Wykorzystać własny potencjał - o efektywności energetycznej w gospodarce odpadami

Hanna Marlière
prezes Green Management Group; specjalistka ds. gospodarki odpadami © Prawa zastrzeżone

Teraz Środowisko: Jak wygląda energochłonność w gospodarce odpadami? W którym z ogniw łańcucha wartości jest ona największa?

Hanna Marlière: W sektorze komunalnym energochłonne są tak naprawdę wszystkie usługi – przykładowo - zakłady przetwarzania odpadów czy instalacje uzdatniające wodę pitną. Występuje w nich bardzo dużo maszyn i urządzeń, silników, regulatorów czy pomp zbiorników wymagających do prawidłowego funkcjonowania znacznych ilości energii. Istotnym obszarem jest również transport publiczny i specjalistyczny, wykorzystywany do odbioru odpadów. Co prawda to inny rodzaj energii – nie sieciowej, tylko paliwa płynnego w postaci ropy naftowej, ale to również energia i w budżecie każdej gminy zajmuje ona znaczną pozycję.

TŚ: Na ile branża odczuła w ostatnich latach wzrost cen energii? Jak stara mu się przeciwdziałać?

HM: To bardzo dotkliwe zjawisko dla wszystkich. Duzi konsumenci energii nie zostali objęci tzw. tarczami mrożącymi ceny energii, odbiły się więc one wprost na kosztach prowadzenia działalności. Oszczędności jest niestety stosunkowo niewiele. Jeżeli posiadamy linię technologiczną np. do sortowania odpadów, która jest zbudowana z pewnego typu maszyn i urządzeń, nie możemy ich wybiórczo powyłączać. Kłania się tu planowanie. Jeżeli zakład nie był planowany w kontekście efektywności energetycznej, trudno o niej mówić w trakcie jego eksploatacji. Ciężko sobie wyobrazić, że zaczniemy sortować połowę odpadów albo na połowie linii technologicznej – albo, że nasze ścieki przejdą tylko połowę procesu oczyszczania. Stoimy więc przed ogromnym wyzwaniem modernizowania instalacji w taki sposób, żeby jednym z kryteriów oceny oferty była efektywność energetyczna, a co za tym idzie, ekonomiczna. Koszt energii jest przecież jednym z głównych kosztów operacyjnych prowadzenia działalności gospodarczej.

TŚ: Jeśli chodzi o same wykorzystywane technologie; czy rynek zaczyna dostrzegać problem i tak je projektować, żeby były jak najbardziej efektywne energetycznie?

HM: Niestety nie bardzo widać taki trend. Zarządzający ostatnimi instalacjami, oddanymi do użytkowania w dużych miastach wojewódzkich, chwalą się raczej posiadaniem 1,5 km taśmociągu. Jeśli taśmociąg ma 1,5 km zamiast 500 m, ma także trzy razy dłuższe przebiegi i trzy razy większe zużycie energii. Wciąż więc brakuje optymalizacji zużycia energii. Trochę inaczej patrzy na to sektor prywatny, który nie pozwoliłby sobie na tak ekstrawagancki wydatek, gdzie taśma i napędy są aż tak bardzo rozbudowane. Znowu powraca kwestia planowania i zamawiania u projektantów technologii, które u podstaw zakładają pewną optymalizację procesu. Takiej, która umożliwia wyłączenie niepotrzebnych maszyn i urządzeń lub, gdzie projektant dobiera większą maszynę, która najczęściej ma mniejsze zużycie energii niż dwie mniejsze maszyny postawione na dalszej części linii. Albo odwrotnie - tam, gdzie analizy strumienia pokazują, że nie zawsze potrzeba dużych maszyn i czasami mogą wystarczyć mniejsze, ponieważ w strumieniu nie mamy aż tak dużo danego substratu. Projektanci powinni dostosowywać do tego całe ciągi technologiczne. Ciągi muszą pozwalać na to, by w przyszłości bez straty dla reszty procesu dało się wyłączać cześciowo linie technologiczne, gdy okaże się, że nie ma na nich danego odpadu – albo np. przeprogramować na nowy typ odpadu, który ma być sortowany. Pole do popisu jest naprawdę spore.

TŚ: Wyłania się z tego jeden wniosek – efektywność energetyczna musi zostać jednym z ważnych zasobów kompetencyjnych zarówno w samej branży gospodarki odpadami, jak i wśród producentów stosowanych w niej technologii.

HM: Warto tu podkreślić, że na efektywności energetycznej powinni się znać nie tylko projektanci, ale i zamawiający, którzy muszą wiedzieć, co kupują. Mam wrażenie, że jeszcze nie wszędzie tak jest. Z drugiej strony w gospodarce odpadami mamy procesy, które mogą potencjalnie produkować energię. Brakuje jeszcze intensywnego rozwoju w kierunku wykorzystania zasobu energetycznego jaki się bezpośrednio znajduje w tych procesach i który można odzyskać.

TŚ: Czy mówi teraz Pani m.in. o cieple odpadowym?

