Technologie przerobu biomasy na energię w biogazowniach rolniczych

Obecna sytuacja rolnictwa w Polsce i innych krajach UE sprzyja rozwojowi nowych źródeł dochodów na terenach wiejskich. Bezpośrednio po przemianach ustrojowych w Polsce rolnictwo polskie stało na granicy bankructwa. Przykładem tego są upadłe Państwowe Gospodarstwa Rolne i szereg Spółdzielczych Gospodarstw Rolnych. Własność prywatna, która w tamtym okresie posiadała ziemię obroniła się, jednak kosztem inwestycji w infrastrukturę i park maszynowy.

Obecnie, po wejściu Polski do Unii Europejskiej, polskie rolnictwo też boryka się z problemami, jednak w mniejszym stopniu niż w latach 90-tych. Na taki rozwój sytuacji mają zapewne wpływ dopłaty do upraw i szereg różnych programów pomocowych, wspieranych przez Unię Europejską. Programy te spowodowały, że rolnictwo polskie, wcześniej energochłonne, obecnie działa w sytuacji wydajnych i coraz bardziej energooszczędnych systemów maszynowych. Powoduje to wzrost konkurencyjności krajowego rolnictwa, jednak jeszcze daleka droga do dużej dochodowości.

Przyszłość rozwoju rynku energii w Polsce

Polska przystępując do Unii Europejskiej w 2004 weszła w struktury prawne, które są bardzo rygorystyczne w sferze pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych. Chcąc spełnić wygórowane limity produkcji energii ze źródeł odnawialnych Rząd Polski musi stworzyć przede wszystkim odpowiednie prawo i określić źródła pozyskiwania tej energii. Energię w znacznym stopniu można wytworzyć z biomasy, odpadów pochodzenia rolniczego i z przetwórstwa rolno–spożywczego w procesie fermentacji metanowej. W związku z tym, producent żywności może stać się ważnym producentem energii. Jednak należy podkreślić, że rolnictwo za najważniejszy cel powinno przyjąć produkcję żywności, dlatego też do produkcji energii winny być wykorzystywane głównie odpady lub biomasa wyprodukowana na terenach ugorowanych lub skażonych. Należy też wspomnieć o poważnych korzyściach finansowych, wynikających z nadchodzących zmian dla rolników, którzy zdecydują się na produkcję energii. O owych korzyściach mogą wypowiedzieć się nasi sąsiedzi z za Odry, gdzie funkcjonuje kilka tysięcy biogazowni.

Na podstawie umów z Komisją Europejską Polska zobowiązała się do rozwoju energetyki odnawialnej i osiągnięcia w 2010 r. 7,5% energii wytwarzanej ze źródeł odnawialnych (OZE), zaś w 2014 r. 60% energii z OZE musi być wytwarzanych z biomasy.

Zagospodarowanie odpadów na cele energetyczne

Unia Europejska bardzo szeroko definiuje biomasę, za którą przyjmuje podatne na rozkład biologiczny frakcje produktów, odpady i pozostałości przemysłu rolnego (łącznie z substancjami roślinnymi i zwierzęcymi), leśnictwa i związanych z nim gałęzi gospodarki, jak również podatne na rozkład biologiczny frakcje odpadów przemysłowych i miejskich.

Ponadto w ostatnich kilku dziesięcioleciach w krajach uprzemysłowionych szczególnego znaczenia nabrał problem zanieczyszczania środowiska. Wiąże się to z intensyfikacją produkcji rolniczej i hodowlanej oraz ze stopniem przetwarzania produktów rolno-spożywczych. Obserwuje się znaczny wzrost ilości odpadów i zanieczyszczeń organicznych, które powstają w rolnictwie i przemyśle z nim związanym. Pochodzenie odpadów rolniczych przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1. Pochodzenie odpadów rolniczych i rolno-spożywczych

Lp.

Rodzaj produkcji (przetwórstwa)

Rodzaj odpadu

1.

Hodowla zwierząt

Gnojowica

Gnojówka

Obornik

Pozostałości paszowe

2.

Produkcja roślinna

Słoma

Liście

Korzenie

3.

Przetwórstwo rolno – spożywcze

Wywary

Pulpy

Osady

Pozostałości po ekstrakcji

Pozostałości po filtracji

4.

Przetwórstwo mięsa

Krew

Tłuszcz

Treść żołądkowa

Ponadto do tego dochodzą od kilku lat coraz większe ilości odpadów z przemysłu wytwarzającego głównie biopaliwa ciekłe. Ubocznym efektem produkcji biopaliw ciekłych (biodiesla, czy bioetanolu) są odpady takie jak gliceryna, makuchy i różnego rodzaju wywary.

Zagospodarowanie wyżej wymienionych odpadów zgodne z literą obowiązującego prawa i opłacalne ekonomiczne jest ogromnym problemem dla firm i producentów rolnych. Podstawowym kryterium prawnym w zakresie zagospodarowania odpadów poprodukcyjnych dla firm jest ustawa o odpadach z 27 kwietnia 2001 r. Określa ona, że odpady można unieszkodliwiać (lista procesów w załączniku nr 6) lub – co jest bardziej preferowane – odzyskiwać (wg działań wymienionych w załączniku 5).

Biogaz powstający w wyniku fermentacji beztlenowej składa się w głównej mierze z metanu (od 40% do 70%) i dwutlenku węgla (około 40 do 50%), ale zawiera także inne gazy, m. in. azot, siarkowodór, tlenek węgla, amoniak i tlen. Metan, główny składnik biogazu jest kilkakrotnie razy silniejszy i bardziej szkodliwy niż CO2.

dr inż. Krzysztof Pilarski – Instytut Inżynierii Rolniczej – Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Dodaj komentarz