Rosnące ceny energii i paliw kopalnych w połączeniu z rosnącym zapotrzebowaniem na energię elektryczną i cieplną stawiają przed Polską wyzwanie zwiększenia produkcji energii ze źródeł odnawialnych. Jednym z niedocenianych w naszym kraju rodzajów odnawialnych źródeł energii jest biogaz rolniczy, którego potencjał wciąż nie jest w pełni wykorzystywany. Tymczasem produkcja i wykorzystanie biogazu rolniczego niesie ze sobą szereg korzyści - zarówno dla rolników, jak i dla całej gospodarki.
Korzyści z produkcji biogazu rolniczego
Budowa biogazowni rolniczej pozwala rolnikom na uzyskanie dodatkowego źródła dochodu ze sprzedaży wytworzonego biogazu lub energii elektrycznej i cieplnej. Poprzez przetworzenie odpadowej biomasy rolniczej w biogazowni rolnik zyskuje cenny nawóz naturalny w postaci pofermentu. Wykorzystanie pofermentu zastępuje stosowanie nawozów mineralnych i poprawia żyzność gleby. Ponadto biogaz może posłużyć do zasilania maszyn i urządzeń wykorzystywanych w gospodarstwie, obniżając koszty paliwa. Z kolei z punktu widzenia całej gospodarki, rozwój biogazowni rolniczych zwiększa udział odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym kraju, poprawiając bezpieczeństwo energetyczne i zmniejszając emisję gazów cieplarnianych.
Źródła surowców do produkcji biogazu rolniczego
Odpady z hodowli zwierząt
Podstawowym substratem do produkcji biogazu rolniczego są odpady i produkty uboczne z hodowli zwierząt. Szczególnie przydatny jest obornik, gnojowica i gnojówka, będące efektem chowu i hodowli bydła, trzody chlewnej i drobiu. Te organiczne odpady i odchody zwierzęce zawierają duże ilości związków, które w procesie fermentacji beztlenowej mogą zostać przekształcone w biogaz.
Resztki roślinne z upraw
Oprócz odchodów zwierzęcych, substratami do produkcji biogazu są również roślinne resztki poużytkowe z produkcji rolnej. Słoma, plewy, liście buraków czy kiszonki z kukurydzy, traw i lucerny stanowią cenne źródło materii organicznej do fermentacji metanowej. Wykorzystanie tych nadwyżek z upraw jako substratów pozwala zagospodarować resztki roślinne i zamknąć obieg materii w gospodarstwie.
Specjalne uprawy roślin energetycznych
Oprócz produktów ubocznych, dodatkowym źródłem substratów mogą być specjalne uprawy roślin przeznaczonych na cele energetyczne. Do takich roślin należą m.in. kukurydza, żyto, pszenica, zboża, trawy wieloletnie, rzepak, słonecznik czy topinambur. Uprawa tych roślin z przeznaczeniem na substraty dla biogazowni pozwala zwiększyć ilość pozyskiwanego biogazu.
Proces produkcji biogazu rolniczego
Fermentacja metanowa w biogazowni
Kluczowym etapem pozyskania biogazu rolniczego jest fermentacja metanowa, czyli beztlenowy rozkład substratów organicznych przez bakterie metanowe. Złożony proces biochemiczny zachodzi w komorze fermentacyjnej biogazowni, gdzie pod kontrolowanymi warunkami następuje rozkład substratów i wytwarzanie biogazu. Istotne są odpowiednie parametry procesu - temperatura, pH, zawartość suchej masy czy czas retencji.
Oczyszczanie i magazynowanie biogazu
Wytworzony w procesie fermentacji biogaz musi zostać oczyszczony z zanieczyszczeń i siloksanów oraz osuszony przed magazynowaniem. Oczyszczony biogaz jest gromadzony w gazoszczelnych zbiornikach, skąd następnie kierowany jest do wykorzystania energetycznego lub wprowadzany do sieci gazowej.
Zagospodarowanie pofermentu
Istotnym produktem ubocznym fermentacji metanowej jest poferment, czyli pozostałość po procesie, która stanowi cenny nawóz naturalny. Zawiera on skoncentrowane składniki nawozowe, które można wykorzystać do użyźniania gleby. Odpowiednie zagospodarowanie pofermentu zamyka obieg składników pokarmowych.