HM: O cieple odpadowym, ale także o zawracaniu pewnych strumieni z jednej części linii na drugą. Mamy możliwość, aby odebrać ciepło odpadowe z hali produkcyjnej i podpompować pod inną halę produkcyjną, która wymaga podgrzewania. Mam na myśli także wysokotemperaturowe ciepło technologiczne z maszyn i urządzeń oraz energię wykorzystywaną w procesach chłodzenia. Kolejnym bardzo ważnym tematem jest energia zawarta w samych odpadach, która dziś jest w niewielkim stopniu wykorzystywana.

Czytaj też: Ciepło odpadowe ze ścieków, serwerowni i innych procesów technologicznych to przyszłość ciepłownictwa

TŚ: Czy ciepło odpadowe może podnosić efektywność energetyczną w ramach zakładu, czy można także kierować je na zewnątrz?

HM: Zasilanie ciepłem odpadowym budownictwa, o czym czasami się mówi, jest stosunkowo trudne – aby było to możliwe, ciepło musiałoby mieć temperaturę powyżej 60 albo 70 st. C. Ciepło odpadowe trudno transportuje się na dłuższe odległości, ponieważ po prostu się wychładza. W obrębie samego zakładu, a nawet tego samego procesu, jest to zdecydowanie bardziej logiczne. Przykładowo, mówiąc o procesie kompostowania, zimny materiał przywieziony w chłodną porę roku, może zostać szybko wprowadzony do procesu dzięki przetłoczeniu części już gorącego powietrza, które zawraca się i dalej podgrzewa pod pierwszą pryzmę procesową. Oszczędzamy w ten sposób czas, a czas to energia. Jeśli trwanie procesu możemy skrócić z 12 tygodni do 9, oszczędzamy trzy tygodnie zużycia maszyn, urządzeń, sprzętu oraz zajęcia przestrzeni. To niebagatelna optymalizacja rzędu kilkunastu procent. Odzyskane ciepło niskotemperaturowe możemy z kolei wykorzystać do suszenia którejś z frakcji, którą chcemy przetworzyć w innym procesie. Ciepło odpadowe lub z kogeneracji da się zastosować także w oczyszczalniach ścieków do suszenia osadu ściekowego, który dzięki temu będzie miał dużo mniejszą objętość. Mniejsza objętość i waga to mniejsze koszty transportu, a transport to energia. Energia jest więc wszędzie, gdzie są czas i masa.

TŚ: Mamy więc pełen obieg zamknięty w ramach jednej jednostki.

HM: Jest możliwość takiego projektowania procesów, aby w tym obiegu zamkniętym maksymalnie pozostawać.

TŚ: Czy branża gospodarki odpadami się „zazielenia”, przechodząc na źródła odnawialne? Czy spółki komunalne wchodzą np. do klastrów energii?

HM: Obserwujemy przykłady inwestowania w OZE w stosunkowo niewielkiej skali – dla zagospodarowania terenu, który nie nadaje się do niczego innego, poprzez stawianie paneli fotowoltaicznych na dachach czy na skarpach składowisk odpadów. Fotowoltaika w ostatnich latach, oczywiście także ze względu na zachęty finansowe, znacznie się rozwinęła. Zdecydowanie większy potencjał dla zaspokajania potrzeb energetycznych zakładów widzę jednak w kogeneracji i w wykorzystaniu biogazu. Biogaz może pochodzić z różnych źródeł w sektorze komunalnym; zdecydowana większość składowisk odpadów posiada instalacje zbierające powstający na nich biogaz, i tam gdzie jakość pozwala na wykorzystanie energetyczne, są małe kogeneratory, które produkują energię. Duża część średnich i większych oczyszczalni ścieków posiada komory fermentacyjne, które nie są biogazowniami sensu stricte, ale wytwarza się w nich paliwo o jakości umożliwiającej produkowanie energii elektrycznej i ciepła. Są też oczywiście właściwe biogazownie, dla których obok zagospodarowania odpadów głównym celem jest produkcja energii elektrycznej lub cieplnej. Pozwala to w dużym stopniu zaspokoić przynajmniej własne potrzeby. Niestety wciąż brakuje nam dostatecznego poziomu rozwinięcia synergii przemysłowej, tzn. współpracy między zakładami przetwarzającymi odpady a wytwórcami energii. Poza tym w Polsce nadal rozwijamy kogenerację, podczas gdy na świecie się od niej odchodzi. Nie nadążamy za szerszym trendem rynkowym, który wymaga pójścia w kierunku biometanu i wtłaczania go do sieci, ewentualnie sprężania go do sprężonego gazu, którym można zasilać pojazdy – lub skraplania i wysyłania na dalsze odległości. Jest tu ogromna przestrzeń do zagospodarowania.

Czytaj też: Biogaz w Polsce 2023. Nowe otwarcie

TŚ: Jaki potencjał dla efektywności energetycznej tkwi w produkcji energii z odpadów – nie tylko w biogazowniach, ale i spalarniach odpadów?

