Így lesz a hulladékból elektromos áram és fűteni való biogáz

A politikusokat tényekkel kell szembesíteni. A tudomány tényeket gyárt. Segíts minél többet publikálni belőlük!

Az emberiség jövője: a hulladék. Ha ez így egy kissé sarkos megfogalmazásnak is tűnik, az biztos, hogy most minden korábbinál nagyobb figyelem irányul a hulladékgazdálkodásra, hiszen nemcsak a klímaváltozás egyre pusztítóbb jelei ösztönzik a világ vezetőit a minél kisebb környezetterhelésre – és lehetőleg a körforgásos gazdaságra való berendezkedésre –, hanem az Európát fenyegető energiaválságban is a hulladéktól várják a csodát.

Legalábbis erre utal az Európai Uniónak az elmúlt hónapokban bejelentett, az orosz gáztól való függetlenség elérését támogató terve, amely szerint 2030-ig a tízszeresére kell növelni az uniós biometán-termelést. Az élelmiszeripari folyamatok minden lépésében megtalálható szerves hulladékból előállítható biogáz a becslések szerint az Oroszországból az EU-ba importált gázmennyiség egyötödét helyettesítheti, és 2050-re akár a teljes mennyiséget is fedezheti. Az Európai Biogáz Szövetség (EBA) úgy számol, hogy rövid távon mindez 1000 új biomassza-erőmű építését és 40 milliárd eurós beruházást igényel. A biometán mellett szóló érvek egyértelműek: termelésének és felhasználásának növelésével mérsékelhetők a földgáz importálásának költségei, ráadásul a belföldi biogáztermelés az ellátás biztonságát is erősíti a beszerzés bizonytalanságaival szemben, miközben csillapíthatja a magas energiaáraktól szenvedő agrárszektor terheit is.

Az időjárástól független megújuló energiaforrást jelentő biogáznak a Nemzetközi Energiaügynökség szerint is növekvő szerepet kell játszania a globális energiaellátásban, és erre már vannak követendő példák is Európában. Dánia gázfogyasztásának például már most is az egynegyedét fedezi a biometán, és bár korábban 2034-re jósolták azt a fordulópontot, amikor a dániai biogáztermelés már képes kielégíteni a belföldi kereslet 100 százalékát, az ukrajnai háború miatt fellendített termelés ezt a céldátumot 2030-ra hozta előre. De már Nagy-Britanniában is konzultáció indult a biomassza-energia iparának fellendítéséről, Olaszország pedig 4,5 milliárd euró uniós támogatást kapott fenntartható biometán-termelésre.

Bár biogázt terményekből vagy szerves ipari hulladékból is elő lehet állítani, az uniós irányelv – a párhuzamos élelmiszerválságtól nem függetlenül – a hulladékalapú biogáztermelést helyezi előtérbe. Németországban ma is az lehetetleníti el a biogázüzemek még nagyobb terjedését, hogy a gazdák elsősorban mezőgazdasági alapanyagok, például kukorica feldolgozásával termelnének biogázt, miközben a környezetvédelmi szakértők szerint már így is túl nagy területet foglalnak el az országban a szántóföldek és az energiaültetvények.

A nagykőrösi biogázerőműFotó: Stallprofi Kft.

Magyarországon van mit bepótolni, ugyanis hiába szövögetett a hazai biogázszektor már egy évtizeddel ezelőtt is nagy terveket, azokból kevés valósult meg. A Magyar Biogáz Egyesület 2010-ben, amikor összesen 12 biogázüzem volt Magyarországon, azt jósolta, hogy a számuk 2020-ra elérheti az 500-at is, ehhez képest az Agrárközgazdasági Intézet (AKI) friss adatai szerint 2021-ben 38 biogázüzem és 27 olyan erőmű működött Magyarországon, ahol a biomasszát energetikai célra hasznosították. Ez idő alatt Németországban 4500-ról 11 ezerre, míg például Csehországban 70-ről 500-nál is többre emelkedett a működő biogázüzemek száma.

