Energiatakarékos megoldások

A szárítás energiafelhasználásának csökkentésére, ill. a folyamat energetikai fejlesztésére több lehetőség kínálkozik. Racskó József szaksajtóban megjelent írása alapján a megoldási formákat foglaltuk össze.

A magas nedvességtartalomnak az is a következménye, hogy a magokon élősködő gombák a raktározás során is folytatni tudják élettevékenységüket. Ezért a szemes termények biztonságos tárolásának feltétele, hogy a tárolás előtt a magvak és a rajtuk előforduló gombák élettevékenységét egyaránt megszüntessük.

Takarmányozási szempontból a fehérje-értékesülés terén néhány, korlátozott mennyiségben megtalálható aminosavnak (cisztin, lizin, metionin) van meghatározó szerepe. Ezért nem közömbös a szárítás szakszerű elvégzése, a negatív irányú beltartalmi értékváltozások elkerülése.

A szárítás és a tárolás célja a termény beltartalmi értékeinek megóvása, amit azonban napjainkban össze kell hangolni az energiatakarékossággal és a környezetvédelmi szempontokkal is. A kukoricaszárítás a fajlagos energiafelhasználást illetően rendkívül nagy hőenergia-igényt jelent, és valószínűleg a jövőben is a kukorica fogja lekötni a legnagyobb szárítókapacitást.

A kukoricaszárítás energetikai problémáit és nehézségeit elsősorban a kukorica sajátos vízleadási tulajdonságai, valamint a magas nedvességtartalom okozza. Az energiafelhasználás megoszlása, ill. nagysága számos egyéb körülménytől is függ, amelyek ésszerű befolyásolásával az energiafelhasználás mértéke is szabályozható (időjárási jellemzők, a szárítóközeg kihasználása, szárítási hőveszteségek stb.). Az energiahordozók jelenlegi árai és azok további várható emelkedése miatt fontos a szárítási folyamat energiafelhasználásának csökkentése. Ezek módozatait ismertetjük.

Alacsony nedvességtartalmon betakarítható hibridek

A hosszabb tenyészidejű hibridek több termést adnak, viszont biztonságosan, általában csak magas nedvességtartalommal takaríthatók be. ĺgy ennek alapján a rövidebb tenyészidejű és egyszerűbb vízleadási mechanizmussal rendelkező hibridek nemesítése a cél. A korai fajták arányának növelése, az érési időpontok szeptemberre-októberre való időzítése, a szárítás energiaszükségletét már önmagában is csökkenti. Fontos nemesítési feladat, hogy olyan növények kerüljenek köztermesztésbe, amelyek a csövet az érés előrehaladottabb állapotában is képesek megtartani.

Betakarítás előtti állományszárítás, deszikkálás

A kukorica betakarításának megkönnyítésére az érésgyorsítás érdekében a betakarítás előtt különböző vegyszereket hasznának az állomány szárítására. Ezek lehetnek érésgyorsító regulátor-típusú szerek és gyomirtó készítmények. Az állományszárítás vagy más néven deszikkálás a napraforgó-termesztéssel ellentétben a kukoricatermesztésben még viszonylag ritkán alkalmazott technológiai elem. Különösen csapadékos időjárás esetén van jelentősége, hiszen a különböző gombabetegségek komoly mennyiségi és minőségi veszteséget okozhatnak. A deszikkáló, érésgyorsító szerek blokkolják a fertőzéseket és megállítják a betegségek továbbterjedését. Mivel a kezelést követően mind a gazdanövény, mind a fitopatogén gomba sejtjeinek életfolyamatai hamarosan leállnak, a különböző kórokozók további kárt már nem okoznak. A magvak utóérése is biztosított, így a termés beltartalmi értékei javulnak. Az állományszárítás csak légi úton hajtható végre, ami bizonyos veszélyekkel jár együtt. A légi növényvédelem a kijuttatott permetszer elsodródása miatt veszélyes, de kellő odafigyeléssel a károkozás elkerülhető, ill. minimálisra csökkenthető.

A gyomirtó szerek a növények életfolyamataiban visszafordíthatatlan változásokat idéznek elő, amelyek a növény pusztulásához vezetnek, és ennek hatására veszítik el nedvességüket. Ezek levélen keresztül ható totális gyomirtó szerek, amelyek a fejlődésben lévő zöld növények fonnyadását, fokozatos sárgulását, majd a növényi szövet pusztulása következtében annak barnulását váltják ki. Alkalmazásuk akkor szükséges, ha a növényállomány gyomos, vagy ha gyors lefolyású gombabetegséggel fertőzött.

A szárítóberendezések hatásfokának javítása

Az ún. ellenáramú szárítókban a részleges, a két- ill. háromszori légátvezetés, ill. a recirkulációs megoldásokat alkalmazzák. Ezek lényege, hogy a szárítólevegő a szárítózónát nagyon alacsony nedvességtartalommal és magas hőmérsékleten hagyja el, ezért célszerű annak újbóli felhasználása. Bár ezek a megoldások a hagyományos eljárásokhoz viszonyítva növelik a szárítás hatásfokát, ám a terménykímélő szárítás követelményeinek mégsem tudnak maradéktalanul megfelelni. Újabban alkalmazott módszer a „dryeration-eljárás”, amelynek a lényege az, hogy 1-2 %-kal a tárolási nedvességtartalom felett fejezik be a szárítást, majd a terményt pihentetik, ez idő alatt pedig a leadott („kiizzadt”) víz a környezeti levegővel való átszellőzés következtében távozik. További energiamegtakarítás ill. a felületen a környezetnek átadott hőmennyiség mérséklése érhető el a szárítóközeget vezető csatornák falának hőszigetelésével. Az egyes szigetelési eljárások előnye a hőszigetelt felületek nagyságától, a szigetelőanyag minőségétől, fajtájától függően változó. Az így megtakarítható hőveszteség minimum 3 %.

