Fenntarthatósági kihívások

Amikor a médiában latolgatják, hogy hány millió hektár területen lehetne a hazai üzemanyag-fogyasztás környezetbaráttá tételéhez bioetanol/biodízel céljára szolgáló növényeket termeszteni, akkor az a sejtésünk támadhat, hogy valamit túlzottan leegyszerűsítve tálalnak. A biomassza-alapú energiatermelés kétségkívül az emberiség legrégibb próbálkozása energiaigényének kielégítésére, de ma már jóval többet tudunk világunk bonyolult összefüggéseiről, hogy eltekinthessünk azok mérlegelésétől. Ezért a biomassza vagy akár a többi megújulónak nevezett és potenciálisan környezetbarát energiaforrás perspektívájának megítélését is célszerű a tágabb összefüggések felől megközelíteni. E tágabb összefüggésrendszert egyértelműen a fenntarthatóság kínálja számunkra, mivel az energiatermelést éppen az eddigi megoldások jövőbeni fenntarthatatlansága helyezte a fókuszba. Az emberiség globális kihívásai közül talán legismertebb a környezetszennyezés, és ezzel szoros összefüggésben a klímaváltozás. Gondolatébresztő a Nobel-díjas Richard Smalley listája, amely az előttünk álló tíz legfontosabb globális kihívást a szerint rangsorolta, hogy melyik megoldása nélkül nem boldogulhatunk az utána következőkkel (Dinya, 2008). Ez a rangsor a következő:

• Energiaellátás

• Vízellátás

• Élelmiszer-ellátás

• A természeti környezet megvédése

• A szegénység megszüntetése

• A terrorizmus és háború kiküszöbölése

• A betegségek elleni küzdelem

• Az oktatás korszerűsítése

• A demokrácia biztosítása

• A túlnépesedés megállítása.

A kihívások csúcsán az energiaellátás található, miután ennek megoldása nélkül a vízellátó rendszerek működésképtelenek, energia és víz nélkül pedig nincs élelmiszer-termelés, és az élhető környezet mindhárom előző kihívás megválaszolását feltételezi. Szegénységről pedig akkor beszélünk, ha tömegek számára elérhetetlen az energia, a tiszta víz, az élelmiszer és az egészséges környezet. A szegénység ugyanakkor a terror (és a háborúk), illetve a betegségek melegágya. Az okfejtés szerint mindezek után oldhatók meg az oktatás problémái, és – számos tapasztalat is igazolja – tudatlan tömegek kezében a demokrácia működésképtelen. Végezetül ugyancsak köztudott, hogy a demográfiai robbanás nem a kvalifikált rétegek jellemzője. Természetesen vitatható mind a rangsorolás, mind a kapcsolódó érvelés – az összefüggések nyilvánvalóan jóval komplexebbek, kölcsönhatások, visszacsatolások szép számmal működnek ebben az egymásra épülésben. De nem vitatható, hogy ez a rendszerezés lényegében a fenntartható fejlődés mindhárom klasszikus pillérét (a gazdasági, társadalmi és ökológiai szempontokat) átfogja, és lényegében a kihívások egymással harmonizáló megválaszolására hívja fel a figyelmet.

Mindezt azért bocsátottuk előre, mert jól illeszkedik a felfogásunkhoz, amelyben a biomassza-alapú energiatermelés hazai perspektíváját kíséreljük meg elemezni. Egy többéves, átfogó kutatás keretében („Asbóth Oszkár” pályázat, BIOENKRF-projekt) sok egyéb feladat megoldása mellett feldolgoztuk a hazai bioenergetikai projektek médiatörténetét. A sajnálatosan nagyszámú kudarc-sztori közös jellemzője volt:

• Szelektív megközelítés: a legfontosabb technikai, pénzügyi, szervezési elemeken túl nem fordítanak kellő figyelmet menet közben megoldhatónak vélt feladatokra.

• Komplex tudás hiánya: a tőke vagy más kulcsfontosságú erőforrások birtoklása még nem pótolja a tapasztalatot és a komplex szaktudást.

• Széthúzó érdekek: a sokszereplős projektekben a nehézségek fellépésekor gyorsan felbomlik a kezdeti érdekközösség, főleg ha azt korrekt, hosszú távú megállapodásokkal nem bástyázzák körbe.

• Tőke (forrás) szűkössége: a kényszerű takarékosság miatt a komplex (azaz drágább, hosszabb megtérülésű, de időtállóbb, ha úgy tetszik fenntarthatóbb) megoldások háttérbe szorulnak.

