290 likes | 431 Views
POPP JÓZSEF. Bioüzemanyag-gyártás – a piaci folyamatok tükrében. Fiatal Gazda Konferencia - 2008 Budapest 2008. 02. 22. MOTTÓ. „A kőkorszak sem azért ért véget, mert elfogyott a kő, az olajkorszaknak sem azért lesz vége, mert elfogy az olaj!” Yamani sejk (Szaud-Arábia).
E N D
POPP JÓZSEF Bioüzemanyag-gyártás – a piaci folyamatok tükrében Fiatal Gazda Konferencia - 2008 Budapest 2008. 02. 22.
MOTTÓ „A kőkorszak sem azért ért véget, mert elfogyott a kő, az olajkorszaknak sem azért lesz vége, mert elfogy az olaj!” Yamani sejk (Szaud-Arábia) Az olajkorszaknak a klímaváltozás vethet véget!!!
EU energiapolitikája Klímaváltozásés nem biztonságos olaj- és gázellátás Kötelező 20% megújuló energia 2020-ra (nem tagállami szinten) Intézkedések más szektorokban Legalább 10% bioüzemanyag kötelező bekeverése tagállami szinten Ösztönző/támogatási rendszer a második generációs bioüzemanyag piaci bevezetéséhez
Az EU és Magyarország bioenergetikai vállalásai Forrás: vonatkozó jogszabályok: 77/2001/EK, 2003/30 EK, EU Bizottság javaslatcsomaga (2008)
Bioenergia Szükségszerűség • Magyarország energiaellátásában súlyosan importfüggő (>75%) • Energiahordozó struktúrájában a megújulók részesedése alacsony (<5%) • Az egyéb megújulók lehetőségei korlátozottak Lehetőség • Számottevő mező- és erdőgazdasági kapacitás, mely részben kihasználatlan • Jelentős mennyiségű hulladék anyag, melynek energetikai hasznosítása nem terhel más rendszereket Megújuló energiaforrások napenergia, szélenergia, vízenergia, geotermikus energia (nem kimeríthető) mezőgazdasági eredetű megújuló energiaforrások (kimeríthető) - biogáz - szilárd biomassza
A napenergia hasznosítása Passzív formában: • épületek kialakításával nagy üvegfelületek és a belső légáramlási viszonyok helyes kialakításával • fűtés nélküli fóliasátrak Aktív formában:épületek fűtésének kiegészítésére, szárításra, aszalásra, kiegészítő energiaellátásra (villanypásztor) • kollektoros • fotovillamos formában Elterjedést gátolja: • drága • alacsony hatásfokú
Szélenergia felhasználása Lehetőség:mivel Magyarországon nem jellemző az állandó erős széljárás, a mezőgazdaságban főleg kisebb méretű szélkerekek használata terjedhet el legelőn ivóvíz ellátásra, tavaknál és szennyvíz tisztítóknál a vízfelület levegőztetésére Egyes helyeken, ahol a szélviszonyok megfelelőek, nagyobb berendezések is építhetők. Példák • Inota • Kulcs • Mosonszolnok • Mosonmagyaróvár
Vízenergia felhasználása Lehetőség:ott van, ahol korábban is működtek vízimalmok. Ilyen helyeken szigetüzemben vagy hálózatra dolgozva működhetnének kisebb teljesítmény energiatermelő vízierőművek. Példák: az Észak-magyarországi Áramszolgáltató területén vannak kis vízierőművek, és újabbak építését is tervezik
Geotermikus energia hasznosítása Adottságok:rendkívül jók, mezőgazdasági hasznosításban csak Izland áll előttünk a világban. Magyarország energiafelhasználásának 1 %-át adja a geotermikus energia. Felhasználás:fólia és üvegházak fűtése (Szentes, Szegvár zöldség- és dísznövény termesztés) Probléma:az elhasználódott termálvíz kezelése nem megoldott, visszapréselés lehet a megoldás, ez főleg a Nagyalföldön drága a kőzetviszonyok miatt (a visszapréselés hiánya miatt a termálkútakvízszintje folyamatosan csökken!)
