A mezőgazdaság és kiskerti növénytermesztés oldala

Az Európai Unió célkitűzéseinek eléréséhez (termékek és szolgáltatások szabad áramlása, egységes piac) nélkülözhetetlenek a szabványok. Csatlakozásunkkal a hazai szabványosítás szerepe átértékelődött. Az EU-ban a szilárd bio-tüzelőanyagokkal kapcsolatos szabványosítási program az Európai Unió Szabványügyi Bizottsága (CEN) keretein belül folyik. Közvetett célja az európai szilárd bio-tüzelőanyag piac kialakulásának elősegítése és kiterjesztése.

A CEN/TC 335 programhoz szorosan kapcsolódó BioNorm projekt a szilárd bio-tüzelőanyag ellátás integrált minőségbiztosítási rendszerének korszerű mintavételi, fizikai és kémiai vizsgálati módszereken alapuló fejlesztését célozza. Az egész Európára kiterjedő nemzetközi projektben Magyarországot a Nyugat-Magyarországi Egyetem Energetikai Tanszéke képviselte.

Az Európai Unió Fehér Könyvében célkitűzésként szerepel a megújuló energiaforrásokból előállított primerenergia arányának a teljes energiatermelésen belül a jelenlegi 6%-ról 12%-ra történő növelése 2010-ig. E célkitűzés megvalósításában a megújuló energiahordozók közül a biomasszának szánják a legnagyobb szerepet, hiszen jelentős alapanyagbázissal rendelkezünk, a biomassza energetikai hasznosítása CO₂-neutrális, és nem utolsó sorban igényekhez igazíthatóan, fenntarthatóan termelhető.

1.      A szilárd bio-tüzelőanyagokra vonatkozó európai szabványosítás helyzete

A bio-energiahordozók energiagazdálkodási rendszerben való nagyobb elterjedésének egyik fontos feltétele a szélesebb körű felhasználás és piaci forgalmazás, valamint a széleskörű, minőségi választék biztosítása.

Éppen ezért az Európai Unióban, az utóbbi években - az alternatív energiatermelést célzó programokkal párhuzamosan - felgyorsult a megújuló energiaforrásokat érintő szabványosítás folyamata is. Ennek célja az unión belüli szabad kereskedelem műszaki akadályainak megszüntetése, a megújuló energiahordozó-termékek és a kapcsolódó szolgáltatások szabad áramlásának biztosítása. A folyamatosan készülő műszaki irányelvek, szabványok átvétele és alkalmazása Magyarország számára is kötelező feladatot jelent.

A CEN TC 335 (Az Európai Szabványügyi Testület 335. sz. Műszaki Bizottsága) által felügyelt szabványosítási folyamat során 30 műszaki specifikáció (3 évig érvényben lévő, szabványt helyettesítő szabályozási eszköz) kidolgozása történt meg, a következő öt bio-tüzelőanyagokkal kapcsolatos területen:

§         Terminológia és definíciók

§         Tüzelőanyagok jellemzőinek meghatározása, osztályozása, és minőségbiztosítás

§         Mintavétel és minta-előkészítés

§         Mechanikai és fizikai tulajdonságok

§         Kémiai tulajdonságok

Ezek közül eddig 10 műszaki irányelv került kihirdetésre a szilárd bio-tüzelőanyagok nedvességtartalmának, hamutartalmának, térfogatsűrűségének, fűtőértékének és egyes kémiai alkotóelemeinek meghatározási módszereire, valamint a terminológiára, definíciókra vonatkozóan (lásd 1. táblázat). A többi irányelv készülőfélben van, vagy még elfogadás illetve kihirdetés előtt áll.

2.      A szilárd bio-tüzelőanyagok (biomasszák) osztályozása

A CEN munkacsoportja a bio-tüzelőanyagokhoz a következő biomasszákat sorolta:

• Mezőgazdasági és erdészeti produktumok
• Erdészeti és mezőgazdasági eredetű növényi hulladékok
• Élelmiszeripari növényi hulladékok
• Fahulladékok - kivéve a kezelés eredményeként halogénezett szerves alkotókat, illetve a nehézfémeket tartalmazó, valamint bontásból származó fahulladékokat
• Papírgyártásból származó növényi rostok
• Parafa-hulladékok

A bio-tüzelőanyagok új osztályozása azok eredetét veszi figyelembe, elsősorban azért, hogy a származás a gyártás teljes folyamatában egyértelműen visszakövethető legyen. Ez alapján tehát a bio-tüzelőanyagok a következő négy kategóriába sorolandók:

• Fás biomasszák
• Lágyszárú biomasszák
• Termések
• Keverékek (adott keverési, vagy keveredési arányok szerint tovább osztva)

Az osztályozás négyszintű, ahol a biomasszák besorolása egyszerre több szempontból történik (dendromassza esetében például állomány típusa, a fa felhasznált részei, faanyag vegyi kezelése alapján).