Sokan abból a vélekedésből indulnak ki, hogy Magyarország „biomassza-nagyhatalom”, de reálisan szemlélve a természeti erőforrásokkal való ellátottság tekintetében a nagy országokkal összevetve igen korlátozottak a lehetőségeink. Mindez felértékeli a meglevő, relatíve nagy potenciált (termőtalaj, élővizek, erdők stb.), de éppen méretbeli korlátaink miatt a fenntarthatósági szempontok érvényesítése elengedhetetlen. Hazánkban már létezik a Nemzeti Fenntartható Fejlődési Stratégia, a Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégia, a Nemzeti Fenntartható Fejlődés Tanácsa (utóbbi kettőt az Országgyűlés egyhangúlag támogatta!).

A biomassza-alapú energiatermelés (azaz a bioenergetika) lehetőségeinek és korlátainak vitájában még döntéshozói szinteken is gyakran elkövetik azt a hibát, hogy a kérdést a fenntarthatóságtól függetlenül tárgyalják. Ennek következtében országos, ágazati vagy projektszinten is találkozhatunk félrevezető kalkulációkkal, amelyek téves üzleti vagy akár gazdaságpolitikai döntések forrásává válhatnak. Kiindulópontként tehát javasoljuk, hogy a bioenergetikai ágazat perspektívájának megítélésénél, stratégiai fejlesztésénél a fenntarthatóság legyen a vezérelv a következők szerint:

Ne energiatermelésről, hanem energiagazdálkodásról; ne leszűkítve gazdasági-technológiai, hanem ab ovo fenntarthatósági kérdésről beszéljünk. Ebben az értelemben a fenntartható fejlődésbe illesztve tárgyaljuk a kérdést, azaz fenntartható energiagazdálkodásként.

Fenntartható energiagazdálkodás

A fentiekből kiindulva célszerű a laikus köztudatban (de még a projektekről döntést hozók fejében is) gyakran összemosódó fogalmakat elkülöníteni, és ha lehet, egymáshoz való viszonyukat is tisztázni. A következő – egyre gyakrabban használt – fogalmak tartoznak ide, amelyek egyfajta hierarchiában foglalhatók össze (1. ábra) (Dinya, 2007):

• Fenntartható fejlődés: olyan fejlődés, amely kielégíti a jelen szükségleteit anélkül, hogy veszélyeztetné a jövő nemzedékek szükségleteinek kielégítését – az ismert, Brundtland-féle definíció szerint.

• Fenntartható energiagazdálkodás: az energiatermelés, -tárolás, -szállítás, -felhasználás komplex folyamatának (vertikumának) társadalmi, gazdasági és ökológiai szempontokat integráló megvalósítása; a klasz-szikus energiagazdálkodás fenntartható fejlődésbe illeszkedő átalakítása.

• Ökoenergetika: a megújuló erőforrásokra alapuló energiavertikum tevékenységeinek rendszere – csak a megújuló és a megújítható energiaforrások tartoznak ennek a körébe.

• Bioenergetika: ökoenergetikai értelmezésben: a biomasszán alapuló energiavertikum tevékenységeinek rendszere – a megújuló energiaforrások speciális csoportjára, a megújíthatókra vonatkozik.

Ennek megfelelően a fenntartható energiagazdálkodás egyik fontos területe az ökoenergetika, a megújuló energiaforrások kihasználása, ám a fenntartható energiagazdálkodás részeként kell kezelnünk a klasszikus (nem megújuló) energiaforrásokat is, hisz teljes mértékű kiváltásuk belátható időn belül lehetetlen. Ezzel szoros összefüggésben természetesen elkerülhetetlen – bár kétségkívül nagyon tőkeigényes − a nem megújuló energiaforrások ún. tiszta (tehát környezetbarát) és a jelenleginél jóval hatékonyabb technológiákra átállítása. Mindezek után már felvázolhatjuk a fenntartható energiagazdálkodás komplex rendszerét (2. ábra), amelyben a különféle − megújuló, illetve kimeríthető – energiaforrások mellett további számos fontos összetevő szerepel:

• Ellátási lánc: az energiahordozók kitermelésének, feldolgozásának és az energiatermelés melléktermékeinek logisztikai kezelésén, valamint az energia sokkal hatékonyabb tárolásának megoldásán túl kezelni kell az időszakos (nap-, szélenergia) és a szezonális (biomassza-termelés) ingadozásokat, és az energiafogyasztás ingadozásainak kihívásait is. Ráadásul a reményeink szerint kialakuló ún. osztott (decentralizált) energiahálózat alapvetően eltér a mai globális, koncentrált hálózatoktól.

• Energiahatékonyság: legtisztább energia az, amit nem kell megtermelni – vagyis amit meg tudunk takarítani (az ún. negajoule). Kalkuláció szerint az energiatakarékossági potenciál a fejlett országokban 20–25%, a kevésbé fejlettekben – így hazánkban – 30-35% (Greenpeace International, 2007).

