Gondolatok az emberi gazdaság Ökoszisztéma elvek szerinti (innovatív) szervezésének általános és konkrét kérdéseiről

 

 

 

A) Az emberi gazdaság (innovatív) szervezésének Ökoszisztéma szerinti elvei. (Günter Pauli megnevezésével: Kék Gazdaság)

B) Részletes példa Kék Gazdaság (ökoszisztémát utánzó emberi gazdaság) bemutatására

C) A TeGaVill kft. eddigi, mezőgazdasági termény „feldolgozó” gépeinek (energetikai irányú) kutatás-fejlesztési tevékenységének bemutatása

 

dr. Német Béla

Pécs, 2012. december 11.

 

 

 

A

Az emberi gazdaság (innovatív) szervezésének Ökoszisztéma szerinti elvei.

 

Ökoszisztéma: az élettelen környezet: talaj, víz, levegő; az élővilág: szárazföldön, vízben növények, állatok, mikroorganizmusok; és a klíma (hőmérséklet és változása, légmozgás, vízmozgás,..) együttese

1.

Fenntarthatóság, azaz a rendszereinket úgy tervezzük meg, ahogy az ökoszisztéma működik és fejlődik. Azt használja, ami helyben elérhető. Egyre hatékonyabbak a folyamatai (pl. energia hatékonyság növelése). (Kísérleti bizonyíték: Az ökoszisztéma év százmilliók óta „működik”).

2.

Önszabályozó körfolyamatokon keresztül áramoltatja az ökoszisztéma az energiát és a tápanyagot az egységei között, amelynek „külső energiaforrása a Nap, a felesleges energia leadás, pedig az éjszakai oldalon történő kisugárzás”

3.

„A Földi ökoszisztéma külső energiaforrása a „Zérus világpiaci” árú Nap energia. Ez akkumulálódik a szélenergiában, a vízenergiában és a biomasszában. A „felesleges” energia „éjszaka” kisugárzódik. (A geotermia energetikailag elhanyagolható a napenergiához képest, de „vulkanikusan működve” katasztrófákat okozhat).

4.

Hulladékmentesség. Az ökoszisztémákban egyáltalán nincs hulladék, mivel az egyik folyamat mellékterméke „alapanyag, energiaforrás” egy másik folyamat számára. Semmi nem megy veszendőbe. A teljes rendszer egyik egységének „hulladéka” „táplálék” (nyersanyag, alapanyag, energiaforrás) a másik egység számára.

5.

„Mindenkinek” megvan a maga szerepe az ökoszisztémában a maga szintjén, „teljes foglalkoztatottság” van, és „folyamatos tanulás”.

6.

Az ökoszisztémában folyamatos javítóképesség van. Nincs úgynevezett válság. Ha bekövetkezik egy eddigi működés hatékonyságában probléma, a rendszer változtat rajta, hogy hatékonyabbá tegye. Az emberi közösségekben a tudással még gyorsabban tudhatjuk ezt a hatékonyság növelést megvalósítani (természetesen megértéssel, összefogással).

7.

Hatékonyság növelésének tárgyi oldala. A termelő tevékenységben az extenzív és intenzív formák komplex, összehangolt alkalmazása. Esetei: energia hatékonyság növelése, anyagtakarékosság fokozása.

8

Hatékonyság növelésének humán oldala: Minőségi foglalkoztatás növelése. Minden résztvevő embert célszerű érdekeltté tenni a termelésben. Folyamatos képzést, tanulást kell megvalósítani. Új munkahely kialakításánál fontos szempont a helyben rendelkezésre állás.

 

 

B

Részletes agroenergetikai, vidékfejlesztési PÉLDA az ökoszisztémát utánzó emberi gazdaság bemutatására. (számítások első közelítésben)

 

Jelenlegi, fosszilis forrásokra alapozódó fogyasztó társadalmunk „beidegződései”

1

Legyen 2000 hektár mezőgazdasági szabadföldi termőterület. Ott kukoricát, búzát, repcét, napraforgót, stb termelnek. Eddig hasznosítjuk a szemterméseket (6, 4, 5, 2 tonna/hektár). A szárrészt (7, 3, 7, 4 tonna/hektár) nagy többségében visszaszántjuk. A visszaszántott növényi anyag égéshője 12-15 GJ/tonna. 5 tonna/hektár száranyaggal (szénhidrogén vegyületek) számolva, hektáronként ennek 60-75 GJ/hektár az energia tartalma.