Pedig Magyarország biometán-termelő potenciálja az Európai Unió összes tagországa között is kiemelkedő. Egy júliusi tanulmány szerint 2030-ra akár egymilliárd köbméter körüli szintig is lehetne emelni a magyarországi biogáztermelést, ami a 9. legmagasabb érték az uniós országok között. Ehhez képest az elmúlt másfél évtizedben alig-alig nőtt a biogáz részaránya a villamosenergia-termelés forrásai között – míg 2008-ban a hazai termelés 0,15 százalékát adták a biogázerőművek, addig 2022-re ez csak 0,85 százalékra nőtt. A 2030-as célokat meghatározó Nemzeti Energiastratégiában szintén nem tették túl magasra a lécet: a két évvel ezelőtti dokumentum a hazai fölgázfogyasztás 1 százalékának kiváltására elegendő biogáz-potenciállal számol, ami évi 85 millió köbmétert jelent.

Na de hogy lesz a hulladékból energia?

Az ALTEO 2016 óta működteti Nagykőrösön az ország egyik legnagyobb biogázüzemét: a 2 gázmotorral, 4 fermentorral és összesen 2 megawatt beépített kapacitással rendelkező erőmű biológiailag lebomló hulladékból (mezőgazdasági és élelmiszeripari hulladékok és melléktermékek, lejárt szavatosságú élelmiszerek) állít elő biogázt, majd annyi villamos energiát, ami 4-5 ezer háztartást képes árammal ellátni.

Azonban egy biogázüzem működtetéséhez elsősorban az alapanyag-ellátást kell biztosítani. Az ALTEO ezért hozta létre 2019-ben a hulladékgazdálkodási ágát, amely arról gondoskodik, hogy biogáz előállítására kiválóan alkalmas (magas energiatartalmú, szerves) anyagok kerüljenek az üzembe. Ezek a hulladékok főként szállodákból, éttermekből, élelmiszeripari vagy takarmányüzemekből származnak. Így akár az élelmiszer-pazarlás problémájára is megoldást nyújthat a feldolgozásuk és az energetikai célú hasznosításuk, hiszen az ENSZ adatai szerint a megtermelt élelmiszerek 17 százaléka a kukában végzi, de az ellátási lánc különböző pontjain olyan szintű a pocsékolás, hogy valójában a megtermelt élelmiszerek egyharmada sosem kerül elfogyasztásra.

Hogy miként áll össze a biogázüzem alapanyagmixe, arról Simon Anita, az ALTEO fenntarthatóságért és körforgásos gazdaságért felelős vezérigazgató-helyettese mesélt: „A feldolgozásra kerülő 60 ezer tonnányi alapanyag egyes elemei kétféleképpen kerülhetnek be az üzemünkbe, folyékony vagy csomagolt állapotban. A folyékony anyagok időszaktól függően 40-60 százalékot tesznek ki, ezek általában kamionnal érkeznek, és azonnal betáplálhatók az üzembe. Arra törekszünk, hogy leginkább növényi forrásból keletkezzenek, és ezáltal is megfelelő hatásfokot biztosítsanak, de vannak állati eredetű anyagaink is. Illetve vannak a csomagolt hulladékok. A nagykőrösi erőmű rendelkezik egy speciális berendezéssel, amelynek az a feladata, hogy a csomagolóanyagtól mentesítse a hulladékot, tehát például a csomagolt szalámiból csak a szalámi kerül be az erőműbe feldolgozásra, de ugyanez a helyzet a joghurtok, dobozos tejek, üdítők esetében is.” Mint Simon elmondta, az üveg és fém csomagolású anyagokon kívül minden olyan hulladékot hasznosítani tudnak, ami egy általános háztartásban keletkezik.