HM: Bioodpady mają ogromny potencjał – bezpieczne szacunki mówią o ponad 2 mln ton odpadów wytwarzanych nie tylko przez konsumentów, ale i sektor przemysłu spożywczego. Jako Polska jesteśmy na szarym końcu europejskiego rynku biogazu. Nie powinniśmy jednak mylić procesów, które prowadzą do wartości dodanej w postaci recyklingu odpadów i uzyskanej energii, ze spalaniem odpadów. To zdecydowanie dwa różne kierunki. Spalanie odpadów jest ostatnim możliwym sposobem ich zagospodarowania, kiedy wszystkie poprzednie nie zadziałają. Osobiście, patrząc na strumień odpadów wykorzystywanych w cementowniach i spalarniach, widzę, że prawie połowa stosowanego substratu ma wartość dla recyklerów. Ze względu na brak Rozszerzonej Odpowiedzialności Producenta recykling jest jednak mało opłacalny i dlatego nie ma zakładów specjalizujących się np. w recyklingu folii czy polistyrenu. Wartość dodana w postaci recyklatu jest zdecydowanie ważniejsza i istotniejsza niż odzysk energii z pozostałości w procesie unieszkodliwiania termicznego. Nie deprecjonuję możliwości zagospodarowania odpadów resztkowych w procesach termicznych, ale moim zdaniem tych odpadów resztkowych po prostu jeszcze na taką skalę nie ma. Mamy słabą segregację, w odpadach zmieszanych jest bardzo dużo odpadów nadających się do recyklingu, a niestety inwestujemy w ostatni etap, nie mając de facto wiedzy o strumieniu – lub nie do końca chcąc ją wykorzystać. Czym innym jest odzysk energii przy okazji recyklingu organicznego w procesach fermentacji, gdzie mamy wartość dodaną w postaci wytwarzania nawozu płynnego lub stałego. Taka energia jest bardzo cenna i nie musi być wyłącznie energią elektryczną. Pierwotnym uzyskanym medium jest biogaz, który w przyszłości możemy potencjalnie zmienić w biometan albo wodór.

Czytaj też: Jak faktycznie zaliczyć bioodpady do celów recyklingu?

TŚ: Czy biogazownie mogą odgrywać większą rolę w całym systemie energetycznym?

HM: Szeroki obraz możliwości pokazuje fakt, że biogazownie same w sobie są magazynem energii. Można więc wykorzystywać je na szerszą skalę niż w najbliższej okolicy. Gromadząc biogaz przez pewien okres, mogą wprowadzać go do sieci gdy sieć tego potrzebuje. Energia z biogazowni może być uwalniana kiedy zabraknie tej z energetyki wiatrowej i słonecznej. W Polsce trzeba też na zdecydowanie większą skalę wykorzystać potencjał kofermentacji, czyli szukania synergii przemysłowych między różnymi przedsiębiorstwami, które mogłyby połączyć wytwarzany przez siebie biogaz i uzyskać jego dużo wyższą jakość. Głównym zasobem jaki mamy są zbiorniki fermentacyjne i linie technologiczne na oczyszczalniach ścieków. Biogaz z osadu jest zazwyczaj średniej jakości, ale gdyby doposażyć instalacje fermentacji w strefę przyjęcia odpadów, dodatkowy wsad w postaci odpadów pokonsumpcyjnych pozwoliłby na uzyskanie produktu o dużo lepszych parametrach i o wyższym wolumenie. Jednocześnie wykorzystalibyśmy już istniejącą infrastrukturę. Nic nie jest lepszym wykorzystaniem energii niż korzystanie z czegoś, co już funkcjonuje.

TŚ: Czy redukcja liczby powstających odpadów, do której zmierzają różne europejskie regulacje – przygotowywana rewizja ramowej dyrektywy odpadowej, rozporządzenia o ekoprojektowaniu i prawie do naprawy czy rozporządzenie PPWR – może podnieść efektywność energetyczną samych producentów?

HM: Większość odpadów opakowaniowych tworzy się z ropy naftowej, którą trzeba pozyskać i przetworzyć. Mamy obecnie ogromny problem z „nadpakowaniem” produktów, które tego w ogóle nie wymagają. Etykiety, instrukcje oraz inne nadmierne elementy z treściami, które równie dobrze można dziś przedstawiać w formie skanowalnego kodu QR, są po prostu niepotrzebne. Jeśli rozpowszechnią się rozwiązania zbiorczych opakowań, łatwiejsza stanie się m.in. logistyka produktów pierwotnych, bo np. mąkę będzie można dostarczyć do sklepu w workach po 50 kg zamiast rozsypywać ją na linii produkcyjnej do woreczków kilogramowych. Po stronie producentów, ale i w całym łańcuchu dostaw, na pewno dojdzie do znaczących oszczędności. Konsumpcja energii na pewno stanie się dużo bardziej zoptymalizowana.

Rozmawiał Szymon Majewski
Dziennikarz