Lakásokat és gyárakat is fűthet, de autókat is hajthat a hulladékból gyártott gáz
2023. november 30. – 10:50
A biogáz több szempontból is nagyon vonzó termék és iparág. Orosz földgázt vált ki, ráadásul nemcsak hazai, de „bio” is, így megújulóenergia-forrás, sőt a legjobb technológiákkal még hulladékot is semlegesít. Magyarországon működik három tucat erőmű, de az összesített volumen azért még elég csekély.
Európa rendkívül összetett helyzetbe került az üzemanyagpiacon. Akad két nagyon fontos és pozitív célunk, egyrészt a klímavédelem, a zöldátállás, másrészt a leválás Oroszországról, amely az aktuális szankciók mellett diverzifikálási, függéscsökkentő önérdek is. Mindkettővel csak egyetérteni lehet, de a célokból extra hátrányok is születnek Európára nézve. A helyzet egyáltalán nem könnyű, de mégsem lehet mást csinálni, mint ezeken a célokon dolgozni. Mégpedig úgy, hogy az előírások teljesítésében, így elsősorban a közlekedés számára előírt megújulóenergia-arányok elérésében nincs egy átfogó megoldás, hanem minden apró lépés számít.
Az Európai Unió célja, hogy úttörő legyen a megújuló energia felhasználásában, erre sokféle szabályt hozott létre, sokféle ágazatban. A zöldátállás jegyében az EU a Fit for 55 csomaggal előírja a tagállamok számára, hogy 2030-ig az 1990-es referenciaértékhez képest legalább 55 százalékkal csökkentsék a nettó üvegházgáz-kibocsátásukat. Ennél még konkrétabbak a RED (Renewable Energy Directive), vagyis a megújulóenergia-direktíva szabályai (most a 2-es van érvényben és a 3-as készül). Ma a forgalmazott üzemanyagok 8,4 százalékban biokomponensekből kell hogy készüljenek. A teljes közlekedésre, ahol talán a legnagyobb feladat a zöldítés, az a cél, hogy 14 energiaszázalék legyen a megújuló aránya, de a hírek szerint a RED 3 már 29 százalékot fog előírni.
A fosszilis üzemanyagok felváltásában pedig fontos szerepet játszhat a biológiai anyagok, hulladék, melléktermékek felhasználása.
Az EU úgy szeretne fenntartható, megújuló biokomponenseket használni, hogy azért ne vegye el a termőterületeket az élelmiszercélú növényektől. Szinte minden meghajtásban, üzemanyagtípusban megjelent már ez az igény. A fosszilis benzin bioetanollal keverhető, amit mezőgazdasági terményekből, itthon elsősorban kukoricából állítanak elő. A biohulladékból viszont biogáz is előállítható, ami áram- és hőtermelésre is használható, biometán formájában be lehet tölteni a földgázhálózatba, és a közlekedés zöldítésére is alkalmas lehet.
Bio micsoda?
Korábban a Telexen foglalkoztunk már a zöldirányok közül a bioetanollal, a biodízellel, ebben a cikkünkben a harmadik lehetséges irányt, vagyis a biogázt tárgyaljuk.
Ez az iparág szintén nagyon hasznos, mert hulladékból energiát (áramot, vagy hőt) állít elő, de amennyiben a biogáz „tiszta”, akkor azokat a közlekedési célokat is szolgálja, amelyek terén rosszul állunk a megújulókkal.
Ez lehet konkrétan üzemanyag (bio-CNG, vagy bio-LNG), de lehet olyan áramtermelés is, amely az elektromos autók feltöltésébe hozza be a megújuló energiát.
Gyorsan rögzítsük, hogy a biogáz és a biometán nem ugyanaz. Ahogy a Mol-csoport downstream üzletágában az új és fenntartható termékekkel foglalkozó terület vezetője, Horváth Ádám a Telexnek elmagyarázta, a biometán az az anyag, amely gyakorlatilag megegyezik a vezetékes földgázzal, akár a nagy nyomású gázvezetékrendszerbe is betölthető lenne. A biogáz viszont a biometán és a szén-dioxid egyfajta keveréke, vagyis olyan anyag, amely zárt körben segítheti egy térség energia-, illetve hőellátását, de nem ekvivalens a vezetékes földgázzal. Ahhoz, hogy be lehessen tölteni a gázvezetékbe, vagy erre alkalmas üzemű autókat, buszokat hajthasson, a biogázt meg kell tisztítani.
Ami azonban mindenképpen nagy előnyük ezeknek a termékeknek, hogy egyszerre segítik a két nagy célt, vagyis a zöldítést és az orosz leválást,
hiszen megújuló forrásból, ráadásul helyi alapanyagokból, elsősorban hulladékokból, vagy melléktermékekből készülnek (látni fogjuk, ez a definíció nagyon fontos különbség).
