Mérnök szemmel

Mi hülyeség és mi nem az , de ha mégis az akkor mit kezdjünk vele

1g marihuana egyenlő 10000km autózás CO2 emissziója?

2021. június 03. 11:23 - NMEszeme

Több helyen is megjelentek cikkek, amik egy friss tanulmányra hivatkozva a beltéri marihuána termesztés környezeti hatásaira hívják fel a figyelmet. Ezek a cikkek azt állítják, hogy egy kg szárított marihuána előállításának széndioxid lábnyoma 2283-5184 kilogramm. Ez az adat azért meglepő, mert egyre több növény, salátafélék ,paradicsom, de akár a földi eper beltéri termesztése is az elmúlt években vált gazdaságossá, ami lehetetlen lenne ilyen magas energiafogyasztást feltételező széndioxid lábnyom mellett.  Sok helyen ráadásul ezt a számot az 1kg marha húsra jutó 60 kilogramm széndioxid kibocsájtásával hasonlították össze. Illetve a teljes széndioxid kibocsátás 12%-át tehát 250-600kg-ot a szállításnak tulajdonítottak.

 

Forrás: The carbon footprint of indoor Cannabis production Article in Energy Policy · July 2012DOI:10.1016/j.enpol.2012.03.023

Ez a két adat gyors fejszámolásra késztetett. :

Az EU szigorodó személy autós normáival kapcsolatban gyakran szóba kerül a 130g/km határérték, ami 5l/km átlagfogyasztáshoz társul. Ezt a fent említett 12%-ra jutó 250-600kg-jával durván összevetve azt kapjuk, hogy az egy kilogramm fogyasztásra kész száraz marihuána, egy a fenti normát teljesítő autóval 2000-4000km-t utazik. Ez egy gyors nagyságrendi számítás, nincs benne az autó kopás, a gyártás költsége és így tovább, de az arányokon érződik, hogy baj van. Főleg, hogy miért ne lehetne 10-100 kg os egységben végezni a szállítást? Az érték miatt ez már páncélautót igényelne, de a készpénz szállítást is megoldjuk valahogy.

A marha hús normális adagjának a kedvenc hamburgerem szimpla hús pogácsájának 200g-ját veszem alapul. Az USA kormánya a rekreációs, illetve orvosi fű fogyasztás egységnyi mennyiségét 0,4g-ban definiálja. Tehát a marha hús és a fű fogyasztást egymással szembe állítva az adagokban egy ötszázszoros szorzót látunk. Érdemes lenne az ehhez az adathoz tartozó fajlagos széndioxid kibocsájtást összevetni, ami így a fű esetében (2283-5184 kilogramm *0,0004) ~ 1-2 kg, a marha hús esetében pedig (60kg*0,2) 12kg. A rendszeres marhahús fogyasztás környezeti hatása csupán ebből a szempontból is károsabb.

A marha hússal még így se ez a legnagyobb probléma, hanem az, hogy egyes tanulmányok szerint 15000l tiszta vízre van szükség egyetlen egy kg hús előállításához. Ez az állítás persze nem kevésbé hatásvadász, mint a fű 5t széndioxidja. Azt viszont a hús lobbyban érdekelt kutatások is elismerik, (https://www.beefcentral.com/news/does-it-really-take-20000l-of-water-to-produce-1kg-of-beef/)

, hogy a marha mire vágósúlyba kerül megiszik fogyasztható hús kilogrammonként 160l vizet. Illetve a 180kg húshozam eléréséhez 8500kg takarmányt fogyaszt el. A takarmány megtermeléséhez szükséges víz mennyiségből adódik a 15000l/kg érték. Innen lehet jót vitatkozni a hús- és a zöld lobby képviselőinek, hogy ez a tiszta víz eső, ami amúgy is a földre hullik, ásott kút, tisztított víz,  vagy bármi más számítson-e ebbe az értékbe. Amivel nem lehet vitatkozni az a 8,5 tonna takarmány előállításához szükséges földterület nagysága. Ezért van az, hogy a húsipar ma a mezőgazdasági területek 77%-át használja és ezzel az elfogyasztott kalóriák 18%-át és a proteinek 37%-át adja. Egyedül elfoglalja az életre alkalmas földfelszín 38%-át, amivel hajszállal megelőzi a föld összes erdőségének területét. 

