Agrártudomány | Növénytermesztés » Dr. Kohlheb Norbert - Szántóföldek alternatív használati lehetőségei Magyarországon

NEMZETKÖZI SZIMPÓZIUM KÖRNYEZETVÉDELEM ÉS MEZŐGAZDASÁG A BŐVÜLÉS KÜSZÖBÉN BUDAPEST, 2003. ÁPRILIS 3-4 SZÁNTÓFÖLDEK ALTERNATÍV HASZNÁLATI LEHETŐSÉGEI M AGYARORSZÁGON (ÚJRATERMELŐDŐ NYERSANYAGOK, MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK) Dr. Kohlheb Norbert, egyetemi adjunktus Szent István Egyetem, Környezetgazdálkodási Intézet, Környezetgazdaságtani Tanszék Skutai Julianna, egyetemi tanársegéd Szent István Egyetem, Környezetgazdálkodási Intézet, Térinformatikai Tanszék Lektor: Prof. Dr Szakál Ferenc, egyetemi tanár, tanszékvezető Szent István Egyetem, Környezetgazdálkodási Intézet, Környezetgazdaságtani Tanszék Várható v áltozások a földhasználatban A Magyarországon a földhasználat folyamatosan változóban van. A közelmúlt egyik legjelentősebb átalakulását maga a rendszerváltozás eredményezte. Jelenleg szintén egy ilyen jelentősebb átalakulás előtt állunk, melynek oka az Európai Unióhoz való csatlakozásunk. A

földhasználat jelenlegi szerkezetére a csatlakozásra való felkészülés is kifejtette már hatását. Ennek egyik momentuma az agrárkörnyezetvédelmi program beindulásának következtében az egyes területek művelésének extenzívvé válása, valamint a növekvő verseny miatt kialakuló fokozódó birtokkoncentráció. A közeljövőben a földhasználat szerkezetében várható további változások okai a következők lehetnek: • Agrár-környezetvédelmi programba bevont területek nagyságának várható növekedése (extenzifikálás, biotermesztésre való áttérés) • a csatlakozás következtében a versenyképesség romlása miatti szükséges változások (parlagolás, üzembezárás, birtokkoncentráció) • kvótaszabályozás miatti változások a termelési lehetőségekben (extenzifikálás, biotermesztésre való áttérés, birtokkoncentráció) A pusztán ökológiai szempontokat figyelembe vevő agrár-környezetvédelmi követelmények szerint

intenzív mezőgazdasági termelés elsősorban a magas agrárpotenciállal rendelkező ugyanakkor ökológiai szempontból kevésbé érzékeny területeken valósítható meg. Ennek alapján kb 0,5 millió ha intenzíven művelt szántóterületet kellene másként hasznosítani. A tanulmány alapján az alábbi területek használati módjának megváltoztatása indokolt: • 533 ezer ha gyep erdő, • 229 ezer ha szántó erdő, • 788 ezer ha szántó gyep • 503 ezer ha intenzív szántó extenzív szántó Ez az átalakítás 1520 ezer ha szántóterületet és 533 ezer ha gyepterületet, tehát „mintegy 2 millió ha-t, azaz az ország termőterületének 25 %-át, összterületének pedig mintegy 21 %-át érintené” (Ángyán et al., 1998) 1 Természetesen ezen ökológiai szempontok alapján történt javaslatnak gazdasági megfontolásai is vannak, hiszen a mezőgazdasági túlhasználat egy idő után az átalakításra javasolt területeken

elkerülhetetlenül a hozamok és a jövedelmek visszaeséséhez és a természet károsodásához vezet. A fenti alapvetően ökológiai indíttatású konverzió mellett azonban felmerül a csupán gazdasági okokra visszavezethető földhasználati átalakítások szükségessége is. Ilyen gazdasági okok lehetnek például, hogy az egyes termelők még a viszonylag jó termelési adottságú területeken sem lesznek versenyképesek az EU országok jobb helyzetben lévő gazdálkodóival, vagy hogy a termelési lehetőségeket behatároló kvóták nem teszik lehetővé a teljes terület élelmiszertermelési célú hasznosítását. Annak meghatározása, hogy ezen gazdasági indíttatású konverzió mekkora szántóterületeket érint majd, a számítások alapját adó paraméterek alakulásának bizonytalansága miatt megfelelő pontossággal nem lehetséges. Az azonban bizton állítható, hogy a fent említett ökológiai szempontok alapján átkonvertálandó több mint 1,5

