Fatermékek szénlábnyoma és a klímavédelem: energiahordozó helyettesítés

A Fatáj korábbi írásaiban találkozhattunk már a faanyag klímavédelemben (fatermékben tárolt szén, valamint anyaghelyettesítés alapján) lehetséges szerepének elemzésével.

A faanyag azonban kedvező fűtőértéke és tüzeléstechnikai tulajdonságai miatt mindig is kedvelt energiahordozó volt.

Napjainkban újraértékelődött, mivel, szemben a kimerülő fosszilis energiahordozókkal, megújuló erőforrásból származik. Ugyanakkor egy másik tény, nevezetesen, hogy a faanyag égetése CO2 semleges, új helyzetet teremtett a fa energia célú hasznosítása számára, felvetve a klíma védelmet szolgáló CO2 csökkentés jóváírásának kérdését energiahelyettesítés alapján.

Ebben az esetben is, mint a korábban tárgyalt anyaghelyettesítésnél, az üvegházhatású gáz (ÜHG) kibocsátás csökkentés jóváírásának elméleti lehetőségét a szénlábnyomban mutatkozó különbségek adják. Különféle energiarendszerek szénlábnyoma (egységnyi megtermelt energiára jutó ÜHG kibocsátása) ugyanis egymástól lényegesen különböző mértékű.

Szilárd fa energiahordozók tűzifa, apríték, pellet, megmunkálási maradékok (mint forgács, fűrészpor, stb.) valamint a használtfa "születési" szénlábnyoma (ahogy azt a fatermékeknél is láttuk) negatív! Az ábrán biomassza (fa) esetében mégis csekély mértékű emisszió mutatkozik. Ez azért van, mert bár a faégetés maga CO2 semleges, de a fa energiahordozók is, mint minden más anyag, magával hordja életútja végéig azt az "ökológiai hátizsákot", melyben ott van mindaz az emisszió, így az összes ÜHG kibocsátás is, melyet a teljes életútja során (fatermesztés, fakitermelés, szállítás, felkészítés, égetés, hulladékkezelés stb.) jelentkezett.

A teljes életút alatti ÜHG kibocsátás mértékének meghatározásához tehát most ismét az életciklus elemzés (LCA) segítségére van szükségünk.

Szerencsére az életciklus elemzések azt mutatják, hogy fa szilárd energiahordozóknál az ÜHG kibocsátás meglehetősen kismértékű. Az alábbi táblázatban erre találunk adatokat (EcoInvent-Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Datenbank 2005) és ugyanakkor összehasonlítást is tehetünk más megújuló és fosszilis energiahordozókkal is. Konkrét helyettesítés esetben azonban mindig körültekintően kell eljárnunk, mert az energia célra szánt fa ÜHG mérlegében több tényező is fontos szerepet játszik, mint pl. a szállításból adódó, valamint a tüzelőberendezések méretétől, típusától, üzemeltetésétől, a helyi adottságoktól, stb. függő kibocsátás. Ezekből adódó átlagos eltéréseket a táblázat minimum és maximum értékekkel igyekezett feltüntetni.

A táblázat segítségével számszerűsítve (az alábbi diagramban pedig vizuálisan is bemutatva) jellemezhetjük, hogy milyen helyettesítési potenciál mutatkozik különféle energiahordozók helyettesítése esetén. Például egy fatüzelésű villamos áramot és hőt termelő kapcsolt erőmű esetében 1 kWh energia előállítása 0,015 - 0,017 kg CO2 kibocsátásával jár a teljes életút során, míg ugyanez széntüzelésnél hatvanszor több 0,914 - 1,19 kg CO2.

Hőtermelés (például egy családi ház fűtése és meleg víz ellátása) esetében hasított kemény tűzifánál csak 0,0110 - 0,0164 kg CO2 értékek között adódik az 1kWh energiára jutó kibocsátás, ami hússzor kisebb, mint földgáz használatánál 0,258 - 0,322 kg CO2/kWh. Ezekből a jelentős különbségből adódik aztán a faanyag energia célú hasznosításakor (az ugyancsak jelentős) elméleti helyettesítési potenciál mértéke.