Forrás: ALTEO

Miután a nyersanyag bekerül az üzembe, és a fermentorokban megtörténik a szerves lebomlásuk, az így keletkezett, metánt és szén-dioxidot tartalmazó biogáz vezetéken áramlik a gázmotorokba, amelyek villamos energiát termelnek belőle. A folyamatosan termelő nagykőrösi üzemben előállított évi 12-14 gigawattórányi áramot a szabadpiacon értékesítik – az ilyen módon termelt elektromos áram nemcsak azért értékes, mert a biogáz alapnak köszönhetően megújuló forrásból jön létre, hanem a megújulók közül is kiemelkedik, hiszen a nap-, szél- vagy vízenergiával ellentétben nincs kitéve az időjárási körülményeknek. 

Jövőre megváltozik a rendszer, ami új kihívásokat teremt

Az áramtermelés mellett azonban egyre fontosabb a biogáz abban rejlő potenciálja, hogy akár a fosszilis földgázt is helyettesítheti, vagy legalábbis kiegészítheti a hiányos készleteket. „A biometánt vissza lehet táplálni a földgázhálózatba, így a biogázüzemi hasznosítás stratégiai energetikai kérdéskörré nőtte ki magát. Ha ugyanis csökken a nyers gáz kitermelése, akkor bizonyos hulladékáramok felhasználásával biogázt tudunk termelni, és azt a hálózatban újrahasznosítani. Ez a körforgásos gazdaságra való átállás egyik alappillére lehet, segíthet elérni a karbonsemlegességi célokat, vagyis klímapolitikát lehet rá építeni” – mondta Simon Anita.

A hulladékgazdálkodást érintő változások és új irányelvek azonban megnehezítik a jövőben keletkező hulladékmennyiségre, és ebből fakadóan a különböző hulladékáramok hasznosítására vonatkozó becsléseket is. A vállalatoknak például arra kell törekedniük, hogy technológiai megoldásokkal elérjék, hogy ne képződjön hulladék a rendszerükben, és ha ez megvalósul, akkor nehéz előre megjósolni, hogy a biogáz előállításához szükséges ipari hulladékok rendelkezésre állnak-e majd, vagy épp milyen más típusú alapanyagok keletkeznek, amiket aztán fel lehet használni az üzemekben.

Egy francia újrahasznosító üzem, ahol a különböző hulladékáramok szétválogatása is zajlikFotó: JC MILHET/Hans Lucas via AFP

De a lakossági hulladék kérdését is új szemszögből kell vizsgálni, ugyanis 2023. július 1-től feláll az új, koncessziós rendszer a hazai hulladékgazdálkodásban – a szektor ettől kezdve egy kézbe, a MOL irányítása alá kerül, amely így évente közel 5 millió tonna magyarországi települési hulladék begyűjtéséért és kezeléséért felel majd. „A koncesszornak az a célja, hogy minél nagyobb összegyűjtési és hasznosítási arányokat érjen el, így fókuszba kerül az, hogy milyen formában és milyen volumenben gyűjthetők vissza a lakosságtól a biológiailag bomló hulladékok, amelyek egy új hulladékáramot jelenthetnek a nagykőrösi erőmű működésében is” – mondta Simon Anita.

Olyan technológiai fejlődés vár a hulladékgazdálkodásra, mint amilyen 5-10 éve az energetikában volt

De a hulladékgazdálkodás nem csak az energetikai potenciálja miatt fontos ágazat, hiszen például a fém- és elektronikai hulladékból nem lehet energiát termelni, viszont a körforgásos gazdaság megteremtése elképzelhetetlen a minél nagyobb arányú újrahasznosítás nélkül. Az alapvetően energetikai fókuszú ALTEO ezért szerzett 75,1 százalékos tulajdonrészt a papír-, műanyag-, fém-, akkumulátor- és elektronikai hulladékok begyűjtésével, előkezelésével és hasznosításával foglalkozó Fe-Groupban.

