Dr. Német Béla , tanszékvezető egyetemi docens,

Agrárenergetikai berendezések a családi és a kis közösségek energetikai önellátásának biztosítására

Energiafordulat - Úton az energia-önellátás feléMunkamegbeszélés

Helye: Tab, Zichy Mihály Művelődési központ Időpontja: 2009. április 29.

Dr. Német Béla, tanszékvezető egyetemi docens,

PTE Környezetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék

DDKKK Innovációs Zrt, Környezetipari Főirány,

BioSzáritó Konzorcium projektvezetője

Tab Energiafordulat 2

Hol használunk energia hordozókat, energiaforrásokat az agráriumban?

1. azokhoz a tüzelőberendezésekhez, amelyek biztosítják a lakó-, és középületek fűtését, és a használati melegvíz előállításához,

2. azokhoz a motorokhoz, mikrotubinákhoz, amelyek meghajtják az elektromos energiát előállító generátorokat,

3. azokhoz a mezőgazdasági munkagépekhez, szállítójárművekhez, amelyekkel a szántóföldi munkálatokat és a szállításokat lebonyolítják


Növényi tüzelőanyagok jellemzői

Előfordulás formája, helye

Betakarítás, begyűjtés ideje

Nedvességtartalom

Méret

Égéshő és a fűtőérték

Éghető komponensek (C, H, S, Cl,..)

Égéstermékek (CO2, H2O, SO2, )

Hamutartalom


Fásszárú növényformák tüzelőanyagnak

- Erdőgazdaságból származó hosszú tűzifa,- Erdőgazdaságból származó rövid tűzifa,- Favágásból, erdőrendezésből, parkrendezésből, gyümölcsfák,

szőlők metszésből származó vágástéri, parkkezelési „hulladékok” (ágak, gallyak, kérgek, venyige),

- Energia ültetvényről („erdőből”) származó tűzifa,- Hosszú vágásfordulójú (6-15 év) energia faültetvényről

származó tűzifa,- Rövid vágásfordulójú (1-5 év) energia faültetvényről

származó tűzifa,- Ipari (épületipar, bútoripar) fafeldolgozás során keletkezett

fahulladékok (fűrészpor, forgács,.).


Lágyszárú növényformák tüzelőanyagnak

- Az élelmiszer termelés céljából termesztett gabonafélék (búza, árpa, kukorica, napraforgó) nem felhasznált részei (hulladékként kezelt részei: szár, szalma).

- Évelőként, energetikai célra termesztett, nem fás szárú növények (energiafű, elefántfű, nád,.) teljes mennyisége,

- Évenként, energetikai célra termesztett nem fás szárú növények (kender,..)


Növényi tüzelőanyagok betakarításának, begyűjtésének ideje

•Erdei tűzifa, Betakarítás: téli 2-3 hónap, 2-10 hónapos tárolás. Formája: rönk, kugli.

•Vágástéri hulladék Betakarítás: akár tavaszi, nyári hónapok. Formája: jobb, ha apríték.

•Ipari hulladékfa: Folyamatos. Formája: jobb, ha apríték.

•Gabonaszalma, energiafű: Augusztusi két hét, napsütés. Bálázás. Formája: csomó, v. apríték.

•Kukoricaszár: Október-novemberi „betakarítás”. Aprítás. Gondos kezelés.


1. Erdészeti primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész

Megnevezés (Mt/év) (Mt/év) (PJ)

Faipar és mellékterméke 4,0 1,0 15,0

Rönk tűzifa 2,0 2,0 24,0

Vágástéri hulladék 2,0 1,0 12,0

Összesen 8,0 4,0 51,0


2. Mezőgazdasági primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész


Szalmafélék 5,5 2,0 27,0

Kukoricaszár 6,0 2,0 25,0

Kukoricacsutka 0,8 0,4 6,0

Napraforgó héj, szár 0,8 0,4 6,0

Nyesedék Gyüm.fa, szőlő 1,3 1,3 13,0

Összesen 14,4 6,1 77,0


3. Energia növény ültetvényről tüzeléshez felhasználható rész


Energiafa (100 ezer ha) 2,0 2,0 22,0

Energiafű (100 ezer ha) 1,2 1,2 15,0

Összesen 3,2 3,2 37,0


4. Primer mezőgazdasági produkcióból folyékony energiahordozónak


Búza 5,2

Kukorica 7,5 1,8 18,0

Olajnövények 1,0 0,4 5,0

Egyéb ipari 3,3

Szálas takarmány 7,0

Zöldség 2,0

Összesen 2,2 23,0


5. Szekunder (háziállatok), tercier (állati trágya) mezőgazdasági produkció

Száma Súlya Trágya Energiája

(Ezer db) (kt/év) (Mt/év) (PJ/év)

