A technológia mint kulcskérdés

Biomassza

A biomassza a legsokoldalúbb megújuló energiaforrás, mert hőt, villamos energiát és motorüzemanyagot is elő lehet belőle állítani. Nem meglepő tehát, hogy a várakozások szerint 2020-ra Németország megújuló energiafogyasztásának majdnem kétharmadát fogja kitenni. De az energiaforrás csak egy a biomassza számos lehetősége közül – élelmiszer és gyártási alapanyag (például fa és olajok) is készíthető belőle. Ebből következően a biomassza iránti kereslet több, egymással versengő szektorban is nagy. A fenntartható biomassza potenciálja sajnos korlátozott, és a német szakpolitika a biomassza maradványanyagainak és hulladékának hasznosítására összpontosít.

A biomassza számos szempontból különleges megújuló energiaforrás. Először is közvetlenül előállítható belőle mindhárom típusú energiahordozó: villamos energia, hő és üzemanyag (folyadék, szilárd és gáz). Másodsorban könnyen tárolható és szabályozható; amikor nincsen elég napsütés vagy szél, a biomassza-tüzelésű generátorok szükség szerint felszabályozhatóak. A harmadik sajátossága a legfőbb hátránya: a biomasszát szigorú feltételek szerint kell kezelni ahhoz, hogy fenntartható legyen. Bármennyi napelemet is telepítünk, nem fogjuk gyorsabban elhasználni a napsütést, és a Földön fújó szelek mennyiségét sem fogjuk jelentős mértékben csökkenteni, ha további szélturbinákat építünk. De a biomassza-gazdálkodásban kerülnünk kell az erőforrások kimerítését, meg kell előznünk, hogy a monokultúrás termelés csökkentse a biodiverzitást, és biztosítanunk kell, hogy a gazdag országok energiaszükségletét ne a szegény országok élelemszükségletének rovására elégítsük ki.

Mivel a biomassza az energetikai szolgáltatások ilyen széles skáláját képes ellátni, jóval nagyobb az aránya a világ energiaellátásában, mint a vízenergiáé vagy az atomenergiáé (amelyek csak villamos energiát szolgáltatnak) –, és az összes többi megújuló erőforrásénál is. A Ren21 szerint a biomassza a globális végső energiaigény több mint 14%-át elégítette ki 2012-ben (ami nagyrészt hagyományos biomasszát jelent), miközben az atomenergia részesedése 2,5%-ra esett.

Biomassza Németországban

Napjainkban ha biomasszáról beszélünk, egyre inkább a kukoricából kinyert etanolra gondolunk, a repcéből származó biodízelre, a szerves hulladékból termelt biogázra, a fűrészporból készült fapelletre, stb. – és nem a tűzifára, trágyára stb.

A bioenergia általában két forrásból származik: az erdészetből és a mezőgazdaságból. Az EU-n belül Németország a legnagyobb fakitermelő, és a fa messze a legnagyobb bioenergia-forrás az országban. A Németországban kitermelt fa hozzávetőleg 40%-át energiaforrásként hasznosítják, a maradékot pedig a faiparban. Németország a biogáz legnagyobb piaca – 2015-től kezdve az európai biogáz-erőművek majdnem kétharmadát Németországban létesítették.

Németország 2015-ben már majdnem 2,5 millió hektárt használt művelhető földterületéből energianövények termesztésére. Ez Németország 16,7 millió hektár mezőgazdasági területének 15%-ával egyenlő. A bioenergia felső határa négymillió hektár 2020-ig. Tanulmányok szerint a bioenergia arányát ezen határokon belül lehet növelni, mivel a lakosság a következő néhány évtizedben csökkenni fog, és a mezőgazdasági szektorban emelkedni fog a hektáronkénti hozam. A környezetvédő szervezetek azonban felhívják a figyelmet az energianövények környezeti hatásaira; az energiacélú kukoricatermelés (és a kukorica monokultúrákhoz kapcsolódó problémák) jelentős növekedése miatt gyakran értékes legelőket szántanak fel. Az energianövények termelése továbbá a talajvíz minőségromását és talajeróziót is okozhat. Ezen hatások megelőzése érdekében a német megújuló energia törvény (EEG) korlátozza a speciális juttatásra jogosult kukorica és gabona mennyiségét. Ezen felül többféle ösztönző célozza a kevésbé környezetszennyező megoldásokat, például tájgazdálkodásból származó anyagok és melléktermékek használatát.

