A magyarországi erdők energetikai célra hasznosítható faanyaga

Az Alföldi Erdőkért Egyesület őszi Kutatói Napján „Egy kocsányos tölgy állomány talajnedvességének változása lékes felújítás során" címmel tartott előadást Szakálosné Dr. Mátyás Katalin, Prof. Dr. Horváth Béla, Major Tamás és Horváth Attila László a Nyugat-Magyarországi Egyetem Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézetétől. Előadásuk anyagát most az Erdő-Mező Online is közzé teszi.

h i r d e t é s

Az Alföldi Erdőkért Egyesület engedélyével a Kutatói Nap többi előadása is olvasható az Erdő-Mező Online portálon! A cikk alján ajánlót és tartalomjegyzéket is talál! A MAGYARORSZÁGI ERDŐK ENERGETIKAI CÉLRA HASZNOSÍTHATÓ FAANYAGA Szakálosné Dr. Mátyás Katalin – Prof. Dr. Horváth Béla – Major Tamás – Horváth Attila László Nyugat-magyarországi Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet mkata@emk.nyme.hu; horvathb@emk.nyme.hu; major@emk.nyme.hu; ahorvath@emk.nyme.hu Abstract Az erdők életében érvényesülő biológiai törvényszerűségek és az erdőgazdálkodásban hozott tudatos döntések eredményeként jelentkező hatások több évtizedre előre is jól tervezhetővé teszik az egyes fontosabb hazai fafajokból évente kitermelhető faanyag mennyiségét, fahasználati módonként, méret és minőség szerinti részletes bontásban is. A fakitermelési adatokból és a tűzifa várható választékarányából adódik a 20 éven belül kitermelhető tűzifa mennyisége. Az összesített adatokból megállapítható, hogy az éves szinten potenciálisan kitermelhető tűzifa mennyisége 5 millió m3 körüli, az erdei apadék pedig ennek közel a fele. Kevesebb ezeknél a potenciálisan kiemelhető tuskómennyiség (kb. 0,3 millió m3), aminek oka, hogy a vágásterületeknek csak egy részén lehet tuskózni. Ezen dendromassza azonban nem mindig kerülhet teljes felhasználásra, az erdők rendeltetése, a különböző állományviszonyok, a fakitermelési munkarendszerek és a vágástéri apadék hasznosítási technológiák miatt. Kulcsszavak: Megújuló energia, dendromassza, erdők élőfa-készlete, tűzifa, erdei apadék, tuskó. Bevezetés A megújuló energiaforrások, mint a víz, nap, geotermia, szél, biomassza fontossága napjainkra ugrásszerűen megnövekedett, mert használatuk összhangban van a fenntartható fejlődés alapelveivel, a környezetvédelmi törekvésekkel. Magyarországon is fokozatosan emelkedik a primer energiafelhasználásban arányuk, mára már 7%, és a nemzeti stratégiák szerint ez tovább növelendő. Hazánkban ezen lehetőségek közül a biomassza felhasználás adja a jelentős hányadot (közel 80%), amin belül a dendromassza hasznosítás (80% körüli) a számottevő. Mindezek figyelembe vételével a faanyag, mint megújuló energiaforrás az energiafogyasztásunkban 4-4,5%-kal szerepel. Energetikai célokra hasznosítható faanyag jelentős mennyiségben négy forrásból származhat: - a hagyományos erdőgazdálkodás (állami- és magánszektor) tűzifa választékából (lakossági tűzifa, export tűzifa, erőműi tűzifa); - a fahasználatok során képződő apadék, vágástéri melléktermék, vékonyanyag, gallyanyag, tuskó, kéreg; - a faanyag feldolgozása során képződő melléktermék, illetve az elhasznált fatermékek; - energetikai faültetvények faanyaga, mely többnyire apríték formában hasznosul. A Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal Erdészeti Igazgatósága (a továbbiakban: NÉBIH) 2011. évi statisztikai adatai szerint a magyarországi erdők élőfakészlete 362,2 millió bruttó m3, folyónövedéke 13,1 millió bruttó m3/év, a fakitermelések összesen 8,1 millió bruttó m3/év volt (1. ábra). Az erdőállomány élőfakészlete folyamatosan növekszik, ami a fakitermelések és a mortalitás, folyónövedéket meg nem haladó mértékéből egyértelműen következik. energetika_tabl1

A magyarországi erdők faenergetikai lehetőségei a várható tűzifa mennyiségétől, valamint az erdei apadék hasznosításának lehetőségétől függenek. 2011-ben a tűzifa választék mennyisége 3.932.626 nettó m3 volt, ami a választék-megoszlás tekintetében jelentős, 56,6% (2. ábra). energetika_tabl2