Mezőgazdasági eredetű megújuló energiaforrások • Biogáz • Szilárd biomassza • Folyékony energiahordozók, bioüzemanyagok
A biogáz felhasználása a mezőgazdaságban(elsősorban nem energetikai kérdés) Alapanyag:-hígtrágya - silókukorica (mai árak mellett drága) - kommunális hulladék - élelmiszeripari hulladék Hasznosítás:-a keletkezett környezetkárosító anyagok megsemmisítése - - energiatermelés (hő, zöld áram, motorhajtóanyag) A biogáz termelés az egyetlen olyan megsemmisítési mód, amely energiatermeléssel jár! költségként csak az alapanyagok kezeléséhez egyébként is szükséges szennyvízkezelő beruházási igényéhez képest fellépőtöbbletköltségeket lehet figyelembe venni (trágyakezelési beruházás megtakarítása) Korlát: -magas beruházási költség - állattenyésztés (trágya) kibocsátása csökken az EU-ban - hosszú megtérülési idő - a megtermelt biogáz felhasználásának gondjai
Biomassza felhasználási lehetőségek • Tüzelőanyagként • hő • villamos áram („zöld áram”) • Nemesítés után • Motorhajtóanyagként (bioetanol, biodízel) • gázt helyettesítő pelletként
Energetikai alapanyagok termesztése • fás szárú, különböző vágásfordulójú ültetvények telepítése (nemesnyár, fűz, akác, éger, gyertyán, stb.) • lágy szárú száraz biomassza szántóföldi termesztésből (energiafüvek, nádféleségek) • biodízel előállításához olajos magvú növények (repce, napraforgó) termesztése • etanol előállítására alkalmas növények (kukorica, búza, árpa) termesztése
AZ ÉLETCIKLUS ELEMZÉS FŐBB ÖSSZETEVŐI(Gazdaságosság, környezetvédelem, egyéb szempontok) Növényolajok, használt sütőolajok Feldolgozás, átalakítás Gyűjtés, szállítás 1 km megtételének környezeti és gazdasági hatása Biogázolaj Kukorica szállítás Kukorica Fermentáció Motorhajtóanyag Bioetanol Melléktermékek kezelése Nyersanyag Nyersanyag szállítás Nyersanyag átalakítás Hajtóanyag elosztás 1 km megtételének környezeti és gazdasági hatása Kőolaj kitermelés Kőolaj szállítás tankhajóval, csővezetékben Feldolgozás motorbenzinné és gázolajjá
kenőolaj gépolaj motorolaj hengerolaj Kőolaj-feldolgozás Megjegyzés: minél nagyobb a szénatomszám, annál magasabb a forráspont Forrás: Dr. Emőd István, Gépjárművek tanszék, BME, előadás: 2006. 07. 10.
Széndioxid a légkörben Növények fotoszintézise Állatok légzése Növények légzése Algák fotoszintézise Vízi élőlények légzése Talaj és organizmusok légzése Növényi hulladék Fosszilis üzemanyag: szén, gáz,, olaj Gyökér- légzés Óceán, tavak A fosszilis üzemanyag
A klímaváltozás bizonyítéka 18. század
A megújuló üzemanyagA termeléshez felhasznált fosszilis energiahordozó esetében nem teljesen szén-dioxid semleges Fotoszintézis CO2
A bioüzemanyag-előállítást a politika ösztönzi • A bioüzemanyag-előállítást a politika és támogatások motiválják: • Brazília: az etanol kötelező bekeverése a benzinbe (2007-ben 20%-ról25%-ra nőtt a kötelező bekeverés) • USAenergiatörvénye(7,5 mrdgallon bioüzemanyag-termelést követel meg 2012-re), adókedvezmény kötelező felhasználás 2022-re (36 mrd gallon) • EU Bioüzemanyag Direktíva(indikatív célérték: 2% bioüzemanyag 2005-re, 5.75% 2010-re ), adókedvezmény 10% kötelező bekeverés 2020-ra (javaslatcsomag) • Környezet: • Kiotóés CO2 emisszió. A bioüzemanyag esetébens: növekvőszállításésközlekedés (a CO2 kibocsátás 30%-áért, olajfelhasználás 70%-áért felel az EU-ban) cselekvést igényel • Mezőgazdaság (terméktöbblet levezetése) • Energiafüggőség csökkentése: • importált fosszilis üzemanyagok (olajár…) • csupán néhány energiaforrás esetében • Eszközök: • Kínálati oldal: jövedéki adókedvezmény, kvóta, beruházási támogatás • Keresleti oldal: kötelező bekeverés, vásárlási kötelezettség Egyéb tényezők:K+F állami támogatása; vám
Bioetanol-termelés 2006-ban – globális kitekintés Ma a globális kukorica (700 mill. t) és cukortermelés (160 mill. t) legalább 10%-ából etanol készül (a gabonatermelés 5%-ából) • Összes termelés: 45 mrd l • USA: 44% • Brazília: 40% • EU-25: 3% • Kína: 3% EU-25 Termelés: 1.6 mrd l Nyersanyag: gabona(85%) cukorrépa (15%) USA Termelés: 20 mrd l Nyersanyag: kukorica Kína Termelés: 1,3 mrd l Nyersanyag: kukorica Thaiföld Termelés: 0,25 mrd l Nyersanyag: változó Brazília Termelés: 18 mrd l Nyersanyag: cukornád Megjegyzés: Brazília az etanolgyártással befolyásolja a nemzetközi cukorárakat (az USA a nemzetközi gabonaárakat) Az energianövények energia-egyenértékben követik a kőolaj árváltozását Az etanol árát Brazília exportárai határozzák meg a magas vámok (EU, USA) ellenére Forrás: FO Licht’s, Rabobank
