Agrárenergetikai berendezések a családi és a kis közösségek energetikai önellátásának biztosítására Energiafordulat - Úton az energia-önellátás felé Munkamegbeszélés 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

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 Tab Energiafordulat

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 Tab Energiafordulat

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,.). Tab Energiafordulat

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,..) Tab Energiafordulat

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. Tab Energiafordulat

1. Erdészeti primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész Megnevezés (Mt/év) (PJ) Faipar és mellékterméke 4,0 1,0 15,0 Rönk tűzifa 2,0 24,0 Vágástéri hulladék 12,0 Összesen 8,0 51,0 Tab Energiafordulat

2. Mezőgazdasági primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész Megnevezés (Mt/év) (PJ) Szalmafélék 5,5 2,0 27,0 Kukoricaszár 6,0 25,0 Kukoricacsutka 0,8 0,4 Napraforgó héj, szár Nyesedék Gyüm.fa, szőlő 1,3 13,0 Összesen 14,4 6,1 77,0 Tab Energiafordulat

3. Energia növény ültetvényről tüzeléshez felhasználható rész Megnevezés (Mt/év) (PJ) Energiafa (100 ezer ha) 2,0 22,0 Energiafű (100 ezer ha) 1,2 15,0 Összesen 3,2 37,0 Tab Energiafordulat

4. Primer mezőgazdasági produkcióból folyékony energiahordozónak Megnevezés (Mt/év) (PJ) 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 Tab Energiafordulat

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* Juh 1100 80 0,6 6 Baromfi 20 000 0,5 5 Összesen 9,1 91,0 Tab Energiafordulat

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 Tab Energiafordulat

- műszaki színvonalnak, - energetikai hatásfoknak A biomassza tüzelő kazánoknak eleget kell tenni a fossziliseknél megszokott - komfortnak, - műszaki színvonalnak, - energetikai hatásfoknak - környezetvédelmi előírásoknak - „kialakított” árszintnek. Tab Energiafordulat

Primer produkció: apadék, szalmabála Tab Energiafordulat

Apríték Tab Energiafordulat

Aprítók, pelletálók, brikettálók Tab Energiafordulat

Pellet Tab Energiafordulat

Pelletáló Tab Energiafordulat

Brikett Tab Energiafordulat

Brikettáló Tab Energiafordulat

A biomassza tüzelő kazánok fajtái, felépítésük, felhasználásuk, osztályozásuk Biomassza tüzelő kazánok automatizálása - Szakaszos tüzelés: „emberi adagolás” - „Folyamatos” tüzelés, tárolóból automata adagolás. - Két tűzterű kazánok Biomassza tüzelő kazánok felhasználási területei. - Gőzfejlesztés, - Melegvíz előállítás Biomassza 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) Tab Energiafordulat

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 Tab Energiafordulat

Bála tüzelő kazánok Tab Energiafordulat

Uniferro 130 kW; faapríték tüzelés Tab Energiafordulat

Pellet tüzelő berendezések Tab Energiafordulat

Kiskunfélegyháza 800 kW Bioláng - Uniferro Tab Energiafordulat

Bóly, Központi épület, Carborobot 300 kW Tab Energiafordulat

Global-VIGAS-18DP-pelletkazan Tab Energiafordulat

Pellet kazán blokksémája Tab Energiafordulat

Feladó, kazán belülről Tab Energiafordulat

Apríték tüzelő 2,5 MW-os kazán Tab Energiafordulat

3 MW, kazán, Ausztria Tab Energiafordulat

Agrobrikett gyártása Tab Energiafordulat

Az etanol fizikai, kémiai adatai Tapasztalati képlete: C2H5OH Bioetanol előállítása, CHP, továbbá trigenerációs hasznosítási lehetőségek kistérségi szinten, mikroturbinák alkalmazásával Az etanol fizikai, kémiai adatai Tapasztalati képlete: C2H5OH Sűrűség: 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: 46,1 Szén tartalom (w/w): 52,1 % Hidrogén (w/w): 13,1 % Oxigén (w/w): 34,7 % Tab Energiafordulat

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 Tab Energiafordulat

Turbec T100-as mikroturbina (svéd) Tab Energiafordulat

Turbec T100-as mikroturbina üvegházhoz Tab Energiafordulat

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

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

Napkollektoros, puffertárolós rendszer Tab Energiafordulat

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 ) Tab Energiafordulat

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. Tab Energiafordulat

Miért kell Integrált rendszer 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. Tab Energiafordulat

Egy vállalkozás csoportba javasoljuk szervezni 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. Tab Energiafordulat

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. Tab Energiafordulat

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: bnemet@ddkkk.pte.hu Telefon: (72) 501-559 Tab Energiafordulat