• Játékszabályok: ma még a formális jogszabályi előírások, illetve piaci szabályozók – támogatások, korlátozások, kötelezettségek és elvonások – rendszere részint hézagos, részint ellentmondásos. Nemzetközi, nemzeti és helyi szinten is sok összehangolt lépésre van szükség, míg a befolyásos, ellenérdekű lobbykkal szemben egy konzisztens, a fenntartható energiagazdálkodást támogató játékszabályrendszer jön létre. Ugyanehhez szervesen hozzátartozik az informális játékszabályok rendszere, azaz a társadalmi értékrend (energiafogyasztási szokások), amelynek megváltoztatása nélkül vajmi kevés az esély fenntartható energiagazdálkodásra.

• Integrált értéklánc: a fenntarthatóság csak akkor valósulhat meg, ha az energetikai ágazat (és általában a komplett gazdaság) szereplőinek összetett értékalkotó tevékenységében (az ún. értékláncban) integráltan kapcsolódnak össze a primer és a szekunder energiatermelés, valamint az energiafogyasztás szereplői.

Talán e rövid leírásból is érzékelhető: a fenntartható energiagazdálkodás rendszere komplex, és csak hosszú távon és globálisan összehangolt erőfeszítéssel valósítható meg.

Hosszú távú elemzések alapján többen úgy látják, hogy az energiahordozók váltása „hullámokban” következik be, és most a fosszilis hullám lecsengésének periódusában vagyunk, amelyet (értelemszerűen néhány évtizedes átfedéssel) követhet a ma ismert alternatív energiahordozók – beleértve a biomasszát is – korszaka, majd ezután jöhet(ne) a ma még ismeretlennek nevezett (fúziós?) energia kora (3. ábra).

Ebben az átmeneti korszakban egybehangzó számítások olyan globális energiamixet prognosztizálnak, amelyben a(z új) biomassza részaránya hosszú távon kb. 15%. Természetesen ettől alaposan eltérő, sokféle nemzeti, regionális és lokális energiamix is megjelenhet (beleértve a biomassza változatos súlyát is). Ezért a fenntartható energiagazdálkodás és ezen belül a biomassza-alapú energiatermelés hazai megvalósítása adottságaink, prioritásaink mérlegelésén alapuló nemzetgazdasági szintű döntéseket – ha úgy tetszik, fenntartható energiagazdálkodási stratégiát és nem leszűkített megújulóenergia- vagy akár csak energiastratégiát – igényel.

Biomassza-alapú energiatermelés

Ezt követően célszerű tisztázni a biomassza lehetséges helyét a fenntartható energiagazdálkodásban. Mint ismeretes, a primer energiaforrásokat két nagy csoportba oszthatjuk: meg nem újuló energiaforrás a szén, a kőolaj, a földgáz és a hasadóanyag, a megújuló energiaforrások csoportjába sorolható a nap-, a víz- és a szélenergia, illetőleg a biomasszából nyerhető energia. Az energiaforrások csoportosíthatók kimeríthetőségük szerint is: a nem megújuló energiaforrások kimeríthetők, a megújulók közül a nap és a szél nem kimeríthető, míg a biomassza ugyancsak kimeríthető. A primer energiaforrásokból szekunder energiahordozókat állíthatunk elő, üzemanyagokat vagy villamos energiát nyerhetünk különféle energiaátalakítási eljárásokkal. Ezek az eljárások az átalakítás hatásfokában és környezeti hatásaiban nagymértékben különböznek egymástól (Gyulai, 2008).

A biomassza tehát megújuló, de kimeríthető (ám megújítható) primer energiaforrás. A biomassza egy biocönózisban vagy biomban, a szárazföldön és vízben található élő és nemrég elhalt szervezetek (növények, állatok, mikroorganizmusok) tömege, biotechnológiai iparok termékei és a transzformálók (ember, állat, feldolgozóipar stb.) biológiai eredetű termékei, melléktermékei, hulladékai. Az ember testtömegét nem szokás a biomassza fogalmába vonni. A biomassza elsődleges forrása a növények asszimilációs tevékenysége. Keletkezésének folyamata a produkcióbiológia fő témája. A növényi biomassza a fitomassza, az állati biomassza a zoomassza. A termelési-felhasználási láncban elfoglalt helye alapján a biomassza lehet elsődleges (természetes vegetáció, szántóföldi növények, erdő, rét, legelő, kertészeti és vízben élő növények), másodlagos (az állatvilág, a gazdasági haszonállatok összessége, továbbá az állattenyésztés fő- és melléktermékei, hulladékai) és harmadlagos (biológiai eredetű anyagokat felhasználó iparok termékei, melléktermékei, hulladékai, emberi települések szerves eredetű szerves hulladékai) (Láng, 2002).

