Új Szó, 2006. július (59. évfolyam, 151-175. szám)
2006-07-11 / 158. szám, kedd
12 Agrárkörkép ÚJ SZÓ 2006. JÚLIUS 11. www.ujszo.com Ráveszik őket a hidrogén duplájának előállítására is A talaj gazdagítására, a növények tápanyag- és vízigényének pótlására egyaránt kihasználható Baktériumok termelik a hidrogént ISMERTETŐ Az elkövetkező 50 évben az energia iránti igény rohamos növekedése várható világszerte. Reális számítások szerint a viszonylag olcsó olajkészletek 2030- 2040-re kimerülnek, és a földgáz- készletek is legfeljebb további 20 évre elegendők. Szénből ugyan még legalább 100 évre elegendő, kitermelhető készletet ismerünk, a szénelégetésen alapuló technológiák azonban a legnagyobb körültekintés mellett is óriási széndioxid-kibocsátással járnak. Ezért nem szabad a szénre mint globális energiaforrásra visszatérni. “Nagyon kevés tehát a rendelkezésre álló idő egy ipari forradalom számára. Márpedig az emberiség történetében egy-egy új energiahordozóra való globális áttérést globális ipari forradalom kísérte” - állítja Kovács Kornél, a Szegedi Tüdományegyetem biotechnológia tanszékének professzora, aki szerint a legjobb lehetséges energiaforrás a hidrogén lehet. Hidrogén már ma is előállítható elfogadható hatásfokkal megújuló energiaforrásokból. Ennek egyik útja a biomassza hasznosítása. A szegedi kutatók a hidrogénképződés egyik válfaját, a fermentációt kutatják. A fermentáció (erjedés) olyan kémiai folyamat, amelynek során szerves anyagot enzimek segítségével bontanak le. (A hidrogénképződést katalizáló enzim, a hidrogenáz az evolúció időskáláján ősi enzimnek számít, elsősorban baktériumokban és algákban található meg.) A fermentáció energetikailag nem a leghatékonyabb, de jól megoldható anyagcsereforma. Az erjedés során feleslegben keletkező energiától a sejtek hidrogén formájában szabadulnak meg. Ennek a folyamatnak az ember szempontjából egy hibája van: a sejtek csak azt a kémiai energiát fordítják hidrogéntermelésre, ami elkerülheteden, és számukra feleslegként jelentkezik. Kovács professzor szerint különféle, az anyagcsere-útvonalakat befolyásoló molekuláris beavatkozásokkal azért rá lehet őket venni a keletkező hidrogén duplájának előállítására is. A szegedi kutatócsoport egy nagy biohidrogénes kutatási konzorcium tagjaként - az egész projekt több mint 13 millió euró támogatást kap az EU-tól a következő 4 évre - azt szeremé elérni, hogy növényi biomasszából a bacik számára ehető táplálékot készítsenek. Ezen a tápon két lépésben baciluso- kat nevelnek, akik amellett, hogy jóllaknak, a kutatók szándékai szerint sok hidrogént termelnek cserébe a kellemes életfeltételekért. Az első lépés egy 70-80 fokon zajló fermentáció, ahol a hidrogén mellett főleg szerves savakat gyártanak az erre a célra felokosított bacilu- sok, a másodüt lépésben pedig foto- szintetizáló bacüusok felfaljak a szerves savakat, és azokból (no meg a fényenergiából) még több hidrogén keletkezik. A mikrobák persze nem tudják, hogy milyen sok hidrogént várnak tőlük, ezért meg kell őket tamtam arra, hogy hatékonyan termeljék a hidrogént. A tanítás eszköze a modern molekuláris biológia: génjeiket átszabják -varrják a teljesítményjavítás érdekében. Ennek segítségével olyan anyagcsereutak felé tereiüt a bacüusokat, amiket általában nem használnak, de ha a “szokásos” anyagcsere-útvonalat lezárják, akkor terelő útvonalon így is megélhetnek, miközben számunkra hasznosan dolgozhatnak. Az EU-projektben számukra az a kihívás, hogy gyakorlatilag egy holland csapattal együtt csak ők értenek a molekuláris biológia Uyesféle alkalmazásához, tehát az ő ügyességüktől függ a program sikere. A szegedi professzor szerint Magyarország különlegesen kedvező helyzetben van a megújuló biohidrogénnel kapcsolatos csúcs- technológiák fejlesztése terén, mivel nagy területeken