A gazda egész vegetációs időszakon át dolgozik a növénytermesztési területen: vet, tápanyagot juttat ki, növényvédelmi beavatkozásokat végez, gépeket üzemeltet, figyeli az időjárást, majd elvégzi a betakarítást. A végső cél egyszerűnek tűnik: minél több és minél jobb minőségű termény jusson a raktárba, onnan pedig a vevőhöz vagy végfelhasználóhoz. A gyakorlatban azonban a történet egyáltalán nem ér véget a kombájn leállításával. A betakarítás utáni technológia – a terménytisztítás és a gabonaszárítás műveletétől a hűtésen és raktári felügyeleten át egészen akár a vetőmag optikai válogatásáig – legalább akkora súlyú tényezővé vált a jövedelmezőségben, mint a csúcskategóriás vetőgép vagy a nagy teljesítményű kombájn.
Az európai adatok jól mutatják, hogy a mezőgazdaság energiaigénye még egy hatékonyabb irányba mozduló gazdaságpolitikai környezetben is jelentős. Az EU-ban 2012–2022 között a hektáronkénti energiafelhasználás a tagállamok többségében nőtt, Magyarországon közel 60%-kal emelkedett. Ez nemcsak azt üzeni, hogy a gáz- és villamosenergia-árak hullámzása sokkal érzékenyebben érinti a gazdaságokat, mint korábban, hanem azt is, hogy a betakarítás utáni technológiák – különösen a szárítók és a hűtőrendszerek – energiahatékonysága a versenyképesség egyik kulcstényezőjévé vált.
A vevők elvárásai közben párhuzamosan szigorodnak. A felvásárlók, malmok, takarmánykeverők, keményítő- és olajipari szereplők minél homogénebb, parametrizálható minőségű tételeket akarnak. A gazdasági környezet pedig egyre inkább számon kéri a fenntarthatóságot, a fogyasztó pedig a nyomon követhetőséget, és a „tiszta” előállítást. A gazda oldaláról nézve ez azt jelenti, hogy a precíz növénytermesztés és betakarítás utáni láncban egyszerre kell veszteséget csökkentenie, energiát megtakarítania, stabil minőséget biztosítania nyomonkövethető és dokumentált háttérrel.
A tisztítástól az optikai válogatásig – amit ma tudnia kell egy kombájn utáni technológiának
A klasszikus tisztítási lépések – síkrosták és hengerrosták, szelelők, ciklonos porleválasztók – továbbra is a szemes termények első „védelmi vonalát” jelentik. Ezek feladata, hogy a gabonából kiválasszák a porszerű és nagyobb szennyezőket, a törtszemeket, a gyommagvakat, a fémeket és köveket, illetve minél korábban válasszák le a terményáramból a penészes, beteg szemeket. A különbség a korábbi generációkhoz képest az, hogy ezek a jól ismert fizikai paramétereken alapuló tisztítási elvek ma szenzortechnikával és automatizált szabályzással kombinálódnak.
A tisztítók belsejében akár nedvesség-, és légmennyiség-szenzorok figyelhetik az üzemeltetés körülményeit, a levegő áramlását, a porleválasztás hatásfokát, és a rendszer a szennyezettségnek megfelelően igény szerint automatikusan módosítja a rostaszöget, a levegőmennyiséget vagy a terményáramot. A nagy nemzetközi gyártók – mint a Bühler, a Petkus vagy a Cimbria – termékeiben ma már igény szerint elérhetők a digitális és automatizált tisztítóberendezések, amelyek képesek arra, hogy például egy nagyon szennyezett kukorica-, vagy egy tisztább búzatételen is állandó kívánt minőséget tartsanak emberi beavatkozás jelentős csökkentésével. Az elmúlt évek látványos ugrását az optikai válogatók hozták. A kamerás, infravörös és hiperspektrális rendszerek a szemek színét, felületét, alakját és sok esetben a belső tulajdonságait is érzékelik. Egyes, NIR-spektroszkópiát használó berendezések – például BoMill InSight vagy Iris rendszerek – szemről szemre mérik a fehérjetartalmat vagy más kül- és beltartalmi jellemzőt, és ez alapján sorolják az egyes gabona szemeket különböző minőségi csoportokba. Ennek a technológiának a gazdasági jelentősége messze túlmutat azon, hogy „csak szebb” legyen a tétel. Ha a rendszer hatékonyan kiszedi a penészes, üszkös vagy különböző gombafertőzött szemeket, akkor kevesebb lesz a mikotoxinszint miatti reklamáció, kevesebb visszautasított kamion és árlevonás keletkezik. A homogén minőségű tételek a malom- vagy takarmányipar számára is értékesebbek, ami jobb szerződéses pozíciót jelenthet a termelőnek. Mindezek felett adat is keletkezik: tábla és fajta szintjén vissza lehet követni, hogy hol és mikor rontott a minőségen egy adott technológiai döntés vagy évjárathatás.