A mezőgazdasági eredetű biomassza energiaforrások osztályozása: szilárd biomassza, folyékony bioüzemanyagok, biogáz. A biomassza hasznosításának fő iránya az élelmiszer-termelés, a takarmányozás, az energetikai hasznosítás és az agráripari termékek alapanyaggyártása. Az energetikai hasznosítási módok közül jelentős a termokémiai, biokémiai és a mechanikai átalakítás (4. ábra) (Dinya, 2008). A világ negyedik legelterjedtebb energiaforrása jelenleg a szén, a kőolaj és a földgáz után a biomassza. A klasszikus és új biomassza-energia együtt jelenleg a felhasznált energia 14%-át fedezi világátlagban.

A biomasszára alapuló energetikai alapanyag-termesztés területei:

• Fás szárú, különböző vágásfordulójú ültetvények telepítése (akác, éger, fűz, nemes nyár stb.);

• Lágy szárú növények szántóföldi termesztése (energiafű, nádfélék stb.);

• Biodízel előállításához olajos magvú növények termesztése (napraforgó, repce stb.);

• Etanol előállítására alkalmas növények termesztése (árpa, búza, kukorica stb.).

Az energiatermelésre létrehozott kultúrák (energiaültetvények) lehetnek fás és lágy szárú energianövények kultúrái (Gyulai, 2008).

Energetikai célra használható biomassza-potenciálról akkor lehet szó (de ez igaz valamennyi megújuló energiaforrásra is!), ha tisztázzuk, hogy a többféle lehetőség közül melyik potenciálra gondolunk. Ezek egymáshoz való viszonyát mutatja az 5. ábra (Dinya, 2008). Köztük nagyságrendi különbségek vannak: például míg a globális elméleti bioenergetikai potenciál kb. hússzor nagyobb, mint a világ jelenlegi energiaigénye, a konverziós potenciál már csak kb. 40%-át teszi ki, és még ennél is jóval kisebb a fenntartható potenciál. Magyarország fenntartható bioenergetikai potenciáljára az alábbi becslések készültek (Dinya, 2009). (1. táblázat)

Az adatokból legalább két következtetés levonható:

Vannak még tisztázandó (egyeztetendő) számítási metodikai kérdések, különben nem szóródhatna ilyen széles sávban az eredmény.

Ha – az átlag közelítéseként − elfogadjuk a két szélsőérték közötti FVM-becslést (260 PJ/év), és tudjuk, hogy Magyarország éves energiafogyasztása belátható időn belül (2013 táján) az 1040 PJ/év értékre beáll, akkor nem tévedünk nagyot, ha a biomassza maximális fenntartható potenciálját a hosszabb távú hazai energiamixben kb. 20%-nak tekintjük. Relatíve kedvező adottságaink alapján ez még mindig nagyobb, mint a globális energiamixben prognosztizált 15%-os részarány, de arra is utal, hogy a hazai energiaigény biomassza-alapú energiával történő lefedése (nem is beszélve annak exportjáról) megalapozatlan illúziókeltés.

Megválaszolandó kérdések

Hosszabb távról lévén szó, fel kell hívnunk a figyelmet arra a többnyire mellőzött körülményre, hogy valamennyi eddigi számítás a jelenlegi ár/költség viszonyokra és technológiai színvonalra alapul. Márpedig a technológiai fejlődés minden jel szerint exponenciális, ami egyesek szerint azt is jelenti, hogy az előttünk álló évszázadban az elmúlt húszezer évnek (!) megfelelő mértékű technikai fejlődéssel kell számolnunk (Kurzweil, 2005). A biotechnológia, a nanotechnológia és az információs technológia fejlődési konvergenciájának eredményei éppen az első számú globális kihívásnak tekintett energiagazdálkodás terén is bizonyára megjelennek. Ezért a bioenergetikai beruházások (ill. azok támogatásának) mérlegelésekor is elsőrendű szempontként kell kezelni a jövőbe mutató (rugalmasan korszerűsíthető) technológiák kiválasztását, még ha azok drágábbak is. Ellenkező esetben könnyen versenyképtelen technológiák rezervátumává válhat a bioenergetikai ágazat, amire utaló jeleket tapasztalni az utóbbi időben. Emellett sürgősen folytatni kell a kutatásokat a legfontosabb (jórészt még nyitott) kérdések megválaszolására. Néhány ilyen kérdést a fenntartható energiagazdálkodás imént felvázolt rendszerének keretében az alábbiakban érintünk.

Megújuló energiaforrások – mi korlátozza
a biomassza-alapú energia arányának növekedését a lokális energiamixekben?

Sokan – abból kiindulva, hogy az ún. „új biomassza” energetikai célú kiaknázása még csak néhány %-os súlyú az energiamixben – úgy vélik, az ágazat gyors növekedés előtt áll. Kemény korlátok is vannak azonban, amelyekkel e téren szembesülnünk kell:

• Logisztikai infrastruktúra hiánya (begyűjtés – szállítás – tárolás – kezelés – előkészítés – disztribúció);

• Ütköző érdekek (alternatív hasznosítás, talajvédelmi visszapótlás, ellenérdekű lobbyk);

• Ismeretek hiánya (termelési, energetikai, piaci, térinformatikai);

• Technológiai kihívások (égetés, gázosítás, üzemanyaggyártás);

• Gazdasági feltételek (tőkeigény, hálózatfejlesztés, költség/ár arányok).

