Biogazownie to eko-przyszłość

Szczegóły

Kategoria: Ekologia i środowisko

Rolnictwo europejskie, a co za tym idzie także polskie, zgodnie z dyrektywami i przepisami płynącymi z Brukseli musi stawiać coraz bardziej na rozwiązania ekologiczne, jak najmniej ingerujące w naturalne procesy przyrodnicze. Szczególnie trudne jest to w przypadku zapewnienia energii elektrycznej i ciepła dla terenów wiejskich. Nie mniejszym problemem jest wykorzystanie i utylizacja pozostałości po produkcji rolnej. Jednym z rozwiązań tych problemów może być budowa regionalnych biogazowni wykorzystujących odpady rolnicze z danego terenu lub mikro-biogazowni przeznaczonych dla pojedynczych, ale dużych gospodarstw rolnych. Tym bardziej, że od lipca 2021 działa rządowy program wspierający takie inwestycje.

Głównym celem europejskiej strategii rozwoju czyli "Zielonego Ładu" jest osiągniecie neutralności klimatycznej. Oznacza to takie przebudowanie i przeorganizowanie całej gospodarki Europy, w tym rolnictwa, aby w roku 2050 zredukować emisje gazów cieplarnianych do poziomu tzw.  zerowego netto. Aby to zrealizować potrzeba będzie przebudowa struktury produkcji energii w Polsce na rzecz szerszego wykorzystania odnawialnych źródeł energii.

W maju 2020 r. UE przyjęła strategię rolną „Od pola do stołu”. Jej celem jest zagwarantowanie bezpieczeństwa żywnościowego przy jednoczesnym zmniejszeniem negatywnego wpływu rolnictwa na środowisko. Przewiduje ona wsparcie rozwoju odnawialnych źródeł energii na terenach wiejskich oraz promowanie produkcji biogazu rolniczego i bio-nawozów, zgodnie z trzema zasadami gospodarki obiegu zamkniętego. Po pierwsze – powtórne używanie zasobów, po drugie – recykling, czyli ponowne wprowadzenie do systemu i po trzecie - redukcja, czyli ograniczenie emisji gazów cieplarnianych.

Biogazownia czyli co?

Biogazownie rolnicze są specjalnymi instalacjami produkującymi w procesie beztlenowej fermentacji palną mieszaninę gazową, zwaną biogazem. Składa się ona w 45-75 proc. z metanu, dwutlenku węgla (ok. 35 proc.) i śladowych ilości związków, takich jak siarkowodór czy azot. Biogaz może być wykorzystywany do spalania w tzw. agregatach kogeneracyjnych, które pozwalają na jednoczesne otrzymywanie energii elektrycznej i ciepła użytkowego. Wytworzony nośnik energii w postaci ciepła jest częściowo zużywany na własne potrzeby gospodarstwa, jednak może być także sprzedawany, po konkurencyjnej cenie właścicielom sąsiadujących z biogazownią budynkom lub firmom. Produkcja biogazu rolniczego może stać się nowym kierunkiem rozwoju dla polskich gospodarstw. Wykorzystanie biogazu, powstałego w wyniku fermentacji beztlenowej biomasy, ma bowiem przed sobą ogromną przyszłość, zważywszy na pokaźny potencjał surowcowy istniejący w rolnictwie. 

Coś dla gminy

Budową biogazowni rolniczych na potrzeby gmin zajmuje się w Polsce kilka wyspecjalizowanych firm. Jedną z nich jest działająca od 2007 roku Polska Grupa Biogazowa. Jedną ze sztandarowych inwestycji Grupy jest biogazownia w Falknowie, w województwie warmińsko-mazurskim. Instalacja rozpoczęła pracę w czerwcu ubiegłego roku. Substraty przeznaczone do produkcji gazu pochodzą z terenu gminy, są to głównie: kiszonka z roślin energetycznych czy odpady z przetwórstwa rolno-spożywczego. Substraty te transportowane są do biogazowni specjalnymi cysternami i samochodami dostawczymi. Tu są magazynowane w silosach, a w przypadku produktów płynnych, w bionikach poziemnych. Następnie substraty są mieszane w odpowiednich proporcjach i za pomocą systemu pomp wprowadzane do zbiorników fermentacyjnych o pojemności do 5000 metrów sześciennych. Tu, w wyniku fermentacji metanowej, powstaje biogaz. Aby cały proces przebiegał zgodnie z założeniami technologicznymi, zbiorniki fermentacyjne podgrzewane są to temperatury około 40 stopni Celsjusza, a biomasa systematycznie mieszana za pomocą systemu mieszalników. Powstały biogaz jest kierowany do instalacji uzdatniania go do użycia. Tutaj jest on odwadniany i oczyszczany z siarkowodoru. Następnie płynie do spalenia w silnikach kogeneracyjnych. Silniki te napędzają turbiny elektryczne, które produkują prąd elektryczny. Oprócz niego powstaje także energia cieplna, która może być wykorzystywana na różne sposoby: do ogrzewania mieszkań, budynków gospodarczych lub na potrzeby małego przemysłu. W Falknowie jest ona przesyłana do lokalnej fabryki okien. 

