7624 Pécs, Ifjúság útja 6., E-mail: bnemet@ddkkk.pte.hu; RENEXPO 2008 Budapest, 2008. április 24-26. „Lágyszárú biomassza termelés, feldolgozás, felhasználás integrált rendszerei. ” Dr. Német Béla*, Dr. Borhidi Attila**, Csete Sándor▫ , dr. Sánta Imre▫ ▫ , 7624 Pécs, Ifjúság útja 6., E-mail: bnemet@ddkkk.pte.hu; https://www.ddkkk.pte.hu/~bnemet/ *Pécsi Tudományegyetem, Környezetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék **PTE emeritusz professzora; az MTA rendes tagja ▫ Pécsi Tudományegyetem, Növényrendszertani Geobotanikai Tanszék ▫ ▫ DDKKK Innovációs Non-profit Zrt. Környezetfizikai és Lézerspektroszkópiai Tanszék Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

„Lágyszárú” növényi tüzelőanyagok Gabonaszalma, energiafű: Augusztusi két hét, napsütés. Bálázás. Bontás. Aprítékolás. Kukoricaszár, napraforgószár: Október-novemberi „betakarítás”. Szecskázás. Rövid vágásfordulójú energiafa: 1-2 év, vágáskor még nem fás. Magas nedvességtartalom. Aprítékolás. Vágástéri hulladék (ágak, gallyak): Betakarítás: akár tavaszi, nyári hónapok. Aprítékolás. Feladat: ezekből kell tüzelőanyagot előállítani! Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Név Össz Mt/év Tüzel ρ (t/m3) V (106 m3) E (PJ) 15,9 9,9 74 125 315 Mezőgazdasági, lágyszárú növényi melléktermékek felhasználható mennyisége (Gőgös, Fenyvesi, Hajdú, Bai, Sinoros ) Név Össz Mt/év Tüzel ρ (t/m3) V (106 m3) E (PJ) Ár (Mrd Ft) Gabonaszalm 5,5 2,5 0,2 13 30 80 Kukoricaszár 6,0 4,1 0,1 42 53 130 Kukoricacsut 0,8 0,4 4 6 15 Napraforgó Kerti venyige 1,3 1,0 5 12 Park, vágást. 1,5 0,25 18 45 Összesen 15,9 9,9 74 125 315 Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Szilárd biomassza tüzelés hátrányai, előnyei „Forrás” oldal: - időben szakaszos, - „lelőhely szerint” földfelszínen eloszló - alacsony földfelszínre és tömegre vonatkoztatott energia sűrűség. (GJ/ha/év, MJ/kg) - közvetlen emberi munkát igényel. „Felhasználói oldal” - mindenkinek rendelkezésre áll, „mindenki” „csinálhatja” - önellátás megvalósítható - Ha van hőenergiád, akkor lesz fűtésed, hűtésed, elektromos energiád. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

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. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

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. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

1. 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 Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

2. 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) Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

PTE DDKKK magyarországi kapcsolatai Cég neve Telephely Uniferro Kft. Zalaaszentgrót Carborobot Kft. Budapest BIOLÁNG Kft. Szolnok MEGAÖKO Kft. Nagyréde CALOR 2000 Kft Lébény Pellet Hungary Kft+ Celsius Plusz Kft Nagykőrös Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Aprítékok: fa, energiafű, nyesedék, kukoricaszár Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Vágástér, parkkezelés, apríték készítés Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Energiafű aratás Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Pelletálás Bólyban, energiafű pellet Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Daráló, brikettáló, repcebrikett Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Bálatüzelő kazán, lengyel Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Bóly, vetőmagüzem, pellet feladás Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Bóly, vetőmagüzem, Pellet tároló tartály Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

ÖKOMORV kazán, 300 kW, pellet tárolóval Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Bóly, Központi épület, Carborobot 300 kW Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Pellet Hungária, Celsius Plussz, 100 kW Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Tároló terek, kazánházak Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

1-2 MW-os kazánok, Lengyelország Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Tűztér, hőcserélő Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Feladó, kazán belülről Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Apríték tüzelő 2,5 MW-os kazán Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Kazán „meztelenül”, 2 MW Zalaszentgrót Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

