Według głośnio ówcześnie zapowiadanych, rządowych planów z pierwszej dekady nowego millenium, do 2020 roku w każdej gminie w Polsce miała funkcjonować przynajmniej jedna biogazownia rolnicza produkująca energię elektryczną i cieplną. Moc każdego obiektu miała wynosić od 0,7 do 3,0 MW, a łącznie od 2 do 3 tysięcy MW. Planowano, że surowcem do produkcji biogazu będą głównie rośliny energetyczne (przede wszystkim kukurydza) i odpady rolnicze (gnojowica, resztki poubojowe).

Warto też przypomnieć, że w pracach nad przygotowaniem Programu rozwoju biogazowni rolniczych w Polsce uczestniczyli przedstawiciele czterech ministerstw: Gospodarki, Środowiska, Rolnictwa i Rozwoju Wsi i Finansów. Zespól przygotowujący i wdrażający program składał się również z przedstawicieli organizacji zajmujących się problematyką odnawialnych źródeł energii, m.in. Polskiej Izby Biomasy, Stowarzyszenia Energii Odnawialnej, Instytutu Paliw i Energii Odnawialnej oraz Instytutu Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa.

Jakie są dziś efekty pracy tego szacownego, wydawałoby się mocno decyzyjnego gremium? Każdy widzi lub - mówiąc oględnie - widzi niewiele...

Ale oto pojawiła się jaskółka zmian. Może biogazownia niekoniecznie w każdej gminie, ale w co którejś (to i tak więcej niż dziś), za to innowacyjna. Na miarę naszych nowych, naznaczonych Zielonym Ładem, czasów.

- W niedalekiej przyszłości oczyszczalnie ścieków wraz z biogazowniami staną się fundamentem gospodarki cyrkularnej. Dzięki nim cenne rolniczo biogeny będą krążyły w obiegu zamkniętym, znacznie ograniczając produkcję nawozów na bazie surowców kopalnych. Odpady powstające w gospodarstwach rolnych zostaną zaś przetworzone na biogaz, a następnie biometan, co pozwoli wykorzystać potencjał surowcowy kraju oraz odejść od paliw konwencjonalnych w ciepłownictwie. Ta futurystyczna wizja może się ziścić już w ciągu najbliższych lat - uważa Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. W jaki sposób?

Automatyczna, bezodorowa biogazownia przyszłości

W ramach przedsięwzięcia „Innowacyjna biogazownia”, NCBR chce opracować zautomatyzowaną technologię, która odmieni polski rynek biogazowni. Podstawowa zakładana zmiana to wytwarzanie najwyższej jakości paliwa odnawialnego – biometanu, który będzie wtłaczany do sieci gazowej lub sprężony i wykorzystywany w transporcie, np. jako paliwo dla silników gazowych, do tankowania autobusów czy źródło „zielonego” wodoru. Możliwości wykorzystania biometanu będą jeszcze analizowane w toku przedsięwzięcia.

Jednak nie mniej istotne są pozostałe kluczowe wymagania, jakie NCBR stawia przed wykonawcami opracowywanych technologii. Jak podkreśla w komunikacie, nasz problem – a zarazem szansa – to duży niewykorzystany wolumen odpadów. Krajowe zużycie gazu ziemnego wynosi obecnie ponad 21 mld m3 w ciągu roku, z czego około 18 mld m3 importujemy. Okazuje się, że dużą część sprowadzanego przez Polskę gazu ziemnego można zastąpić produkowanym na miejscu paliwem odnawialnym. Naukowcy z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu oszacowali możliwość wykorzystania odpadów z przemysłu rolno-spożywczego w Polsce na równowartość blisko 8 mld m3 metanu rocznie. A do tego są jeszcze odpady biodegradowalne z miast, które zgodnie z dyrektywami Unii Europejskiej będziemy w coraz większym stopniu sortować.

Jak zapewnia NCBR, opracowywana biogazownia ma być uniwersalna (w kontekście wykorzystywanego surowca), zautomatyzowana i ograniczy lub wręcz wyeliminuje konieczność zapewnienia ciągłego, specjalistycznego nadzoru nad przebiegiem procesu wytwarzania biometanu.

