Kender bioüzemanyag: A fosszilis tüzelőanyagok életképes alternatívája?

A kender és a kannabisz hívei körében gyakori tévhit, hogy a fosszilis üzemanyagokról a kender bioüzemanyagra való egyszerű átállás egy csapásra megoldaná a világ őszintén szólva félelmetes fosszilis üzemanyag-kérdését. Távolról sem az a bolygót megmentő megoldás, mint amilyennek túlságosan gyakran beállítják, a bioüzemanyagok összességükben saját problémákat hoznak magukkal, amelyek több problémát okoznak, mint amennyit megoldanak.

Semmi sem létezik elszigetelten. Létfontosságú, hogy megvizsgáljuk azt a dominóhatást, amelyet a fosszilis tüzelőanyagok bioüzemanyagokkal való helyettesítése a bolygó egészére gyakorolna. Ha azonban a kendert más bioüzemanyag-alapanyagokkal hasonlítjuk össze, láthatunk néhány előnyt.

Biodízel és etanol egyaránt készíthető kenderből

A bioüzemanyagoknak két típusa van: biodízelés etanol. Az etanol gabonából (kukorica, árpa, búza stb.) vagy cukornádból készül, de a legtöbb növény ehetetlen részeiből is előállítható. Gyakran használják bioüzemanyagként, de általában benzinnel keverve.

A benzinüzemre tervezett autók csak 10% etanol hozzáadását tolerálják a benzinhez; a rugalmas üzemanyaggal működő autók akár 80%-os etanol-keveréket is használhatnak. Brazíliában, ahol hatalmas mennyiségű cukornádat termesztenek bioüzemanyagként, egyes autók 100%-os etanollal is működhetnek.

A biodízel növényi vagy állati eredetű olajok és zsírok, leggyakrabban növényi olajok finomításával készül, és metanolt igényel.A hagyományos dízelüzemanyagot gyakran 4:1 arányban keverik biodízellel, de a keverékek aránya 2% és 100% biodízel között lehet. A biodízel gyakorlati előnye, hogy bármilyen dízelüzemű autó működhet vele.

A kender, ha bioüzemanyag-alapanyagként termesztik, mindkét bioüzemanyagot képes lenne előállítani. A kendermag 30-35 tömegszázalékban tartalmaz olajat, ami nagyjából 780 liter/hektár (207 gallon/hektár) üzemanyaghozamot eredményez. Ez lényegesen alacsonyabb, mint a pálmaolajé és a kókuszolajé, de több mint kétszerese a repcéé, a földimogyoróé és a napraforgóé, és négyszerese a szójáé. A növény maradékából alacsony oxigénszint mellett történő erjesztéssel etanol készíthető.

A bioüzemanyag-termelés természetes következményei

A bioüzemanyag előállításához leggyakrabban használt alapanyagok a szójabab és a kukorica (USA), a cukornád és a cukorrépa (Dél-Amerika), a pálmaolaj (Délkelet- és Kelet-Ázsia) és a repce (Európa). Ezek mindegyike jelentős mennyiségű termőföldet igényel a virágzáshoz.

Az esőerdők nagy területeit pusztították el, hogy helyet teremtsenek az olajpálmáknak, és az erdőirtás riasztó és példátlan mértékű mindezen területeken. Ez számos olyan faj élőhelyét tette semmivé, amelyek közül sok (például az orángután) már most is veszélyeztetett.

Ezeket az alapanyagokat olyan szántóföldeken is termesztik, amelyeket korábban az emberi fogyasztásra szánt növények termesztésére használtak, ami felhajtja e növények árát, és a szegények számára elérhetetlenné teszi azokat. Ráadásul az úgynevezett “másodlagos erdőirtás” is zajlik, mivel több földterületre van szükség az élelmiszernövények termesztéséhez.

A világ különböző kormányai által kitűzött bioüzemanyag-célkitűzések több kárt okozhatnak, mint hasznot mind az éghajlatváltozás, mind az élelmiszerellátás szempontjából. Ezek a problémák leginkább a fejlődő országokat sújtják, nem pedig a gazdagokat.

Milyen előnyei vannak a kendernek, mint bioüzemanyag-alapanyagnak?