termeszthetők gazdaságosan sok biomasszát szolgáltató energianövények. (Forrás: Népszabadság Online) A hígtrágyából energiát is lehet előállítani Miért és mire jó a biogáz? UJ SZO-1SMERTETO A biogáztermelés a mezőgazda- sági termelés - állattartás, növénytermesztés - körfolyamatába integrálható energiatermelési mód. Az állattartás során képződött szerves trágyát, hígtrágyát a biogáztermelés kiindulási anyagának tekinthetjük. Ez az anyag magas nitrogéntartalma miatt veszélyes anyagnak minősül. Kezelése során a baktériumok segítségével energiát lehet előállítani belőle. Béltartalma nem változik: a bakteriális lebontás miatt a szerves savak száma növekszik, a szerves anyagok oldott formába kerülnek, és szántóföldre történő kijuttatás után a növények számára könnyebben felvehető formába kerülnek. A mezőgazdasági termelés során képződött melléktermékeket is fel lehet használni a biogáztermelésben. Ezen anyagok növelik a biogáz metántartalmát és a képződött biogáz meny- nyiségét is. A kezelés után a hígtrágya kellemetlen szaga minimalizálódik, ezért kijuttatásakor kevésbé kellemetlen a szaghatás. A biogáztermelés természetesen nem csak a hígtrágyakezelés problémáját oldja meg az állattartó telepeken, hanem egyéb pozitív hatásokkal is jár a természet és a társadalom számára: ♦ a mezőgazdasági termelőknek kiegészítő jövedelemforrást teremt; ♦ helyi munkaerőigény keletkezik a feldolgozás és tárolás során; ♦ a térség fejlődését szolgálja (innovációt teremt), új technológiák megtelepedését segíti; ♦ befolyásolja a táj összképét: nem lesznek parlagon hagyott területek (az energetikai célú növénytermesztést nem lehet a sima növénytermesztéstől megkülönböztetni); ♦ helyi energiaforrásként segíti az energiafüggőségtől való szabadulást. A megtermelt elektromos áramot az elektromos művek hálózatába be lehet táplálni. A képződött hőenergia egy részét a fermentorok fűtésére lehet használni. A hulladékhőt mezőgazda- sági épületek, lakóházak fűtésére lehet használni. Távhőszolgáltatás esetén kiválthatja a táv- hőszolgáltatót. A hőt ezen felül megfelelő technológia esetén hűtésre is lehet alkalmazni, (w) A hígtrágya hasznosítási elvei Illusztrációs felvétel A nagy mennyiségben keletkező hígtrágya elhelyezése ma már egyre nagyobb gondot okoz. A megoldást a mezőgazdaság i területen való elhelyezés jelenti, amely nemcsak a nagy tömegű hígtrágyától szabadítja meg az állattartó telepet, hanem a növénytermesztés számára tápanyag-utánpótlást is jelent. ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ A hígtrágya hasznosításának az egész vüágon legszélesebb körben alkalmazott módszere a talaj gazdagítására, a növények tápanyag- és vízigényének pótlására való fel- használás, a talajszerkezet javítása, komposztálással értéknövelt kereskedelmi árú előállítása és a biomassza energetikai hasznosítása. Hígtrágyás technológiára legtöbb esetben sertéstelepek létesültek, de előfordulnak szarvasmarha- és baromfitelepek is. Mezőgazdasági szempontból a legjobban a sertés- és szarvasmarhatelepeken keletkezett hígtrágya hasznosítható, a baromfi hígtrágya esetleges túlöntözés esetén magas foszfor- tartalma miatt perzselő hatású. Beltartalmi vizsgálatokkal megalapozott, a talajtani szakvélemény előírásait betartó elhelyezésnél ez nem fordulhat elő. A sertéstenyésztés egyik alap- problémája a nagy mennyiségben keletkező hígtrágya. Ahhoz, hogy a hígtrágya ne legyen környezet- szennyező, és alkotóelemei visz- szakerülhessenek a biológiai folyamatokba, azoknak először át kell alakulniuk a növények számára hasznos könnyen felvehető talajtápanyagokká. Ehhez a trágyának - műit minden más szerves hulladéknak - biológiai átalakuláson kell átmennie. A bonyolultabb szerves vegyületek és a káros anyagoknak, gázoknak el kell bomlaniuk. Az elbontást különféle mikroorganizmus