Panel logowania

Nie masz konta? Rejestracja  | Zapomnialeś hasła? Przypomnij

Pobierz publikację

WSTĘP

WSTĘP

Wytwarzanie metanu zachodzi w przyrodzie w naturalnych warunkach, które istnieją w warstwach mułu, na obszarach pól uprawnych zalanych wodą np. ryżowych, gnijących pozostałościach roślinnych itp. Początkowo biogaz nazywany był gazem błotnym lub bagiennym, gnilnym, ściekowym ze względu na miejsce naturalnego powstawania. Biogaz i jego główny składnik – metan oraz jego właściwości i wartość opałowa, zostały odkryte w 1776 r. przez Alessandro Voltę – włoskiego fizyka. Nazwę „biogaz” zaproponował Noack w 1955 roku, [za Bartoszek B., Buraczewski G. 2011[1]] dla mieszaniny gazów powstających podczas fermentacji metanowej odchodów zwierząt hodowlanych i odpadów rolniczych. Proces wytwarzania metanu może zachodzić również w sztucznie stworzonych warunkach, w komorach, gdzie na skutek fermentacji metanowej uzyskuje się biogaz.

 

Wytwarzanie metanu zachodzi w przyrodzie w naturalnych warunkach, które istnieją w warstwach mułu, na obszarach pól uprawnych zalanych wodą np. ryżowych, gnijących pozostałościach roślinnych itp. Początkowo biogaz nazywany był gazem błotnym lub bagiennym, gnilnym, ściekowym ze względu na miejsce naturalnego powstawania. Biogaz i jego główny składnik – metan oraz jego właściwości i wartość opałowa, zostały odkryte w 1776 r. przez Alessandro Voltę – włoskiego fizyka. Nazwę biogaz” zaproponował Noack w 1955 roku, [za Bartoszek B., Buraczewski G. 2011[1]] dla mieszaniny gazów powstających podczas fermentacji metanowej odchodów zwierząt hodowlanych i odpadów rolniczych. Proces wytwarzania metanu może zachodzić również w sztucznie stworzonych warunkach, w komorach, gdzie na skutek fermentacji metanowej uzyskuje się biogaz.

Nawozowe wykorzystanie gnojowicy i obornika w postaci nie przefermentowanej, powoduje emisję znacznych ilości metanu do atmosfery. Metan przyczynia się do ocieplania klimatu 23-krotnie bardziej niż dwutlenek węgla. Około 20% światowej emisji metanu pochodzi z fermentacji jelitowej zwierząt przeżuwających i z rozkładu ich odchodów. W wyniku rozkładu odchodów zwierząt gospodarskich uwalniany do atmosfery jest także podtlenek azotu, którego współczynnik ocieplania klimatu jest 310 razy wyższy niż dwutlenku węgla (Dyrektywa UE 2009/28/WE[2]). Uzyskanie metanu na drodze kontrolowanej fermentacji w biogazowni i jego wykorzystanie do produkcji energii, pozwala na uniknięcie części emisji metanu i innych gazów cieplarnianych, pochodzącej z rozkładu odchodów zwierzęcych.

Do głównych zalet produkcji biogazu należy:

  1. redukcja odorów pochodzących z produkcji zwierzęcej, dzięki np. wykorzystaniu gnojowicy,
  2. redukcja patogenówpoprzez proces fermentacji
  3. zagospodarowanie uciążliwych odchodów zwierzęcych np. ptasich o dużej zawartości azotu organicznego, który w trakcie fermentacji przechodzi w formę nieorganiczną,
  4. możliwość stosowania roślin energetycznych o dużej wilgotności,
  5. możliwość użycia biomasy o dużej wilgotności (40%),
  6. możliwość wykorzystania traw z łąk, parków i zieleńców,
  7. możliwość wykorzystania chwastów.
  8. możliwość lokalnego wytwarzania energii, a przez to poprawy bezpieczeństwa jej dostaw,
  9. możliwość tworzenia wartości dodanej na poziomie lokalnym poprzez dodatkowe przychody dla rolnictwa, rozwój przedsiębiorczości.