millió ha szántó terület további területekkel fog bővülni. Alte rnatív hasznosítási módok Az élelmiszeripari termesztés visszaszorulásával felszabaduló területek hasznosítása alapjában kétféle módon lehetséges: • Energiatermelés • Más ipari nyersanyag termelése (fafeldolgozás, textilipar stb.) Jelen tanulmány további részét kizárólag az energetikai lehetőségek ismertetésének kívánjuk szentelni. Az erdészeti és mezőgazdasági biomassza termelés energetikai hasznosítási lehetőségeit az alábbi ábra foglalja össze. 1. ábra: A biomassza energetikai hasznosítása fizikai-kémiai átalakulás Fotosz inté z is e ne rgiafixálás a biomassz ában biokémiai átalakulás olajnyerés Fagáz nye ré s Pirolíz is hevítés magas oxigén-hiányos nyomáson és hevítés katalizátor Elégetés motorokban Égetés gázok, melléktermékek (motorokban ) Olaj elégetése motorokban O2 CO2 H2O Száraz biomassza elégetése Me tánrje

sz té s Alkohole rjasztés biogén hulladékok cukor anaerob lebontása anaerob lebontása Aerob lebontás, komposzthő hasznosítása Biogáz Alkohol elégetése elégetése (motorok, hő) motorokban (Forrás: Wellinger, A. et al (1991): Biogas-Handbuch, 2 Auflage, Verlag Virz Aarau) 2 Az ábra alapján a biomasszában megkötött napenergiának alapvetően kétféle hasznosítása ismeretes • Fizikai-kémiai átalakulással • Biokémiai átalakulással Fizikai-kémiai folyamatok közé tartozik a fagáz termelése, a pirolízises égetés, az olajnyerés (biodízel) és a közvetlen elégetés. Biokémiai átalakulások közül a komposztálás, biogáztermelés és az alkoholerjesztés képezi a legfontosabb csoportokat. A magyarországi viszonyokat szem előtt tartva a közvetlen elégetés és a metánerjesztés tekinthető a legalkalmasabbnak, annál is inkább, mivel ezen eljárások jelentősebb múlttal is rendelkeznek hazánkban és mindkét eljárás alkalmas

villamos energia termelésére is. A biomassza-energia termelése egyaránt megvalósítható lágyszárú és fás szárú növényekkel. Lágyszárú növények esetében a fűfélék biogáztermelésre is kiválóan alkalmazhatóak. Például szolgáljon itt egy svájci kommunális biogázüzem, melynek létesítésében nagy szerepet játszott, hogy a helyi gazdák élelmiszeripari növénytermesztésből egyre kevésbé tudták biztosítani megélhetésüket. A helyi kezdeményezésen alapuló üzem szövetkezeti keretek között működik, melynek mind a növényi nyersanyagot beszállító gazdák, mind az üzemeltető kisváros tagja. A beruházás bár csúcstechnológiát képvisel és igen drága volt, mégis 2 éven belül megtérült és jelentősen növelte a beszállító gazdák jövedelembiztonságát (Janzing B. 2001) Közvetlen égetéssel mind a dendromassza (faapríték), mind a lágyszárú növények szalmája elégethető. Természetesen a közvetlen égetés

és a biogáztermelés esetében is elektromos és hőenergia egyaránt termelhető, sőt a hatékonyság érdekében termelendő is. A lágyszárú energianövények közül a következők említésre méltóak: • Rostlen • Kender • Angolperje • Óriás keserűfű • Nádképű csenkesz • Kínai nád (Fogarassy Cs. 2001) • Szarvasi Növénynemesítő Intézet energiafű hibridjei A fás szárú növények esetében eddig csak az akácra végeztek közép távú hozamvizsgálatokat (Gergely S. 1988), azonban számos egyéb új és szárazságtűrő más fafaj hibridje is rendelkezésre áll már, melyekkel nagy és biztonságos hozam érhető el. Ezek hazai kipróbálását, adaptálását államilag támogatni kell, hiszen a potenciális termelők nem vállalhatják az új hibridek esetleges hozamingadozásából származó kockázatot. 3 A faapríték termelése külföldön kipróbált technológiához kötődik, és hazánkban is történnek erre irányuló

kezdeményezések. Ezért a termelés technológiai oldala jól kidolgozott, csak az alkalmazásra vár. Hasznosításra alkalmas te rüle te k me ghatározása Célunk azon területek mind nagyságának, mind elhelyezkedésének meghatározása, melyek a fenti okok miatt a jövőben nem hasznosíthatóak élelmiszertermelésre, de előnyösen hasznosíthatóak lehetnek energiatermelésre. Tekintettel a gazdasági indíttatás miatt bekövetkező földhasználati változások területének meghatározásával kapcsolatos nehézségekre, a területnagyság becslésére a gazdaságossági szempontokat szem előtt tartó ágazati mérleg alkalmazását tervezzük. A mérleg segítségével meghatározható ugyanis, hogy a két érintett szektor – a mezőgazdaság és az energiatermelés – együttes vizsgálatakor mekkora jövedelemtöbblettel járna egy esetleges energetikai konverzió. Jelen tanulmányunk azonban egyelőre csak a területi adottságok (mezőgazdasági alkalmassági

