Kujawsko-Pomorska Izba Rolnicza zorganizowała w dniach 27-28 maja 2019 r.
seminarium poświęcone zagadnieniom ochrony środowiska oraz tematyce odnawialnych źródeł energii. Elementem konferencji był wyjazd studyjny do Biogazowni Rolniczej w Starym Rypinie.
Każda działalność gospodarcza wykonywana przez człowieka potrzebuje różnych form energii, a przy tym prawie zawsze w jakimś stopniu zanieczyszcza środowisko naturalne. Dotyczy to również działalności rolniczej i szerzej, produkcji żywności. Zanieczyszczenie środowiska jest to stan wynikający z wprowadzenia do powietrza, wody lub gruntu albo nagromadzenia na powierzchni ziemi substancji stałych, ciekłych lub gazowych w takich ilościach lub w takim składzie, że może to ujemnie wpływać na zdrowie człowieka, przyrodę ożywioną, klimat, glebę, wodę lub powodować inne niekorzystne zmiany. Pomijając źródła naturalne zanieczyszczeń, np. erupcje wulkanów, burze piaskowe, wielkie powodzie itp., powinniśmy skupić się na unikaniu lub ograniczaniu źródeł emisji prowadzących do degradacji środowiska, tj.: wód, gleby i atmosfery, a będących wynikiem działalności człowieka.
Jedną z najważniejszych form ochrony środowiska naturalnego i klimatu są odnawialne źródła energii (OZE). Rolnictwo i obszary wiejskie posiadają szczególne walory do ich rozwijania. Ogromny potencjał energetyczny tkwiący w biomasie można wykorzystać tylko we współpracy z rolnictwem i leśnictwem. Energetykę wiatrową można realizować przede wszystkim na obszarach wiejskich. Podobnie jest z wykorzystaniem energii płynących wód, które po spiętrzeniu są zarówno źródłem energii, ale także (lub przede wszystkim) elementem retencji wody, tak obecnie potrzebnym. Panele fotowoltaiczne możemy w zasadzie instalować wszędzie, ale obszary wiejskie nadają się do tego szczególnie. Duże instalacje, tzw. farmy fotowoltaiczne, można lokować na terenach rolnych mało przydatnych do produkcji roślinnej. Połacie dachowe budynków gospodarskich i mieszkalnych na wsi stanowią również dobre miejsce do montażu paneli fotowoltaicznych.
W wielu krajach Europy Zachodniej z powodzeniem zrealizowano wiele projektów nazwanych umownie „Gmina samowystarczalna energetycznie”. Wstępne badania pokazały, że w warunkach polskich obszar gminy jest niewystarczający do realizacji podobnych przedsięwzięć. Zaleca się, aby podobne projekty wykonywane były na obszarach funkcjonalnie predystynowanych do energetycznej samowystarczalności. Koncepcja samowystarczalności zakłada, że na obszarze takim w maksymalnym stopniu uruchomi się wykorzystanie wszystkich dostępnych źródeł energii odnawialnej oraz wdroży się najlepsze dostępne technologie energooszczędne (np. oświetlenie typu LED, pasywne budownictwo, ekologiczny transport itd.). Idea samowystarczalności energetycznej jest zapewne przyszłościowa, wymaga jednak jeszcze wielu działań, zachęt i uregulowań prawnych.
Rolnictwo, chociaż jest silnie związane ze środowiskiem naturalnym, jest także źródłem poważnych zanieczyszczeń tego środowiska. Nawozy i środki ochrony roślin, stosowane w uprawie, zanieczyszczają glebę i wody powierzchniowe i gruntowe. Chów zwierząt wiąże się z wytwarzaniem odpadów, mogących być źródłem wielu zanieczyszczeń. Produkcja bydła powoduje wprowadzanie do atmosfery dużych ilości metanu, który jest jednym z gazów cieplarnianych odpowiedzialnych za zmiany klimatu. W procesie przetwarzania żywności z płodów rolnych powstaje wiele produktów ubocznych i odpadów. Produkty uboczne i odpady z produkcji rolniczej, jak i z przetwórstwa rolno-spożywczego, będące materią organiczną, powinny być włączone w cykl tzw. gospodarki obiegu zamkniętego. Oznacza to, że powinny być wykorzystywane bezpośrednio, jako nawozy naturalne, bądź po odpowiednim ich przetworzeniu jako nawozy organiczne. Najprostszą metodą przetworzenia takiej biomasy jest kompostowanie, ale najbardziej efektywną jest przetworzenie jej w biogazowni rolniczej.