Ami a nemzetközi piacot illeti, szakemberek szerint a biogázpiacon mintha megmaradt volna a vasfüggöny. Hála a különböző állami ösztönzőrendszereknek, tőlünk nyugatra, Németország, Ausztria, Franciaország tele van ilyen erőművekkel, Németországban például mintegy 10 ezer kicsi, helyi beszállítói körre építő cég van. Nyugaton már a legnagyobb olajmultik, így a francia Total, a brit–holland Shell, illetve az olasz ENI, fektettek eurómilliárdokat ebbe az ágazatba, és kezdtek egyfajta integrátori szerepbe.
Magyarországon, illetve a keletibb országokban sokkal gyérebb a kínálat. Itthon a legnagyobb üzem a Mol-csoport szarvasi erőműve (villamosenergia-előállításban ez a legnagyobb), amely kifejezetten biogázos erőmű, de összkapacitásban még nagyobb a Pannonia Bio Dunaföldváron, illetve a Magyar Cukor Kaposváron felhúzott kapacitása is. Ezek mellett pedig több kisebb biogázüzem működik a hazai piacon.
A sztenderd megoldásban egy ilyen erőmű a környék mezőgazdasági és élelmiszeripari hulladékára épít. Az alacsony értékű anyagokat messzebbről nem érné meg szállítani, és akkor már az ökolábnyom sem lenne annyira alacsony. Az inputokból, állati és növényi hulladékból, hígtrágyából pedig hő és energia állítható elő. A dunaföldvári és kaposvári üzemben kukorica-, illetve cukorrépa-feldolgozás melléktermékei hasznosulnak.
A három legnagyobb hazai: Szarvas, Dunaföldvár, Kaposvár
A Mol szarvasi üzeméről korábban részletesen is írtunk, de pár elemet elevenítsünk fel. A korábban a német Baywa, immár a Mol-csoport tulajdonában álló szarvasi biogázüzemet a cégvezető Székely Árpád (korábbi moszkvai nagykövet) mutatta be nekünk.
Az üzem összesen 11 millió köbméter biogázt termel, áramtermelő kapacitása 4,2 MW, a hőtermelő kapacitása pedig 2 MW. Ennyi áram Szarvas 4 ezer háztartásának és a város üzemeinek az ellátására is elég, de ha csak lakossági ellátásra menne a termelés, az 10 ezer háztartásnak lenne elég.
A cég évente 100-110 ezer tonna alapanyagot is semlegesít, elsősorban hulladékot, de sokszor ezeket az anyagokat mellékterméknek nevezik, vagyis Szarvas nem pénzt kap a semlegesítésért, hanem fizet az inputanyagért.
A céghez föld alatti vezetéken érkezik évi 40 ezer köbméter sertéshígtrágya a szomszédos sertéstelepről, a szarvasi mozzarellagyárból 25 ezer köbméter tejsavó, ezek a fő alapanyagok, de a 20-féle inputanyag között van marha-, csirke-, pulykatrágya a környékről, kutyatápmaradék, kukoricacsuhé, szeszmoslék, napraforgómaghéj, amelyekből egy főállású biológus keveri össze a megfelelő elegyet. Minden alapanyag másra jó, és más a problémája – meséli Székely Árpád. Van, aminek alig van energiatartalma (hígtrágya, tejsavó), de jó katalizátor, a maghéj túlságosan könnyű, olyan, mintha a kamionok levegőt szállítanának, de a szeszmoslék annyira hasznos, hogy azért még nagyobb távolságra is érdemes elmenni.
A fermentáció végén jó minőségű szerves trágya keletkezik, a földbe süllyesztett hatalmas fermentálótartályokban, a fermentáció során pedig biogáz is felszabadul, ebből lehet áramot előállítani. A megtermelt áramot mindenesetre az erőmű egy hosszabb távú szerződés keretében eladja a cseh CEZ energiakereskedőnek, és utóbbi hasznosítja.
Az üzem rövid távú célja az, hogy ne csak biogázt, hanem tiszta biometánt is előállítson,
ami kiválthatja a Mol földgázfogyasztásának egy részét, például a Mol olajfinomítójának energiaellátásában is szerepet játszhat, üzemanyagként bio-CNG (sűrített földgáz) vagy bio-LNG (cseppfolyósított földgáz) formában pedig hasznosítható lenne a közlekedésben.
A közeli Szankon a Molnak van egy nagy gáztisztító üzeme, az oda tartó vezeték pedig közvetlenül Szarvas mellett halad el. Ha pedig meg lehetne tisztítani a biogázt, az már tényleg alkalmas lehetne a vezetékbe töltésre, vagy alternatív üzemanyagnak is.
