német béla*, sánta imre** *pte ttk, környezetfizika és lézerspektroszkópia tanszék,

Természeti erőforrások Megújuló(?), új szerep(?) 2007.11.29

1

Konferencia címe:A MEGÚJULÓ TERMÉSZETI ERŐFORRÁSOK

ÚJ SZEREPBENPécs, PAB, Tudomány Ünnepe rendezvénysorozat

Német Béla*, Sánta Imre***PTE TTK, Környezetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék,

**DDKKK Innovációs Zrt.

http://www.ddkkk.pte.hu/~bnemet/

A megújuló(?) természeti erőforrásokúj(?) szerepben

(avagy: Világszemléletünk és magunk új szerepben )

http://www.ddkkk.pte.hu/~bnemet/


2

JELENLEGI FORRÁSAINK: kőolaj, földgáz, szén, urán.Mennyi jut az embereknek a Földön ezekből a forrásokból?

2006 Lét-szám

(millió)

Létszám arány (%)

Évente (PJ/év)

Energia arány (%)

Egy főre (GJ/fő/

év)

Egy főre (MJ/

fő/nap)

Az egész Földön 6 500 100 420 000 100 65 177

USA, Ny-EU, Japán, Dél-Kelet Ázsia, Ausztrália, Kanada, Arab olajtermelők

900 14 160 000 38 178 487

Kelet-EU, Oroszország, Közép-ázsiai FAK, Irán

400 6 45 000 11 113 308

Kína, India, Afrika, D-Am., Közép-Am., Arab országok, (lakosságuk 20 %-a)

1 100 17 85 000 20 77 212


1 300 20 70 000 17 54 148


2 800 43 60 000 14 21 59

Magyarország 10 0,14 1200 0,3 120 330


3

ÉS MEDDIG? Peak-oil időpontja a világon

A peak-oil időpontja (2005-2006-os elemzések):

US Energy Information Administration (EIA) 2030 előtt nem

Az ún. "mérsékelt optimisták„: 2020-2025 közé.

A német Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR): peak-oil: 15-20 év múlva.

A francia kormány 2005-ben kiadott jelentése 2013-ra teszi.

BGR: „Statikus élettartam:”

Kőolaj 43 év

Földgáz 64 év

Kőszén és lignit >200 év

Uránium > 200 év


4

Hogy állunk IDŐBEN a fosszilis forrásokkalASPO=Association for the Study of Peak Oil and Gas; http://www.aspo-usa.com/;

„2007 Houston World Oil Conference”, October 17-20, 2007. Houston, Texas

http://www.aspo-usa.com/

http://www.aspo-usa.com/


5

Hogy állunk TÉRBEN a fosszilis forrásokkal


6

Gondoljuk át még egyszer!Milyen energiaforma kell nekünk és mennyi?

Hőenergia (fűtés, hűtés), elektromos energia.

Magyarország: 1200 PJ/év.

Fejenként: 120 GJ/év/fő, 330 MJ/nap/fő,

Munkavégző képességünk: 3 MJ/nap/fő. (110 rabszolga)

Most mindent fűtést, minden elektromos energia termelést, mindenféle közlekedést főleg fosszilis forrásokkal akarunk megoldani (oka? csak ilyen gépeink vannak? benzin-, dízel motorok, gőz-, gázturbinák, villanymotorok,.. )

MIÉRT? Mert elhisszük a centralizációt, globalizációt.

PEDIG: VAN MÁS; egyszerűbben, fenntarthatóan!


7

A „Megújuló energiaforrás” fogalomról

Néhány példa a meghatározásra • Egy energiaforrást akkor nevezünk megújulónak, ha a hasznosítás

során nem csökken a forrás, a későbbiekben ugyanolyan módon termelhető belőle energia.

• Példák megújuló energiaforrásokra: napenergia, szélenergia, biomassza (növényi és állati eredetű szerves anyagok), geotermikus energia, vízenergia. A geotermikus energia (a Föld mélyében zajló radioaktív folyamatokból származik) kivételével a felsoroltak közvetlen vagy közvetett módon a nap energiájából származnak.

• 2001/77/EC Irányelv; megújuló, nem fosszilis energiaforrás: szél, nap, geotermia, hullám, ár-apály, vízenergia, biomassza, depónia gáz, szennyvízkezelés során keletkező gáz és biogáz.

• Magyar Megújuló Energia Szövetség; célja: fenntartható energia-technológiák társadalmi elfogadottságának elősegítése (Balogh László)


8

Megjegyzés a szóhasználathoz

Azzal, hogy minden, nem fosszilis és nem nukleáris erőforrásra a „megújuló” jelzőt használjuk, mi emberek elmossuk velük kapcsolatban a felelősségünket, de a lehetőségeinket is.A javasolt fogalmak és osztályozások előnye: pontosítja, tudatosítja az egyén, a kisebb-nagyobb emberi közösség, az egész emberiség felelősségét a környezetünk (Gaia) egyensúlyának megbontásában, és irányítja energetikai lehetőségeinket.

