Innowacyjna biogazownia w Przybrodzie w Wielkopolsce 

W Rolniczo-Sadowniczym Gospodarstwie Doświadczalnym w Przybrodzie należącym do Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu niedawno odbyło się uroczyste otwarcie biogazowni trzeciej generacji, którą stworzyła poznańska spółka Dynamic Biogas. 

– Ta innowacyjna biogazownia jest idealnym przykładem na połączenie nauki i praktyki. Po roku 2000 w Europie coraz silniejsze zaczęły być trendy rozwoju energetyki odnawialnej. Zwróciliśmy również nasze zainteresowania naukowe i wdrożeniowe w kierunku OZE, a w szczególności agroenergetyki, czyli wykorzystania biomasy rolniczej i bioodpadów na cele energetyczne – mówił podczas uroczystości prof. Jan Pikul, rektor Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. – Cieszę się, że jej otwarcie nastąpiło w roku jubileuszu stulecia studiów rolniczo-leśnych w Poznaniu.

Innowacyjna polska technologia budowy biogazowni 

Biogazownia uruchomiona w Przybrodzie została w pełni oparta na innowacyjnych rozwiązaniach technicznych i technologicznych opracowanych przez Polaków. Po pierwsze, w przypadku techniki budowy biogazowni gospodarstwo czy zakład przetwórczy musi jedynie przygotować fundamenty i inne betonowe wylewki. Pozostała część biogazowni jest przywożona na kontenerach i skręcana na miejscu. To znacznie skraca czas powstawania instalacji. 

Biogazownia skręcana z modułów oznacza także, że banki chętniej finansują tego typu inwestycje (i to nawet z leasingu), gdyż stosunkowo łatwo ją rozmontować, gdyby pożyczkobiorca nie wywiązywał się ze spłat rat. 

Zastosowano również kilka ciekawych rozwiązań technologicznych, które znacznie skracają czas potrzebny na wyprodukowanie energii z substratu oraz podnoszą sprawność instalacji w porównaniu z tradycyjnie budowanymi biogazowniami. 

Wydajność biogazowni wynosi nawet 97%, a paneli fotowoltaicznych ok. 20%  

– Tego typu biogazownia pracuje około 8,5 tysiąca godzin w skali roku. Rok ma 8760 godzin, czyli osiągamy efektywność rzędu 97%. Jest to fenomenalny wynik, gdyż inne instalacje odnawialnych źródeł energii osiągają o wiele niższą sprawność – mówił prof. Jacek Dach z Instytutu Inżynierii Biosystemów Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. – Dla przykładu: te najbardziej zaawansowane technologicznie panele fotowoltaiczne osiągają sprawność na poziomie 22%, choć większość paneli ma sprawność rzędu 17–19%. Turbiny wiatrowe stojące w polach osiągają sprawność do 30%, stojące w morzu – do 49%. A ta biogazownia zapewnia aż 97%!

Tak dobry wynik instalacja zawdzięcza zupełnie nowym rozwiązaniom dotyczącym mieszania substratu oraz akceleratora biotechnologicznego. Zastosowano tu opatentowaną technologię hydraulicznego mieszania substratu z pojedynczym mieszadłem umieszczonym centralnie, które jest odporne na uszkodzenia i łatwe do szybkiej konserwacji. Ponadto zapewnia lepsze wymieszanie całego substratu niż w konwencjonalnych biogazowniach. 

• Biogazownia w gospodarstwie w Przybrodzie ma moc 0,5 MW i kosztowała około 7 mln złotych, ale w tej samej technologii mogą powstać biogazownie o mocy od 40 do 150 kW mocy elektrycznej i od 40 do 180 kW mocy cieplnej

Dynamic Biogas opracował nowy Akcelerator Procesów Biochemicznych

Stwarza to doskonałe warunki dla rozwoju bakterii metanowych. Nowa instalacja jest wyposażona w Akcelerator Procesów Biochemicznych opatentowany przez Dynamic Biogas. Znacznie różni się od tzw. krowiego żołądka stosowanego w konwencjonalnych biogazowniach. 

– Nazywamy ten akcelerator świńskim żołądkiem. Wynika to z tego, że jest on w stanie przyspieszyć o kilkadziesiąt razy procesy fermentacji i powodować, że rozkład substratów jest bardzo głęboki, dochodzący do 99% – tłumaczy prof. Jacek Dach. 

Na dodatek krócej trwa sam proces produkcji biogazu po dostarczeniu substratu. W tradycyjnej biogazowni trwa on około 75 dni, a w tej  zajmuje od 18 do 22 dni. 

Biogazownia rolnicza na obornik: tanie paliwo, a pulpą można użyźniać glębę

Takie rozwiązania w biogazowniach trzeciej generacji pozwalają na stosowanie jako substratu niemal wszystkich produktów pochodzących z działalności rolniczej czy przemysłu przetwórczo-spożywczego. Może to być zarówno obornik i gnojowica, jak i liście buraków, słoma, w tym kukurydziana, słabej jakości ziarno, odpady warzywne i owocowe, a nawet odpady z mleczarni. W zasadzie w grę wchodzi niemal wszystko, co jest biomasą – poza drewnem. 

Głównym paliwem dla biogazowni w Przybrodzie będzie obornik pochodzący z tutejszych obór na około 100 krów. Dodatkowo będzie zasilany w niewielkiej części odpadami z produkcji spożywczej, np. starymi owocami. 