Gabonaszárítás: az energiafaló technológiából költségcsökkentő eszköz
A gabonaszárítás technológiája a legtöbb hazai terményfeldolgozónál ma is a telep egyik legnagyobb energiafelhasználója. Nem véletlen, hogy a nemzetközi szakirodalom a különböző technológiákat már nem egyszerűen a hatásfok, hanem a specifikus energiaszükséglet alapján hasonlítja össze – vagyis megméri, hogy egy kilogramm víz eltávolításához mekkora hőenergiára van szükség kJ-ra vetítve.
A modern szárítók fejlesztése ma három fő irány köré szerveződik. Az első a hővisszanyerés: a terményvisszahűtésnél átszívott, meleg levegőt akár hőcserélőn keresztül is visszaforgatják a hőellátó oldalra, és ezzel akár 20–30%os primerenergia-megtakarítást érnek el. Olyan gyártók, mint a Stela, már komplett rendszereket kínálnak, ahol a teljes szárító légáramát hővisszanyerőn vezetik keresztül, s a cég adatai szerint bizonyos RecuDry szárítóiknál a fogyasztáscsökkentés a 35–55%-ot is elérheti a hagyományos, hővisszanyerés nélküli megoldásokhoz képest.
A második irány a kímélő, alacsony hőmérsékletű szárítás. Míg korábban a szárítókat sok helyen a maximális teljesítmény közelében, magas belépő és kilépő hőmérsékletekkel üzemeltették, addig ma egyre inkább a minőségmegőrzés kerül fókuszba. Az enyhébb hőterhelés kevesebb stresszt okoz a szemekben, előnyösen hat akár a sütőipari minőségre, csökkenti a törtszem- és porfrakció kialakulásnak lehetőségét. Ez két helyen is jelentkezik bevételként: a kevesebb törtszem miatt a tisztítás során kevesebb jó terményt vonunk el a terményáramból és kevesebb lesz a porfrakció, valamint a vevő oldalon csökkenthetők a minőségi levonások.
A harmadik fejlődési pálya az alternatív energiahordozók és a hőszivattyús megoldások előretörése. A FrigorTec által fejlesztett, magas hőmérsékletű hőszivattyús gabonaszárítók és -hűtők kifejezetten az olyan éghajlatokra készültek, mint a közép-európai kontinentális klíma. A cég új, Granifor Europe green hűtőközeg-koncepciója nagyon alacsony globális felmelegedési potenciállal (GWP) rendelkezik, megfelel az EU-s szabályozás szigorú határértékeinek, és csökkenti a környezeti terhelést. A technológia fejlődése ma ott tart, hogy a szárítási folyamat minden lépését – a termény nedvességtartalmát, a belépő és kilépő levegő hőmérsékletét, a relatív páratartalmat, a légszállítást – szenzorok százai figyelik, az adatok pedig egy központi vezérlőrendszerbe futnak be. A „smart drying” fogalom mögött valójában az áll, hogy a szárító folyamatos önszabályzásra képes: alkalmazkodik az aktuális terményhez, évjárathoz és a lehető legkisebb energiafelhasználással próbálja elérni a kívánt végnedvességet a szárítás költséginek lecsökkentése érdekében.
A raktár ma már nem lezárt doboz, hanem érzékelőkkel átszőtt rendszer
A szárítási folyamat után a termény hosszú hónapokra „magára maradna” a silóban vagy a magtárban – ha nem lenne folyamatos felügyelet. A termény a raktárban is „él”: a magban zajló légzés, a mikrobiológiai folyamatok, az esetleges rovarfertőzések mind hőt termelnek, ami gócpontok, „melegedő fészkek” kialakulásához vezethet.
A korszerű rendszerek ezért vagy vezeték nélküli szenzorokat, vagy ún. gabonakábeleket használnak. Ezek a kábelek több ponton, különböző magasságokban mérik a hőmérsékletet és esetenként a nedvességet, és az adatokat valós időben továbbítják a telepirányítási rendszerbe. Egy, a raktár tetejéből „lógó” kábel elegendő információt adhat ahhoz, hogy a felhasználó időben érzékelje a melegedést, és célzottan indítsa a ventilációt vagy a hűtést ott, ahol szükséges. A digitális technológia itt sem áll meg a méréseknél. A rendszer ma már nemcsak jelzi, hogy valahol gond van, hanem a szárítási és hűtési görbék alapján trendeket is rajzol. Egy jól paraméterezett telepen néhány szezon használata által is már láthatóvá válik, hogy melyik silóban, melyik terménynél, milyen tisztítási és szárítási körülmények mellett alakul ki rendszeresen probléma. Ebből aztán vissza lehet következtetni az alkalmazott terménybetakarítási technológiák beállításaira, a tisztítási és szárítási stratégiára vagy éppen a raktározási technológia gyenge pontjaira.
