Czy można uniezależnić się od paliw kopalnych? Odpowiedź przynosi „Innowacyjna biogazownia” promująca wytwarzanie biogazu, biometanu oraz nawozów organicznych z odpadów biodegradowalnych. Od ponad 2 lat Narodowe Centrum Badań i Rozwoju realizuje wraz z Uniwersytetem Przyrodniczym w Poznaniu przedsięwzięcie pod nazwą „Innowacyjna biogazownia”, a teraz po raz pierwszy pokazano efekty swojej pracy. Jednocześnie inicjując dyskusje z rynkiem na temat kontynuacji i poszerzenia działań.
„Innowacyjna biogazownia” jest jednym z dziewięciu przedsięwzięć wpisujących się w strategię Europejskiego Zielonego Ładu, realizowanych przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) dzięki wsparciu Funduszy Europejskich z Programu Inteligentny Rozwój. NCBR wspólnie z partnerami opracowuje i wdraża innowacyjne technologie odpowiadające na potrzeby krajowego sektora biogazu i biometanu. Sektor ten ma szczególne znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego kraju ze względu na potencjał wytwarzania biometanu sięgający 8 mld m3 rocznie.
Projekt realizowany jest w trybie zamówień przedkomercyjnych, w ramach których wykonawcy rywalizują między sobą technologiami, opracowując innowacyjne mikroinstalacje biogazu rolniczego. Miejscem gdzie widać efekty „rywalizacji” są wielkopolskie Brody. To właśnie tam znajduje się Rolnicze Gospodarstwo Doświadczalne (RGD), zarządzane przez Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu – partnera strategicznego przedsięwzięcia.
NCBR w trakcie wielomiesięcznych konsultacji rynkowych zidentyfikowało bariery rozwoju dla sektora biogazu i biometanu w Polsce i dzięki konkursowi „Innowacyjna biogazownia” zamieniło je na wyzwania. Jak poradziły sobie z nimi rywalizujące firmy można było usłyszeć, ale także zobaczyć podczas Dnia Otwartego, który odbył się 29 listopada na terenie uniwersyteckiego gospodarstwa w Brodach. W prezentacjach i dyskusjach, ale także w zwiedzaniu wybudowanych w Brodach mikroinstalacji wzięło udział ponad 120 osób – przedstawiciele administracji państwowej na szczeblu rządowym i samorządowym, przedstawiciele branży biogazowej, biznes, naukowcy oraz media.
- Wiążę ogromne nadzieje z projektem „Innowacyjna biogazownia”. Do tego, że jest to czas dobry do jego realizacji nie trzeba nikogo przekonywać. Ze względu chociażby na wzrost cen gazu i energii mamy duży impuls ekonomiczny do rozwoju tego typu przedsięwzięć - powiedział Henryk Kowalczyk, wiceprezes Rady Ministrów, minister rolnictwa i rozwoju wsi, który gościł podczas Dnia Otwartego i wizytował mikroinstalacje biogazu rolniczego. - Realizowany projekt może być modelowym przykładem, że biogazowni nie musimy się obawiać i że niosą znakomite korzyści. Największą wartością tego projektu jest to, że inwestujemy w technologie namacalnie sprawdzone, w coś co dobrze funkcjonuje. Co również ważne proponowane przedsięwzięcie pokonuje opór społeczny przed biogazowniami. Bardzo liczę na to, że ten przyszłościowy projekt będzie już w kolejnym roku mocno rozpropagowany. Czekamy na jego ostateczny wynik, z ciekawością przyglądając się dotychczasowym efektom – dodał minister Kowalczyk.
W Brodach realizowany jest ambitny plan stworzenia największego w kraju centrum badawczego technologii biogazowych. Już obecnie na terenie RGD Brody działają mikroinstalacje biogazu rolniczego a w 2023 roku stanie demonstrator technologii wypracowany w ramach „Innowacyjnej biogazowni”. Potencjalnie jest to miejsce, w którym w kolejnych latach możliwe będzie prowadzenie dalszych prac badawczo-rozwojowych na rzecz opracowania nowych technologii dla krajowego sektora biogazu i biometanu.