Tudatosítani kell magunkban, hogy a fosszilis források csak tört részét teszik ki az emberiség számára rendelkezésére álló és elérhető energiaforrásoknak.


9

Az összes lehetséges forrás, amit a jövőbeli energiatermelés, életforma során figyelembe kell venni

1. Nem megújuló (nem megújítható) energiaforrások (kémiai-, nukleáris reakciók eredménye)

• 1.1. Fosszilisek (szén, kőolaj, földgáz)• 1.2. Hasadó anyagok (urán)2. „Kimeríthetetlen” energiaforrások:• 2.1. Nap (UV, VIS, IR elektromágneses) sugárzása• 2.2. Földünk kőzethője3. Nap által generált un. megújítható energiaforrások:• 3.1. Teljes biomassza (megújítható, feldolgozható, primer, szekunder,…formák)4. Nap által generált un. megújuló energiaforrások:• 4.1. Szél (megújuló)• 4.2. Folyók vize (megújuló)5. Szerves hulladékok• 5.1. Kommunális szerves hulladékok (háztartás)• 5.2. Ipari szerves hulladékok (pl. gumiipar, műanyagipar,..)6. Energia hatékony termelői és fogyasztói rendszerek (negajoule)• 6.1. Nagyobb hatásfokú berendezések• 6.2. Energiatudatos egyéni, kisközösségi életmód


10

JAVASLAT: Az energiaforrások, energiahordozók új megnevezésére, osztályozására

•Nem megújítható (kőolaj, földgáz, szén, urán), (ezek csak időlegesek; „történetük félérték szélessége” 70 év, 100 év, 200 év) (termelésük, elosztásuk centralizált, ezekre az egyes embernek alig van befolyása)

•Kimeríthetetlen (nap, kőzethő) (ezek mennyisége igényeinkhez képest „végtelen”, értékük évmilliárdokig alig változik; ezek mindenki számára rendelkezésre állnak)

•Megújítható (teljes biomassza) (erre lehet befolyásunk, ezzel okosan gazdálkodhatnánk, mindenki számára elérhető)

•Megújuló (szél, folyók vize, tengervíz) (ezek periódikusak, hatalmas erők, nem tudjuk kézben tartani őket, „megújulnak időről-időre”, alkalmazkodhatunk hozzájuk)

•Szerves hulladék (mennyisége annyi, amennyi az összes termelésünk, mert minden hulladék lesz: egyéni, kommunális, ipari. (komplex hulladékgazdálkodást végezhetünk)

•Energiahatékonyság, energiatakarékosság (társadalmi és egyén szint) (tudatosan teljes befolyásunk lehet erre)


11

Személet váltás kell

Nekünk embereknek, egyéneknek, emberi közösségeknek kell új szerepet vállalni.

Az előadás többi része elemzi a kistérségi, regionális energiapolitikai fejlesztési lehetőségeket a Dél-dunántúli Régióban, a környezeti érdekek érvényesítési lehetőségeit, feltételeit, mindezek környezeti/ökológiai hatását.


12

Milyen szakmai elvek alapján álljunk neki az átgondoláshoz? Tudományos alapelvek

1 Az Élelmiszer-, a Takarmány-, az ipari Nyersanyag és az Energetikai célú felhasználásban egyensúlyt kell tartani.

2. Energetikai szempontból elsősorban a mezőgazdaságban és az erdészetben a hulladékok felhasználására kell törekedni.

3. A hulladék felhasználást lehet kiegészíteni az energetikai célú termesztéssel.4. A feldolgozások további melléktermékeit is fel kell használni.5. Csak magas hatásfokú, energia hatékony rendszereket szabad használni.6. A hazai kutatás-fejlesztést, termelésbe állítást folyamatossá kell tenni7. A termelői egységeket modulokból, megfelelő üzemméretben kell felépíteni.8. Meg kell szervezni a termelői és a fogyasztói egységek együttműködését.9. Kistérségi, regionális együttműködéssel ki kell védeni a piaci változásokat.10. Ki kell dolgozni minden szinten az egyes-, és a teljes rendszer

fenntarthatóságát.11. Az új eredményeket minél gyorsabban „munkába kell állítani”, ezzel is

növelni a foglalkoztatást.12. Új dolgok, ismeretek folyamatos képzését biztosítani kell minden szinten.


13

Rendelkezésre áll-e nem fosszilis energia kellő mennyiségben? IGEN!

