Biogazownie – przyszłość energetyki odnawialnej? Korzyści czy zagrożenia dla środowiska?

---

Biogazownie – co to jest i jak działają?

Biogazownie wykorzystują odpady organiczne, przetwarzając je przy wykorzystaniu odpowiednich mikroorganizmów. W wyniku reakcji chemicznych dochodzi do fermentacji pozostałości i powstania mieszaniny gazów składającej się przede wszystkim z metanu i dwutlenku węgla. Im większy jest udział metanu, tym większą wartość kaloryczną będzie miało uzyskane w wyniku fermentacji paliwo. Surowce o największej wydajności to przede wszystkim ziarno pszenicy, śruta rzepakowa, gliceryna i ziarno kukurydzy.

W Polsce biogazownie do niedawna wykorzystywało się na niewielką skalę przede wszystkim na terenie oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów. Nowoczesna infrastruktura może być też zamontowana jako element instalacji gospodarstwa rolnego lub przedsiębiorstwa.

Sam proces fermentacji składa się z czterech etapów¹:

• hydrolizy;

• fazy acydofilnej;

• fazy octanogennej;

• fazy metanogennej.

Na efektywność procesu powstawania biogazu ma wpływ wiele czynników. Przede wszystkim należy zapewnić odpowiednie warunki bytowania bakterii odpowiedzialnych za fermentację. W praktyce najczęściej korzysta się z tzw. fermentacji mezofilowej, która zachodzi przy temperaturze 32-38 ⁰C. Trzeba też pamiętać, że rozłożenie wsadu organicznego zajmuje czas, dlatego reguluje się długość trwania okresu, przez jaki materiał fermentacyjny pozostaje w komorze. Jest to hydrauliczny czas retencji.

Kolejnym krokiem jest dopasowanie obciążenia całego układu do parametrów biogazowni. Zbyt wysokie mogłoby doprowadzić do uszkodzenia instalacji. Z kolei nadmiernie niskie doprowadzi do sytuacji, w której proces może ulec zahamowaniu lub co gorsza, zatrzymaniu. Obciążenie komory ładunkiem zanieczyszczeń wylicza się, korzystając ze wzoru matematycznego.

Ostatnim krokiem jest likwidacja inhibitorów, czyli związków, których obecność działa hamująco na proces fermentacji. Mogą to być np. środki kontroli roślin.

Małe biogazownie – czy to się opłaca?

Pojęcie biogazowni może kojarzyć się z ogromną instalacją, której wybudowanie wymaga wyłożenia środków niedostępnych nie tylko dla małych, ale i większości średnich firm lub gospodarstw rolnych. Rzeczywiście instalacje o mocy do 0,5 MW potrafią kosztować kilka milionów złotych. Coraz bardziej dostępne stają się jednak małe biogazownie.

Jeszcze kilka lat temu za instalację o mocy 10 kW można było postawić za nieco ponad 100 tysięcy złotych². O wyborze mocy instalacji powinny decydować nie tylko koszty, ale także możliwości uzyskania substratu do reakcji fermentacyjnej. Gospodarstwa rolne, które same produkują duże ilości materiału przydatnego energetycznie, np. gnojowicy czy liści, mogą zainwestować w większą biogazownię, niż wskazują na to ich potrzeby, ponieważ nadmiar energii po prostu sprzedadzą do sieci.

Przedsiębiorstwa niezwiązane z produkcją rolną również mogą postawić biogazownię, choć powinny zastanowić się w pierwszej kolejności, czy dysponują tanimi kanałami dostawy substratu energetycznego. W przeciwnym razie inwestycja będzie nieopłacalna.

Odpowiedni dobór parametrów instalacji pozwoli na znaczące ograniczenie rachunków za prąd i ogrzewanie. W dobie rosnących cen energii jest to wymierna korzyść. Nie należy jednak zapominać o wysokich kosztach inwestycyjnych oraz konieczności regularnej dostawy surowca. Biogazownia to nie elektrownia wiatrowa czy fotowoltaika. Bez paliwa nie będzie pracowała.

Dotacje na biogazownie 2024 – jak je uzyskać?

Obecnie polski rząd stopniowo wycofuje się z przyznawania dotacji na biogazownie rolnicze. Jeszcze do niedawna można było składać wniosek w ramach programu Energia na Wsi. Wsparcie miało postać dotacji lub pożyczki pokrywających nawet do 100% kosztów kwalifikowanych. Aktualnie takiej możliwości nie ma, choć nie jest powiedziane, że w kolejnych latach nie uda się wskrzesić tego rodzaju dotacji.