Ezek körültekintő megválaszolása nélkül – mint arra saját tapasztalataink is rámutattak − sikeres bioenergetikai projekt elképzelhetetlen. A biomassza-termelés mennyiségi növelésének

korlátaival kapcsolatos kérdés, hogy mennyiben függ össze az élelmiszerárak növekedése a bioenergetikai ágazat növekedésével. A bioüzemanyagok növekvő termelésének lehetséges következményei megosztják a szakmai és ennek következtében a politikai és a laikus közvéleményt is. Sokan – így egy nemrég nyilvánosságra került világbanki jelentés is − egyértelműen ennek tulajdonítják a mezőgazdasági termékek, ebből kifolyólag pedig az élelmiszerárak megugrását, ami a szegény tömegek globális éhséglázadásainak rémképét is felidézi. Mások ezt a hatást elenyészőnek ítélik a nagy népességű fejlődő országok élelmiszerigényének ugrásszerű növekedéséből származó árfelhajtó hatáshoz képest. Egyesek viszont úgy érvelnek – nem alaptalanul –, hogy a bioüzemanyag előállításának korszerű technológiái nagyságrenddel hatékonyabbak, mint a ma elterjedt technológiák. Továbbá különbséget kell tenni a melléktermékek, hulladékok, illetve a főtermékként bioüzemanyag céljára termesztett növények között, mert az előbbiek mindenképpen keletkeznek, így feldolgozásuk kifejezetten kívánatos. ENSZ-szakértők szerint az élelmiszerárak gyors növekedését előidéző tényezők célszerű rangsora az alábbi:

1. alacsony termelékenység a fejlődő országokban (25% veszteség a termőhelyen, 15% veszteség a feldolgozáskor!!!);

2. éghajlati sokk a fejlett országokban;

3. bioüzemanyag-kereslet megugrása;

4. készletek alacsony szintje;

5. élelmiszer-exportőrök kereskedelmi korlátozásai.

Véleményünk szerint ehhez néhány további tényező is társítható:

6. olajár / energiaárak megugrása;

7. spekuláció;

8. élelmiszer-pazarlás a fejlett országokban (pl. USA: az élelmiszer 30%-a a szemétben végzi).

Ellátási lánc − hogyan biztosítható
biomasszával az egyenletes ellátás?

A fosszilis energiahordozókon alapuló energiatermelő üzemek természetesnek tartják, hogy az alapanyag folyamatosan rendelkezésre áll, mint ahogy – bizonyos hullámzással − folytonos az energiaigény is. Ugyanakkor az egyenletes alapanyag-ellátással szemben természeti korlátokkal kell számolnunk a megújulóknál, ezen belül a biomasszánál is:

• hozamingadozás (évjárattól függő mennyiségi és minőségi eltérések);

• időszakosság (elsősorban a szél- és a napenergia esetében, de a biomasszánál is);

• szezonalitás (az összes megújulónál);

• kis energiasűrűség (a fosszilis energiaforrásokhoz képest).

Kemény logisztikai feladat a szezonális betakarítás (begyűjtés), az inhomogén (gyakran jelentős) anyagtömeg szállítása, kezelése, tárolása, előkészítése. Továbbá: mivel a biomassza energiasűrűsége jóval kisebb a klasszikus energiaforrásokéhoz képest, a logisztikai költségek (és energiaráfordítások) behatárolják az optimális feldolgozóüzem méretét is. Magyarán: a jelenlegi nagy teljesítményű fosszilis erőművek átállítása biomassza-tüzelésre, vagy nagyméretű biomassza-erőmű létesítése gazdaságilag irracionális. Például a Mátrai Erőmű esetében a széntüzelés teljes kiváltásához (durva számítás szerint) mintegy 120 km átmérőjű körnek megfelelő nagyságú területen kellene telepíteni energiaerdőt az erőmű körül. Ugyancsak irracionális alacsony hatékonyságú széntüzelésű erőművekben a biomassza szénnel együtt történő égetése (idősebb erőműveink átlagos hatásfoka alig 30%-os).

Kimerülő energiaforrások – energia- és emissziós mérlegek, életciklus-elemzés

Elvileg a biomasszából nyert energia megújuló energiaforrás, amely fosszilis energia kiváltására és az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére alkalmas. Ugyanakkor természetesen ehhez a folyamathoz is szükséges fosszilis energia, van káros emissziója, és költségek is felmerülnek. Ezek mindegyikével számolni kell a megújuló biomassza felhasználásánál (is), méghozzá lehetőség szerint a teljes életciklusra: a termékgyártás „bölcsőtől koporsóig” terjedő szemléletében. A 2. táblázat példa jelleggel bemutatja a leginkább vitatott, benzinhelyettesítő bioetanol gyártásának néhány jellemzőjét (Burne, 2007).