Szarvasmarha 800 640 4,0 40

Sertés 4000 560 4,0* 40

Juh 1100 80 0,6 6

Baromfi 20 000 80 0,5 5

Összesen 9,1 91,0


Előkészítés tüzelés útján történő felhasználásra

• Bálás tüzelés: Egyben, Kisbála (15 kg) körbála (180 kg)• Csomókra bontott bála. Csomókban adagolás• Aprítás. Főleg rönkfából, ipari hulladék fából. Apríték méret:

3-4 cm-es, 1 cm vastag• Szecskázás: Főleg, kukorica-, napraforgószárból,

kukoricacsutkából, szecskázó géppel• Pelletálás: Lyuk átmérő, pellet átmérő: 6, 8, 10, 12 mm,

hossz: 10-20 mm.• Brikettálás: Préselés, Brikett méret: átmérő-hosszúság: 8-5

cm, 12-40 cm; fából, szalmából• Pogácsa sajtolás Ez döntően az olajos magvú növények

(repce, napraforgó) hideg sajtolása során visszamaradt, olajos tartalmú


A biomassza tüzelő kazánoknak eleget kell tenni a fossziliseknél megszokott

- komfortnak,

- műszaki színvonalnak,

- energetikai hatásfoknak

- környezetvédelmi előírásoknak

- „kialakított” árszintnek.


Primer produkció: apadék, szalmabála


Apríték


Aprítók, pelletálók, brikettálók


Pellet


Pelletáló


Brikett


Brikettáló


A biomassza tüzelő kazánok fajtái, felépítésük, felhasználásuk, osztályozásuk

Biomassza tüzelő kazánok automatizálása- Szakaszos tüzelés: „emberi adagolás”- „Folyamatos” tüzelés, tárolóból automata adagolás.- Két tűzterű kazánokBiomassza tüzelő kazánok felhasználási területei.- Gőzfejlesztés,- Melegvíz előállításBiomassza tüzelő kazánok teljesítmény szerinti osztályozása.- Egyedi felhasználású, családi házas méret (10-50 kW)- Gazdasági célú, kisebb közösségi fűtést megvalósító méret (100-

500 kW).- Ipari, mezőgazdasági, fűtőműi felhasználású méret (1-5 MW)


Magyarországi kazángyártók

Cég neve Telephely

Uniferro Kft. Zalaszentgrót

Carborobot Kft. Budapest

BIOLÁNG Kft. Szolnok

MEGAÖKO Kft. Nagyréde

CALOR 2000 Kft Lébény

Pellet Hungary Kft+ Celsius Plusz Kft Nagykőrös


Bála tüzelő kazánok


Uniferro 130 kW; faapríték tüzelés


Pellet tüzelő berendezések


Kiskunfélegyháza 800 kW Bioláng - Uniferro


Bóly, Központi épület, Carborobot 300 kW


Global-VIGAS-18DP-pelletkazan


Pellet kazán blokksémája


Feladó, kazán belülről


Apríték tüzelő 2,5 MW-os kazán


3 MW, kazán, Ausztria


Agrobrikett gyártása


Bioetanol előállítása, CHP, továbbá trigenerációs hasznosítási lehetőségek kistérségi szinten, mikroturbinák alkalmazásával

Az etanol fizikai, kémiai adataiTapasztalati képlete: C2H5OHSűrűség: 0,79 t/m3,Forráspont: 78,5 oC,Fajhő: 2,5 kJ/kg oC Égéshő: 27 MJ/kg, 21,6 MJ/liter,Gyulladási hőmérséklet: 390-420 oC,Moltömeg: 46,1Szén tartalom (w/w): 52,1 %Hidrogén (w/w): 13,1 %Oxigén (w/w): 34,7 %


Bioetanol, mint üzemanyag

• dehidratálás nélkül speciális vagy módosított motorokban (Brazília, Svédország),

• különböző arányban keverve benzinnel (alk/benzin: Brazilia 22/78, USA 10/90),

• etil-B-butil éterré (ETBE) való átalakítás után, éter üzemanyag adalékként,

• mikroturbinák működtetéséhez


Turbec T100-as mikroturbina (svéd)


