Jacek Dachprof. Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu © Kletr
Teraz Środowisko: Z Pana badań wynika, że każda gmina ma potencjał produkcji biogazu. Na jakich substratach jest to najbardziej opłacalne?
Jacek Dach: Bezapelacyjnie najlepszym substratem są różnego rodzaju materiały odpadowe. Pod kątem ekonomicznym trzeba spojrzeć dwutorowo. Sektor biogazowni rolniczych z jednej strony cieszy się ułatwieniami w procedurze pozwoleń na budowę, ale nie może wykorzystywać odpadów komunalnych (z grupy 20), poza trawą. Sektor biogazowni komunalnych ma z kolei szeroki dostęp do substratu. Chodzi przede wszystkim o tzw. brązowy worek (odpady kuchenne), odpady zielone (trawa i liście z wyłączeniem gałęzi), osady ściekowe oraz inne odpady (jak makulatura).
Ogółem sektor biogazu ma do wykorzystania
TŚ: Słyszymy, że biogazownia w Przybrodzie przyjmuje „każdy rodzaj odpadów”. Jak to wpływa na jakość pofermentu?
JD: Precyzując, tamtejsza technologia potencjalnie może fermentować każdy rodzaj odpadów, poza drewnem i jego pochodnymi. Jako biogazownia rolnicza jest jednak ograniczona do odpadów pochodzenia rolniczego i z przetwórstwa rolno-spożywczego. Brak tam również modułu obróbki termicznej, wymaganej dla odpadów poubojowych, stąd wyłączone z fermentacji są także odpady z rzeźni i ubojni. Moduł na razie nie był potrzebny - ilość dostępnych w okolicy tradycyjnych odpadów i tak pięciokrotnie przekracza obecną przepustowość instalacji.
Wracając do jakości pofermentu. Przerabiając kilka-kilkanaście rodzajów odpadów uzyskamy lepsze wyniki niż przy tzw. mono substracie. Patrząc na prawidłowość procesu fermentacji, im bardziej różnorodne mamy odpady, tym mniejsze są problemy technologiczne wynikające z braku niektórych mikroelementów. W Niemczech, gdzie ponad 6 tys. instalacji zasilanych jest wyłącznie kiszonką z kukurydzy, biogazownie muszą otrzymywać tzw. suplementy (spreparowane mieszanki mikroelementów). Poferment wielosubstratowy będzie miał także większą wartość nawozową, ze względu na pełny skład: wysoką zawartość azotu, fosforu i potasu oraz całą gamę makro- i mikroelementów. Szczególnie cenna jest siarka z odsiarczania biogazu. To istotny składnik plonotwórczy, a polskie gleby są weń ubogie. Trwają badania Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu oraz Instytutu Upraw i Nawożenia Gleb w Puławach nad składem pofermentu i specjacją (formą) składników nawozowych. Znaczna część występuje jako chelaty naturalne (związki kompleksowe), najłatwiej przyswajalne dla korzeni roślin. Dodatkowo, poferment może działać antagonistyczne wobec szkodników. Pierwsze obserwacje wskazują, że polewany nim rzepak nie wymaga pryskania przeciwko mączniakowi.
W Przybrodzie na niemal 40% pól wykorzystywany jest poferment z biogazowni, a różnice w jakości i ilości plonów widać nawet gołym okiem. Plany rozbudowy biogazowni związane są m.in. z zapotrzebowaniem na poferment.
TŚ: Od jakich ilości odpadów biogazownia staje się opłacalna?
JD: To zależy od regionu geograficznego. Z blisko 50 mln biogazowni, które działają na świecie, ponad 90% to małe biogazownie przydomowe. W jednej z chińskich fabryk produkuje się kilkadziesiąt tysięcy małych przydomowych biogazowni rocznie, a zamówienia składa się przez internet. Takie biogazownie w klimacie równikowym i zwrotnikowym są wykorzystywane do fermentacji biomasy z ogródków, odchodów zwierzęcych czy odpadów kuchennych. Produkowany biogaz wykorzystuje się do gotowania, oświetlenia czy zasilania silniczków kogeneracyjnych produkujących prąd. Jest to możliwe tam, gdzie temperatura nie spada poniżej 20°C.