A kaposvári Magyar Cukor évente 25 millió köbméter (ez 125 GWh áramtermelésnek felel meg) biogázt termel – mondták el a cég vezetői. A cukorgyár szeptembertől januárig működik, ez az úgynevezett „kampányidőszak”, vagyis amikor zajlik a cukorgyártás. Ilyenkor a biogázüzem maximális kapacitáson termel (36 MW), ekkor a termelésének a 80 százalékából (30 MW) közvetlenül a gyár energiaellátását fedezik, a cukorgyári kazánokban égetik el nyers biogázként (50 százalék metán, 50 százalék szén-dioxid), ami együttesen 70 GWh/év mennyiség.
A Magyar Cukor Zrt. kaposvári biogázüzeme volt viszont az első az országban, amelyik már táplált biometánt a közcélú hálózatba.
A cég 2016 óta 6 MW kapacitással táplál egész évben a kaposvári vezetékbe, ez évi 55 GWh mennyiség. Ez a cukorgyári kampányidőszakban ez a teljes biogáztermelés 20 százaléka, kampányon kívüli időszakban a biogáztermelés 100 százaléka a tisztítás után földgázhálózatba kerül biometánként (ennek már a 98 százaléka metán).
A dunaföldvári Pannonia Bio éves biogáztermelése nagyságrendileg évi 32 millió köbméter – mondta el nekünk Hódos Ferenc stratégiai igazgató. Itt a biogáz nagy része a bioetanol-gyártás energiaigényének fedezésére megy el. A gyártási rendszer kialakítása lehetővé teszi a biogáz saját felhasználását, és ezzel fosszilis földgázfelhasználás váltható ki, de a biogáz tisztítása (szén-dioxid leválasztása) után a keletkező biometán injektálható a központi gázhálózatba.
Jelenleg mindez évi 170 ezer MWh vagy 16 millió köbméter.
A földgázvezetékbe injektált megújuló biometán után a termelő jogosult származási garanciára is, az előállított megújuló energia mennyiségében, amelyet Magyarországon jelenleg az MEKH bocsát ki a napelemes erőművek által megtermelt áram után. A származási garancia intézményének kibővítése biogázra/biometánra folyamatban van, és jövő év első felében várható. A Pannonia Bio középtávú tervei között szerepel a hálózatba injektált biometán-mennyiség duplázása.
A három nagy gyártó számaiból is látszik, hogy azért a teljes hazai biogáztermelés egyelőre még az optimistább számítások szerint is csak 100 millió köbméter, vagyis ennyi orosz földgázt válthat ki, ami a hazai fogyasztás 1 százaléka.
Ugyanakkor, ha az ágazat kicsi is, az nagyon pozitív, hogy hulladékot dolgoz fel, és ez a rendszer nem szegényíti a környéket, mert a szarvasi példában a feldolgozott anyag 95 százaléka visszamegy a természetbe trágya formájában, csak a maradékból lesz energia – emeli ki Horváth Ádám.
Ez a modell, vagyis az, hogy nemcsak az output a cél, de az input felszámolása is, indokolja azt is, hogy a legtöbb európai országban ez ma még valamilyen formában támogatott iparág.
A fosszilis ellenében
A nagy képet nézve, az azért szomorú, hogy a világ energiafogyasztásának a 80 százaléka még mindig fosszilis eredetű, az átállásban pedig minden lépés számít, minden támogatható, még ha a frissen alakuló piacokon mindig vannak kóklerek is.
A nehézség csak az, hogy a biokomponensek fejlesztése alatt a fosszilis anyagot is biztosítani kell. Ráadásul az orosz leválás miatt még fejleszteni is kellene, például a nem orosz olajat finomító technológiákat, LNG-terminálokat, akár alternatív vezetékeket is.
A cégeknek a geopolitikai helyzet miatt viszont úgy kellene fejleszteniük, hogy közben arról is állandóan szó van, hogy 15-20 év múlva ezekre a fosszilis kapacitásokra már egyáltalán nem is lesz szükség, vagyis az a projektgazdáknak nem éri meg, támogatás pedig nem nagyon hívható le. Magyarországon a Molnak, mint első számú érintettnek, például úgy kell – a vállalat becslése szerint 5-700 millió dollár értékben – soha meg nem térülő beruházásokat végrehajtania az orosz kőolajról való leválás érdekében, hogy közösségi forrást nem kap, de a zöldenergia-átmenettel kapcsolatos uniós követelményeknek továbbra is meg kell felelnie.
Az egymással versengő, vélhetően támogatott üzemanyag-technológiák, mint az elektromos autó, zöld-LNG, -CNG, zöldhidrogén, HVO (hidrogénezett növényi olaj), egyéb bioüzemanyagok közül a „zöld” földgázt igénylő technológiák használhatják majd a magyar biogázüzemekben létrehozott termékeket.