Magyarország energetikai lehetőségei nem fosszilis, azaz Megújítható (biomassza), Kimeríthetetlen (napsugárzás,

kőzethő) forrásokból (2006-ban országunk 1140 PJ energiát fogyasztott)

Energiaforrás Éves energia 1140 PJ: 100 %

Biomassza 279 PJ 24,5 %

Napsugárzás 130 PJ (elérhető) 11,5 %

Ausztriában 2006-ban a beépített kollektor felület 4 millió m2. Ez 1 m2 kollektor felület/hektáronként. A 10 m2 kollektor felület/ hektáronként nem irreális. Ez a terület 0,01 %).Magyarországon a napsugárzás éves dózisa: 1000 kWh/m2/év= 3,6 GJ/m2/év;


14

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


15

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


16

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


17

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


18

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


19

Javasolt modulok 1.

Szilárd, biomassza alapú tüzelőanyag előállítása és tüzelése

1. Növényi tüzelőanyagok (apríték, pellet, brikett) előállítás technológia

2. Biomassza tüzelésű kazán (BTK, fás és lágyszárú melléktermékek aprítékait használja)

3. BTK kazán tüzelésű szemes termény szárító4. BTK kazán fűtésű melegházak5. BTK kazán fűtésű lakótelepek


20

Javasolt modulok 2.

Biogáz, biotrágya, biometán előállítása és felhasználása

6. BTK kazán tüzelésű termofil fermentor, biogáz előállítás

7. Biogáz tisztítás, hálózatra feladás, palackozás8. Biogáz, biometán blokkfűtőműves felhasználása CCHP módon (lakótelepek, középületek)

9. Biogáz, biometán mikroturbinás felhasználása CCHP módon

10. Biogáz üzemű tömegközlekedési eszközök (buszok,)


21

Javasolt modulok 3.

Keményítő és cukorbázisú Bio tüzelő-, és hajtóanyagok előállítása és felhasználása

11. Növények és termesztésűk folyékony biotüzelő-, és hajtóanyagok számára

12. BTK kazántüzelésű nyersszesz üzem, szeszmoslék feldolgozás

13. Pervaporációs (membrános) finomítás, bioetanol, biobutanol.

14. Mikroturbinás felhasználása CCHP módon15. Alkohol üzemű tömegközlekedési eszközök

(buszok)


22

Javasolt modulok 4.

Olajos magvú növényekből Nyers és észterezett növényi tüzelő-, és hajtóanyagok előállítása és

felhasználása16. Olajos magvú növények termesztése folyékony biotüzelő,

és hajtóanyagok számára17. Sajtolás préselményeinek tüzelés útján történő felhasználása18. Préselt olaj, biodízel felhasználása mezőgazdasági

munkagépekben.19. Biodízel blokkfűtőműves felhasználása CCHP módon20. Biodízel üzemű folyami közlekedési eszközök


23

1. A VIDÉKFEJLESZTÉS mezőgazdasági oldala: intézményeink (DDKKK Innovációs Zrt.; Pécsi

Tudományegyetem) javaslata vállalkozás csoportra:

AgroEnergetikai Park ésezek rendszere

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.


24

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.


25

3. A VIDÉKFEJLESZTÉS a nagy méretű, tervezett erőművek és a nagy bioetanol üzemek beruházóival

Javaslat a nagy méretű, tervezett erőművek (Szerencs, Vép, Pécs, Baja?, Bonyhád?, Kaposvár-Toponári?..), valamint a nagy bioetanol üzemek (Marcali, Csurgó, Mohács, Hódmezővásárhely,...) beruházói számára a tervük alternatívájaként:

- Gazdasági céljainak nyereséges megvalósítása érdekében összehangolt tevékenységet folytassanak a (széleskörű regionális célokat megvalósító) városi, kistérségi önkormányzatokkal, a régió Fejlesztési Tanácsával és tudásközpontokkal.

- A centralizált, csak erőművi, vagy bioetanol előállító rendszer helyett egy decentralizált egységekből álló, a biomassza források széles spektrumát alkalmazó rendszert valósítsanak meg, mely gazdaságosabb, biztonságosabb és támogatások nélkül is fenntartható.


26

A komplex biomassza és napenergia program várható EREDMÉNYEI, JÖVŐKÉPE:

Elérhető (4-6 éven belül)- a teljes regionális élelmiszer ellátás,- az összenergia fogyasztás legalább 18-20 %-nak megtermelése,- a környezetterhelés jelentős mértékű csökkentése,- nagyszámú, új, nagy hatásfokú, decentralizált energia termelő berendezés és

gazdasági rendszer alkalmazása, kiépítése.

Létrehozhatók és elterjeszthetők- új bio-üzemanyagok alkalmazására fejlesztett mikroturbinás, vagy motoros

rendszerek,- újszerű üzemanyagokat alkalmazó járművek,- új típusú elektromos energiatermelő berendezések: ORC, Stirling motor,

Spilling motor,- energia cella,- felkészülhetünk a hidrogén gazdaságra.


27

Köszönöm a figyelmet

német béla*, sánta imre** *pte ttk, környezetfizika és lézerspektroszkópia tanszék,

Documents