W Europie, by zachodziła fermentacja, musimy zamontować system grzewczy. Dlatego średnia wielkość biogazowni w Polsce czy Niemczech to 400-500 kW. Można oczywiście zejść nawet do 25 kW, ale uwaga: biogazownia o mocy 50 kW nie będzie 10x tańsza niż ta 500 kW. Przekrój zastosowanych rur jest taki sam, zawory takie same, system monitoringu i automatyki jest podobny, obsługa biotechnologiczna to zbliżony koszt. Stąd według szacunków UPP, dolna granica opłacalności to biogazownia o mocy ok. 200 kW. Mniejsze istnieją na rynku, ale wymagają tyle samo obsługi co duże, a koszt zakupu w przeliczeniu na 1 kW mocy jest znacznie wyższy. Instalacje o mocy 10-12 kW w okresie zimowym nie byłyby w stanie ogrzać same siebie i utrzymać fermentację.
Rolnikom i przedsiębiorcom z branży rolno-spożywczej sugerujemy 250-499 kW mocy. Taka instalacja przynosi konkretny przychód, a równocześnie korzysta z szybkiej ścieżki inwestycyjnej. Przykładowy koszt inwestycji to ok. 8 mln zł przy biogazowni 250 kW czy ok. 13-14 mln zł przy mocy 499 kW.
TŚ: Jak daleko jest od gminnej biogazowni do biometanowni?
JD: Odpowiedź zależy od uwarunkowań lokalnych. Produkcja prądu i ciepła jest w Polsce obecnie jedynym kierunkiem wykorzystania biogazowni. To inwestycja pewna, opłacalna, gdzie ryzyka schodzą do minimum. Nie mamy w tej chwili w kraju ani jednej biometanowni. UPP, jako partner Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, buduje pierwszą taką instalację w zakładzie doświadczalnym w Brodach. Przyznam, że bywam przerażony trudnościami administracyjnymi, które przed nami stoją. Nie ma przepisów wykonawczych związanych z produkcją biometanu, a podłączenie do sieci gazowej utrudniają problemy techniczne i technologiczne.
UPP współpracuje z samorządami przy planowaniu biogazowni nastawionych na produkcję bio-CNG (sprężonego biometanu) na cele transportowe. Zgłosiły się do nas gminy podgórskie, w których autobusy elektryczne nie zdają egzaminu z uwagi na ograniczony zasięg (czasem poniżej 50 km). Sprawdziłyby się natomiast autobusy napędzane bio-CNG.
Pojawia się też trzeci kierunek wykorzystania biogazowni, zwłaszcza w średniej wielkości miastach. Mamy tam przedsiębiorstwa energetyki cieplnej, produkujące ciepło dla mieszkańców z węgla lub gazu ziemnego. Oba paliwa docelowo muszą z energetyki zniknąć. Obłożenie ciepłowni obowiązkiem opłat za emisje powoduje że produkcja ciepła jest droga. Zrobiliśmy kilka opracowań dla samorządów, chcących wykorzystać własne odpady ściekowe, kuchenne, zielone do produkcji biogazu, który przynajmniej częściowo zastąpiłby paliwa kopalne.
TŚ: Czekamy zatem na przepisy dotyczące biometanu?
JD: Tak, dla biogazowni „elektrycznych” wszystko jest jasne. Mogę wyliczyć wszystkie wskaźniki energetyczno-ekonomiczne. Przy biometanowni jest jeden wielki znak zapytania. Nie mamy przepisów określających, w jakiej cenie mielibyśmy sprzedawać biometan, chcąc go wtłaczać do sieci. Ceny referencyjne dla wszystkich rodzajów biogazowni istnieją, dopiero podobny dokument dla biometanowni pozwoli nam domknąć bilans w inwestycji.
Rozmawiała Marta Wierzbowska-KujdaRedaktor naczelna, sozolog