Gondos életciklus elemzésen alapuló felmérésekkel számítható lenne hazai viszonyok között is milyen CO2 csökkentés adódik abból, ha szilárd fa energiahordozóval helyettesítünk fosszilis energia hordozókat. Ilyen kutatás azonban nincs. Hiányzik továbbá a jóváírás számításának egységesített és nemzetközi egyezménnyel elfogadott módszertana is. Mindezek miatt a nemzeti ÜHG leltárban (NIR) nincs lehetőség az energiahordozók helyettesítéséből származó kibocsátás csökkentés jóváírásra. (Az már teljesen más téma, mikor pl. egy széntüzelésű erőmű biomasszára, szilárd fa energiahordozóra, történő átállításakor a csökkentett CO2 kibocsátás alapján az igénybe nem vett szén-dioxid kvótát egy nemzetközi kereskedelmi rendszerben [ETS = Emission Trading Scheme] értékesítik.)

A faanyag égetésének azonban van egy, az energiahordozó helyettesítésnél mutatkozó kétségtelen előny elismerése mellett, egy szélesebb értelembe vett ökológiai, ökonómiai és szociális megközelítésből fakadó negatív megítélése is.

Amikor ugyanis az erdőből kikerülő faanyagot első használatban azonnal elégetjük, egyetlen egy cél, energia nyerése érdekében, akkor teljes mértékben veszni hagyjuk mindazokat a műszaki, esztétikai, szociális, ökológia értékeket (köztük a klímavédelemben, e sorozatban már korábban kitárgyalt, lehetséges szerepeket is) melyeket betölteni képes lenne. 

Ha el akarjuk kerülni ezt a racionális gondolkodásra alkalmas ember számára méltatlan helyzetet, akkor a faanyag égetésére csak az anyagában történő hasznosítás után kerülhetne sor. Tehát annak a kétségtelen realitásnak a belátása mellett, hogy a faanyag primer égetésének térben és időben midig is volt és várhatóan lesz is aktualitása, biztosítani kell jogi és gazdasági eszközökkel az anyagában történő hasznosítás prioritását.

A faanyag sok szempontból, de ökológiailag mindenképpen, ideális égetésének a helye ugyanis a kaszkád rendszerben meghosszabbított teljes életút végén van. Kaszkád rendszer azt az anyaghasznosítási módszert jelenti, melyben az anyag potenciális képességeit több egymás után rendezett felhasználási lépcsőben fokozatosan merítjük ki. (Valahogy úgy, ahogy a víz veszíti el helyzeti energiáját egy lépcsős vízesésnél.) Fából készült termékeknél erre a kaszkádozásra különösen jó lehetőségünk van az újrahasználat (reuse) az újrahasznosítás (recycling) mára már ismert és bevált technológiai módszereinek segítségével.

Energia célú életút végi égetésre csak igen kevés termék alkalmas, csak azok, melyek fűtőérték alapján figyelembe vehető belső energiatartalma nagyobb, mint a teljes életút alatt felhasznált összes energia mennyisége. A fatermékeket többsége ilyen termék, azaz a teljes életút végén még mindig nettó pozitív energiatartalommal rendelkeznek, azaz un. plusz energia termékek. Például egy nagy fesztávokat áthidaló fatartó gyártása, szállítása, beépítése, használata, karbantartása és végül visszabontása 5670 MJ/m3 primerenergiát igényel, miközben a gyártáshoz felhasznált 2,2 m3 faanyag 18700 MJ energiát tartalmaz. Ez azt jelenti, égetéskor amellett, hogy visszanyerjük a felhasznált energiát, még közel kétszer annyi plusz energiát nyerhetünk is.

Fatermékek életút végi égetésénél azonban már használtfa (Altholz) égetéséről van szó, miközben a faanyag ilyen formában (akár anyagában, akár égetéssel) történő hasznosításának nemzetgazdasági szintű kultúrája hazánkban még csaknem teljesen ismeretlen. Ami alapvetően hiányozik az a biztos hátteret adó jogi és gazdasági eszközök összehangolt rendszere. Ez azonban már egy újabb témát igényel, melyet egy későbbi Fatáj cikkben várhatunk.   

Dr. Schöberl Miklós