítését jelentették be a különbözõ befektetési csoportok.

Irreálisnak tûnnek a bejelentett kapacitások kivitelezései (Popp, 2007). A 2007-ig a biomasszára alapozott üzemek 1,633 millió ha szántóterület energiacélú hasznosítását teszik szükségessé. A magyar lakosság élelmiszeripari energiafogyasztása 300–400 PJ és növekvõ tendenciát mutat. Ekkora energia mennyiségû élelmiszer elõállításához búzából 3,8–5 millió ha területre van szükség. Tehát, ha a jelenlegi szántóterületünk majdnem felét energia termelésre fordítjuk, akkor az élelmiszereinket importálni kellene. Az EEA (European Environmental Agency) számításai alapján, Magyarországon 2010-ig 413 ezer ha szántó konvertálható energiatermelésre, 2030-ra pedig 547 ezer ha-ra növekedhet. Magyarországon a környezetbarát módon megtermelhetõ energetikai biomassza potenciál 145,5 PJ. Ezzel szemben az eddigi beruházási tervek 172,3 PJ hasznosítását célozzák. Az EEA 50,2 PJ-t tart ökológiai megfontolásból elképzelhetõnek. Ugyanakkor a hulladékok hasznosításával 87 PJ energia lenne megtermelhetõ és jelenleg csak 5,5 PJ-t használunk. A problémák megoldása igényli a természeti erõforrások minél hatékonyabb és fenntarthatóbb módon való hasznosítását. Ennek ellenére a szabályozás a hazai piac mindenhatóságára kívánja bízni a feltételesen megújítható természeti erõforrások sorsát (biomassza) (Kolheb et-al 2007).

A bioetanol és benzin részleges kiváltására szolgál, kukorica és cukor alapanyagokból, valamint más gabonákból, cukornád felhasználásával, illetve a jövõben cellulózból elõállított biomassza alapanyagokból.

A világban a hús iránti igény 2005–2015 között 55%-kal fog növekedni. A bioüzemanyag-elõállítás, a takarmányokért folytatott harc már ebben az évtizedben is élesen jelentkezhet. Az alapanyagigények növekedése ugyanis 59–67%-ban az üzemanyaggyártás és csak 33–38%-ban a takarmány-, illetve élelmiszertermelés terén következik be. A magas takarmányárak az éles piaci helyzet miatt rövidtávon megmaradnak. A növekvõ árak a fejlett világban átháríthatóak a fogyasztókra, de a fejlõdõ országokban ez nem járható út (Kállay, 2007).

Az újabb kutatások vizsgálják a keményítõ alapanyagú növényi biomassza enzimes bonthatóságát. A keményítõ alapanyagú biomasszából késõbb egyenes út vezetett a sokkal nagyobb volumenben keletkezõ és ígéretes jövõ elõtt álló lignocellulóz alapú biomassza vizsgálatához. Különös hangsúly fordítódik tehát a nagy mennyiségben keletkezõ és napjainkban csak részben hasznosított növényi melléktermékek, búzaszalma, búzakorpa, kukorica-szár, kender pozdorja stb. hasznosítására is (Réczeyné, 2007).

A növényi melléktermékek nem hulladékok, az eddigiek során is visszakerültek a talajba a recycling folyamat során, és a humusztartalmat szinten tartotta, illetve a gyökérmaradványokkal együtt a talaj termékenységét növeli. Ennek a humuszállapot fenntartásának a jelentõsége hosszú távon is fontos, ugyanis a nemzeti erõforrások 25–30%-át a termõtalaj jelenti. A talajok C tartalmának fenntartása (30,0 × 1014 kg Magyarország átlagában), a növényi melléktermések szakszerû felhasználásával felértékelõdött, mivel az állatlétszám kevesebb mint felére csökkent, így az istállótrágya is egyre kisebb mennyiségben áll rendelkezésre. Talajaink humuszkészlete 20,9 × 1015 J energiát képvisel talajtípustól függõen, az 50 cm-es feltalajrétegben ez 30–300 t/ha mennyiséget képvisel. Ennek fenntartása a biztonságos tápanyaggazdálkodás, talajvédelem, talajtermékenység elõfeltétele. Ezért ki kell dolgozni a természeti adottságok, erõforrások felhasználásának stratégiáját. Az erõforrások felhasználásának mechanizmusát úgy kell szabályozni (beleértve a bioenergetikai kérdéseket is), hogy a bioszféra erõforrásának felhasználását optimalizáljuk.