A kender előnye, hogy kevésbé termékeny talajon termeszthető, és sokan dicsérik, hogy képes az úgynevezett “marginális földeken” termeszteni. A “marginális földterület” alapvetően gazdasági kifejezés, amely olyan földterületet jelöl, amelynek megművelése többe kerül, mint amennyit hasznot hozhat. Ez utalhat rossz minőségű talajra, korábbi ipari tevékenységekből származó szennyezésre vagy olyan földekre, amelyek különösen nehéz terepviszonyokkal rendelkeznek a gazdálkodás szempontjából, mint például a meredek hegyoldalak.

Valójában azonban akkor terem a legtöbb vetőmag, ha termékeny földön, optimális körülmények között termesztik. Ha bioüzemanyag-alapanyagként való felhasználása elterjedne, nagyon valószínű, hogy a szántóföldeket ugyanúgy a kender termesztésére fordítanák, mint a rivális alapanyagokat, és ez ugyanolyan negatív hatással lenne az élelmiszerárakra.

A marginális földekkel kapcsolatos további problémák az alábbiak: először is, gyakran olyan fajokat és folyamatokat támogatnak, amelyek az ökoszisztéma értékes részét képezik. Másodszor, természeténél fogva általában olyan helyeken található, ahol nem praktikus a gazdálkodás, például a hegyoldalakon.

A nehezen megközelíthető helyeken a kender betakarításának és a bioüzemanyag-feldolgozó üzemekbe való szállításának kérdését nem lehet figyelmen kívül hagyni. Mivel mindkét tevékenység a fosszilis tüzelőanyagok elégetésével CO2-t termel, ezt figyelembe kell venni a kender szén-dioxid-semleges növényként való hatékonysága szempontjából. Ez minden bioüzemanyag-alapanyagként szolgáló növényre vonatkozik, minden földterületen, nem csak a marginális területeken termesztett kenderre. A szántás, a vetés, a betakarítás, a szállítás és a feldolgozás szén-dioxid-költsége magasabb, mint a fosszilis tüzelőanyagok előállításának költsége.

Bár ez azt jelenti, hogy a kender üzemanyagra való átállás az összes gépjármű esetében nem oldja meg az energiaválságot, és nem állítja meg az éghajlatváltozást, lehet egy kisebb léptékű, de mégis hasznos alkalmazás. Ha a gazdaságok képesek a kendert helyben termeszteni és feldolgozni, hogy bioüzemanyagot állítsanak elő a mezőgazdasági járművek és gépek számára, akkor képesek lehetnek egy önfenntartó és alacsony szén-dioxid-kibocsátású “körforgást” létrehozni. Ez kis mértékben segíthet megszüntetni a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőségüket. A kendert a meglévő élelmiszernövény-termesztés vetésforgójaként lehetne bevezetni, csökkentve mind az élelmiszerárakra, mind a fosszilis tüzelőanyag-felhasználásra gyakorolt hatást.

A kender jelenleg nagyon is “hiánypótló” élelmiszernövény, így nem függünk tőle annyira, mint például a kukoricától. Ez azonban jelenleg nem teszi költséghatékonnyá a nagyüzemi bioüzemanyag-gyártást.

A kender termesztéséhez minimális műtrágya és víz szükséges

A másik terület, amelyet a bioüzemanyagok vizsgálatakor meg kell vizsgálni, a termesztéshez szükséges műtrágya. Ezek a műtrágyák alapvetően olajból és gázból – igen, fosszilis tüzelőanyagokból – származó nitrátok, amelyek az energiaigényes Haber-Bosch-folyamat segítségével ammóniát állítanak elő, amelyet viszont minden más nitrogénműtrágya alapanyagaként használnak fel.

Amint a földbe kerülnek, nem csak a talajban maradnak. Vagy a vízfolyásokba mosódnak, ahol megzavarják az ökoszisztémát, megölik a halakat és szennyezik az ivóvízkészleteket; vagy a légkörbe kerülnek, ahol nitrogén-oxiddá alakulnak. A dinitrogén-oxid a szén-dioxidnál is rosszabb üvegházhatású gáz. A légkörbe kerülve szintén mono-nitrogén-oxidokká (NO és NO₂) alakulnak, amelyek hozzájárulnak a talajközeli ózonhoz (egy másik egészségügyi kockázat).