2

2000 hektár a mezőgazdasági szabadföldi termőterület általában 4000 hektárnyi összterületen van. Ezen 4000 körüli a lakosság létszáma (1 fő/hektár). Magyarországon az átlag energiafogyasztás 100 GJ/fő/év, ezért ~4000 embernek, a jelen komfort biztosításához kell 400 TJ energia. A terület egy ötöde (~800 hektár) fával borított. Így a 2800 hektár növénnyel borított területen, évente 210 TJ növényi anyagban tárolt energia tartalom áll rendelkezésre.

3

Jelenleg a nagy centralizált növényi, állati termékeket előállító rendszerek minden téren a fosszilis energiaforrásokra alapozódnak ezek a technológiák jelentős mennyiségben olyan melléktermékeket „állítunk elő”, amelyeket csak további költségekkel tudunk mentesíteni, megsemmisíteni.

4

Szántóföldön gépekkel, műtrágyákkal, vegyszerekkel megtermeljük a szemtermést. A teljes növényzetben szénhidrogén kötésekben tárolt NAP energia 60-75 GJ/hektár. Ennek száranyagként, melléktermékként háromnegyed része a földeken marad, visszaszánásra kerül.

5

A szántóterületeket évente többször erőgépekkel (gázolajfogyasztás) „be kell járni”, szántás, tárcsázás, boronálás, vetés, gyomirtás, betakarítás, termés behordás. Ehhez most fosszilis eredetű gázolajat, vegyszerként kőolajszármazékokat használunk.

6

A szemtermést esetenként szárítani kell (földgáz, PB gáz), máskor sajtolni (villanymotor elektromos energiáját gázturbina állítja elő), majd tárolni. Állatoknak, embernek élelmiszerként szolgálnak. A fele növényi anyag nehezen használható melléktermék (korpa, sajtolás préselvénye)

7

Az állatokat centralizált telepeken jelentős elektromos energiát fogyasztó gépekkel látjuk el. A hígtrágyájuk (jelentős szénhidrogén forrás) „eltakarítása” komoly probléma, mivel a mezőgazdasági területre, távolra, dízelmotoros erőgépekkel kellene kihordani (előtte tároljuk)

8

Az állatok levágása, teljes feldolgozásuk szintén nagy centralizált gyárakban történik (kamionokkal távolra szállítás). Az emberi élelmezésre nem használható (veszélyes melléktermékek) szerves anyagok „megsemmisítése” szintén komolyan energiaigényes.

9

A nagy üzlethálózatok sok száz, esetenként ezer kilométerekről szállítják nagymennyiségben az előállítótól a fogyasztó lakókörzetébe a termékeket.

 

 

1

Életmód energetikai biztosítása az ökoszisztéma („hulladék mentes”) szemléletű gazdaságban

2

A 4000 hektáron (40 km2, 5x8 km méretű körzet) élő 4000 lakos számára (ennek a létszámnak a kor szerinti eloszlása megfelel az országos eloszlásnak) évente rendelkezésre álló 210 TJ növényi anyagban tárolt energia tartalomból legalább 150 TJ felhasználható energetikai célokra. A korszerű, CHP, sőt CCHP energia előállító, feldolgozó berendezéseknek legalább 65 % éves energetikai hatásfokot tételezhetünk fel. Ezért kb. 100 TJ energia tartalmú energia hordozó, elektromos energia állítható elő, tehát a mostani igények 25 %.

