Biogazownie – energia z natury, biogaz i jego wykorzystanie

W ostatnich latach jesteśmy świadkami gwałtownie rosnącego zapotrzebowania na energię. A to zawsze przekłada się na wzrost cen. Więcej zapłacimy więc nie tylko za węgiel i inne surowce, ale również za wytwarzaną z nich energię cieplną oraz prąd. Nie bez znaczenia jest sytuacja pandemiczna i konieczność nadrobienia strat w krótkim czasie oraz polityka klimatyczna Unii Europejskiej. Wszystko to oznacza rosnące rachunki dla każdego z nas. Warto więc zadać sobie kilka pytań: jak ogrzewamy nasze mieszkania oraz domy? Czy możemy coś zrobić, by nieco zaoszczędzić? Czy przy okazji uda się zadbać o kondycję naszej planety?

Najczęściej spotykaną instalacją grzejną w polskich mieszkaniach jest ogrzewanie centralne. Przede wszystkim dlatego, że jest ono niezawodne. Połączenie sieci rur z grzejnikami i rozprowadzanie gorącej wody to konstrukcja stosunkowo prosta. Woda czerpana jest ze zbiornika, a ten podgrzewany jest gazowo, elektrycznie lub przez spalanie na przykład węgla. Równie często możemy trafić na lokale podłączone do sieci miejskiej. Sytuacja wygląda podobnie, tyle że ciepło do naszego mieszkania dostarcza elektrociepłownia i nie ma potrzeby posiadania własnego zbiornika.

Tego typu instalacje nie obejmują każdej części miasta i zamontowanie ich w rejonach, w których dominują kamienice, pozostaje trudne lub wręcz niemożliwe. Pewnym problemem jest również brak kontroli nad okresami grzania. W momencie, gdy na zewnątrz panują już niskie temperatury, ale system nie został jeszcze uruchomiony (odbywa się to zwykle według wcześniej ustalonego planu) - jesteśmy skazani na przebywanie w zimnych pomieszczeniach. Kolejnym rozwiązaniem mogą być grzejniki elektryczne, jednak pozostają one drogie w eksploatacji. Zwłaszcza że jesteśmy obecnie świadkami wzrostu cen prądu. Jeśli natomiast posiadamy wydzieloną kotłownię z kominem, możemy zdecydować się na wybór innej formy ogrzewania, na przykład drewnem lub węglem. Jest to opcja najbardziej obciążająca środowisko.

Przyjazna środowisku pozostaje produkcja biogazu. To produkt fermentacji beztlenowej materii organicznej, czyli takich związków, jak między innymi odpady domowe i przemysłowe, resztki jedzenia, ścinki trawy, odpady ogrodnicze czy odchody zwierzęce. Jest to więc odnawialne źródło energii - surowce są łatwo dostępne, a w procesie wytwarzania biogazu nie następuje degradacja środowiska. Produktem ubocznym jest z kolei tzw. poferment, wykorzystywany jako nawóz.

Najłatwiejszym sposobem na pozyskiwanie biogazu są biogazownie rolnicze. Powstają głównie przy gospodarstwach rolniczych, ale coraz częściej można je zauważyć także przy różnego rodzaju zakładach produkcyjnych czy punktach składowania odpadów. Inwestowanie w nie przynosi wiele korzyści: środowiskowych, ekonomicznych, energetycznych i klimatycznych. Wyraźnie ograniczają na przykład emisję gazów cieplarnianych, dwutlenku węgla, podtlenku azotu, metanu oraz innych substancji zanieczyszczających powietrze. Zachodzące w nich procesy są bowiem całkowicie naturalne.   

