Kárpát-medencei Magyar Energetikai Szakemberek XXII. Szimpóziuma (MESZ 2018) Magyarország energiafelhasználásának elemzése etanol ekvivalens alapján

Átírás

1 Magyar Energetikai Társaság (MET) Kárpát-medencei Magyar Energetikai Szakemberek XXII. Szimpóziuma (MESZ 2018) Budapest (Pesthidegkút), szept. 20. Magyarország energiafelhasználásának elemzése etanol ekvivalens alapján Dr. Cséfalvay Edit, Kovács Emese MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember 20. 1

2 TARTALOM 1. BEVEZETÉS 2. A JELENLEGI HELYZET 3. AZ ETANOL EKVIVALENS 4. EREDMÉNYEK 5. ÖSSZEFOGLALÁS MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember 20. 2

3 1. BEVEZETÉS British Petroleum (BP) évente megjelenő energiaelemzése évenkénti országokra lebontott aktuális adatok millió tonna olaj ekvivalens (mtoe) energiafogyasztásának környezeti fenntarthatóságának vizsgálata Magyarország fosszilis energiafelhasználása Etanol ekvivalens számítása Szükséges kukorica mennyiség és termőterület Első- és másodgeneráció Megvalósíthatóság? Mika, L.T.; Cséfalvay, E.; Németh, Á. Chemical Reviews, 118, MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember 20. 3

4 Terméshozam [t/ha] 2. A JELENLEGI HELYZET Magyarország energiafelhasználása, kukorica termelése 31,81% 32,76% 36,67% PRIMER ENERGIAFOGYASZTÁS 37,28% MEGÚJULÓ ENERGIA, 2015 Nap Szél Geotermikus, biomassza Vízenergia 7,4% 3,4% 17,27% 16,66% 10,00% 10,79% ,2% Olaj Földgáz Szén Nukleáris energia 3,13% 0,25% 3,05% 0,33% Vízenergia Megújulók 66,9% Adatok forrása: BP Statistical Review of World Energy 2016 workbook TERMÉSHOZAM ,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Adatok forrása: KSH Adatok forrása: BP Statistical Review of World Energy 2016 workbook Átlagosan 6,24 t/ha MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember 20. 4

5 2. A JELENLEGI HELYZET: FENNTARTHATÓSÁGI MUTATÓK Anyag hatékonyság Teljes energiahatékonyság Földhasználat Gazdaságosság Sheldon, R. et al, Catal. Today, 239, 2015, special issue ETANOL EKVIVALENS Cséfalvay, E.; Akien, G.R.; Qi, L.; Horváth, I.T., Catal. Today, 239, 2015, MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember 20. 5

6 3. AZ ETANOL EKVIVALENS Etanol ekvivalens definíciója EE Adott nyersanyagforrásból kinyerhető energia Adott szén-alapú vegyi anyag termelése Tényleges etanol ekvivalens Cséfalvay, E.; Akien, G.R.; Qi, L.; Horváth, I.T., Catal. Today, 239, 2015, EE 2,3 Bioetanol előállítás hatékonysága (kukorica) Energy Balance for the Corn- Ethanol Industry, 2015 EE 4 Bioetanol előállítás hatékonysága (kukorica) Ethanol RFA, 2016 MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember 20. 6

7 3. AZ ETANOL EKVIVALENS Kukorica alapú etanol termelés hozamai Elsőgenerációs etanol termelés Bánszki és munkatársai: 425 liter etanol/tonna kukorica Pannonia Ethanol: 450 liter etanol/tonna kukorica Chemical Technology: 477 liter etanol/tonna kukorica Másodgenerációs etanol termelés Balla: elsőgenerációs termelés 3500 liter etanol/hektár Balla: másodgenerációs termelés további 650 liter etanol/hektár Összesen: 4150 liter etanol/hektár MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember 20. 7

8 3. AZ ETANOL EKVIVALENS MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember 20. 8

9 Kukoricatermés [millió tonna] Termőterület [millió hektár] Etanol mennyiség [millió tonna] Magyarország (fosszilis) energiatermelésének kiváltása EE4-gyel 45,0 40,0 35,0 4. EREDMÉNYEK EE 4 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0, ,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0, Évek 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0, Évek Elsőgenerációs etanol termelés Első- és másodgenerációs termelés Elsőgenerációs etanol termelés Első- és másodgenerációs termelés 35,6 millió tonnával kevesebb kukoricatermés 1,9 millió hektárral kevesebb termőterület Közép-Magyarország + Közép-Dunántúl MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember 20. 9

10 Termőterület [millió hektár] Vízmennyiség [km 3 ] 4. EREDMÉNYEK Magyarország kukorica alapú etanol termelésének terület- és vízigénye G-etanol termesztési terület 1+2G-etanol termesztési terület Mezőgazdasági termőterület Kukoricatermesztésre használt terület Átlagosan az elérhető mezőgazdasági terület 54,7%-a a szükséges termőterületnek 0,500 0,450 0,400 0,350 0,300 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 Szükséges vízmennyiség (EE 4 ) 0, Csapadékból származó átlagos éves vízmennyiség: 56,9 km 3 Éves teljes megújuló vízmennyiség: 116,4 km 3 Balaton víztérfogata: 2 km es eredmény: Balaton víztérfogatának 15%-a MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember

11 5. ÖSSZEFOGLALÁS Másodgenerációs alapanyagok bevonása -> jelentős hatékonyság növelés Magyarország fosszilis energiafelhasználása nem fedezhető teljes mértékben kukorica alapú etanol termeléssel Kukoricatermesztés hatékonyságát befolyásoló további paraméterek Növénytermesztés jelentős energia befektetéssel jár Energianövény termesztés (kukoricahibridek) Megfelelő technológia Megfelelő terméshozam Kis vízigény Mezőgazdasági melléktermékek Faipari hulladékok Parlagon hagyott területek Pozitív energiamérleg Kisebb volumenű Lehetőségek fogyasztási termékek Vegyipari alapanyagok biomassza alapon történő előállítása Kisebb ÜHG kibocsátás Részletes számítások: Energiagzdálkodás következő számában olvashatók MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember

12 Magyar Energetikai Társaság (MET) KÖSZÖNÖM SZÉPEN MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET! Dr. Cséfalvay Edit Az előadás a Magyar Tudományos Akadémia Bolyai János kutatói ösztöndíj és az ÚJ NEMZETI KIVÁLÓSÁG PROGRAM támogatásával készült (ÚNKP-18-4-BME-192) MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember

13 Magyar Energetikai Társaság MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember

14 Magyar Energetikai Társaság Rangsor Ország Etanol termelés [hordó/nap] Etanol termelés [liter/nap] 1 USA Brazília Kína Németország Lengyelország Magyarorszá g Szlovákia Japán Litvánia MET Szimpózium Klebersberg Kúria, Budapest szeptember