- Skomputeryzowana technologia powinna zawierać dodatkowe elementy innowacji technologicznej, mające zwiększyć elastyczność operacyjną i opłacalność pracy, przy jednoczesnym rozwiązaniu kluczowych dla branży problemów, takich jak emisje uciążliwych dla człowieka odorów. Cyfryzacja i automatyzacja procesu nadzoru biogazowni nieprzypadkowo należą do najwyżej ocenianych kryteriów, które zostały postawione przed startującymi w tym przedsięwzięciu podmiotami - podkreśla NCBR.

„Fabryka surowców”

Z danych GUS wynika, że w 2018 r. zostało wytworzonych ponad 583,1 tys. ton suchej masy komunalnych osadów ściekowych, podczas gdy 15 lat wcześniej było to 447 tys. ton. W odpowiedzi na ten problem Ministerstwo Środowiska przyjęło w 2018 roku „Strategię postępowania z komunalnymi osadami ściekowymi na lata 2019-2022”. Celem dokumentu jest zorganizowanie warunków i wykreowanie mechanizmów sprzyjających rozwiązaniu narastającego problemu zagospodarowania komunalnych osadów ściekowych stanowiących odpady. Dużą ich ilość można przetworzyć i powtórnie wykorzystać, ale do tego trzeba dysponować odpowiednią technologią.

Do wyścigu o przełomowe rozwiązania w tym zakresie stanęło w ubiegłym roku także Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, rozpoczynając przedsięwzięcie „Oczyszczalnia przyszłości”. Jak wskazują eksperci NCBR, aby stworzyć nowe szanse rozwojowe dla sektora gospodarki wodno-ściekowej w Polsce, należy rozwiązać kilka podstawowych problemów. Główne wyzwania to: zagospodarowanie oczyszczonych ścieków (odnowa i odzysk wody), ograniczenie utraty pierwiastków biogennych oraz zanieczyszczenia nimi środowisk wodnych (odzysk biogenów), usunięcie ze ścieków mikrozanieczyszczeń, odzysk energii i energooszczędność procesów technologicznych oraz wspomniane już wcześniej efektywne zagospodarowanie osadów ściekowych. Ponadto dzięki instalacji zostanie odzyskana woda, służąca do powtórnego wykorzystania w rolnictwie, a w miastach – do zaspokojenia potrzeb komunalnych lub przemysłowych, czyli np. do utrzymania zieleni miejskiej, jako wymiennik ciepła w ciepłownictwie, jako rozpuszczalnik w przemyśle. Z kolei odzyskane surowce, takie jak: związki fosforu, azotu i węgla, posłużą do produkcji nawozów oraz polepszaczy gleby w rolnictwie i ogrodnictwie.

Zielony Ład w praktyce

Jak podkreśla NCBR, dzięki takiemu podejściu, oczyszczalnie ścieków wraz z biogazowniami staną się fundamentem gospodarki cyrkularnej, powodując, że cenne rolniczo biogeny będą krążyły w obiegu zamkniętym, znacznie ograniczając produkcję nawozów na bazie surowców kopalnych. Pozwolą też redukować zanieczyszczenia rzek i wód gruntowych tymi związkami.

– Ilość produkowanych przez cywilizację odpadów gromadzonych na wysypiskach czy rozchodzących się po prostu w przestrzeni, w powietrzu, glebie i wodzie, jest impulsem do pilnych działań. Zdajemy sobie sprawę, że zatrzymanie tych destrukcyjnych dla środowiska i człowieka procesów to duże wyzwanie. Jesteśmy jednak optymistami i w opracowaniu pełnoskalowych demonstratorów czy to oczyszczalni przyszłości, czy to innowacyjnych biogazowni widzimy zarazem dużą szansę dla polskich przedsiębiorców. W naszych przedsięwzięciach badawczych powstają technologie, które tworzą gospodarkę obiegu zamkniętego, to znaczy zamykają one całkowicie obieg biogenów w gospodarce, w odniesieniu do rolnictwa – mówi dr inż. Wojciech Kamieniecki, dyrektor Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. – Rozwiązania projektowane przez wykonawców pomogą wprowadzić Polskę w świat przyszłości zgodny ze strategią Green Deal. W tym aspekcie my już widzimy, że świat ten nie jest tak bardzo odległy do osiągnięcia – dodaje.

 Trzymamy kciuki.