Ezután a két gyors számítás után, nem hagyott nyugodni a gondolat. Látnom kellett, honnan jönnek a számok és megnéztem az eredeti publikációt. Több fizetős falba is ütköztem, de a sok helyen hivatkozott 2012-es tanulmányt végül megtaláltam. Nem szeretném vitatni a növény termesztésre és a termés hozamra vonatkozó részleteit, csak azt szeretném megmutatni, hogy a beltéri növénytermesztés fejlett módszereivel, még a marihuána termelésnek sem kellene ekkora széndioxid kibocsátással járni.

Nézzük konkréten milyen adatokkal dolgozik a tanulmány:

 Az USA-ban a hálózati villamos energia esetében 609gCO2/kWh emisszióval számol. Ez 2018as adat szerint az USA-ban átlag 450gCO2/kWh. Az alábbi oldalon a világ termelése valós időben követhető, a 600g/kWh körüli érték szinte csak a szén erőműveket használó országokban látható.

https://www.electricitymap.org/map

 Néhány európai ország adata:

 

Egy megújuló energia forrásokra, illetve atom vagy gáz erőművekre jobban építő területen nagyságrendekkel csökken a marihuána termesztésre jutó emisszió. Persze lehet mondani, hogy minden másra jutó is, így a marha húsra is, de a marha hús nem profitál ennyit az energia árakból, mert az ő emissziós értéke egy származtatott érték, aminek nagyrészét a marha emésztése során kiböfögött metán széndioxid egyenértéke adja.

Forrás: https://www.visualcapitalist.com/visualising-the-greenhouse-gas-impact-of-each-food/

A fenti grafikonból az is kiderül, hogy a szállításra jutó emisszió olyan alacsony, hogy a marha hús esetében nem számolnak a fogyasztók étterembe utazásával, vagy épp a futárok üzemanyag fogyasztásával.  

A villamos energiánál van még egy érdekes rész a tanulmányban, ami azt feltételezi, hogy a villamos áram 85% érkezik a hálózatból a maradék 15%-ot pedig valamilyen generátorral jellemzően diesel üzemanyagból állítjuk elő, ennek emissziója a maga 25% körüli hatásfokával persze sokkal rosszabb talán még egy szén erőműnél is. Én megértem, hogy áram kimaradás esetére kell tartalék generátor, ami megvédi a termést, de a 15%-ot túlzásnak tartom.

Láthatjuk, hogy az eredeti 2283-5184 kilogramm széndioxid kilogrammonként, elég szélsőséges emissziós számokkal lett meghatározva, de még így is, ha korszerűbb áramtermelést feltételezünk több ezer kWh villamosáramfogyasztásról beszélünk. Az első ábránk ezt 3 részre veszi: világítás, szellőztetés együtt a párátlanítással és légkondicionálós. A világítás szükségletre konkrét számítások vannak a tanulmányban, számukra a legfontosabb rész a világító testek típusa. Két fajta izzónk van, más mást használnak növekedési és virágzási szakaszban: Metal halide és High-pressure sodium. Egyik sem mondott sokat nekem, de amire kíváncsi voltam azt a wikipedia megmondta: Mind a kettő 75-100 lumen/W hatásfokkal rendelkeznek, ami azt adja meg, hogy egységnyi villamos áramból mennyi fény lesz. 

https://en.wikipedia.org/wiki/Metal-halide_lamp

https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium-vapor_lamp

Korszerű LED fényforrással megvalósított szín recepttel üzemelő vertikális farm

Forrás: Wikipedia

Egy korszerű LED fényforrás ennek az értéknek a háromszorosát is tudhatja. Ez önmagában harmadára csökkenti a világítás költségét. Nincs szükség az első ábránk ventilláció részén jelölt nagy teljesítményű cső ventilátorokra, amik célja csak a fényforrás hűtése. A LED-ek nem égetik meg a növényt így közelebb helyezhetők, így a fényükből több esik a növényekre jobban hasznosul. A LED-ek segítségével ráadásul, ha megismerjük az adott növény fény receptjét, lehetőségünk van ezt pontosan beállítani, egy csak a legjobban hasznosuló hullámhosszon sugározni, ami további energia megtakarítást jelent.  Az itt felsoroltakat egybe véve a világítás, és annak direkt hűtésének energia igénye és ezzel költsége is körülbelül egy nagyságrenddel csökkenthető.

