Dodana: 19 maj 2016 13:52

Zmodyfikowana: 19 maj 2016 14:19

Badania nad biogazem w Niemczech

Niemieckie Centrum Badań nad Biomasą (DBFZ) powstało w 2008 z Inicjatywy Niemieckiego Federalnego Ministerstwa Żywności, Rolnictwa i Ochrony Konsumentów. Tuż po swoim powstaniu DBFZ dokonało fuzji z Instytutem Energii i Środowiska.

Ilustracja do artykułu Mała biogazownia Lipsk-Niemcy1.jpg

Tuż po swoim powstaniu DBFZ dokonało fuzji z Instytutem Energii i Środowiska. Pozwoliło to na pozyskanie doskonałej kadry technicznej, zajmującej się badaniami nad systemami bioenergetycznymi związanymi z biomasą. Istotą działania centrum jest poprawa efektywności energetycznej w Niemczech poprzez optymalizację łańcucha dostaw biomasy oraz redukcję emisji do środowiska.

Jednym z elementów działalności DFBZ są badania nad udoskonaleniem metod produkcji biogazu z odpadów wytwarzanych przez różne sektory niemieckiego przemysłu. Wymaga to dostosowania parametrów procesu technologicznego w sposób umożliwiający  stabilny i niezawodny przebieg biogazyfikacji, która, wbrew pozorom, jest dość złożonym łańcuchem reakcji biochemicznych wpływających na jakość najważniejszego końcowego produktu: mieszaniny gazów, metanu, siarkowodoru, dwutlenku węgla i azotu, tlenu i wodoru (spalanych potem w silniku spalinowym). Dodatkowo w biogazowni powstaje odpad pofermentacyjny, po dalszym przetworzeniu wykorzystywany jako nawóz.

Paliwem biogazyfikacji mogą być, m.in., odpady komunalne, osady ściekowe,  odpady przemysłu spożywczego takie, jak wywar gorzelniany, wysłodki browarnicze tłuszcz odpadowy; odpady rolnicze: gnojowica, obornik,  rośliny: buraki cukrowe, kukurydza, słonecznik, sorgo, ziemniaki, koniczyna, lucerna, zboża włączając w to rzepak. Różny jest też zakres wielkości i  mocy biogazowni –od 40 kW do 3 MW (choć w Niemczech istnieją dwie o mocy 20 MW). Wymusza to  konieczność odpowiedniego doboru wielkości instalacji (np. komory fermentacyjnej) oraz parametrów cyklu produkcyjnego, długości trwania jego istotnych elementów składowych,  ustalenia temperatury  i czasu fermentacji, za którą odpowiadają mikroorganizmy. Ponieważ mamy do czynienia z procesem biochemicznym na tempo fermentacji wpływa także zasób węglowodanów, mikroelementów, odczynu pH, szybkość wytwarzania amoniaku i inne czynniki. Niezbędne staje się więc przeprowadzanie odpowiednich badań i testów, zwłaszcza, kiedy przetwarzane są odpady przemysłowe. Najbardziej typowym wsadem w biogazowniach rolniczych jest  kiszonka z kukurydzy oraz gnojowica. Dzięki przerobieniu gnojowicy na biogaz można pozbyć się uciążliwych zapachów powstających w gospodarstwach hodowlanych.

Dynamiczny rozwój biogazowni w Niemczech jest możliwy dzięki stałym, przewidywalnym  taryfom. Dodatkowo, za każdą kWh niemieccy rolnicy  otrzymują dopłaty, jeśli zbudowana instalacja wykorzystuje rośliny energetyczne z tzw. upraw celowych i za odbiór gnojowicy. Jest to sytuacja krańcowo różna od polskich realiów. Obrazuje to proste porównanie liczb: w  Polsce działa około 50 biogazowni, choć plany resortów gospodarki i rolnictwa zakładały powstanie takiego obiektu w  każdej z 2500 polskich gmin. Jedynie około 30 z nich generuje przychód. W Niemczech liczba biogazowni przekracza 8000, jednak, zdaniem magazynu Spiegel,  istotnym i coraz bardziej zauważalnym ograniczeniem  w ich rozwoju jest wzrost ceny gruntów rolnych (tereny zajmowane dotychczas przez tradycyjne pola uprawne i pastwiska zajęły uprawy roślin energetycznych stanowiących surowiec wykorzystywany w biogazowniach). Inny skutek uboczny to  problem ze wzrostem zawartości azotynów na polach, na które wywożone  są pozostałości po procesie fermentacji kukurydzy co grozi  skażeniem wód gruntowych. Rozwijając biogazownie w Polsce musimy uwzględniać  doświadczenie innych krajów,  pozytywne jak i te negatywne i mieć świadomość zarówno korzyści jak i zagrożeń.

Na rozwój poszczególnych instalacji wytwórczych wykorzystujących OZE wpłynie dynamiczny wzrost pojemności tzw. magazynów energii-już w tej chwili sięga ona od 50 do 200 MWh. Należy jednak założyć, że przez najbliższe lata  nie będzie innej alternatywy dla przetwarzania odpadów rolniczych niż biogazownie lub, generalnie rzecz ujmując, instalacje fermentacyjne wykorzystujące mikroorganizmy i procesy biochemiczne. Niewykluczone, że w skojarzeniu z fotowoltaiką i opisanymi wcześniej magazynami energii lub bateriami o wielkiej pojemności.

 

facebook