fajok végzik. ♦ Anaerob mikroorganizmusok: a medencefenék oxigénmentes környezetében tevékenykednek. Egyebek mellett a szerves anyagok elő- bontását végzik. ♦ Fakultatív mikroorganizmusok: oxigén jelenlétében és oxigén nélkül is képesek élni. Elemésztik az anaerobok által előbontott szerves anyagokat és gázokat. Könnyen emészthetővé alakítják a még mindig bonyolult szerves vegyületeket. A medence középsőrégióiban élnek. A biológiai folyamatok oroszlánrészét a fakultatív mikroorganizmusok végzik. ♦ Aerob mikroorganizmusok: Az elbontás végső stádiuma a medence néhány cm-es felső rétegeiben oxigén dús környezetben játszódik. Az aerobok elbontják a maradék szerves anyagot és a rossz szagú gázokat (hidrogén szulfid, ammónia, stb.), itt zajlik tehát többek között a szagtalanítás is. A trágyacsatornákban és a tározó medencékben természetes módon jelenlévő mikroorganizmusok főként az ürülékekkel érkező anaerob baktériumok. Ezek a tározó fenekén kizárólag oxigénmentes környezetben tudnak tevékenykedni. A hígtrágya nem szennyvíz, de csak akkor, ha az állattartó telepen más helyeken keletkezett anyagoktól teljesen külön kezelik (kommunális szennyvíz, fejőházi szennyvíz, csapadékvíz). A fejőház várakoztatójában keletkezett hígtrágya a fejőházi szennyvíztől elkülönítve, kezelve hígtrágyaként hasznosítható. A hígtrágya fő összetevője ugyanis az állati ürülék, amely a szerves trágya funkciójának betöltésére alkalmas. A beltartalmi vizsgálatok bebizonyították, hogy a hígtrágyák növényi tápanyag-tartalma magas. Hozzáférhető szakmai adatok alapján a sertés hígtrágyában 0,82,6 kg/ml nitrogén, 0,31,2 kg/ml foszfor, 0,92,3 kg/ml kálium és 5,931,2 kg/ml szerves anyag; a szarvasmarha-hígtrágyában 0,93,5 kg/ml nitrogén, 0,31,5 kg/ml foszfor, 0,52,5 kg/ml kálium és 2540 kg/ml szerves anyag található. A hígtrágya nemcsak a növények tápanyag-ellátása szempontjából fontos makrotápanyagokat tartalmaz, hanem az ugyancsak lényeges mikroelemeket is, amelyeknek azonban határérték feletti jelenléte a növények számára toxikus lehet. Ennek alapján a hígtrágya komplex tápanyagként értékelhető. A hígtrágya elhelyezésére többféle módszer is kialakult az évtizedek folyamán. A 70-es, 80-as években kidolgozott nyárfás elhelyező terület a nitrogénterhelés korlátozása miatt napjainkra elavulttá vált. A szippantó kocsival történő kijuttatás gyakorlata még napjainkban is a legelteijedtebbnek tekinthető, viszonylag olcsó és kis beruházást igényel. Hátránya, hogy a hígtrágya elterítése nem egyenletes. Sűrű, magas tápanyagtartalmú hígtrágya esetén kis mennyiség kiadagolását nem teszi lehetővé, valamint csábít arra, hogy a „hatékonyság” érdekében a távolabbi területekre ne kelljen elszállítani a hígtrágyát. Ebben az esetben az elhelyező terület kis része intenzív terhelést kap. A z uniós szabályozás alapján érvényben levő rendelet szerint a hígtrágyát tilos kijuttatni december 01. és február 15. között. így lényegében csak tavasszal és ősszel lehet az elhelyező területet terhelni, őszszel is csak abban az esetben, ha az 15 napon belül bevetésre kerül, ezen felül figyelembe kell venni az adott időszakban lehulló csapadékot is, különös tekintettel a terület művelhetőségének megtartására. Ezeket a szempontokat figyelembe véve lényegében többszörös biztonsági tartalékkal kell számolni a hígtrágya elhelyező terület nagyságának megválasztásánál. A kijuttatás időbeni korlátozása a csak az egyik szempont. A másik, hogy a területre kijuttatott összes nitrogén hatóanyag nem haladhatja meg a 170 kg/ha-t. Erősen lejtős, 20%-nál merede- kebb lejtésű területre csak növényi fedettség vagy azonnali bedolgozás mellett szabad hígtrágyát kijuttatni. A hígtrágya hasznosulásának hatékonyságát különböző agrotechnikai beavatkozásokkal növelhetjük, amelyek a talaj szerkezetét, pórusviszonyait