A Pannon Egyetem Növénytermesztéstani és Talajtani Tanszékén több évtizede foglalkozunk a fontosabb szántóföldi növényeknél szerves és mûtrágyázási szabadföldi parcellás kísérletekkel. A szántóföldi kísérleteket Ramann-féle neutrális barna erdõtalajon állítottuk be 1984-ben, az eredmények a 2005–2007 évek átlagát képviselik (8 rotáció). A kísérletek bemutatásának célja, hogy felhívja a figyelmet a szervestrágyák fontosságára a szántóföldi növénytermesztésben. Ebben a feldolgozásban csak az õszi búza terméseredményeit ismertetjük.

Kísérletek: vetésforgó: kukorica-õszi búza – õszi árpa

Tényezõk:

A (szerves és mûtrágyák)

a1 (I) NPK

a2 (II) NPK + 35 t/ha istállótrágya

a3 (III) NPK + szalma, szár. Minden növény mellékterméke.



Zöldtrágya olajretek csak õszi árpa alá.

B N mûtrágya hatóanyagok N0–N4

P2O5; K2O; 100 kg/ha minden kezelésben



A N mûtrágya hatóanyagok búzánál 0–40–80–120–160–200 kg/ha. Elõvetemény kukorica volt, II. blokkjában a forgóban a kukorica kapta az istállótrágyát (35 t/ha). Az I. blokkban csak NPK, a III. blokkban a kukoricaszárat N-kiegészítéssel beszántottuk (0,7–1 kg N/100 kg sza.).

A terméseket és a fontosabb paramétereket az 1–2. ábrák, továbbá a táblázat szemléltetik.

A fenti kísérleti eredményekbõl az alábbi megállapítások tehetõk:

• az évek átlagában az õszi búza szemtermése 2–6 t/ha között változott a tápanyagellátás függvényében. A N mûtrágyázás az N0 parcellákhoz képest minden esetben növelte a termést. A legnagyobb szem és szalmatermést a 100–150 kg/ha N- adagnál kaptuk.

• Az istállótrágya 2 évi utóhatásában növelte a termést és a N mûtrágyák érvényesülését. Szerves trágyázással a N0 kezelésekhez képest 1000 kg/ha terméstöbbletet jelentett. A terméstöbblet az istállótrágya 2 évi utóhatásában az alacsonyabb N-szinteken is mérhetõ volt, a nagyobb 150–200 kg/ha mûtrágya adagoknál a termések nem növekedtek tovább és a N-mérleg pozitívvá vált. A N mûtrágyából való kimosódás a mélyebb rétegekbõl a pozitív N-mérleg esetén következik be.

• A szalma és szár beszántása N kiegészítéssel pozitív hatást gyakorolt a talaj termékenységére, csaknem elérte az istállótrágya hatását.

• A talaj humusztartalma (%) és humusz tömege (t/ha) szignifikánsan növekedett az adott szerves trágyákkal párhuzamosan.

Ez arra hívja fel a figyelmet, hogy a szalma és a kukoricaszár nagyon fontos C forrás, ezért szerves trágyaként kell kezelni, fõként ott, ahol nincs állattartás és szerves trágya másként nem juttatható a talajba.

VÁRALLYAI (2006) „A talaj a legfontosabb (feltételesen megújítható) hazai erõforrás.” Következésképpen ésszerû használata és minõségének multifunkcionális fenntartása, a talajtermékenység és mezõgazdasági produktivitás tekintetében nagyon fontos eleme a fenntartható mezõgazdaság fejlesztésében.



Köszönetnyilvánítás

A publikáció a T046845 sz. OTKA pályázat segítségével készült.



Kismányoky Tamás

Pannon Egyetem Georgikon Mezõgazdaságtudományi Kar Növénytermesztéstani és Talajtani Tanszék