Horváth Ádám szerint a közlekedésben a jövőben nem feltétlenül lesz egy egyeduralkodó üzemanyag, hanem akár az is kialakulhat, hogy a fuvarfeladat (távolság) határozza meg a felhasznált üzemanyag típusát.
Mindenesetre sokan sokfélét fejlesztenek, de egyes úttörő irányok, így a vegyipari hulladékhasznosítás (chemical recycling), vagy a SAF (sustainable aviation fuel, azaz a fenntartható repülő-üzemanyag) még felskálázás előtt áll. A technológiák közül van, ami még technológiailag nem fejlett, van ahol alapanyagkorlát van, Szarvason például nem gond az alapanyag, de három ugyanilyen erőművet már nem tartana el a környék. Máshol a tyúk-tojás probléma jelentkezik (ha lennének hidrogénes járművek, lenne üzemanyag, ha lenne üzemanyag, lennének ilyen autók).
A nagy lehetőség: szén-dioxid-tárolás
Bár, ahogy már említettük, a biogázpiac egyelőre kicsi Magyarországon, mindhárom általunk megkeresett cég jelentős fejlesztési tervekről számolt be nekünk.
A Pannonia Bio dunaföldvári biofinomítójában a zéróhulladék-koncepció jegyében a beérkező takarmánykukorica és 2023-tól már a beérkező árpa valamennyi alkotóelemét felhasználják. A biogázüzemben a keletkező biogáz kicsivel több mint a fele biometán, a másik fele szén-dioxid. Így a biometán-előállítással és a gázhálózatba történő injektálással közel ugyanolyan mennyiségben keletkezik tiszta szén-dioxid, de ezzel is van célja a cégnek. Ez ugyanis alkalmas CCS (carbon capture and storage – tiszta szén-dioxid-leválasztás és föld alatti végleges tározás) hasznosításra.
A cég éves szinten több mint 450 ezer tonna, föld alá sajtolható szén-dioxidot ad, ennek a cég aktívan keresi a hazai tározási lehetőségét. Ez a legalacsonyabban csüngő gyümölcs, a legolcsóbban előállítható szén-dioxid-forrás egy CCS-mintaprojektre, amely elengedhetetlen a net zero világhoz.
Az Egyesült Államokban minderre már működő támogatási rendszer van, minden föld alá sajtolt tonna szén-dioxid után 85 dollár adókedvezmény vehető igénybe Joe Biden amerikai elnök inflációellenes törvénycsomagjával bevezetett kedvezményrendszerben.
Az EU-ban is jó lenne hasonló keretrendszert létrehozni, és Magyarországnak ebben lenne versenyelőnye, mert több olyan kimerült gázmező található az országban, amely tökéletesen alkalmas lenne a szén-dioxid tárolására. Amennyire tudjuk, a Pannonia Bio és a Mol ebben a projektben tárgyal is az együttműködésről.
A hazai cégek egyébként egyfajta zöldtanúsítvánnyal is bizonyítják, hogy mekkora a CO2-lábnyom-kiváltásuk, ez egy nettó érték, azt mutatja, mennyi földgázt vált ki egy üzem, ahhoz mennyi fuvarra volt szüksége. Az egységes uniós kimutatás még késik, egyelőre a magyar cégek egy svájci certifikátot használnak.
Jön a zöldhidrogén?
A Mol aktuális transzformációjának a biogáz mellett fontos eleme, hogy jövő év legelején mechanikailag komplett lesz a 10 MW-os százhalombattai zöldhidrogéngyár is. Százhalombattán, ahol a Dunai Finomító található, ma két hidrogén-előállító üzem is működik, de a „szürke hidrogéngyártás” helyett célszerű átállni a zöldre, hiszen előbbi nagyon megdrágult a kvóta miatt.
Csak sajnos a zöldhidrogén is eléggé vakfolt. Az elektrolízis ismert technológia, skálázható, vagyis lesz benne technológiai fejlődés, igaz, talán nem olyan gyors, mint amit a napenergiában láttunk. Ugyanakkor a hidrogénnek vannak nehézségei is, például a hiányzó járműpark; az még messze van, hogy a fuvarozói szektor dízel helyett hidrogént használjon. Igaz, vannak már innovációk is, többek között a Hyundai és a Toyota is fejleszt már ilyen járműveket.
Összességében az látszik, hogy a közlekedés zöldítése egyre fontosabb feladat lesz, abban van szerepe a biogáznak, a bioetanolnak, a biodízelnek, illetve egy csomó megújuló technológiának, zöldáramnak, -hidrogénnek. Egyelőre azonban pusztán gazdasági alapon ez nem megy, csak előírásokkal, támogatásokkal, és sajnos eközben Európának le kell nyelnie a békát. Ha élenjáró a zöldítésben, máshol sereghajtó lehet a versenyképességben.