Nie tylko energia

W wyniku przetwarzania biomasy powstaje tzw. poferment czyli masa pofermentacyjna. Charakteryzuje się ona wysoką zawartością składników odżywczych dlatego może być wykorzystywana jako znakomity nawóz naturalny. Jest na wskroś ekologiczna - nie emituje żadnych gazów cieplarnianych ani uciążliwych zapachów, które zostały usunięte w procesie produkcji biogazu.

Biogazownia w gminie tworzy swoisty "ekosystem": miejscowi rolnicy oraz przedsiębiorcy z branży rolno-spożywczej dostarczają do instalacji bioodpady, z których produkowane jest ciepło i energia elektryczna na lokalne potrzeby. Przy czym jest to instalacja spełniające wszystkie najsurowsze nawet, przepisy i wymagania proekologicznej produkcji energii w systemie zamkniętym. Ponadto, w odróżnieniu od innych OZE, jest stabilna i niezależna od warunków pogodowych ani pory roku. Dodatkowo powstaje tu wysoko wartościowy nawóz do ponownego wykorzystania w produkcji rolnej. 

Coś dla rolnika

Biogazownie nie są zarezerwowane tylko dla gmin. Mogą stanowić interesującą inwestycję także dla pojedynczych przedsiębiorców rolnych, np.  hodowców bydła. Przykładem takiej odważnej innowacji jest gospodarstwo państwa Kubiaków we wsi Sulmów na Ziemi Sieradzkiej. Obok przestronnej obory na 300 krów mlecznych, w 2018 powstała tu także mikrobiogazownia rolnicza wykorzystująca gnojowicę. Czyli tzw. instalacja monosubstratowa. W oborze zainstalowano zgarniaki, które zgarniają świeżą gnojowicę do kanałów spływowych, którymi przesyłana jest to zbiornika. Następnie, sterowana cyfrowo pompa przesyła substrat do instalacji biogazowni w zaprogramowanych cyklach. Oprócz zbiornika fermentacyjnego, sercem tej instalacji jest kontener zawierający w sobie cały system sterujący oraz silniki wraz z turbinami elektrycznymi. Tu metan przerabiany jest na energię elektryczną oraz ciepło. Tak wytworzony prąd jest wykorzystywany na potrzeby gospodarstwa rolnego, a jego nadwyżki "sprzedawane" do sieci energetycznej. Natomiast ciepło wytwarzane w instalacji biogazowni, w tym przypadku, wykorzystywane jest do  wspierania procesu produkcji biometanu poprzez podgrzewanie zbiornika fermentacyjnego. Podobnie jak w przypadku wyżej opisanej instalacji, także tu powstaje poferment. Przetworzona gnojowica jest doskonałym nawozem, nie emitującym przykrego zapachu.

Wsparcie dla odważnych

Rolnicy, którzy zdecydują się na budowę biogazowni mogą otrzymać nawet 2,5 miliona złotych dotacji na inwestycję w ramach programu AgroEnergia, realizowanego przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Nabór wniosków ruszył 20 lipca bieżącego roku. Aplikować można na wsparcie zakupu i montażu biogazowni rolniczej o mocy nie większej niż 500 kW wraz z towarzyszącą instalacją wytwarzania biogazu rolniczego oraz magazynów energii dla tej instalacji. Program skierowany jest do osób fizycznych będących właścicielami lub dzierżawcami nieruchomości rolnych, których łączna powierzchnia użytków rolnych zawiera się w przedziale od 1 ha do 300 ha oraz, co najmniej rok przed złożeniem wniosku, prowadzących osobiście gospodarstwo oraz osób prawnych spełniających powyższe warunki. W ramach programu rolnicy mogą otrzymać dofinansowanie w wysokości 50 proc. kosztów inwestycji lub pożyczkę, która sfinansuje całe przedsięwzięcie. Wnioski o finansowe wsparcie przyjmowane są wyłącznie elektronicznie za pośrednictwem strony internetowej Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska.

Tekst: Rafał Karpiński

Fot.  Mark McClune/flicr/all creative commons

źródła:

https://poznan.tvp.pl/55093725/agroenergia-2021-sa-pieniadze-na-biogazownie-dla-rolnictwa

https://www.modr.mazowsze.pl/doradztwo-pdr/ekologia-i-srodowisko/tpr-inne/1199-biogazownie-w-rolnictwie-podsumowanie-szkolenia

https://magazynbiomasa.pl/mikro-i-male-biogazownie-rolnicze-w-polsce-to-szansa/

https://odr.pl/doradztwo/ekologia-i-srodowisko/energia-odnawialna/biogazownie-rolnicze-w-gospodarstwach-rolnych/

https://www.dodr.pl/userfiles/uploads/dodr/pdfy/biogazownie.pdf

https://www.teraz-srodowisko.pl/aktualnosci/wsparcie-biogazownie-rolnicze-male-elektrownie-wodne-nabor-10641.html

https://magazynbiomasa.pl/mapa-biogazowni-rolniczych-w-polsce-sprawdz-koniecznie/

https://www.cdr.gov.pl/images/Radom/pliki/oze/243E%20BIOGAZOWNIE%20ROLNICZE.pdf

http://www.wir.org.pl/archiwum/raporty/biogazownie.htm

https://www.youtube.com/watch?v=uWzZM3wS4WA

https://www.youtube.com/watch?v=bEpMNEQU7zE

https://www.youtube.com/watch?v=Vy4fZL4r9AM