Biogazownie rolnicze to najbardziej stabilne i przewidywalne źródło energii odnawialnej. Instalacje takie są niezależne od poziomu nasłonecznienia jak energetyka słoneczna, od siły wiatru jak energetyka wiatrowa, od ilości spływających wód w energetyce wodnej. Poza produkowaniem energii, biogazownie rolnicze pełnią także rolę zakładów utylizacyjnych. Przetwarzają odpady przemysłu rolno-spożywczego, eliminują uciążliwe cechy (odory) nawozów naturalnych (takich jak: gnojowica czy obornik) oraz przetwarzają pozostałości pochodzące z produkcji roślinnej.
Biogazownie rolnicze mogą także pracować w systemie uzupełniania brakującej mocy elektrycznej. W okresach szczytowego zapotrzebowania na prąd, biogazownia uruchamia jego produkcję, a poza szczytem gromadzi biogaz w specjalnych zbiornikach (np. elastycznych balonach). W ten sposób instalacja taka może być istotnym elementem systemu złożonego z siłowni wiatrowych i elektrowni solarnych czy wodnych, które produkują prąd tylko w określonych warunkach.
W biogazowi rolniczej oprócz biogazu w wyniku fermentacji powstaje ciecz o zawartości kilku do kilkunastu procent suchej masy, nazywana pofermentem. Jest to produkt w zasadzie uboczny o wysokich walorach nawozowych. Znajdują się w nim pierwiastki wchodzące w skład biomasy, a nie biorące bezpośredniego udziału w tworzeniu biogazu, takie jak: azot, fosfor, potas, magnez, wapń i inne. Wiele spośród nich występuje w postaci zdysocjowanych soli, przez co stają się łatwo dostępne dla roślin. Najczęściej przefermentowany substrat, czyli poferment (lub fermentat) wykorzystywany jest jako płynny nawóz w rolnictwie.
Biogazownię można zbudować w każdym większym gospodarstwie rolnym, zwłaszcza prowadzącym chów zwierząt. Instalacje o mocy kilkunastu czy nawet kilkudziesięciu kilowatów (kW) mocy są jednak mało efektywne ekonomicznie. Znacznie lepszym rozwiązaniem jest współpraca wielu gospodarstw rolnych przy prowadzeniu biogazowni rolniczej o mocy rzędu np. 0,5 MW lub większej. Przykładem i efektem takiej współpracy jest zwiedzana podczas konferencji Biogazownia Rolnicza Rypin.
Biorąc pod uwagę w najbliższym czasie wzrost cen prądu, pochodząca z odnawialnych źródeł własna energia jest ogromną szansą na niezależność energetyczną, obniżenie kosztów działalności, ale też na posiadanie stabilnego źródła dochodów. Przyjęte w Polsce nowe przepisy o OZE stwarzają korzystne warunki dla rozwoju tych źródeł, w tym dla wspólnego jej wytwarzania przez tzw. prosumentów (czyli producentów energii będących równocześnie jej konsumentami). Warto przyjrzeć się rozwiązaniom funkcjonującym u naszych zachodnich sąsiadów, gdzie rolnicy coraz powszechniej organizują się w „spółdzielnie energetyczne”, aby razem zarabiać na produkcji energii. Na ogół są to wspólne biogazownie rolnicze coraz częściej uzupełniane innymi odnawialnymi źródłami (np. siłowniami wiatrowymi i fotowoltaiką).
Chyba nadszedł czas w Polsce, aby poważnie zacząć rozważać taki model współpracy między rolnikami. Wszyscy rolnicy potrzebują energii elektrycznej, ponadto są w stanie efektywnie zagospodarować powstające przy produkcji prądu ciepło, a przede wszystkim dysponują dużymi ilościami odpadowej biomasy do produkcji biogazu. Żadna inna grupa zawodowa nie ma tak korzystnych warunków do inwestowania w energetykę odnawialną. Z całą pewnością warto przeanalizować budowę wspólnej biogazowni.
Marek Szczygielski
„Wieś Kujawsko-Pomorska”, K-PODR Minikowo
(za AGRO 9/2019)