Az erdők életében érvényesülő biológiai törvényszerűségek és az erdőgazdálkodásban hozott tudatos döntések eredményeként jelentkező hatások több évtizedre előre is jól tervezhetővé teszik az egyes fontosabb hazai fafajokból évente kitermelhető faanyag mennyiségét, fahasználati módonként, méret és minőség szerinti részletes bontásban is. A felsorolt jellemzők alapján nagy megbízhatósággal meghatározható a kitermelhető faanyagmennyiség erdei választékok szerinti megoszlása is, a méretük és minőségük jellemzőivel együtt. A választékszerkezet aktualizálása Az Erdészeti Tudományos Intézet egyszerűsített méretcsoportos választéktervezési módszerét alkalmazva az egyes méretcsoportokban és az eltérő vastagságú állományokban, a választék-összetétel meghatározható tervezési segédtáblázatok segítségével. Ellenőrzéseink és levezetéseink szerint egy többlépcsős aktualizálás segítségével az átlagos fahasználati minőségű állományokból termelhető választékok százalékos megoszlása – az átlagos mellmagassági átmérő függvényében – a közelítő módszerrel előállítható. Így a begyűjtött statisztikáknál részletesebb információhoz juthatunk az elemzések számára. A következő 20 év várható tűzifa és apadék mennyisége A 2011. évi NÉBIH statisztikai adatok és azok összesítése alapján a következő 20 éven belül a vágásérett állományok élőfakészlete meghaladja a 196 millió m3-t. A következő 20 éven belül vágásérett állományok élőfakészletének, fafajokra jellemző átlagos apadék-értékkel végrehajtott nettósításának eredményeképpen adódik a kitermelhető nettó faanyag mennyisége, amely megközelíti a 153 milló m3-t. A fakitermelések során keletkező és energetikai célra hasznosítható apadék mennyisége éves szinten eléri a 2,4 m3-t (1. táblázat), illetve a 2,0 millió m3-t (2. táblázat). energetika_tabl3-4

A választékszerkezet teljes aktualizálásának köszönhetően tovább pontosíthatóak a tűzifára vonatkozó várható arányok és mennyiségek (3-4. táblázat). Az összesített adatokból látszik, hogy az éves szinten potenciálisan kitermelhető tűzifa mennyisége 5 millió m3 körül alakul. energetika_tabl5-6

A tuskózás energetikai lehetőségei Az erdők közvetlenül hasznosítható, földfeletti (vágáslap feletti) faanyagának mennyiségéről és minőségéről évszázados ismeretei vannak az erdészeknek. A földalatti szervesanyagról azonban alig van adatunk. Ha a dendromasszáról, mint energiahordozóról beszélünk, akkor is általában a földfeletti dendromasszára gondolunk. A kitermelt tuskó hasznosítása nem megoldott, bár feldolgozásának műszaki feltételei már adottak. A kitermelt tuskót „hulladékként” kezelik, vagy pásztákba összetolva a területen hagyják, vagy lehordják a területről és deponálják anélkül, hogy energiaforrásként hasznosítanák. Az Európai Unió és hazánk energiapolitikája, a zöld energia iránti növekvő kereslet azonban mindinkább indokolják energetikai hasznosítását. Hazánkban a tuskózás ma még nem nyersanyag-termelési céllal történik, hanem a forgatásos gépi talaj-előkészítés egyik előfeltétele, és így az erdőművelési munkák része. Költséges művelet, ezért csak ott indokolt elvégzése, ahol a termőhely vagy a telepítendő (intenzív fafajú vagy fajtájú) célállomány igényli a forgatást, illetve az alapos mélylazítást. Tuskózás és az azt követő forgatásos talaj-előkészítés csak sík vagy enyhén hullámos felszínű területen és csak néhány genetikai talajtípuson, pl. homoktalajon végezhető, ahol a tuskózást követő mélyforgatással a talaj víz- és levegőháztartása javítható, ezzel összefüggésben az erdősítések megmaradási százaléka növelhető, az erdősítési és ápolási költségek viszont olyan mértékben csökkenthetők, hogy ezek a tuskózás többletráfordítását kiegyenlítik. A Magyarországon a hektáronként potenciálisan kiemelhető tuskómennyiség meghatározásához a NÉBIH által 2011. évre kiadott OSAP táblák (Beszámolók az erdősítésekről és fakitermelésekről) adataiból indultunk ki. Ezen táblák a gazdálkodók által évente bejelentett – a fakitermelésekre és az erdősítésekre vonatkozó − adatokat tartalmazzák. A tuskózással érintett területek fafaja nagyrészt akác, nyár és fenyő, ezért a kiemelhető tuskó mennyiségének becslését ezen három fafaj esetében végezzük el. A táblák adatai alapján tarvágást követő erdőfelújítás akác esetében a 2011. évben 6641 ha-on, nemesnyárak esetében 1603 ha-on és erdeifenyő esetében 111 ha-on történt. Ezen területeken kitermelhető mennyiségek a NÉBIH adatai alapján tervezhetők (5-6. táblázat). energetika_tabl7-8