3 MW, kazán, Ausztria Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

3 MW, konténeres kazán, Ausztria Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Tervezett nagy rendszerekről: 400 000 t/év ültetvényi biomasszához szükséges szántóterület Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Természeti adottságoknak leginkább megfelelő fajok Nedves termőhelyek Enyves éger Pántlikafű Nád Nyár fajok Fűz fajok Száraz termőhelyek Szarvasi-1 energiafű Bálványfa Ezüstfa Lepényfa Fehér akác Platán fajok Köles fajok Turkesztáni szil Üde termőhelyek Dió Fehér eper Kínainád (Miscanthus sp.) Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Kis rendszerek: Fejlesztési célkitűzések 1. „ÚJ” tüzelőanyagok alkalmazása (mezőgazdasági melléktermékek, vágástéri aprítékok, gabonaszalma, energiafű, kukoricaszár). 100 kW-4000 kW teljesítmény tartományon saját fejlesztésű kazánsor kialakítása kevert tüzelőanyaggal történő tüzelésre. Forróvíz üzemű kazánok; kis és középnyomású gőzkazánok. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Uniferro 130 kW; faapríték tüzelés Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

GVOP-333-05/3 KKV Fejlesztés: 600 kW „Lágy-, és fás szárú növényi anyagok, mezőgazdasági melléktermékek hasznosítására alkalmas ipari kazán kifejlesztésére”. Sikerült az ipari hulladék és a parkkezelési faapríték, továbbá a szecskázott kukorica és az aprított gabonaszalma komponensek különböző keverékének biztonságos tüzelése és sikerült mindezek esetében a füstgáz égéstermék tartalmát alacsony szinten tartani. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

600 kW-os Uniferro kazán üzemfűtés Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Kiskunfélegyháza 800 kW Bioláng - Uniferro Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Balástya 2 MW melegház Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Jedlik Ányos Program NKTH-7; Jedlik Ányos Program 2007; Cím: „Mezőgazdasági növényi melléktermék és energianövény tüzelő rendszerű, szemestermény szárító és szárítástechnológia kifejlesztése” Azonosító: BioDryer. Konzorcium tagjai: TeGaVill Kft. Komló, Uniferró Kft, Zalaszentgrót; FVM Mezőgazdasági Gépészeti Intézete, Gödöllő; PTE TTK, Pécs. Támogatási összeg: 432 MFt., Témavezető: Német B. (PTE TTK). Ebben már egy 2 MW teljesítményű növényi keverék aprítékot alkalmazó tüzelőberendezés biztosítja egy kifejlesztés alatti hőcserélőn keresztül a gabona terményszárító számára a szükséges hőt. Folyik annak meghatározása, hogy milyen összetett agrárenergetikai berendezésben (melegház, fermentor, szeszüzem) alkalmazhatók még hatékonyan az eddigi tüzelő berendezések. Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

TeGaVill szárító Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

Tüzelőanyag mennyiség teljesítménytől, időtől függően P(net) (MW) E (GJ/óra) m (t/3hó) V (m3/3hó) 0,6 2,7 467 1900 1,0 4,5 778 3150 2,0 9,0 1555 6300 4,0 18,0 3110 12600 Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

7-8 év alatt hőfelhasználók (javasolt terv) (db) P (MW) Éves Idő tartam Pössz (MW) Eössz (PJ) Melegházak ~300 0,6 4 hó 180 3 Terményszárítók 3,0 2 hó 900 6 Állattartó telepek fermentorok 6 hó 5 BioTüzért (apríték, pellet, brikett, 10 000 t/év ~200 2,0 10 hó 400 11 Bioetanol kisüzem 10 000 t/év 4,0 11 hó 800 24 Kistelepülés fűtés 1,0 300 7 Összesen 2760 56 Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

A szilárd tüzelőanyagot felhasználó, „biomassza kazánok” tüzelőanyagai (1): Dendromassza - Erdőgazdaságból származó hosszú tűzifa, - Erdőgazdaságból származó rövid tűzifa, - Favágásból, erdőrendezésből, parkrendezésből, gyümölcsfák, szőlők (venyige) metszésből származó „hulladékok” (ágak, gallyak, kérgek, venyige, apadék, ), - Energia erdőből származó tűzifa, - Hosszú vágásfordulójú (6-15 év) faültetvényről származó tűzifa, - Rövid vágásfordulójú (1-5 év) faültetvényről származó tűzifa, - Ipari (épület-, bútor-) fafeldolgozás során keletkezett fahulladékok (fűrészpor, forgács,.). Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008

A szilárd tüzelőanyagot felhasználó, „biomassza kazánok” tüzelőanyagai (2): Fitomassza - Az élelmiszer termelés céljából termesztett gabonafélék (búza, árpa, kukorica, napraforgó) nem felhasznált részei (hulladékként kezelt részei: szár, szalma). - Évelőként, energetikai célra tüzelés útján hasznosítható, termesztett, nem fás szárú növények (energiafű, elefántfű, nád,.) - Évenként termesztett, tüzelés útján hasznosítható, nem fás szárú növények (kender,..) Lágyszárú biomassza RENEXPO 2008