A vállalat – az iparág legtöbb szereplőjéhez hasonlóan – komplex hulladékgazdálkodási szolgáltatást nyújt, ami azt jelenti, hogy például egy áruházlánc vagy egy élelmiszer-előállító üzem esetében minden hulladékáramot képes kezelni, akár a helyszínen. Ha például egy vállalat nem tud erőforrást biztosítani az üzemében keletkező hulladékok kezelésére, akkor a Fe-Group akár gyűjtésre, akár előkezelésre alkalmas edényzeteket helyez ki, és a cég munkatársai a helyszínen végzik el a szelekciót, tulajdonképpen az adott vállalat helyett. Simon Anita szerint az, hogy ha egy jelentős hulladék-kibocsátással rendelkező cég egyetlen partnerre tudja bízni minden hulladékáramának helyszíni kezelését, „a lehető legegyszerűbb kiszervezett tevékenység a nagyvállalat számára, és érték a hulladékkezelő számára, mert ezáltal szimbiózisban, magasabb visszagyűjtési arányt, magasabb szelektivitást támogatva tud partnere lenni az ügyfelének, és akár azonnal tudja logisztikázni azokat a hulladékokat, amelyekkel neki még további feldolgozási feladata van, vagy adott esetben az ő partnereinek a telephelyén tudnak hasznosulni”.

A másik irány az, ha a hulladék elszállítását rendelik meg az előkezelőtől, amely aztán a telephelyén szelektálja és dolgozza fel azt. Ebben az esetben a különböző hulladéktípusok (vagy frakciók) szétválogatása és kezelése jelent nagy feladatot, hiszen például az elektronikai hulladékoknak nagyon sok típusa létezik, a kisgépektől (pl. porszívó, mikrosütő) kezdve a hőcserélő berendezéseken (pl. hűtő, légkondi) át a nagygépekig (pl. mosógép, tűzhely), ráadásul jelentős mennyiségű televíziót, szórakoztató és számítástechnikai berendezéseket cserél le a lakosság időről időre. Az egyes összetevőket pedig értelemszerűen külön kell kezelni, így a folyamatnak olyan különböző állomásai vannak, mint a kézi előválogatás, gépi feldolgozás (pl. sredderezés, kábeldarálás, képcsőbontás), szeparálás, egyes frakciók (pl. réz, alumínium) hasznosítása, illetve hasznosíttatása.

Elektronikai hulladékká vált háztartási gépekFotó: MILENA BONIEK/PhotoAlto via AFP

„A Fe-Group is arra törekszik, hogy olyan hulladékáramokkal foglalkozzon, amire saját maga tud megoldásokat biztosítani, és rendelkezik rájuk saját, vagy partner általi hasznosítási technológiákkal. Emiatt nagyon magas szintű újrafeldolgozási arányokat tud felmutatni, az elektronikai hulladék esetében például 80 százalékot meghaladó arányt. Ez minden partnernek nagyon fontos, hiszen az uniós elvek azt várják el a 2023 júliusától felálló koncessziós rendszertől, hogy a jelenlegi visszagyűjtési és hasznosítási arányok növekedjenek, és országos szinten legyen olyan előrelépés, ami hozzájárul az európai hulladékcsökkentési tervekhez” – mondta Simon Anita.

Persze ez a tevékenység sem teljesen független az energetikától, hiszen például a napelemeknek is véges az élettartama, így akár már tíz éven belül szembe kell nézni azzal, hogy az elmúlt évtizedben telepített napelemekből milyen újrahasznosítható hulladékok keletkeznek. Még ennél is nagyobb lehetőséget rejt magában az akkumulátorok piaca, hiszen ha megvalósulnak a bejelentett beruházások, Magyarország hamarosan akkugyártó nagyhatalommá válik, és a gyártás mellett az ebben az iparágban keletkező hulladékok kezelésére is fel kell készülni. „Azt látjuk, hogy most a hulladékgazdálkodásban jönnek olyan technológiai fejlesztések, amilyenek 5-10 éve az energetikában voltak” – mondta Simon.

(A cikk megjelenését az ALTEO támogatta.)