Energetikai célra hasznosítható apadékok potenciálja Amíg a megtermelt tűzifa teljes mértékben hasznosítható energia-termelésre, addig a kimutatott jelentős mennyiségű várható apadéknak csak egy kisebb része juttatható el az erdőből az energiatermelés helyszínére (7. és 8. táblázat). Ennek okai a következők. kéregapadék nagy része a faiparban jelenik meg, mert az erdei választékokkal együtt szállítják oda. A hasznosítható részt az egyéb faipari hulladékokkal együtt kell számba venni. Az a kevés kéreg, amely apró frakcióra tördelve, a növényzettel borított erdőtalajra kerül az esetleges, de napjainkban már igen ritka terepi kérgezés során, gazdaságosan nem gyűjthető össze. Mindezek miatt itt mi most hasznosítható kéreganyaggal nem számoltunk. A fakitermelés során keletkező termelési apadéknak pedig csak egy töredéke hasznosítható (hajktest, törött fa, kiejtések), mert ennek jelentős része is a faiparhoz kerül (túlméretek, számbavételi felkerekítések miatt), vagy összegyűjthetetlen anyag (fűrészpor, apró forgács stb.) formájában. A vékonyfa, az 5 (7) cm átmérő alatti ágak, gallyak, koronarészek összegyűjtése növelheti jelentősebb mértékben az energia-nyerésre átadható faanyag mennyiségét. A főleg tarvágások során végrehajtott véghasználatok vékonyfa része gyűjthető össze termelékeny és hatékony módon, kb. 2/3 részben, és adható át hasznosításra, pl. erdei aprítékként. energetika_tabl9-10

Köszönetnyilvánítás Ez a tanulmány a Környezettudatos energia hatékony épület című TÁMOP-4.2.2.A- 11/1/KONV-2012-0068 számú projekt keretében, az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg. Irodalom Bondor A. (1978): Erdészeti talaj-előkészítés. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest. Czupy I. (2011): A tuskókiemelés elméleti háttere. Mezőgazdasági Technika, 52:(11) pp. 2-4. Fekete Z. (1943): Erdőbecslés és erdőérték számítás. In: Mihályi Z.: Erdészeti zsebnaptár 1943. évre. Országos Erdészeti Egyesület, Budapest. I. kötet. NÉBIH (2012): Erdővagyon, erdő- és fagazdálkodás Magyarországon. Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal Erdészeti Igazgatóság, Budapest, 12 p. Molnár S. - Pásztory Z. - Komán Sz. (2013): A faenergetika minőségi fejlesztésének szakmai megalapozása (mire elég a magyar dendromassza?!). FATÁJ online 2013, www.fataj.hu Molnár S. szerk. (2005): Erdő-fa hasznosítás Magyarországon. Nyugat-magyarországi Egyetem, Faipari Mérnöki Kar, Sopron. 390 p. ISBN 963 936 462 2. Major T. (2012): Komplex faanyag-hasznosítás. Erdészeti Lapok, CXLVII. évf. 5:156-157. Sopp L. (1974): Fatömeg számítási táblázatok, fatermési táblákkal. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest. https://www.nebih.gov.hu/data/cms/150/369/2011_merleg.pdf ------------------ A következő napokban az alábbi előadás-anyagokat is olvashatja portálunkon az Alföldi Erdőkért Egyesület Kutatói Napjáról: - A lakitelki erdők leírása, különös tekintettel az őshonosság tükrében – ELOLVASOM >>> - Az őshonosság fogalmával kapcsolatos elvárások és kétségek - ELOLVASOM >>> - A Két Víz közének védett és Natura 2000 erdei a változó környezeti viszonyok mellett - ELOLVASOM >>> - A Szatmár-Beregi kocsányos tölgyesek erdőgazdálkodási tapasztalatai - ELOLVASOM >>> - Fehérnyár klónok teljesítményvizsgálata alföldi száraz, homoki termőhelyen - ELOLVASOM >>> - Őshonos nyárfajok genetikai változatossága a Dunántúlon - ELOLVASOM >>> - Szolnoki árapasztó csatornában végzett beavatkozások árvízre gyakorolt hatásai - ELOLVASOM >>> - Új hazai, ERTI szelekciójú fűz klón teljesítmény vizsgálata szabadalmi bejelentés megalapozására - ELOLVASOM >>> - Szelektált akác származások virágzásbiológiai vizsgálata Tiszántúl száraz homoki termőhelyen - ELOLVASOM >>> - Kocsányos tölgy állomány talajnedvességének változása lékes felújítás során - ELOLVASOM >>> - Hazai kocsánytalan tölgy állományok faanyag-minőségi kérdései- ELOLVASOM >>> - Kisalföldi nemesnyár hibridek szárítása - ELOLVASOM >>> - A magyarországi erdők energetikai célra hasznosítható faanyaga ------ - Energetikai ültetvények égési jellemzőinek vizsgálata – ELOLVASOM >>> - A biomassza termesztés és feldolgozás függősége a klímaváltozástól - ELOLVASOM >>> - Rövid vágásfordulójú energetikai ültetvények lombtömegének vizsgálata, szénkörforgalomban betöltött szerepe – ELOLVASOM >>> - Forvarderek alkalmazási lehetőségei napjainkban - ELOLVASOM >>> - Talajművelő szerszám végeselem modellezése ELOLVASOM >>> - Repceszárból előállított pellet hasznosításának ökoenergetikai kérdései - ELOLVASOM >>> (Forrás: aee.hu - Engedéllyel közzétéve: Erdő-Mező Online - www.erdo-mezo.hu)