Az első ábra másik két tényezőjét a párátlanítást-légcserét és a légkondicionálást és nem választanám külön, mert ma már ugyanazok az épületgépészeti eszközök nyújtanak megoldást mindre.  Ahogy a fényforrásoknál úgy a légkondicionálásnál sem mindegy milyen energiahatékonyságú eszközöket használunk. A tanulmány az eddig általam ismeretlen SEER értéket adja meg, értéke 10. A  Seasonal energy efficiency ratio lényegében egy hatásfok, fogyasztás számításnál osztótényezőben szerepel és dupla SEER érték fele éves fogyasztást jelent. Mini split légkondicionáló egységek esetében ez az érték 45ig terjed, de több gyártó is kínál 30 SEER körüli értékkel rendelkező egységeket, ipari kivitelben a hőcserélők nagy távolsága miatt ez az érték 10-20%-kal alacsonyabb, de talaj hőszivattyú esetében elérheti akár a 75-öt is. Látható, hogy a tanulmány elég pesszimista vagy a termesztők tényleg korszerűtlen berendezéseket használnak.

Nincs szó arról sem, hogy a vertikálisan több szintű termelés előnyei ki lennének használva. Egy ugyanakkora hűtés-fűtés igényű helyiségben így több növény nőhet, javítva az egységnyi energia felhasználást. Úgy gondolom ezek alapján, hogy egy megfelelően szigetelt helyiségben modern épületgépészettel itt is a világításhoz hasonlóan egy nagyságrendbeli energia megtakarítás lehet reális. 

Végül a szállítás részre is fényt derít a tanulmány. 5kg-os nagykereskedelmi csomagot szállít oda vissza 1200km-rel számolva, majd kiskereskedelemben ezt 0,25 unciánként (7g) osztja el 5 mérföldes utakkal számolva, így az 5 kg értékesítésére a végén tényleg 6000km jut, ezt egy 10l fogyasztású autóval teszi meg. Bármi széndioxid lábnyoma nagyot fog nőni, amiről feltételezzük, hogy a vásárló néhány grammjáért 8km-t autózik.

A tanulmányban szereplő látszólag elavult eszközök oka kettős lehet.

Egyrészt a marihuána kilogrammonkénti  ára 4000$ és a legalizáció okozta megugrott kereslet miatt az energia költség nem jelentős. Nincs motiváció a fejlesztésre a bevált legolcsóbb könnyen telepíthető és beszerezhető eszközök dominálnak.

Másrészt a módszerek az illegális időkből maradtak fent, és nincs elegendő ipari tapasztalat a gazdaságos termesztéshez. Más növények például a saláta esetében a beltéri termesztésnek költségekben is a kültérivel kellett versenyezni. A fű esetében régen az illegalitás ma pedig az értéke és a minőségi szabályok miatt a kültéri termesztés nem versenytárs. A salátánál is hosszú út vezetett oda, hogy ma a bent termő fajták esetében a növény teljes tömegének 92%-a ehető, pici gyökere van és nincs vastag fedő levele, kint termő társainál természetesen ezekre szükség van így csak a teljes tömegük 40%-a ehető. Benti termesztésnél ez azt jelenti, hogy az energia tényleg a fontos ehető részekben kerül felhasználásra. A jobb helykihasználás érdekében vertikális farmokat hoznak létre, ahol több 10 emeletben lehet rétegezni a növényeket, így jobb a helyiség hely kihasználása és olcsóbb az ideális körülményeket megteremteni, gondolok itt a hőmérsékletre, pára és széndioxid tartalomra. A legtöbb növény esetében speciális LED fényforrások állítják be a növény életszakaszához illő fény hullámhosszát, szabályozva ezzel a gyökér eresztés, növekedés, virágzás hosszát és felgyorsítva az előnyös folyamatokat. Így a növények a kültéri termesztéshez képest 3-4 gyakrabban betakaríthatók.

A tanulmány részletes, minden adat valós és forrással megjelölt, minden feltételezés el van magyarázva. Lehet, hogy a hirtelen megnőtt kereslet tényleg ilyen elavult módszereket eredményezett, és jogi szabályozás állhat a nem hatékony elosztási lánc mögött.  Az viszont világosan látszik, hogy a fentebb leírt fejlesztésekkel, amikre, ha a kínálat és a kereslet kiegyenlítődésével árverseny alakul ki, szükség lesz, a beltéri marihuána termesztés energia szükséglete nagyságrendekkel csökkenthető.     

Olvasd el rövid bemutatkozásom és támogass patreonon, hogy podcast és video blog formában is megjelenhessen a blog:https://www.patreon.com/mernokszemme

Facebookon várom a kommenteket, értelmes kérdésekre felvetésekre válaszolok is. A helyesírásom rossz, tudom. Ezt kár megírni, 27 éve hallgatom. Ha eltűnnek a hibák akkor feltörték a profilom. https://www.facebook.com/mernokiszem/

Szólj hozzá!

A bejegyzés trackback címe:

https://mernokiszem.blog.hu/api/trackback/id/tr8216580764
süti beállítások módosítása