Rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények technológiai sajátosságai

Hírszerkesztő: Erdő-Mező Online
2015.01.05.
Kategória: Kiemelt, Erdőkutatás, Megújuló
Forrás: 15172

Az Alföldi Erdőkért Egyesület 2014. évi őszi Kutatói Napján “Rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények technológiai sajátosságai” címmel tartottak előadást. Ennek anyagát most az Erdő-Mező Online is közzé teszi.

Az Alföldi Erdőkért Egyesület engedélyével a 2014-es Kutatói Nap többi előadása is olvasható lesz az Erdő-Mező Online portálon! A cikk alján ajánlót és tartalomjegyzéket is talál! RÖVID VÁGÁSFORDULÓJÚ ENERGETIKAI FAÜLTETVÉNYEK TECHNOLÓGIAI SAJÁTOSSÁGAI Dr. Czupy Imre – Prof. Dr. Horváth Béla – Dr. Vágvölgyi Andrea Bevezetés Az energetikai faültetvények gyorsan növő fafajokkal létesített, energiatermelést szolgáló célültetvények, ahol a területegységre eső energiahozam magasabb, mint az erdőkben. Gyorsan növő, speciális fajtájú, direkt e célra szelektált klónokat alkalmaznak, ezért az ültetvények telepítési, ápolási és betakarítási technológiái eltérnek/eltérhetnek a hagyományos erdőkétől [1], [2]. Kutatásaink során elsőként a hagyományos erdészeti technológiák, modellek felülvizsgálatát, átalakítását végeztük el. Meghatároztuk az egyes munkaműveletek sorrendjét és gépesítési igényét. A területnagyság függvényében elkészítettük a technológiai modelleket, meghatároztuk a különböző munkaműveletekhez ajánlható gépeket. Elemeztük az egyes géptípusok teljesítményadatait, valamint az ültetvények betakarításakor elérhető hozamokat. Az erőgépek tüzelőanyagának elégetése révén bevitt energiamennyiség és a letermelt biomassza energiatartalmának ismeretében felállítható az ültetvények energiamérlege. Anyag és módszer Az energetikai faültetvények esetén több termesztési technológiát különíthetünk el. Az alkalmazott fafaj meghatározó jelentőségű, mivel befolyásolja a betakarítás idejét, módját, a telepítési hálózatot, az alkalmazható gyomirtás fajtáját és egyéb tényezőket [3]. A területnagyság tekintetében három kategóriát definiáltunk: - 3 ha-nál kisebb területű, - 3-20 hektáros, - 20 ha-nál nagyobb méretű ültetvények esetére dolgoztuk ki a technológiai modelleket. Az energiamérleg elkészítéséhez az egyes munkaműveletek elvégzésekor az erőgépek tüzelőanyagának elégetésekor felszabaduló energia (bemeneti oldal input) mennyiségét hasonlítottuk az energetikai faültetvények fenntartásának időtartama alatt a betakarított biomassza termikus hasznosításával nyerhető energia (kimeneti oldal, output) mennyiségéhez. Az így kapott energiamérleg objektívebb képet ad, mint a különféle módszerekkel készített költségelemzések, mivel az arányokat nem befolyásolja a pályázati úton elnyerhető támogatások összege. A számításokhoz az összegyűjtött adataink átlagos értékeit vettük alapul és az alábbi kiindulási adatokat használtuk: - területnagyság: 1 ha, - ültetvény fenntartásának időtartama: 20 év, - vágásforduló: 2 év, - gázolaj fűtőértéke: 43 MJ/kg, - benzin fűtőértéke: 44 MJ/kg. Eredmények A 3 ha-nál kisebb területű ültetvények esetén az 1. ábrán bemutatott technológia alkalmazható. [caption id="attachment_15178" align="aligncenter" width="600"]

1. ábra: Technológiai modell 3 hektárnál kisebb területű ültetvényekre[/caption] Az ültetést megelőzően talaj-előkészítést szükséges végezni, amely tarlóhántást, mélylazítást és magágykészítést vagy szántást és magágykészítést foglal magában. A dugvány vagy csemeték kiültetése kézi erővel, ékásóval illetve kisebb teljesítményű dugványozó vagy ültetőgéppel történhet. A sorközművelés (vegyszeres gyomirtás) permetezőgéppel végezhető el. A betakarításhoz motorfűrészt vagy tisztítófűrészt alkalmazunk, majd a mobil aprítógéppel felaprított faanyagot a felhasználás helyére szállítjuk. A munkagépek mindegyike akkora teljesítmény-igényű, hogy közepes kategóriájú univerzális traktorral üzemeltethető. Az energia bevitel meghatározását az 1. táblázat mutatja. [caption id="attachment_15177" align="aligncenter" width="600"]

1.táblázat: Energia input 3 ha-nál kisebb területű ültetvényekre[/caption] Az energia output meghatározásánál figyelembe vett adatok: - az ültetvény hozama: 20 t/ha/év, - nedvességtartalom: 60%, - biomassza fűtőértéke: 7 MJ/kg (fenti nedvességtartalom mellett). Energia output: 2.800.000 MJ. Input/output = 1/46, azaz egységnyi befektetett energia révén 46 egységnyi energia nyerhető. A 3–20 hektáros ültetvényeken alkalmazható technológiát a 2. ábra mutatja. [caption id="attachment_15176" align="aligncenter" width="600"]

2. ábra: Technológiai modell 3–20 hektár területnagyság esetén[/caption] A talaj-előkészítést követően az ültetvény telepítése dugvánnyal vagy csemetével középkategóriás univerzális traktorral üzemeltetett munkagéppel végezhető el. Sorközművelésre permetezőgép használható. A betakarítás döntő-aprító géppel, vagy a döntést és kötegelést egy menetben elvégző bálázógéppel történik. Ezt követi a biomassza elszállítása. A munkagépek teljesítmény-igénye ez előbbi kategóriánál nagyobb. Az energia bevitelt a 2. táblázat alapján határoztuk meg. [caption id="attachment_15175" align="aligncenter" width="600"]

2. táblázat: Energia input 3-20 ha területnagyság esetére[/caption] Output a fent leírt adatok figyelembe vételével: 2.800.000 MJ. Fentiek alapján az energiamérleg 3-20 ha területű ültetvényekre: input/output = 1/30, azaz egységnyi befektetett energia révén harmincegységnyi energia nyerhető. A 20 ha-nál nagyobb területeken a technológiai lánc az 3. ábra szerinti. Ekkora területnagyság esetén a technológiai láncban a talajelőkészítés, telepítés és sorközművelés művelete nem, csupán a betakarítás módja különbözik az előzőekben leírtaktól. Erre a célra nagy teljesítményű magajáró döntő-aprító gépek ajánlhatók. [caption id="attachment_15174" align="aligncenter" width="600"]

3. ábra. Technológiai modell 20 hektárnál nagyobb ültetvényekre[/caption] A 20 ha-nál nagyobb területű ültetvények esetén a 3. táblázat szerint számoltunk. [caption id="attachment_15173" align="aligncenter" width="600"]