A kender a kukoricáéval nagyjából egyenértékű talajtermékenységet igényel a jó növekedéshez. A kender tápanyagszükségletének mintegy 70%-a azonban a növekedési ciklus alatt és után visszakerül a talajba. Ráadásul kis mennyiségű tápanyag nagy terméshozamot eredményez. Ez drasztikusan csökkenti a hosszú távon szükséges műtrágyák mennyiségét. Ez egyértelmű előny minden más bioüzemanyag-alapanyaggal szemben.

Ugyanez elmondható a vízigényéről is. A bioüzemanyagok egyik legnagyobb problémája, hogy előállításukhoz több vízre van szükség, mint a fosszilis üzemanyagokhoz, a kétszeresétől akár 48-szorosáig. A kender körülbelül 30-40 cm (12-15 in) vizet igényel termesztési időszakonként vagy ezzel egyenértékű csapadékmennyiséget a termés előállításához, míg a kukoricának körülbelül 56 cm-re van szüksége.

A teljes növény felhasználható

A kender mint bioüzemanyag talán egyik legnagyobb előnye, hogy a növény minden része felhasználható. Miután az olajat kipréselték a magokból, a megmaradt héj és maganyag “pogácsákká” sűríthető, amelyekből tápláló állati takarmányt lehet készíteni. A betakarításból származó nyesedék és a növekedés során lehulló levelek a gyökerekkel együtt visszakerülnek a talajba, amely így a következő termés számára újratermelődik. A fattyúrostokat és a fürtöket rostnak, papírnak és építőanyagoknak használják fel, hogy csak néhány terméket említsünk.

A bioüzemanyag-kutatás fejlődése és alkalmazása a kenderre

A pirolízis folyamata viszonylag új a kender bioüzemanyag alkalmazásához. A pirolízis során a rostos cellulózt tartalmazó növényi anyagot (technikailag lignocellulóz biomassza néven ismert) intenzív hőnek vetik alá, hogy üzemanyag minőségű olajokat nyerjenek belőle. Az eljárás rendkívül gazdaságosan megvalósítható, mivel alapvetően hulladék biomassza használható fel a folyamatban. A technika alkalmazható a kenderre, sőt a kender és a marihuána világméretű termesztése által már most is termelt hatalmas mennyiségű biomasszára is.

Ez a fejlesztés kapcsolódik ahhoz, hogy az egész növény felhasználható, akár egyszerűen a kannabiszipar egészében keletkező hulladék is. Például csak Washingtonban a legalizálást követő első három évben (2014) 1,7 millió font kannabisz növényi hulladékot termeltek.

Azóta számos európai ország legalizálta a kendertermesztést, és az USA is, így a hulladék mennyisége várhatóan csak növekedni fog. Kalifornia már régóta szembesül a kannabiszhulladék problémájával. A pirolízis egy lehetséges utat kínál, amelyen keresztül tőkét lehet kovácsolni a kannabisz- és kenderhulladékból, és bioüzemanyag előállítására lehet felhasználni anélkül, hogy szembesülnénk a termesztés helyének amúgy is nehéz kérdésével.

Az, hogy a kender a legjobb bioüzemanyag-e, még mindig akadályokba ütközik. Jelenleg a kender bioüzemanyagként való felhasználásának legnagyobb akadálya, hogy nagyon keveset termesztenek belőle. Az elmúlt néhány évben lazultak a jogszabályok, különösen az USA-ban, ahol legalizálták a kendertermesztést.

Az Európában, Kínában és az USA-ban termesztett kender nagy részét azonban élelmiszerek, CBD-termékek, kozmetikumok és kutatási termékek előállítására használják. Egy részét speciális fonott termékek, például kenderpapír és kenderkötél gyártására használják.

A kender mint bioüzemanyag számos előnye elméletben marad, mivel a kendert eddig csak nagyon kevés bioüzemanyagként használták fel kereskedelmi méretekben. Nagyon reméljük, hogy ez nem marad így még sokáig.