Turbec T100-as mikroturbina üvegházhoz


Növényi olaj, tisztított étolaj mint tüzelőanyag, és észterezés után üzemanyag


A napsugárzás hasznosítása használati melegvíz és elektromos energia előállítás céljából, Családi ház

használati melegvíz rendszere


Napkollektoros, puffertárolós rendszer


Lehetséges „iparágak”, ha van hő különböző hőmérsékleten

Távfűtés kazánokkal (búzaszalma, energiafű, fahulladék), hőtároló tartállyal. (90-110 oC)

Ipari etanol gyártás (kukorica, gabona) üzemanyag MT számára, benzin adalék.Olajos növények sajtolása, (használt étolaj, repce, stb.) (biodízel, tökmagolaj, stb.).Mikroturbinás (MT) elektromos áram előállítás (etanollal, biodízellel) (0,5-1,0 MW).Agripellet, agribriket előállítás (fűrészpor, szalma, )Fafeldolgozás, Faszárító (épülethez, bútorhoz).Üveggyártás (konzervhez, tejhez, borhoz)Téglagyártás (passzívház építés, )Műanyag hulladék gyűjtés, feldolgozás (pad, kerítés, fal, stb.)Konzervüzem (uborka, káposzta savanyítás, szilva, barack lekvár) Gyümölcs

szárító. Péküzem (kenyér, péksütemények) Tejfeldolgozó, (hőkezelés). Sajtféleségek, túróféleségek készítése (olasz, francia,

magyar különlegességek)Tömény italok főzése, párlása (borpárlás, gyümölcspálinka fözés)Húsfeldolgozó (kolbász, szalámi szárítás, hőkezelés)Tiszta víz „gyártása”, (szódavíz, 5-10 literes palackban ivóvíz intézményi szintnek )


Termelés, feldolgozás, felhasználás:Integrált rendszer elemei

Rendszerelemek:1. Növényi melléktermékek begyűjtés, energianövények

termesztése.2. Tüzelőanyag formák előállítása (apríték, pellet, brikett) 3. Tüzelőberendezések (osztályozás teljesítmény szerint) 4. Hőszolgáltatás formái (csak melegvíz előállítás, gőz

előállítás) 5. Alkalmazási területek: melegházak, terményszárítók,

állattartó telepek, biogáz telepek, növényi tüzelőanyag előállító üzemek, lakóparkok, középületek.


Miért kell Integrált rendszer?Így lesz hatékony az energetikai alkalmazás

A lágyszárú növényi anyagot (növényi tömeg = fitomassza) tüzelő energetikai berendezéseknek a

földgáz és a PB-gáz fajlagos áraival, azon berendezések műszaki színvonalával, komfortfokozatával kell versenyezni, eleget kell tenni a környezetvédelmi előírásoknak a

fűtés, használati melegvíz (HMV) előállítás, a mezőgazdasági-ipari alkalmazás és az elektromos energia előállítás terén.


1. A VIDÉKFEJLESZTÉS mezőgazdasági oldala: A DDKKK Innovációs Zrt.; és a Pécsi Tudományegyetem

javaslata vállalkozás csoportokra

Egy vállalkozás csoportba javasoljuk szervezni- a primer biomassza előállítását,- annak feldolgozását,- a mezőgazdaságban a saját, és a városi lakókörzetben

élőkkel együtt, „flottában” történő felhasználását, korszerű, hatékony fűtési, használati melegvíz és elektromos energia előállító, szolgáltató berendezéseket alkalmazva.


2. A VIDÉKFEJLESZTÉS települési és forrás oldala

- A vidékfejlesztés hatékony megvalósítására tett javaslat: Autonóm ellátás a mezőgazdasági termelő körzet és a városi települések között.

- Milyen területen? A hő és részben az elektromos energiaszolgáltatáshoz felhasználható biomassza energiaforrások területén, valamint az élelmiszer-, és vízellátás területén.

- Milyen szinten? Családi, kisközösség, mikrotérségi, kistérségi, regionális, országos, EU.

- A biomassza formák mindegyikének figyelembe vételével mindig a legésszerűbb energetikai rendszert tudjuk javasolni pályázati források (GOP, KEOP, TÁMOP, DDOP) tudásközpontok (Szeged, Gödöllő, Veszprém, Debrecen) összekapcsolásával.


Köszönöm megtisztelő figyelmüket

Dr. Német Béla,tanszékvezető egyetemi docens,

PTE Környezetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék

DDKKK Innovációs Zrt, Környezetipari Főirány,PTE Biomassza Konzorcium helyettes elnöke

E-mail: [email protected]: (72) 501-559

mailto:[email protected]



Documents

Dr. Német Béla , tanszékvezető egyetemi docens,