Korunk legtöbbet tárgyalt kérdéskörei közé tartozik a fenntartható fejlődés és a környezetszennyezés. A 90-es évektől kezdve a fenntartható fejlődés és a környezet kímélésének szempontjai, illetve ezzel összhangban a biotüzelőanyagok ügye egyre hangsúlyosabb szerepet kaptak a közlekedésfejlesztési, közlekedéspolitikai döntésekben. A közlekedési szakemberek felismerték, hogy a gépjárműközpontú, fosszilis tüzelőanyagokra alapozott (kőolajtól nagymértékben függő) út hosszú távon nem járható. Azonban a bio-, illetve az egyéb alternatív, de fosszilis tüzelőanyagokkal (cseppfolyós PB gáz, vagyis LPG, illetve sűrített földgáz, vagyis CNG) kedvezően alakítható az importenergia-függőség és az energiaellátás biztonsága közép- és hosszútávon, mindemellett használatuk környezeti szempontból is kedvezőbb a hagyományos fosszilis hajtóanyagokkal szemben.

Nem, nem ez a klasszikus értéelemben vett bioüzemanyag (forrás: Gangesz.hu)

Az Európai Unió előírásai szerint (2009/28/EK direktíva) 10%-os megújulóenergia-részarányt kell elérnie a közlekedési szektornak 2020-ra, amely minden tagállamra egységesen érvényes. Az irányelv előírja, hogy a megfelelő piaci részarány elérése érdekében (a korábbi 5% helyett) már 10 térfogatszázaléknyi (V/V%) biokomponens keverhető hozzá a kőolajszármazékokhoz anélkül, hogy külön jelzéssel kéne ellátni. Azon felhasznált biotüzelőanyagok hozzájárulását a 10%-os célkitűzéshez, melyek hulladékból, maradékanyagokból, nem élelmezési célú cellulóztartalmú anyagokból és lignocellulóz-tartalmú anyagokból készültek, kétszeresen kell figyelembe venni. Hazánkban a legnagyobb mértékben felhasznált biohajtóanyagok a bioetanol és a biodízel, mivel ezeket keverik hozzá bioadalékként a benzinhez és a gázolajhoz, ugyanakkor tisztán, önmagukban történő felhasználásukra is van lehetőség.

Jó ha van hozzá... (forrás: Ujenergiak.hu)

Egy másik alternatív energiaforrás lehet a biogáz, amelynek közlekedési alkalmazására szintén van lehetőség, azonban elterjedtsége az ágazatban ma még csekély. Definíció szerint a biogáz olyan gáznemű, megújuló tüzelőanyag, melyet biomasszából és/vagy hulladékok lebomló részéből állítanak elő. Két fő összetevője: a metán (CH₄) és a szén-dioxid (CO₂). A metán a földgáz fő alkotórésze, melyet a CNG (sűrített földgáz) motorokban is hasznosítanak, a CO₂ viszont kedvezőtlen hatással van a tüzelőanyag égési tulajdonságaira, mivel nem éghető vegyületről van szó, amely lassítja az égési folyamatot, sőt egy bizonyos részarány felett teljesen meggátolja (Kovács, Török, Bereczky). Éppen ezért a nyers biogáz használata belsőégésű motorokban nem jellemző, viszont nagymértékű tisztítási folyamat során nyerhető belőle a biometán, illetve melléktermékként keletkezik a szén-dioxiddal telített hulladékgáz. Biometánnak azokat a biogázokat nevezzük, melyek legalább 97%-ban tartalmaznak metánt, gyakorlatilag a földgázzal egyenértékűnek tekinthetők, ezért anélkül juttathatók a CNG motorokba, hogy annak bármilyen részét módosítani kellene, valamint betáplálható a földgázhálózatba is. CNG üzemre kiépített töltőhálózat megléte esetén a szállítás is problémamentesen biztosítható, míg azokban az országokban, ahol az infrastruktúra nem áll rendelkezésre, ott közúton, sűrített vagy folyékony állapotban, palackokban szállítható (Bécsi Műszaki Egyetem 2012) (Domanovszky 2011).

Nemcsak a színe miatt (forrás: ErathWiseRadio.com)

Bevezetésére a közforgalmú közösségi közlekedés lehet leginkább alkalmas, ahol a CNG buszok futhatnak biogázzal, így egy nagyobb flotta is könnyedén, egyszerre állhat át a biogáz használatára. Ez a tüzelőanyag gyakorlatilag ötvözi a sűrített földgáznak a helyi károsanyag emisszióra gyakorolt kedvező hatását a CO₂ kibocsátás csökkentésével, melyet Ryan és Caulfield (2010) írországi tanulmánya is alátámasztott.

A vizsgálatba bevont tüzelőanyagok főbb tulajdonságait az következő táblázat tartalmazza. A későbbi számításokhoz a fűtőértékek ismerete elengedhetetlen. Látható, hogy a benzinhez és a gázolajhoz kevert biokomponensek (bioetanol és biodízel) fűtőértékei elmaradnak a fosszilis tüzelőanyagokétól.

Tüzelőanyagok fontosabb tulajdonságai (Forrás: Zöldy 2011)

Ebből kifolyólag a 2020-as célkitűzések alaposabb vizsgálata során felvetődik a probléma, hogy az előírt 10e/e%-os elérendő megújuló részarány és a jelenleg bekeverhető 10V/V%-os biotüzelőanyag részarány nincs összhangban, a jelenleg megengedhető maximális biotüzelőanyag-komponens hozzákeverés esetén is 10e/e% alatt marad a megújuló tüzelőanyag részaránya. A cél az, hogy meghatározzuk, mekkora energiakülönbséget kell áthidalni egyéb (vagyis nem bioetanol és biodízel) megújuló energiahordozó alkalmazásával, amely esetünkben a biogázból tisztítással előállított biometán.

Cikksorozatunk következő részében a vizsgálat metodikájával fogunk foglalkozni.

A cikk és a tudományos kutatómunka szerzői: Tóth Tamás és Török Ádám