Az energiamérleg esetében kétféle megközelítés is létezik: az energiahatékonyság az előállított energia mennyiségét viszonyítja az adott technológia összes energiaráfordításához, míg a fosszilis energiahányad az előállított energiát a létrehozásához felhasznált fosszilis energiamennyiségre vetíti. Mindkettő az adott folyamat fenntarthatóságát jellemzi. A kérdés mindegyik esetben a ráfordítás/kibocsátás egyenlege (mérlege), amelynek számításakor nem mindegy, hogy hol húzzuk meg térben és időben a vizsgált rendszer határait. A CO₂-emisszió esetében például különbséget tesznek a rövid, illetve hosszú távú CO₂-ciklus között. Akkor klímasemleges egy technológia, ha a CO₂-kibocsátás/beépítés egyenlege rövid távon zérus. De mi van, ha a kiváltandó fosszilis energiához képest az energiamérleg kedvező, az emissziós mérleg semleges, a költségmérleg negatív, és még számításba vesszük azt is, hogy az importfüggőségünk csökkenthető, továbbá vidéki munkahelyeket és mezőgazdasági jövedelmeket is teremtünk? Fontos figyelembe venni, hogy a biomassza-alapú energiatermelés energia-, emissziós vagy költségmérlegéről általában beszélni értelmetlen, hiszen ezek a mérlegek technológiánként nagymértékben eltérhetnek. Ennek következtében az irodalmi adatok még egyazon technológia esetében is igencsak szóródnak. Ha a bevitt/kinyert energia mérlege éppen csak hajszálnyira kedvező (hacsak nem negatív), akkor fenntarthatósági előnyről beszélni aligha lehet.

Energiatakarékosság− legnagyobb energiatartalékunk a biomassza
vagy a takarékosság?

Ha világméretekben nem történtek volna jelentős energiatakarékossági intézkedések az 1973-as energiaválság óta, akkor ma az energiafogyasztás mintegy 50%-kal nagyobb lenne (May, 2007). Az IEA számításai szerint a jelenlegi fogyasztási trend 2030-ig további intézkedésekkel kb. 80 exajoule-lal (18%-kal) mérsékelhető. Nemzetközi összehasonlításban pedig Magyarországnak – az utóbbi évek jelentős hatékonysági javulása ellenére − belátható időn belül mintegy 30% energiatartaléka van pusztán takarékossági lépésekre építve. Ez jóval meghaladja a számított fenntartható biomassza-potenciált.

„Játékszabályok” – inkonzisztencia,
társadalmi igények

A megújuló energiaforrások, köztük a biomassza-alapú energiatermelés arányának növekedése nem pusztán kihasználható potenciál és azt lehetővé tevő innováció kérdése. Nem választható el a társadalmi-gazdasági környezettől, a „játékszabályok” konzisztens (kívánatos irányba ösztönző), vagy inkonzisztens voltától. Jelenleg még jobbára inkonzisztenciát tapasztalunk, és ennek kapcsán célszerű megkülönböztetni a piaci korlátokat és a piaci hibákat. Piaci korlátok alatt a következők értendők:

• az energiakihívások alacsony prioritása;

• ilyen célú pénzforrások hiánya;

• a takarékossági lépések piaci elismerésének hiánya.

A piaci hibák pedig a kialakulatlan, tökéletlenül működő mechanizmusokat jelentik:

• elaprózott ösztönzési források;

• torz és rossz hatékonyságú információáramlás;

• ütköző pénzügyi és jogi szabályozás;

• beárazatlan költségek (externáliák);

• beárazatlan közjavak.

Ezek csak megfelelő (globális, nemzeti, lokális) szinten összehangolt és hosszabb távon következetesen végigvitt, komplex (társadalmi-gazdasági-politikai) lépésekkel küszöbölhetők ki (tompíthatók).

Integrált érdekeltek −
környezeti, területi hatások

Nemcsak a bioenergetikai ágazatban közvetlenül érdekelt, hanem az ahhoz közvetve (például a társadalmi-környezeti oldalon) kapcsolódó érintett szereplők érdekeinek integrálása is megoldandó feladat. Ezen belül az ökológiai fenntarthatóság megérdemel egy részletesebb kitérőt, nevezetesen, hogy a biomassza energetikai hasznosításának milyen környezeti hatásait célszerű mérlegelni. Erről az utóbbi években több nemzetközi elemzés is született (EEA, 2006, 2008), amelyeket több tényező motivált:

• az EU megújuló energiával kapcsolatos ambiciózus (emiatt potenciálisan komoly környezeti konzekvenciákkal járó) hosszú távú célkitűzéseinek megvalósíthatósági vizsgálata;

• a klímaválság (légszennyezés) és az energiafüggőség egyre erősödő kihívásai;

• a talaj, a víz növekvő szennyezése és a csökkenő biodiverzitás;

• a biomassza élelmiszer-, energia- és egyéb célú hasznosítási formái között egyre intenzívebbé váló verseny.