A megújuló energia 2015-ben az összes végső energiafogyasztás körülbelül 13%-át tette ki Németországban. Ennek majdnem 37%-a fűtéshez használt biomassza volt, valamint több mint 10%-a bioüzemanyag, és 8%-a az energiaszektorban használt biogáz. A bioenergia összesen a teljes megújuló alapú energiaellátás 57%-át tette ki, ami a 2015-ös németországi primer energiafogyasztás 7%-a.

A fenntartható belföldi bioenergia-potenciál Németországban tehát a teljes energiaellátás körülbelül tíz százalékára korlátozódik – legalábbis a jelenlegi fogyasztási szintek mellett –, de Németország növelheti ezeket az arányokat a fogyasztás csökkentésével (lásd a 2. rész „A –Energiahatékonyság” című fejezetét).

Napjainkban Németország elsősorban hazai eredetű biomasszát használ. A kihívás az lesz, hogy a biomassza energiacélú felhasználását anélkül növeljük, hogy drasztikusan megemelkedne az import. A németeket már most aggasztják a pálmaolaj-ültetvények miatti esőerdőirtások és az energianövények és az élelmiszertermelés ütközése fejlődő országokban. Ahogyan a Német Környezetvédelmi Minisztérium megállapította, „az energiacélú biomassza-előállítás [nem ütközhet] az élelmiszerellátás biztonságába, az élelemhez való jogba és a környezet és a természet védelmébe.”Tehát az európai Megújuló Energia Irányelvvel összhangban a bioüzemanyagoknak és egyéb folyékony bio energiahordozóknak szigorú fenntarthatósági kritériumokat kell kielégíteniük ahhoz, hogy beleszámítsanak a kvótacélokba, és jogosultak legyenek a biomassza fenntarthatósági rendeletben szereplő kedvezményekre. Az azonban továbbra is tisztázatlan, hogy a szigorú követelmények képesek-e önmagukban megelőzni azt, hogy az energiacélú biomassza-felhasználás világszerte magasabb élelmiszerárakhoz vezessen.

A jövőre nézve a biomassza hasznosítása három területen látszik különösen fontosnak: üzemanyagként a légi közlekedésben és a közúti teherszállításban (ahol nem elérhetőek elektromos mobilitási vagy egyéb műszaki alternatívák), az ipari folyamatfűtésre, ahol magas hőmérsékletekre van szükség, és a kapcsolt energiatermelésben, mert a kogenerációs erőművek a biomasszát a legmagasabb hatékonysággal és a legcsekélyebb üvegházgáz-kibocsátással alakítják villamos energiává és hővé.

Továbbá a biogáz, és különösen a hidrogén kulcsfontosságúnak tűnik az energia szezonális tárolásában, hogy elég áram álljon rendelkezésre a sötét téli estéken, amikor Németországban a legmagasabb az energiafogyasztás, és a napenergia nem elérhető (lásd a 2. rész „H – Rugalmas energiatermelés” című fejezetét). A német kormány 2014 augusztusában 100 MW-ban szabta meg az évente létesíthető új biogáz-erőművek teljesítményét, részben a környezeti hatásokkal kapcsolatos aggályok miatt, de elsősorban a költségek visszaszorítására. A jövőbeni árveréseken 150–200 MW teljesítményű biomassza-erőmű építésére fognak pályázatot kiírni.