Az IoT-kapcsolat és az előrejelző karbantartás (predictive maintenance) szintén kezd iparági standarddá válni. A ventilátorok áramfelvételét, csapágyak hőmérsékletét és égőfejek rezgését figyelő szenzorok képesek előre jelezni a hibákat, így sok esetben a kritikus betakarítási időszak alatt megelőzni a hosszabb feldolgozási leállásokat.
Mire figyeljen a gazda, amikor új szárítóba vagy hűtőrendszerbe fektet?
Agrárgépész szemmel ma már nem elegendő annyit kérdezni egy tervezett beruházásnál, hogy „hány tonnát szárít óránként a gép”. A kapacitás önmagában keveset ér, ha arra csak nagy mennyiségű, drága energiával lehet rákapcsolni, vagy ha a technológia a termény minőségének rovására teljesít.
A döntésnél az első kérdés a terhelés időbeli eloszlása. A telepnek nem az év átlagában kell megfelelnie, hanem a néhány legkritikusabb betakarítási periódus vagy munkanap csúcsterhelésének. Ha a kombájnok rövid idő alatt több száz tonna magas nedvességtartalmú terményt hoznak be, akkor a szárítónak úgy kell tudni felvenni ezt az ütemet, hogy közben ne kelljen kompromisszumot kötni a végminőségben.
A második szempont az energiaforrás és a jövőbeni rugalmasság. Egy korszerű telep ma akkor erős, ha több lábon áll: a gázfűtés mellett képes hulladékhőt fogadni egy biogázüzemtől vagy más ipari folyamattól, ha kell, biomasszára vagy alternatív tüzelőanyagra válthat, és műszaki értelemben nyitva hagyja a kaput egy későbbi hőszivattyús vagy napenergiás kiegészítés felé.
A harmadik kérdéskör az automatizáltság. Érdemes mérlegelni, hogy a kiválasztott szárító milyen mértékben mér és szabályoz önállóan: milyen szenzorokat építettek be, hogyan jelennek meg az adatok a kezelő számára, mennyire átlátható a folyamat. Nem mellékes szempont a távoli hozzáférés: egyre több gyártó kínál olyan megoldást, ahol a gazda vagy a gépész a mobiltelefonjáról el tudja érni a telep főbb paramétereit, riasztás esetén azonnali értesítést kap, és szükség esetén akár a szolgáltató szervizcsapata is bele tud nézni a rendszer működésébe.
Végül, de nem utolsósorban a minőségmegőrzés és a szervizháttér kérdése sem hagyható figyelmen kívül. Egy jól tervezett gabonaszárítási és -hűtési technológia csökkenti a törtszemarányt, mérsékli a porosodást és a mechanikai igénybevételt, ezáltal eleve kevesebb lesz a sérült szem. A raktári felügyelet révén csökkenthetők a penészesedésből, rovarfertőzésből adódó kiesések. Mindezt csak akkor lehet hosszú távon kihasználni, ha a telep mögött valóban elérhető, gyors és szakmailag felkészült szervizcsapat áll, amely képes együtt dolgozni a digitális távdiagnosztikai rendszerekkel is.
Az okos gabonaszárítás létjogosultsága
A kérdés nem az, hogy ezek a megoldások megjelennek-e a magyar mezőgazdaságban – hiszen már most is jelen vannak –, hanem az, hogy ki tudja őket okosan, a saját gazdasága adottságaihoz igazítva alkalmazni. Az a gazda, aki a következő beruházásánál nemcsak a tonna/óra, hanem az energiamérleg, a hosszú távú minőségmegőrzés és az adatkezelés szempontjait is beépíti a döntésbe, a következő energiaár-sokk vagy piaci válság idején valószínűleg előnyösebb pozícióból nézi majd a piacot. Az okos szárító és raktártechnológia ma már nem „extra”, hanem a versenyképes, modern mezőgazdaság egyik alapfeltétele.
Sándor Ildikó
Fotók: shutterstock.com
Agrárágazat Tudástár: Okos gabonaszárítás – Az okos gabonaszárítás olyan szenzorokkal és automatizált vezérléssel támogatott betakarítás utáni technológia, amely folyamatosan méri a termény nedvességtartalmát, a levegő hőmérsékletét és páratartalmát, majd ezek alapján optimalizálja a szárítási folyamatot. Célja az energiafelhasználás csökkentése, a szemminőség megőrzése és a raktározási kockázatok minimalizálása, miközben adatokat szolgáltat a termény nyomon követéséhez és a gazdaság jövedelmezőségének javításához.