Problematyka pozyskania i wykorzystania biogazu w biogazowniach rolniczych jest bardzo szeroka. Obejmuje ona zagadnienia takie jak:

-                logistykę pozyskania i przygotowania gnojowicy oraz biomasy, a w tym transport, magazynowanie i przygotowanie biomasy,

-                opracowanie technologii fermentacji w zależności od typu i składu wsadu,

-                dobór optymalnych parametrów procesu, ocena wydajności i kosztów pozyskania biogazu,

-                ocena zmienności podaży biogazu w czasie,

-                analiza składu i właściwości biogazu,

-                opracowanie technologii oczyszczania biogazu,

-                analiza możliwości wykorzystania wytwarzanych nośników energii w miejscu instalacji i poza nim; możliwe typy i konfiguracje układów, dobór i analiza parametrów pracy urządzeń,

-                aspekty środowiskowe,

-                zagospodarowanie pozostałości pofermetacyjnych,

-                analiza efektów ekonomicznych lokalnych i globalnych,

-                regulacje prawne.

Produkcja biogazu pochodzenia rolniczego w Polsce rozwinęła się od 2008 roku. W latach 2005 –2012 nastąpił wzrost produkcji, odpowiednio z 8 GJ do 1463 GJ. Dynamiczny rozwój notuje się od 2008 roku, w latach 2008 - 2012 wyniósł on 136,7 % (rys.1).

 

  1. Bartoszek B., Buraczewski G. 2011: Biogaz Wytwarzanie i wykorzystanie ISBN 978-83-87543-15-0 Sosnowiec Wydawnictwo progres.pl

 

  1. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dn.23 kwietnia 2009r.w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych

 

Rys.1. Produkcja energii z biogazu rolniczego w latach 2005-2012

 

Źródło: opracowanie na podstawie publikacji GUS z lat 2000 –2012.

Rysunek 2. Porównanie wartości opałowej biogazu z innymi nośnikami energii, legenda: jed. nat. dla gazu i biogazu - m3, oleju napędowego – l, węgla kamiennego, biopaliwa z rzepaku, etanolu, drewna opałowego – kg.


Źródło: opracowanie własne.

Budowa i eksploatacja biogazowni rolniczej wymaga spełnienia szeregu wymagań zawartych w aktach prawnych dotyczących energetyki, ochrony środowiska, budownictwa, planowania i zagospodarowania przestrzennego, gospodarki odpadami oraz nawożenia. Pomimo wprowadzenia szeregu ułatwień w obowiązujących przepisach prawa, ten kierunek energetyki odnawialnej nie rozwinął się dostatecznie. Do połowy 2014 roku powstało zaledwie 52 biogazowni rolniczych. Jedną z przyczyn tej sytuacji jest brak wiedzy z zakresu problematyki związanej z biogazowniami. Badania przeprowadzone przez FDPA w ramach projektu pt.:,,Biogazownie szansą dla rolnictwa i środowiska” wskazują, że w większości gmin brak jest przygotowanych kadr do realizacji zadań związanych z gospodarką energetyczną. Możliwości wykorzystania lokalnych zasobów energii odnawialnej w dużej mierze zależą od posiadanej wiedzy przedstawicieli samorządów. Wg 52% przedstawicieli samorządów znane są na ich terenie lokalizacje, gdzie mogą być budowane biogazownie. Uzyskane wyniki wskazują, że co drugi badany samorządowiec mógłby wskazać tereny przeznaczone pod biogazownie, natomiast zainteresowanie budową biogazowi rolniczych wykazało 40% badanych przedstawicieli gmin. Stąd nasuwa się wniosek, że pracownicy samorządu nie w pełni znają zagadnienia dotyczące biogazowni rolniczych, a zwłaszcza wynikające z tego tytułu korzyści dla gminy. Nie potrafili również wskazać barier istotnych przy budowie biogazowi. Prezentowana publikacja ma uzupełnić tę lukę.

 

1 Bartoszek  B.,  Buraczewski G. 2011: Biogaz  Wytwarzanie i wykorzystanie ISBN 978-83-87543-15-0 Sosnowiec  Wydawnictwo progres.pl

2 Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dn.23 kwietnia 2009r.w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych

Dodaj do schowka Pobierz rozdział