Obornik, który gospodarstwa nic nie kosztuje, jest znacznie tańszym substratem niż kiszonka z kukurydzy, która jest najczęstszym paliwem w konwencjonalnych biogazowniach w Niemczech. Efektem pracy biogazowni jest m.in. pulpa pofermentacyjna, która cechuje się bardzo małą zawartością suchej masy (poniżej 4%). Jednak zachowuje większość właściwości odżywczych, takich jak stosowany substrat. Zatem jeśli głównym paliwem będzie np. obornik, pulpa poprodukcyjna będzie zawierać podobną ilość azotu czy siarki jak obornik. Na dodatek nie jest ona tak uciążliwa pod względem zapachu, jak tradycyjny nawóz naturalny. Będzie w konsystencji przypominać ziemię ogrodniczą, a jej zapach będzie podobny do samej ziemi – tyle że delikatniejszy.

• Biogazownia w Przybrodzie jest „napędzana” obornikiem od stu krów

Czy biogazownia rolnicza śmierdzi? 

Naukowcy z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu podkreślają, że taka biogazownia, jak uruchomiona w Przybrodzie, znacznie zmniejsza uciążliwość odorową dla otoczenia. 

– Cały proces fermentacji odbywa się w zamkniętych szczelnie zbiornikach, więc żadne zapachy z nich się nie wydostają. W interesie rolnika jest również, aby obornik czy gnojowica jak najszybciej trafiły do obiegu – mówi prof. Jacek Dach. 

W gospodarstwie w Przybrodzie wsad obornika będzie odbywał się każdego poranka, więc nie będzie on nawet gromadzony na pryzmach jak do tej pory, co znacznie zredukuje nieprzyjemne zapachy. 

Również rozruch tegu typu biogazowni, ze względu na konstrukcję zbiorników odporną na szybkie nagrzewanie, może nastąpić nawet w ciągu kilku lub kilkunastu dni. W typowej biogazowni trwa to zazwyczaj kilka miesięcy.

Jakie gospodarstwa mogą inwestować w biogazownię? 

– Inwestycja w taką biogazownię powinna zwrócić się po 5–7 latach – uważa prof. Jacek Dach. – A patrząc na rosnące ceny energii elektrycznej – niewykluczone, że jeszcze szybciej. 

Warto także zwrócić uwagę, że w biogazowni 3.0 fermentory i inne kluczowe elementy instalacji wykonane są ze stali nierdzewnej, co znacznie wydłuża ich żywotność. Dodatkowo zbiorniki mają odpowiednią izolację cieplną, co zmniejsza ilość energii niezbędną do ich ogrzewania i pozwala na prowadzenie fermentacji zarówno tradycyjnej, jak i w wyższej temperaturze.

„Tygodnik Poradnik Rolniczy” zapytał, jakie gospodarstwa rolne najszybciej mogą zyskać na takiej inwestycji. Czy jest jakaś liczba zwierząt w przeliczeniu na duże jednostki przeliczeniowe (DJP), które określają próg opłacalności? 

Według prof. Dacha w zasadzie każde gospodarstwo może postawić taką biogazownię: albo samodzielnie, albo z sąsiadami, tworząc spółdzielnię energetyczną. Według profesora w przypadku instalacji zaopatrywanej obornikiem stosunkowo szybki zwrot z inwestycji zapewni substrat pochodzący od około 100 krów. 

Gospodarstwo z tego typu biogazownią może zarabiać zarówno na produkcji energii elektrycznej, jak i na produkcji i sprzedaży energii cieplnej. Tak właśnie dzieje się w Przybrodzie. 

• Profesor Jacek Dach uważa, że takie biogazownie mogą stawiać m.in. gospodarstwa zajmujące się produkcją mleka lub wołowiny 
   

Energia elektryczna z biogazowni trafi do sieci, a energia cieplna do pobliskich domów

– Energia elektryczna będzie oddawana do sieci, ale produkowane w kogeneracji ciepło będzie ogrzewało budynki administracji gospodarstwa oraz domy i mieszkania w tej miejscowości, co bardzo mocno zredukuje zjawisko smogu i polepszy jakość powietrza – wyjaśniał prof. Jacek Dach.

– Dzięki temu biogazownia zredukuje poziom emisji dwutlenku węgla o 6800 ton rocznie – przekonywał prof. Jan Pikul. 

Wynika to z faktu, że dzięki energii cieplnej z biogazowni domy w Przybrodzie nie będą musiały być ogrzewane za pomocą kotłów na węgiel. Łącznie ma być ogrzewanych około 500 domów. 

Rząd zapowiada wsparcie dla biogazowni rolniczych

Obecna podczas otwarcia biogazowni Jadwiga Emilewicz, minister rozwoju, podkreślała, że zastosowanie biogazowni trzeciej generacji w gospodarstwach zajmujących się produkcją bydła czy mleka powinno znacznie rozwiązać problemy zarówno emisji dwutlenku węgla, jak i metanu. 

– Chcemy wspierać rozproszoną produkcję energii elektrycznej, w tym biogazownie. Jest to istotne, ponieważ ceny energii elektrycznej nie będą spadać – mówiła minister. 

Paweł Mikos
Fot. Paweł Mikos