Wykorzystanie biogazu rolniczego
Produkcja ciepła i energii elektrycznej
Podstawowym kierunkiem wykorzystania biogazu rolniczego jest produkcja energii cieplnej i elektrycznej. W kogeneracji biogaz spalany jest w celu wytworzenia energii, którą biogazownia zużywa na potrzeby własne lub sprzedaje do sieci energetycznej.
Paliwo do pojazdów i maszyn rolniczych
OczySZANIE I magazynowanie biogazu
Wprowadzenie do sieci gazowej
Kolejną opcją jest oczyszczenie biogazu do parametrów gazu ziemnego i wprowadzenie go do dystrybucyjnej sieci gazowej. Umożliwia to wykorzystanie biogazu analogicznie jak gazu sieciowego m.in. do celów grzewczych czy w transporcie.
Bariery rozwoju biogazowni rolniczych w Polsce
Wysokie koszty inwestycji
Główną barierą są wysokie koszty budowy i uruchomienia biogazowni rolniczych sięgające nawet kilku- kilkunastu milionów złotych. Stanowi to duże obciążenie finansowe, zwłaszcza dla mniejszych gospodarstw rolnych.
Skomplikowane przepisy prawne
Rozwój biogazownictwa utrudniają skomplikowane przepisy dotyczące m.in. przyłączania do sieci elektroenergetycznej, certyfikowania instalacji OZE czy obiegu substratów. Konieczne są zmiany legislacyjne ułatwiające funkcjonowanie biogazowni.
Brak wsparcia ze strony państwa
Obecne instrumenty wsparcia dla biogazowni rolniczych są niewystarczające i nie gwarantują opłacalności inwestycji. Potrzebne jest silniejsze i długofalowe wsparcie ze środków publicznych, by zachęcić rolników do budowy biogazowni.
Perspektywy dla biogazowni rolniczych w Polsce
Rosnące ceny energii
Wzrost cen energii z konwencjonalnych źródeł zwiększa opłacalność inwestycji w OZE, co może zachęcić do budowy kolejnych biogazowni rolniczych.
Nowe technologie obniżające koszty
Postęp technologiczny w zakresie instalacji biogazowych może obniżyć koszty budowy i zwiększyć efektywność produkcji biogazu, czyniąc ją bardziej opłacalną.
Zmiany legislacyjne ułatwiające inwestycje
Liberalizacja przepisów prawnych dotyczących biogazowni oraz rozszerzenie systemu wsparcia ze środków publicznych mogą zdecydowanie przyspieszyć rozwój biogazownictwa rolniczego w Polsce.
Podsumowanie
Podsumowując, biogaz rolniczy ma ogromny, niewykorzystany potencjał w Polsce. Jego produkcja i wykorzystanie przynosi wymierne korzyści zarówno pojedynczym gospodarstwom, jak i całej gospodarce. Aby ten potencjał mógł być w pełni zrealizowany, niezbędne jest zniesienie barier prawnych i finansowych hamujących rozwój biogazownictwa rolniczego. Przy odpowiednim wsparciu regulacyjnym i inwestycyjnym ze strony państwa, biogaz rolniczy może stać się ważnym filarem zrównoważonej gospodarki energetycznej w Polsce.
Najczęstsze pytania
Jakie substraty można stosować do produkcji biogazu rolniczego?
Do produkcji biogazu wykorzystuje się głównie odchody zwierzęce, odpady poużytkowe z produkcji roślinnej oraz specjalne uprawy roślin energetycznych.
Jaka jest wydajność produkcji biogazu z różnych substratów?
Najwięcej biogazu można uzyskać z obornika i gnojowicy, mniej z odpadów roślinnych i słomy. Wydajność zależy od składu chemicznego substratu.
Jakie są główne zalety produkcji biogazu dla gospodarstwa rolnego?
Główne zalety to dodatkowy przychód ze sprzedaży energii, obniżenie kosztów nawozów dzięki wykorzystaniu pofermentu oraz tańsze paliwo do maszyn rolniczych.
Jakie są największe bariery rozwoju biogazownictwa rolniczego w Polsce?
Główne bariery to wysokie koszty inwestycji, skomplikowane przepisy prawne dotyczące biogazowni oraz niewystarczające wsparcie finansowe ze strony państwa.
Jakie perspektywy stoją przed biogazowniami rolniczymi w Polsce?
Perspektywy są dobre - rosnące ceny energii, postęp technologiczny i zmiany legislacyjne mogą przyspieszyć rozwój biogazownictwa rolniczego w Polsce.
Tagi
Udostępnij artykuł