Biodízel-termelés 2006-ban globális kitekintés Ma a globális növényolaj-termelés (125 millió t) legalább 5%-ából biodízel készül • Összes termelés: 6 mrd l • EU-25: 80% • USA: 12% EU-25 Termelés: 4,5 mrd l Nyersanyag: repceolaj (80%) USA Termelés: 0,7 mrd l Nyersanyag: szójaolaj Megjegyzés: Brazília a biodízel kötelező bekeverését írta elő (2008: 2%; 2010: 5%) Az olajnövények energia-egyenértékben követik a kőolaj árváltozását Az olajnövények árát a kőolaj ára mellett a biodízel gyártására felhasznált növényolaj aránya is meghatározza Forrás: FO Licht’s, Rabobank
10% bioüzemanyag célérték a földhasználat tükrében2020-ban • Ha a 10 % célértéket elérjük 2020-ra • Bioüzemanyag termelés:34,6 millió tonna olajegyenérték (33 millió t fosszilis üzemanyagot vált ki) • 16-18 mio ha mezőgazdasági területre van szükség a teljes nyersanyag-ellátáshoz 22 mio t biodízel = 21 mio t repce, napraforgó= 8 mio ha(+import 30 mio t egyenérték) 27 mio t bioetanol = 59 mio t = 10-12 mio ha • Összes szántó (EU-27): 114 millió ha • 17% vagy 19 millió ha szükséges energianövény-előállításhoz, ha az összes felhasználás 20%-a import és 30%-a második generációs üzemanyag • Fosszilis üzemanyag kiváltása (100%): 570 milliárd liter bioüzemanyag • 285 milliárd liter etanol: EU-27 mai gabonatermelésének duplája (713 millió t) • 285 milliárd liter biodízel: EU-27 mai repce-, napraforgó termelésének 25-szöröse (570 millió t)
Etanol és biodízel termelési költsége (2007) Megjegyzés: Ma az etanol és biodízel előállítása veszteséges Európában (magas nyersanyagárak: GMO vita is hozzájárul) A bioüzemanyag-gyártás jövedelmezőségét a melléktermék (DDGS, szójadara, repcedara) is befolyásolja Az olajnövények árát a kőolaj ára mellett a biodízel gyártására felhasznált növényolaj aránya is meghatározza Forrás: F.O.Lichts World Ethanol and Biofuels Report, 2007
Magyarország: bioüzemanyagok támogatása • 42/2005. (III. 10.) Kormány rendelet a bioüzemanyagok és más megújuló üzemanyagok közlekedési célú felhasználásának egyes szabályairól • Bioüzemanyagok fogalma, felsorolása • Forgalmazás szabályai • tiszta bioüzemanyagként vagy nagy koncentrációban ásványolaj származékokban • ásványolaj származékokhoz hozzákeverve • Bio-ETBE előállításához felhasználva • Jövedéki adó a felhasznált bioüzemanyagok után igényelhető vissza • 63/2005 (VI.28) OGY határozat (jövedéki adó módosítása) bekeverési arány üzemanyagokba: 2007-től 2%, 2010-re 4% (energiatartalomra vetítve) 2007. július 1-től: 8,30 Ft jövedéki adótöbblet, ha a benzinben a bio-komponens aránya nem éri el a 4,4%-ot 2008. január 1-től: 8,00 Ft jövedéki adótöbblet, ha a gázolajban a bio-komponens aránya nem éri el a 4,4%-ot • 2008. július 1-től: 4,80 Ft jövedéki adótöbblet, ha a benzinben a bio-komponens aránya nem éri el a 4,4%-ot • 2008. január 1-től: 3,90 Ft jövedéki adótöbblet, ha a gázolajban a bio-komponens aránya nem éri el a 4,4%-ot ETBE: etil-tercier-butiléter: etanol (47%) + izobutilén (jövedéki adó a 47% után jár vissza)
Magyarország Ambiciózus bejelentések…? Bioetanol (termelés 2006-ban: 70 000 t) • Jelenlegi kapacitás: 0,1 millió tonna kukorica input • Bejelentett kapacitás: 9,0 millió tonna gabonaféle input • Várható max. kapacitás: 3,5millió tonna gabonaféle input Biodízel • Jelenlegi kapacitás: korlátozott (termelés nélkül) • Bejelentett kapacitás: 1,2 millió t repce input • Várható kapacitás: 0,4 millió t repce + 0,4 millió t napraforgó input
A potenciálisan előállítható bioetanol felhasználása Magyarországon Mértékegység: ezer t Forrás: AKI
A potenciálisan előállítható repcemag lehetséges bioüzemanyag célú felhasználása Magyarországon Mértékegység: ezer t *Megjegyzés: napraforgóból legfeljebb 500 ezer t mehet biodízelgyártásra Forrás: AKI
Kihívások:második generációs technológia Kihívások: második generációs (cellulóz-alapú) technológia Hogyan jut gépkocsijába az alacsony költséget jelentő biomassza?