Az egyik vitatott kérdés, hogy a biomassza-alapú energiatermelés mennyiben elégíti ki a fenntarthatósági szempontokat. Sokan érvelnek a biomassza-alapú energiatermelés ún. externális hasznával, amelynek több összetevője is van, és az energiatermelésben közvetlenül nem érdekelt számos szereplőt érint. Főként a parlagon levő földterületek energetikai célú termelésbe vonását, a vidéki munkalehetőség, népességmegtartás és a jövedelemhez jutás társadalmi hasznát említik meg. Ha mindehhez hozzávesszük azt a közismert tényt, hogy a háttérben hatalmas, egymással konfliktusban álló üzleti, politikai érdekek, koncentrált tőkék is meghúzódnak, amelyeknek természetesen megvan a maguk szakértői köre és médiabefolyása is, akkor mindez − párosulva a kétségkívül fennálló, sok-sok szakmai kérdőjellel − némi magyarázattal szolgálhat a dilemmák sokaságára és az állásfoglalás bizonytalanságára. Tágabb összefüggésrendszerben gondolkodva (és az üzleti kalkulációk mellett napi tapasztalatainkra is támaszkodva) érdemes figyelembe venni a következő, ökológiai vonatkozású szempontokat is:
Erdőkitermelés? Ha az esőerdő kiirtásával teremtünk helyet az etanol célú cukornád termesztéséhez, akkor kételyeink támadnak a fenntarthatóságot illetően.

Intenzív termesztés? Ha a talajok (környezet) degradációja, kemikáliával szennyezése az ára a minél nagyobb hozamú biomassza-termesztésnek, akkor túl nagy lehet az ár.

Biodiverzitás? Ha a monokultúrás termesztés biológiai hatásait nézzük, az előnyök nem egyértelműek.

Mindezeknek az egymás hatásait direkt és/vagy indirekt módon befolyásoló tényezőknek a figyelembe vétele nélkül elképzelhetetlen olyan közösségi és nemzeti szintű játékszabályok kialakítása, amelyek a szereplőket a célok megvalósítására ösztönzik. Ha kiemeljük a környezeti (ökológiai) kérdéseket, akkor alapvető kritérium számunkra a következő lehet: minden lehetséges úton arra törekedni, hogy minimalizáljuk a biomassza energia célú előállításának és felhasználásának negatív környezeti hatásait, illetőleg maximalizáljuk a lehetséges környezeti előnyeit. Miután az energetikai célra hasznosított elsődleges biomassza a mezőgazdasági, erdészeti termelésből, az ugyancsak energia célú másodlagos, illetve harmadlagos biomassza pedig szerves hulladékból származik, és ezen források nem ugyanúgy fejtik ki hatásukat a környezetre, célszerű ezeket külön tárgyalni.

A mezőgazdasági termelés negatív környezeti hatásai tapasztalat szerint a következők:

• az intenzív mezőgazdasági technológiák terjedése, amely degradálja a természeti erőforrásokat;

• természeti területek szántóföldi művelésbe vonása energianövények termesztése céljából;

• a helyi sajátosságokhoz nem illeszkedő növényfajták, -társítások meghonosítása, a biodiverzitás csökkenése;

• a talajerózió növekedése (a szél és az esőzések következtében, amit az éghajlatváltozás felerősít), valamint a nagy súlyú gépek miatti talajstruktúra-rombolás;

• vegyszerek felhalmozódása a talajban és a felszíni vizekben;

• a növekvő méretű öntözés miatt vízellátási problémák és a talajok szikesedése.

Annak érdekében, hogy a biomassza növekvő arányú energetikai felhasználásának környezeti hatásmérlegét optimalizáljuk, az EU-ban kemény környezeti kritériumok bevezetését javasolják (EEA, 2006):

• néhány speciális helyzetű tagállamot leszámítva a mezőgazdasági terület legkevesebb 30%-án környezetbarát gazdálkodás (organic farming) megvalósítása 2030-ig;

• a jelenleg intenzíven művelt földterület 3%-ának kivonása a termelésből „ökológiai kompenzáció” jogcímen;

• az extenzív módon művelt földterületek további fenntartása;

• bioenergetikai célú növények termesztése minimális környezetterhelést garantáló feltételek mellett.

A hivatkozott EU-irányelvek hasonlóan részletezik az energetikai célú erdészeti kitermelésnél fontosnak ítélt követelményeket.