A legfontosabb biomasszák (brikett, pellet, olajgyártásból visszamaradó pogácsa, faapríték, hasábfa, fűrészpor, kéreg, szalmabála) minőségi osztályozásához külön táblázatok készültek, a többi biomasszára egy általános besorolási módszer vonatkozik. A besorolási rendszer meglehetősen flexibilis, ami a gyakorlat számára is megkönnyíti a vásárló igényeinek és a gyártó lehetőségeinek összhangba kerülését. [4]

3.      A szilárd bio-tüzelőanyagok (biomasszák) minőségi besorolása

Amint azt a szabványosítás ténye is sugallja, az egységes uniós piacon a jövőben bio-tüzelőanyagok forgalmazása minőségi tanúsítvány nélkül nem képzelhető el. A bio-tüzelőanyagokra vonatkozó termékleírásban a legfontosabb paramétereknek - mint az eredet, a nedvességtartalom (M), frakcióeloszlás (P), hosszméret és átmérő (D/L), illetve a hamutartalom (A) - minden bio-tüzelanyagra vonatkozóan szerepelnie kell. Más paraméterek, mint például a nettó fűtőérték és a sűrűség, csak informatív szereppel bírnak, megadásuk nem kötelező.

A kisfogyasztók érdekvédelmét szolgálja az, hogy külön tájékoztató született az ún. „kiemelkedő minőségű” tüzelőanyagokról (prCEN/TS 14961/5 műszaki specifikáció „A” informatív függelék). A háztartási méretű tüzelőanyag-felhasználást - környezetvédelmi, mindenek előtt levegőtisztaság-védelmi okok miatt - speciális módon kell megközelíteni, mert a kisméretű berendezések általában nem rendelkeznek modern ellenőrző és gáztisztító rendszerrel, üzemeltetésük nem szakszerű, viszont alkalmazásuk többnyire lakott területen történik.[4]

4.      A szilárd bio-tüzelőanyagok kémiai összetétele

A szilárd biomasszák kémiai tulajdonságai nagymértékben befolyásolják azok tüzeléstechnikai paramétereit, ebből következően pedig az égetés és a gáztisztítás technológiáit.

A tüzeléstechnikai és környezettechnikai szempontból releváns tulajdonságok a következők:

•  Hamutartalom

•  C, H, O, N, S, Cl-tartalom

•  Makro- és mikroelem-tartalom

A fás biomasszák viszonylag alacsony N-, S-, és Cl-tartalommal rendelkeznek, és - a kéreg kivételével - alacsony a hamutartalmuk is. Hamujuk azonban legtöbbször viszonylag magas nehézfémtartalommal jellemezhető, ami az emisszió és a hamu-hasznosítás szempontjából hátrányos tulajdonság. Ezzel szemben a lágyszárú biomasszák és a termések relatíve sok nitrogént, ként és klórt tartalmaznak, mely tulajdonságok az NOx, HCl, PCDD/F, SO₂ emisszió növekedéséhez és fokozott korrózióhoz vezetnek. Hamutartalmuk magasabb, a hamu jelentős K és Si tartalmú, ezért a fahamuénál jóval alacsonyabb hőmérsékleten olvad. E tulajdonságuk miatt a lágyszárúaknál tüzeléstechnikai szempontból más módszerek alkalmazása szükséges, mint a dendromasszák esetében.[8]

Mindebből az is következik, hogy a szilárd biomasszák olykor jelentősen eltérő kémiai tulajdonságai szükségessé teszik az egyes jellemzők megbízható vizsgálatokkal történő meghatározását, illetve ezen vizsgálati módszerek, valamint a bio-tüzelőanyagok szabványosítását.

5.      A bio-tüzelőanyagok szabványosításának kutatási háttere

A bio-tüzelőanyagok minőségbiztosítási rendszerének megalapozása érdekében 2001-ben elindult a BioNorm projekt, melynek célja a szilárd bio-tüzelőanyagok mintavételi és vizsgálati módszereinek fejlesztése, illetve azok hatékonyabb gyakorlati alkalmazásának elősegítése. A BioNorm projekt keretében elvégzett N, S, Cl elemtartalom-vizsgálatok a szén esetében alkalmazott szabvány-módszereken alapultak. [8]. Az egyes kémiai analitikai módszerek homogén mintákon (fa, szalma és referencia anyagok) történő párhuzamos alkalmazása tette lehetővé az eljárások biomassza tulajdonságokhoz való fokozatos illesztését, végül pedig a legmegbízhatóbb módszerek meghatározását. Hasonló folyamat zajlott le a makro-és mikroelem tartalom megbízható mérésére alkalmas technológiák meghatározása során is. A kiválasztott illetve kifejlesztett vizsgálati módszerek megbízhatóságának ellenőrzése céljából, a kémiai analízisek során alkalmazott biomassza-mintákkal módszerértékelő (statisztikai és technikai paraméteres) vizsgálatok is történtek. A vizsgálati eredmények alapján meghatározásra kerültek az egyes makro-és mikroelemek koncentrációinak legpontosabb mérésére alkalmas eljárások.

A 2004-ben lezárult projektben hazánkat a Nyugat-Magyarországi Egyetem Energetikai Tanszéke (Sopron) képviselte. Feladatunk kettős volt:

1. Közreműködni a szabványosítást megalapozó vizsgálatokban (laboratóriumi analitikai elemzések során a biomassza alapanyagok tesztelése, kémiai összetételének meghatározása)

2. Mint (akkor még) csatlakozó ország, a bio-tüzelőanyag előállítás és hasznosítás hazai helyzetének műszaki, gazdasági, társadalmi vonatkozásainak feltárása és dokumentálása.