A Nap egyik kézzelfogható anyagi formája a biomassza, mely a napfény hatására szén-dioxidból, vízből, valamint tápanyagokból épül fel. Az élő és elhalt szerves anyagok, a biológiai eredetű termékek és hulladékok mind a biomassza csoportjába sorolhatók. A fosszilis tüzelőanyagok után a leggyakrabban használt energiaforrás a világban. Abban az esetben beszélhetünk a biomassza vonatkozásában megújuló energiaforrásról, ha az elégetett biomasszából keletkezett szén-dioxidot növénytelepítéssel újra megkötjük (pl. erdőtelepítések). A biomassza akkora tömeget képvisel, hogy a jelenlegi készletek bőven elegek lennének az ország teljes hőigényének kielégítésére. A biomasszát a hőenergia-nyerés mellett fel lehet használni többek között trágyázásra, takarmányozásra vagy ipari nyersanyagként is. Mi elsősorban az energetikai felhasználási lehetőségeket vesszük sorra. A biomassza használható közvetlen égetéssel, kémiai átalakítással (pl. elgázosítás), alkohollá erjesztett vagy észterezett anyagként (üzemanyag), valamint biogázként.

A közvetlen égetés legismertebb formája a hőtermelés, ami az egyik legrégebbi módja a biomassza felhasználásának (ezt nem nagyon kell magyarázni, elég a cserépkályhára vagy a fatüzelésű tűzhelyre gondolni). Egyre elterjedtebb hazánkban is, hogy a hagyományos távfűtési rendszereket (melyek általában gázzal üzemelnek) kiegészítik biomassza tüzelésű erőművekkel.

A biomassza üzemanyagként történő felhasználásának ötlete az 1973-as nagy olajválság után kapott erőre. Akkor derült ki igazán, hogy mennyire függenek a különböző államok és a gazdaság egésze a fosszilis tüzelőanyagoktól. Mivel a közlekedés nagy fogyasztónak minősül, értelemszerűen figyelem irányult az ezzel kapcsolatos kutatásokra is. Ennek eredménye egyrészt a biodízel, másrészt a bioetanol.

A biodízelt növényi olajokból állítják elő (elsősorban repcéből, napraforgóból), és inkább az európai kontinensen terjedt el. Az üzemanyag-ellátórendszer átalakításával a dízelüzemű motorokban használható. Hátránya lehet, hogy a biodízel alapanyagául szolgáló növények termesztésével területeket veszünk el az élelmezés vagy takarmányozás céljára termesztett gabonaféléktől, ami a biodízel általános elterjedését nagymértékben korlátozhatja.

A bioetanolt általában magas cukor- vagy keményítő-tartalmú növényekből állítják elő (pl. cukorrépa, cukornád, burgonya, kukorica) erjesztéssel, de a magas cellulóztartalmú fa, fűfélék, gabonaszárak is megfelelő alapanyagul szolgálnak. A benzinhez maximum 20 %-ig hozzákeverve lehet alkalmazni. Az erjesztés során előállított alkoholnak legalább 96 %-os tisztaságúnak kell lennie, ellenkező esetben az alkohol kísérőanyaga, a víz károsíthatja a motort. A bioetanol kezdetben az amerikai kontinensen honosodott meg, később jelent meg Európában újabb alternatívaként a biodízel mellett.

A biomassza bomlása során éghető gázok, elsősorban metán szabadul fel, amit hőtermelésre, vagy akár gázüzemű gépjárművekben is fel lehet használni. Attól függően, milyen gyorsan szabadul fel a metán, beszélhetünk biogáz-reaktorról, ahol a gáz felszabadulásának ideje órákban mérhető. A szemétlerakókban is jelentős mennyiségű biogáz keletkezik, csak jóval hosszabb idő alatt (évtizedek kellenek hozzá). Általában tisztítani kell a biogázt, mert a metán mellett nagy mennyiségben tartalmaz szén-dioxidot (ami gátolja az égést), valamint hidrogén-szulfidot, azaz kén-hidrogént.

A biomassza égetéssel történő energiahasznosítására célirányosan kitenyésztett növényfajokat is lehet alkalmazni, ezek az ún. energianövények. Ezek a növények rövid idő alatt magas terméshozamot érnek el, és a fűtőértékük is magas. Darálva, brikettként vagy pelletként ideális fűtőanyagok. Az energianövényekkel kapcsolatosan is felmerül azonban ugyanaz a probléma, mint a biodízel alapanyagánál: jelentős területeket vehet el az élelmezés és takarmányozás célú növényektől.

Az utóbbi időkben egyre nagyobb hangsúlyt kap az ún. geotermikus energia hasznosítása. Ez a Föld belső hőjéből származó energia, aminek a leggyakoribb közvetítő eleme a víz. Magyarország medence jellegéből fakadóan szerencsés helyzetben van, ugyanis a kőzetlemez hazánkban vékonyabb, mint az átlag. Ez számokban kifejezve azt jelenti, hogy míg az átlagos helyeken 100 méterenként emelkedik 1 Celsius fokot a hőmérséklet a Föld közepe felé haladva, addig az Alföldön ez az érték 33 méter. A geotermikus gradiens fejezi ki, hogy a Föld közepe felé haladva 100 méterenként mennyivel növekszik a hőmérséklet. A Föld hőjét kétféleképpen lehet használni: egyrészt közvetlenül, másrészt közvetítő közegén, azaz a vízen keresztül. Ez utóbbi csak akkor nem környezetszennyező megoldás, ha a használt, és hőt már nem tartalmazó vizet valamilyen úton visszajuttatják a föld mélyébe. Ellenkező esetben a felszíni vízfolyásokba jutva jelentősen megváltoztathatja a vizek kémiai összetételét (ugyanis magas a sótartalmuk).

Végül néhány szó az atomenergiáról. Ez az energiaforrás is alternatív energiának tekinthető a fosszilis tüzelőanyagokhoz viszonyítva, ugyanis normál esetben nem jár a légkört szennyező anyagok kibocsátásával. Több ország az energiaigényének kielégítése céljából lehetséges alternatívaként tekint az atomenergiára. Ugyanakkor jó tudni, hogy jelentős mennyiségű, és nehezen kezelhető hulladékok maradnak az atomenergia felhasználása során; egy atomerőmű katasztrófája az emberiségre nézve súlyos következményekkel járhat, valamint az uránkészletek hamarabb fognak elfogyni, mint a hagyományos energiahordozóké.

Mint az látható, napjaink égető energia-kérdéseire már léteznek különböző, jobb vagy kevésbé jobb megoldások. Ezek szélesebb körben való elterjedése magában hordozza egy tisztább jövő lehetőségét.

Írta: Cseresznye Gyula

Repcetáblák Mosonmagyaróvár környékén

Biomassza-tüzelésű hőerőmű Körmenden