és infrastrukturális jellemzők) figyelembevételével kíván javaslatot tenni az energiatermelésbe potenciálisan bevonható területekre. Számításaink során az alábbi tényezőket kívánjuk figyelembe venni: 1. 2. 3. 4. 5. A természetvédelmi területek különleges kezelésének követelményei Szántó és gyepterületek mezőgazdasági alkalmassága (1. sz térképmelléklet) Erdőterületek elhelyezkedése és potenciális energiatermelési kapacitása Hőerőművek közelsége (2. sz térképmelléklet) Gázhálózat kiépítettsége (3. sz térképmelléklet) 1. Az intenzív energianövény termesztésre alkalmas területek meghatározásakor figyelembe kívánjuk venni a terület ökológiai érzékenységét. Ezért természetvédelmi területekre illetve azok közvetlen közelébe intenzív energiatermelési technológiát nem kívánunk javasolni. Természetesen extenzív erdőművelésből (szálalásos gazdálkodás) származhat dendromassza a

természetvédelmi területekről is. 2. Tekintettel az egyes energianövények igényeire és a szükséges minimális hozamok garantálásának szükségességére, intenzív energianövény termesztés csak közepes és jó minőségű 12 % alatti lejtésű szántó illetve gyepterületeken valósítható meg. A térképen szereplő 2 mezőgazdasági alkalmassági kategória (kiváló, közepes) felöleli az agráralkalmasság (talajalkalmasság és klímaalkalmasság alapján) 34-66-ig (közepes) és 67-99-ig (kiváló) terjedő értékszámait. Feltételezzük, hogy a földterületek energetikai hasznosítása várhatóan versenyezni fog a legjobb szántóterületekért az élelmiszeripari növénytermesztéssel. Az élelmiszerek és az energiahordozók árainak és termelésük jövedelmezőségének nemzetközi verseny hatására történő változása fogja eldönteni azt, hogy mekkora területet hódíthat el az energianövény-termelés, illetve hogy a gyengébb minőségű,

de ökológiailag nem érzékeny területek milyen mértékben vonhatók be akár egy kevésbé intenzív energiatermelésbe. 3. Hazánkban jelenleg több faapríték-tüzelésű kazán is működik (pl, Tata, Sárospatak, Szentendre; épülő: Pécs, Szentlőrinc, Szigetvár stb.) Ezen fűtőműveket 4 energiaerdők híján erdészeti faaprítékkal üzemeltetik, mely a rendes erdőgazdálkodási folyamat során jelentős mennyiségben keletkezik (összes dendromassza 70-90 %-a nyesedék és tűzifa). Ezért az energiatermelésre használható területek meghatározásakor a jelenlegi erdőterületeket is célszerű figyelembe venni. Mára azonban eljutottunk odáig, hogy az erdészeti tevékenységből származó apríték kevés, így az energiaültetvények mindenképpen enyhítenének azon a problémán, mely szerint a fűtőművek és a faforgácslap gyártók egymással versenyeznek az erdőterületek faaprítékáért. 4. Az energianövény-termesztés gazdaságosságát

alapvetően befolyásolják (mint minden árunövényét általában) az értékesítés feltételei. Az energianövények által megtermelt biomassza/dendromassza kétféle módon hasznosítható: vagy nagy központi – régiókat integráló – erőművekben (pl. Svédország), vagy kis helyi közösségek igényeit kielégítő helyi üzemekben (pl. Ausztria, Svájc) Hazánkban a nagy erőművek elhelyezkedését és számát figyelembe véve jelentős költségmegtakarítást eredményezhetne ezen erőművek biomassza tüzelésre való átállása, mint a kis helyi üzemek kialakítása. Természetesen az ország azon részein, ahol ilyen nagyobb erőművek nem épültek, a kis üzemeknek is van létjogosultsága. Ennek oka a kapcsolt energiatermelésben keresendő, hiszen míg a csupán távhőt, vagy csak villamos energiát termelő üzemek hatásfoka 20-30 %, a kogenerációs üzemek esetében ez akár 90 % fölött is lehet. Tekintettel arra, hogy a távhő csak bizonyos