A szerves hulladék energetikai hasznosításának – eltérően a mezőgazdasági vagy erdészeti biomasszától – negatív környezeti hatásai nincsenek, hiszen a biohulladék (melléktermék) hasznosítása éppenséggel a környezetterhelést csökkenti. Biohulladék a legtöbb gazdasági ágazatban jelentős mennyiségben és folyamatosan keletkezik, és energetikai hasznosításának legalább négy előnye van:

• a hulladék okozta környezetszennyezés csökkentése;

• fosszilis energiahordozók kiváltásával az üvegházhatású emisszió csökkentése;

• szemben a megújuló energiaforrások többségével nem időszakosan áll rendelkezésre, hanem folyamatosan;

• „előállítása” nem igényel külön ráfordítást, csak a kezelése.

A hivatkozott EU-elemzés az alábbi irányelvek követésére hívja fel a figyelmet:

• Jelentősen csökkentendő a keletkező háztartási hulladék mennyisége (a jelenlegi tendencia alapján számítható mennyiséghez képest 25%-os csökkentés 2030-ig).

• A biohulladék újrahasznosításának jelenlegi mértékét továbbra is fenn kell tartani (például a szalmatermés vagy az élelmiszeripari hulladék 30−40%-a továbbra is nem energetikai célú felhasználású legyen).

• Valamennyi háztartási biohulladékból energiát célszerű termelni (meg kell szüntetni ennek a szeméttelepi tárolását vagy nem energetikai célú elégetését).

• A természetvédelmi célokkal összhangban csökkenteni kell a fa- és papíripar fafelhasználását.

• Növelni kell a mezőgazdasági területeken az energiaerdők telepítését.

A fentiekhez megfelelő ösztönzőket és jogszabályokat társítva úgy véljük, elérhető, hogy a biomassza növekvő energia célú hasznosításának negatív hatásait minimalizáljuk, pozitív környezeti hatásait erősítsük, és az EU megújuló energiára (ezen belül a biomasszára) vonatkozó hosszú távú célkitűzéseiben vállalt hazai hozzájárulás is megvalósuljon. Ezek alapján a biomassza hasznosításánál a következő fontossági sorrend állítható fel:

• a nem energetikai célú biomassza előállításakor, feldolgozásakor és fogyasztásakor keletkező melléktermékek és hulladékok hasznosítása;

• a használatlan földterületek energetikai célú termelésbe állítása (biomassza mint energia célú főtermék előállítása);

• az erdészeti kitermelés, illetve az egyéb célra is használt földterület bevonása.

Összefoglalva a biomassza-alapú energiatermelés kapcsán tárgyalt kérdéseket, újfent hangsúlyozzuk a bevezetőben kiemelt megközelítési szempontokat. Érthető, ha a megújuló energiaforrások, így a biomassza alig kihasznált potenciálját látva sokan energetikai problémáink végső megoldását látják bennük. A hozzá vezető utat azonban célszerű minél tárgyilagosabb megközelítésben felvázolni, amely csak a még nyitott kérdések tudományos igényű feltárásán, elemzésén és megválaszolásán alapulhat. Ez felhívja a figyelmet egy fenntartható energiagazdálkodási stratégia szükségességére. Ebbéli erőfeszítéseinket megkönnyítheti, ha állásfoglalásainkban (szemben a bulvármédia szokásaival) mindig igyekszünk rámutatni: mi az, amiben már biztosak vagyunk, mi az, amit még csak sejtünk, és mi az, amit még nem tudunk.
 

Kulcsszavak: fenntartható energiagazdálkodás, bioenergetika, bioenergetikai potenciál

IRODALOM

Dinya László (2007): Fenntartható energiagazdálkodás − ökoenergetika. Ma & Holnap. VII, 3, 26−29.

Dinya László (2008): Biomassza-alapú fenntartható energiagazdálkodás (előadás a Magyar Tudomány Napján, MTA, 2008. nov. 6., WEBCÍM >

Dinya László (2009): Áttekintés a biomassza-alapú energiatermelés helyzetéről. MTA Környezettudományi Elnöki Bizottság, Energetika és Környezet Albizottság, Budapest

EEA Report (2006): How Much Bioenergy Can Europe Produce without Harming the Environment? No. 7/2006, ISSN 1725-9177

EEA Technical Report (2008): Maximising the Environmental Benefits of Europe’s Bioenergy Potential. No. 10/2008, ISSN 1725–2237

Greenpeace International (2007): Energy (R)Evolution. A Sustainable World Energy Outlook. Greenpeace International–EREC, 1–96. WEBCÍM >

Gyulai Iván (2008): A biomassza-dilemma. MTVSZ, 1, 1−73.

May, Carol (ed.): Mind the Gap. IEA Publications, Paris

Burne, Joel K. (2007): Zöldet a tankba. National Geographic – Magyarország. október, 60−81

Láng István (főszerk.): Környezet- és természetvédelmi lexikon. Akadémiai, Budapest

Kurzweil, Raymond (2005): The Singularity Is Near. Viking Press