Olcsóbb hőenergia-források hasznosítása

Pl. szalma, kukoricaszár, napraforgóhéj, erdőgazdasági hulladékok stb., amelyek az eddigi, szénhidrogénnel történő hőelőállításhoz képest a költségeket értékelhetően csökkentik. Bár az ilyen égető berendezések előállítási és beszerzési költsége valójában nagyobb, mint a hagyományos módszereké, de a hosszabb távon realizálható jelentős költség- és energia-megtakarítás mégis felveti e lehetőség megvalósítását. Természetesen az sem közömbös, hogy ezek az előnyök csak mennyiségileg elegendő tüzelőanyag-ellátás esetén érvényesíthetők.

Kis energiaráfordítással szárítható hibridek

Ez csak a műszakiak, a nemesítők és a termesztők közös, összehangolt munkája révén valósulhat meg. A szárítóberendezések termodinamikai hatásfokának javítása és az energiatakarékosan szárítható hibridek szárítása révén jelentősen csökkenthető az egységnyi vízmennyiség elvonásához szükséges hő mennyisége, ami jelentős energia-megtakarítást eredményez. Tendenciaként jelentkezik, hogy a jól száradók többsége az alacsony, míg a rosszul száradók általában magasabb FAO számúak. Ebből azonban nem vonható le az a következtetés, hogy a FAO szám növekedésével nő a szárításhoz szükséges energiaráfordítás, mert a rosszul száradók között is van 100-199 és 300-399 FAO számú hibrid, míg a jól száradók közé is került 400-499, sőt még 500-599 FAO éréscsoportba tartozó hibrid is.

A szemek biológiai értékeire és mechanikai jellegű károsodására a termikus kezelés során annak időtartama, a szárítóközeg hőmérséklete és áramlási sebessége hat a legjelentősebb mértékben. Ezen kívül a szárítás sebességét, hatásfokát számos, a kukorica genetikai determináltságából adódó, ill. annak tulajdonítható faktor is számottevően befolyásolja.

A száradási tulajdonságokat a héj vastagsága befolyásolja a legnagyobb mértékben. A mag tömege (nagysága) is hat a száradás sebességére, amit a különböző nedvességleadó felülettel és légáramlással szemben eltérő halmazellenállás magyaráz. Az alacsony zsír- és nyersrost-tartalmú, nagy fajlagos felülettel és laza héjszerkezettel rendelkező hibridek száríthatók energiatakarékosan. A szárításhoz szükséges energiát befolyásoló tényezők a különböző kiindulási nedvességtartalmaknál eltérően hatnak. Egyrészt a nagyobb fajlagos felületű hibridek magasabb kiindulási nedvességtartalmon jobb vízleadók, mint a kisebb fajlagos felületűek, másrészt a kiindulási nedvességtartalom csökkenésével a héjvastagság egyre nagyobb hatással van a száradás intenzitására.

Hatékony előkészítés: energia-megtakarítás

A magok tisztasága, fajtaazonossága, szár-, levél- és csutkatörmelékektől való mentessége szintén nem közömbös a szárítás és az eltarthatóság szempontjából. A törött szem, az idegen mag és a ballaszt nedvességtartalma és nedvszívó képessége többnyire eltér a raktározandó magvakétól, és a tartályládában, a raktárban egyrészt eltérő nedvességtartalmú gócok alakulhatnak ki, másrészt a szárító levegő áthaladásának megnehezítésével rontják a szárítás hatásfokát, egyenetlenné is teszik a száradást. Sőt, az is előfordulhat, hogy jelenlétükkel szárítótűz keletkezését is kiváltják, növelik az átáramló levegő ellenállását, a ventillátorok energiafelvételét, fokozzák az egész termék penészgomba-szenynyezettségét. Ezért az energiaszükséglet csökkentése végett az előtisztítás hatékonyságát akár még pótberuházásokkal is érdemes növelni. (agrn)

A túlszárítás

A mezőgazdasági üzemekben általános gyakorlat, hogy jóval az optimális 13,5-14,0 % nedvességtartalom alá szárítanak. A túlszárítást az üzemek többnyire a biztonság érdekében alkalmazzák, sokszor azt is figyelmen kívül hagyva, hogy a szakszerűtlenül végzett szárítás egyrészt jelentős energiatöbbletet igényel, másrészt nagymértékben károsítja a termény minőségét is. A túlszárítás továbbá csökkenti a fehérjék emészthetőségét, rontja az aminosavak mindenekelőtt a lizin használhatóságát, de károsodik az arginin, a hisztidin, a triptofán és a treonin is. A túlszárítás következménye, hogy a kukorica esetében a szemek daráláskor üvegesen törnek. Az ilyen kukorica etetése sertésnél az ún. nyelőcsői gyomorfekély kialakulására hajlamosít. (r)