javítják. Ilyen a mélyszántás , az önálló vagy kapcsolt talajlazítás, szükség szerint a mész- trágyázás, a meszezés. A hígtrágya tápanyag- és mikroelem-vizsgálatán túl a kijuttatható mennyiség megítélésekor különös gondot kell fordítani a hígtrágya káros sótartalmára és az elhelyező terület sóterhelésének kölcsönhatására. A növények tápanyagigényének biztosítása hígtrágyával sokszor másodlagos szempont, az elhelyező területre kijuttatható hígtrágya mennyiségét a terület talajának megengedhető sóterhelése határozza meg. Ennek a tényezőnek a figyelmen kívül hagyása esetén az elhelyező terület talajának sóprofiljában felhalmozódás következik be, és idővel a terület másodlagosan elszikesedik. Ez a negatív talajtani változás csak nagyon költséges kémiai talajjavítással állítható meg, vagy jobb esetben fordítható vissza. A talajtani szakvélemény a hígtrágyának nemcsak a tápanyag- tartalmát vizsgálja, hanem káros- anyag-tartalmát is, valamint ösz- szes oldott sótartalmát. Ezeken a vizsgálatokon alapul az, hogy a területre milyen mennyiségű hígtrágya helyezhető el. A hígtrágyát befogadó területet az elhelyezés éveiben rendszeresen ellenőrizni kell, így elkerülhető a terület túlterhelése, valamint a talajvíz nitrátszennyeződése. Mezőgazdasági területre a szakvélemény alapján csak annyi hígtrágyát szabad kihelyezni, amennyit a rendelet engedélyez, valamint a termesztett növény maradéktalanul hasznosítani tud. A kiszáradt alginit második alkalommal is alkalmas a hígtrágya hatékony megkötésére Magyarországi tapasztalatok felhasználása ÚJ SZÓ-TÁJÉKOZTATÓ A hígtrágya felhasználásának lehetőségeit vizsgálva Magyarországon Gyimóthy Géza tett közzé megfigyelési adatokat az alginittel való kezelés hatásairól. A világhálón található ismertető alapján a gércei alginit fosszilis alga biomasszából és elmállott bazalttufából álló, természetes eredetű, nagy ásványi- és szer- vesanyag-tartalommal rendelkező talajjavító és kondicionáló anyag. Értékét növeli nagy humusz-, nitrogén-, kálium-, kalcium-, magnézium- és mikroelem-, valamint kolloid-készlete. Nagy adszorpciós, vízmegkötő képessége közismert, a vizsgálat során az előzőleg már hígtrágyával kezelt és kiszáradt alginites trágyára újra 3000 liter sertés hígtrágyát nyomattak, hogy megfigyeljék, mennyi idő szükséges a két hónappal azelőtt kezelt és kiszáradt alginites trágyának, hogy újra megkösse a sertés hígtrágya víz- és tápanyag-tartalmát. Már egy hét alatt a hígtrágya közel 50 %-át az alginit beszívta, három hét múlva pedig teljesen komposztá- lódott. A megfigyelés szerűit az egyszer már telítődött, majd kiszáradt alginit második alkalommal is alkalmas a hígtrágya megkötésére, ehhez azonban közel kétszer annyi időre van szükség. Az alginit kiváló víz- és tápanyagmegkötő képessége jelentős szállítási üzemanyagköltség-megtakarítással jár, hiszen az átlagosan 2-6 % szárazanyagtartalmú sertés hígtrágya több km-re való kiszállítása, a környezet terhelése mellett még nagyon sok pénzbe is kerül. A sertéstelep mellett létesített trágyatárolókban az alginites trágya olyan koncentrált, értékes anyag, amelyet a mezőgazdasági területre kijuttatva megspórolhatjuk az eddigi drága „vízszállítást”. Az alginites trágya fokozza a talaj vízbefogadó és -megtartó képességét, ezáltal csökkenti az aszályveszélyt, javítja a talaj szerkezetét. Azokban a gazdaságokban, ahol szalmástrágya is van, a betonozott trágyatárolóra kivitt szalmástrágyára ajánlott a hígtrágyát nyomatni, és tetejére pedig az alginitet szórni. Az almos trágya megfelelő kezelésekor olyan mértékű (60-80 °C) önmelegedés következik be, hogy szinte valamennyi fertőző betegség kórokozója elpusztul, (w-mm) AGRÁRKÖRKÉP A mellékletet szerkeszti: T. Szilvássy László Levélcím: Agrárkörkép, Petit Press Rt., Námestie SNP 30, 814 64 Bratislava 1