távolságon belül szállítható, a kisebb közösségeket mind elektromos-, mind hőenergiával ellátó üzemek hatékonysága kedvezőbb, mint a hőenergiáját rosszul hasznosító nagy központi üzemeké. Számításainkban a jelenleg is üzemelő, de fosszilis tüzelőanyagot használó erőművek 50 km-es vonzáskörzetét vettük figyelembe a potenciális energiaültetvények létesítéséhez. A vonzáskörzet mértének meghatározásakor a szállítás gazdasági és környezeti szempontjait is szem előtt tartottuk. A javaslat pontosítása érdekében további vizsgálat tárgyává kell tenni azonban a hazai, eddig fosszilis tüzelőanyagra alapozott erőművek biomassza tüzelésre való átállításának lehetőségeit és költségeit, valamint a lakosság elhelyezkedését és a mezőgazdasági termelési struktúra további változása miatt keletkező igényeit. 5. A helyi hő és villamos energia szolgáltatók kialakításakor a fentieken túl figyelembe kell

venni a gázközmű kiépítettségét is, mely mindez idáig versenyképes alternatívát kínált a hőszolgáltatásban. Ezért azon településeken, ahol a gázközmű kiépítettsége nagy, csak a gázárak jelentős emelkedése után várható helyi biomassza-tüzelésű üzem létesítésének gazdaságossá válása. Számításainkban az egyes települések teljes lakosságának százalékában fejeztük ki a gázközműellátottságot. Azon települések területén, ahol a gázközmű kiépítettsége 27,5 % alatti, várhatóan nagyobb lakossági támogatottsággal kezdeményezhető energiaültetvények telepítése és a biomasszára alapozott energiaellátás bevezetése. Ezért számításainkban elsősorban ezen teleülések területeit vettük figyelembe. A fenti szempontokat figyelembe véve és azok közös metszetét alkotva az energetikai növénytermesztésre alkalmas területek elhelyezkedésére a 4. sz térképmellékletben foglalt javaslatokat tesszük. A

térkép alapján elmondható, hogya területek elsősorban az Északi- és Dunántúli-középhelység, a Dunántúli dombság és 5 a Mecsek területére esnek. Az Alföld, a Kisalföld, valamint a Dunántúl nyugati része nem került lefedésre. Ennek következtében várható hogy ezeken a területeken további erőművek létesítése kezdődik meg. Az alkalmas területek nagyságát az alábbi táblázat foglalja össze. 6 1. táblázat: Energetikai növénytermesztésre javasolt területek Kategória Területnagyság (ha) Javasolt használat Közepes és jó minőségű 2 005 062 Intenzív energiaültetvény gyep és szántóterület 12 %os lejtő alatt Közepes és jó minőségű 15 156 Extenzív energiaültetvény gyep és szántóterület 12 %os lejtő felett Erdőterület 609 392 Erdészeti tűzifa és faapríték Összesen: 2 629 610 A fentiek alapján 2005062 ha terület használható a jelenleg üzemelő hőerőművek vonzáskörzetében (50 km sugarú kör)

intenzív energiaültetvényként, valamint 15156 ha terület az erős lejtés miatt csak extenzív művelést lehetővé tévő energiaültetvényként. Mindezen területek hozamát pedig kiegészíti az erdészeti faapríték, mely 609392 ha területről származhat. A fenti területeket összegezve 2629610 ha területtel számolhatunk jelenlegi erőműveink vonzáskörzetében és a földgázzal kevésbé ellátott településeink területén. A területek természetesen tovább bővíthetők újabb erőművek létesítésével és a vonzáskörzetek kiszélesítésével, melyek során a lakosság elhelyezkedését és változó igényeit, valamint a környezetvédelmi szabályozás követelményeit is figyelembe kell vennünk. Irodalom Ángyán, J et al. (1998): Magyarország földhasználati zónarendszerének kidolgozása a EU-csatlakozási tárgyalások megalapozásához (Alapozó modellvizsgálatok munkaközi anyaga III.) Készült: az FM Agrárkörnyezeti, Erdészeti,

Biogazdálkodási és Vadgazdálkodási EU Harmonizációs Munkacsoport megbízása alapján Fogarassy, Cs. (2001): Energianövények szántóföldön, SZIE-GTK Európai Tanulmányok Központja, Gödöllő Gergely, S. (1988): A karancsi energiaerdő kísérletek Mennyi erdő telepíthető a kihasználatlan területeken, Bio Innokord Janzing, B. (2001): Gas from Grass: World’s first grass energy plant in Switzerland, New Energy 3/2001 48-49 Wellinger, A. et al (1991): Biogas-Handbuch, 2 Auflage, Verlag Virz Aarau 7