Warto jednak wspomnieć, że rolnicy mają dostęp do wielu innych form dofinansowania, w tym:

• Program Agroenergia obejmujący dofinansowania do instalacji fotowoltaicznych oraz pomp ciepła;

• Program Zielona Energia w gospodarstwie rolnym przewidująca wsparcie na fotowoltaikę, magazyny energii i systemy EMS (ang. Energy Management Systems).

Do tego dochodzi możliwość ubiegania się o białe certyfikaty w związku z poprawą efektywności energetycznej infrastruktury czy możliwość obniżenia podatku rolnego w ramach ulgi inwestycyjnej. Rozważając rozwój gospodarstwa rolnego w kierunku korzystania z zielonej energii, warto skorzystać ze wsparcia firmy, specjalizującej się w wyszukiwaniu i pozyskiwaniu dofinansowania.

Największe biogazownie w Polsce – przegląd i lokalizacje

Na dzień 15 października 2024 r. w rejestrze wytwórców biogazu rolniczego wpisanych było 146 podmiotów³. Do największych biogazowni należy zaliczyć instalację ulokowaną w:

• Glinojecku – 2,559 MW⁴;

• Murowanej Goślinie – dwie instalacje należące do tego samego wytwórcy o mocy odpowiednio 2,996 MW oraz 1,496 MW;

• Poznaniu – 2,134 MW;

• Liszkowie – 2,126 MW;

• Parczewie – 2,4 MW;

• Gdańsku – 2,4 MW.

Można by oczekiwać, że Polska, jako kraj o silne ugruntowanych tradycjach rolniczych, będzie bardzo intensywnie inwestował w tego rodzaju agroinstalacje, ale nadal sumaryczna moc wszystkich biogazowni nie jest bardzo wysoka. Przyczyn takiego stanu rzeczy można dopatrywać się w wysokich kosztach inwestycyjnych oraz niewielkiej pomocy ze strony państwa w porównaniu np. z dotacjami na fotowoltaikę.

Biogazownie – korzyści czy zagrożenia dla środowiska?

Same biogazownie są efektywnym sposobem na zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego przedsiębiorstwa, ale produkcja energii OZE to nie wszystko. Gospodarstwa inwestujące w biogazownię stanowią atrakcyjny rynek zbytu dla pozostałych rolników, którzy mogą pozbyć się w ten sposób odpadów organicznych. Rozwój biogazowni promuje też celową produkcję substratu energetycznego, co z kolei może przełożyć się na powstanie kolejnych miejsc pracy.⁵

Prawidłowe zaprojektowanie i eksploatacja biogazowni powodują, że jest ona niemal całkowicie bezpieczna dla środowiska (poza potencjalnym negatywnym wpływem niewłaściwie zagospodarowanej masy pofermentacyjnej). Pozwala na ograniczenie emisji produktów spalania konwencjonalnych źródeł energii, gazów cieplarnianych oraz ryzyka zanieczyszczenia wód gruntowych. Wbrew obawom wielu społeczności biogazownia produkuje też znacznie mniej odorów niż nawożenie gleb przy użyciu surowej gnojowicy.

 

1. Biogaz rolniczy – produkcja i wykorzystanie; Mazowiecka Agencja Energetyczna Sp. z o.o. [dostęp: https://www.mae.com.pl/files/poradnik_biogazowy_mae.pdf 18.10.2024 r.]

2. https://www.tygodnik-rolniczy.pl/pieniadze/male-biogazownie-jakie-sa-koszty-i-co-daja-rolnikom-2383690 [dostęp: 18.10.2024 r.]

3. https://www.gov.pl/web/kowr/rejestr-wytworcow-biogazu-rolniczego [dostęp: 18.10.2024 r.]

4. wartość mocy odzwierciedla łączną moc zainstalowanej elektrycznej instalacji OZE, w której jest wytwarzana energia elektryczna z biogazu rolniczego.

5. Grzybek A. (red.); Biogazownie szansą dla rolnictwa i środowiska; Publikacja przygotowana w ramach Planu działania Sekretariatu Centralnego Krajowej Sieci Obszarów Wiejskich na lata 2007-2013.