3

Az előzőekhez szükséges „feldolgozó” berendezések: aprító gépek, biogáz üzemek (metán), folyékony üzemanyag előállító üzemek (etanol, butanol,..), a beszállított növényi anyag energia tartalmának (Energy returned on energy invested = EROEI) legalább a 60 %-a a feldolgozott termékben lesz és csak 30 % fordítódik a feldolgozás energia szükségletére (10 % veszteség). DE továbbhasználható melléktermékeket is előállítunk: hamu, biotrágya, DDGS, préselmények, széndioxid,.. Ekkor a melléktermékek „kiváltanak” eddig kívülről behozott (főleg kőolaj alapú) anyagokat.

4

Ekkor jön be annak lehetősége, hogy (ugyan „rapszodikusan működő”) napenergiából fotocellás, vagy naperőműben „ingyen” nyerhető hő és elektromos energia. Ugyancsak rapszodikusan működő szélenergiából szélerőművek elektromos energiát tudnak előállítani Négyezetméterenként Magyarországon a Nap sugárzás összes energiája 1200 kWh/m2= 5,0 GJ/m2. Jelenlegi hőhasznosítás hatásfoka 80 %, az elektromos energia hasznosítás hatásfoka átlagban 10 %. Ha 1 hektár területről szeretnénk „megtermelni” legalább 100 TJ elektromos energiát évente a 4000 hektáros összes területen, szükséges 2 millió m2, azaz 200 hektár. Ez a 4000 hektár összterület 5 %. Más szóval hektáronként 500 m2 felületről lehet ezt „előállítani”.

5

Ezen rendszerekkel előállított elektromos energiát olyan technológiákkal KELL párosítani, amelyek kémiai kötésekben (általánosan követve a fotoszintézist = napenergia felhasználásával CO2 és H2O szervetlen vegyületekből szerves vegyületet, szőlőcukrot állít elő). Mi CO2 és H2 „energetikai” egyesítésével állíthatunk elő üzemanyagot, metanolt

6

Összegezve: A ökoszisztéma követő gazdaság a mostani fosszilis fogyasztói gazdasághoz hasonlítva a következő előnyökkel jár: (Társadalmi paradigmaváltás kell).

- Elő tudja állítani akár azt a mennyiségű energia hordozót, üzemanyagot, fűtőanyagot a Napenergia közvetlen, vagy közvetetten (biomassza formákból származó anyagok felhasználásával,

- Ezen túlmenően pedig „melléktermékként” olyan anyagokat is produkál, amelyek kiváltanak eddigi fosszilis forrásokból előállított termékeket (még ruhákat és építőanyagokat is)

- Mindezekkel nagyon jelentősen tudja ez a rendszer, gazdaság a környezetterhelést csökkenteni

- Biztosítani tudja legalább a mostani energia ellátást, biztonságosan, decentralizáltan, mindig meglevő, vagy helyben előállítható anyagokból

 

 

 

C) A TeGaVill kft. eddigi, mezőgazdasági termény „feldolgozó” gépeinek (energetikai irányú) kutatás-fejlesztési tevékenységének bemutatása. amely kutatás-fejlesztési tevékenységének szervezésében jelentős szerepet tölthettem be.

 

A TeGaVill Kft-nél a tervbe vett fejlesztések közül (2013)

1

Eddig megtörtént

- növényi melléktermék tüzelőberendezés hőjével működő terményszárító

- növényi tüzelőrendszer és annak automatizált feladó rendszere

2

- Folyamatban van

- hatékony, sokoldalú növényi száraprító rendszer kifejlesztése

- növényi melléktermékből „préselt” tüzelőanyag előállító berendezések és ennek tüzelését végző rendszer kifejlesztése (előszárító, aprító, daráló, brikettáló, pelletáló)

3

- Jövőbeli tervek

- növényi melléktermék termofizikai előkészítését végző berendezés kifejlesztése a poligenerációs felhasználás érdekében (gőzrobbantó)

- középüzemű, termofil fermentációt („bio”-kazánnal) végző biogázüzem (alapanyag: állati trágya: termékei: biogáz, ebből metánt leválasztva jármű üzemanyag, biotrágya)

- középüzemű, lignocellulóz alapanyag feldolgozó bioetanol üzem

 

dr. Német Béla

Pécs, 2012. december 11.