W Polsce jest obecnie około 300 biogazowni, w tym ponad 100 rolniczych. Dla porównania, w kilka razy od nas mniejszych Czechach jest ich niemal 600. Dlaczego więc, mimo niekwestionowanych korzyści, w naszym kraju wciąż powstaje stosunkowo niewiele biogazowni? Wśród najważniejszych przyczyn należy wymienić bariery administracyjne (skomplikowane przepisy i czasochłonne procedury) oraz nieustannie zmieniające się warunki finansowego wsparcia produkcji biogazu. - Inną, istotną barierą produkcji biogazu w Polsce jest społeczny odbiór biogazowni i ich wpływu na otoczenie oraz związane z tym liczne protesty. W Polsce dominuje przekonanie, że "biogazownia  śmierdzi". Tymczasem w wyniku fermentacji metanowej prowadzonej w biogazowni zmniejszamy uciążliwość odorową odpadów organicznych. W rezultacie biogazownie mogą wręcz poprawić sytuację mieszkańców okolic, w których generowane są odpady organiczne - mówi dr hab. Magdalena Szymańska, prof. SGGW z Samodzielnego Zakładu Chemii Rolniczej i Środowiskowej, Instytutu Rolnictwa SGGW.

Biogaz stosowany jest do produkcji energii elektrycznej oraz ciepła. A tym samym przyczynia się do ograniczenia rosnących z roku na rok rachunków w gospodarstwie rolniczym, domowym lub zakładzie produkcyjnym. Zastosowań biogazu jest zresztą więcej: może zostać też wykorzystany do produkcji paliwa, napędzającego pojazdy mechaniczne. To rozwiązanie często spotykane jest w takich krajach, jak Szwecja czy Niemcy.

- Polska posiada znaczny potencjał produkcji biogazu rolniczego. Wynika to z ilości posiadanych substratów, czyli materiałów organicznych, które mogą być wykorzystywane do produkcji biogazu. Z danych Krajowego Ośrodka Wsparcia Rolnictwa, prowadzącego w naszym kraju rejestr wytwórców biogazu rolniczego wynika, że w polskich biogazowniach zmieniła się ostatnio struktura zużycia substratów. Dawniej dominowały substraty typowo rolnicze, tj. nawozy naturalne i kiszonki z roślin uprawnych. Aktualnie obserwuje się zwiększenie ilości stosowanych materiałów pochodzących z przetwórstwa rolno-spożywczego, m.in. wywaru gorzelnianego, wytłoków owocowo-warzywnych, odpadów z przemysłu mleczarskiego i przeterminowanej żywności. Nowy trend w produkcji biogazu wydaje się pożądany i wpisuje się w założenia gospodarki o obiegu zamkniętym, w której odpady są cennym surowcem, z którego odzyskuje się m.in. energię - mówi dr hab. Magdalena Szymańska, prof. SGGW z Samodzielnego Zakładu Chemii Rolniczej i Środowiskowej, Instytutu Rolnictwa SGGW. - Czynnikiem ograniczającym wzrost liczby biogazowni jest niestety ich cena. Nie są to tanie instalacje. Biogazownia o mocy ok. 1 MW kosztuje ok. 15 mln PLN. Mniejsze instalacje, które mogą być instalowane przy indywidualnych gospodarstwach rolniczych, specjalizujących się np. w produkcji bydła, to koszt od 200 000 do 1,5 mln. PLN (w zależności od zainstalowanej mocy). Oczywiście, rolnicy mogą uzyskać dofinansowanie do zakupu biogazowni rolniczej. Należy pamiętać, że biogazownia jest instalacją, w której prowadzony jest mikrobiologiczny proces fermentacji metanowej. W praktyce oznacza to, że właściciel biogazowni musi stale "dokarmiać" mikroorganizmy, a zatem musi posiadać stały dostęp do materii organicznej. Decyzja o budowie biogazowni musi być dobrze przemyślana. Przed jej podjęciem należy sobie zadać trzy pytania: czy mam odpowiednią masę substratów organicznych, czy mam możliwość racjonalnego zagospodarowania pofermentu, który codziennie będzie powstawał w biogazowni i czy mam czas na obsługę takiej instalacji. To ogranicza możliwość budowy biogazowni w miastach - wyjaśnia specjalistka z SGGW.

Budowa biogazowni nie wymaga specjalnych pozwoleń na sprzedaż lub wytwarzanie energii i traktowana jest podobnie, jak fotowoltaika czy pompy ciepła. Co więcej, liczyć można na dofinansowanie z budżetu Unii Europejskiej. Wyraźnie redukuje to koszty związane z budową biogazowni. A nawet mała konstrukcja przydomowa, na przykład o mocy 10kW, pozwala na zaspokojenie potrzeb całej rodziny.

Partner publikacji