- NCBR prowadzi projekt „Innowacyjna biogazownia” w szczególnej metodologii – identyfikujemy bariery i prosimy wykonawców aby te wyzwania rozwiązywali. Firmy realizują projekty rywalizując między sobą. Kto zrobi lepszą technologię, ten dostaje od nas więcej punktów a co za tym idzie więcej finansowania. Dlatego też trzeba docenić wykonawców, którzy w takim konkursie zdecydowali się brać udział i z nami współpracować - mówił Wojciech Racięcki, dyrektor Działu Rozwoju Innowacyjnych Metod Zarządzania Programami w NCBR, który bezpośrednio nadzoruje realizację przedsięwzięcia „Innowacyjna Biogazownia”.
Biometan, który powstaje w procesie uzdatniania biogazu, by móc być tłoczonym do sieci dystrybucyjnych, powinien spełnić wszystkie parametry gazu ziemnego. Dzięki temu odbiorcy końcowi nie odczuwają żadnej różnicy w działaniu urządzeń zasilanych gazem, niezależnie od tego, jak dużą cześć dostarczanego im paliwa stanowi to paliwo odnawialne. Do jego produkcji potrzebny jest surowiec organiczny (tzw. substrat), a koszt jego pozyskania zależy od rodzaju danego surowca. Podstawowe, najbardziej wydajne źródła biogazu stanowią surowce takie jak: obornik i gnojowica, pomiot ptasi, kiszonki z traw, odpady owocowo-warzywne, odpady z ubojni i rzeźni, a także odpady z cukrowni, gorzelni, i mleczarni, odpady z przetwórstwa żywności oraz przeterminowana i zepsuta żywność.
Naukowcy z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu oszacowali możliwość wykorzystania odpadów z przemysłu rolno-spożywczego w naszym kraju na równowartość blisko 8 mld m3 biometanu rocznie. Krajowe zużycie gazu ziemnego wynosi obecnie około 17 mld m3 rocznie, z czego dużą część stanowił dotychczas import spoza Unii Europejskiej. Oznacza to, że ponad 40% zużywanego przez Polskę gazu ziemnego, zastąpione może zostać produkowanym na krajowym podwórku paliwem gazowym - biometanem. Niestety w Polsce funkcjonuje tylko ponad 300 biogazowni, w tym 140 biogazowni rolniczych, ponadto nie wytwarza się biometanu.
- Innowacje dla szeroko rozumianego sektora bioenergii są bardzo istotnym elementem badań naszego uniwersytetu. Badania te dotyczą właśnie m.in. biogazu i biometanu – mówił prof. dr hab. Krzysztof Szoszkiewicz, rektor Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. – Zespołem współpracującym z NCBR w ramach przedsięwzięcia „Innowacyjna biogazownia” kieruje Pracownia Ekotechnologii – jednostka która testuje prace mikroinstalacji oraz w przyszłości będzie nadzorować działanie demonstratora – dodał prof. Szoszkiewicz.
- Potencjał rynku biogazowego i biometanowego w Polsce jest ogromny. NCBR wraz z Uniwersytetem Przyrodniczym prowadzi inwestycję, dzięki której pod koniec 2023 roku uruchomimy prawdopodobnie pierwszą w Polsce biometanownię. Mamy nadzieję, że to jest ta przysłowiowa jaskółka zmian, która ten rynek uruchomi – mówił prof. dr hab. inż. Jacek Dach, kierownik Pracowni Ekotechnologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, ekspert od lat aktywnie działający na rzecz branży biogazu. – Dzięki przedsięwzięciu uzyskujemy łącznie sześć instalacji w trzech kompletnie różnych technologiach. Jest to świetne pole do dalszych badań – dodał prof. Dach.
NCBR postawił konkretne wymagania przed wykonawcami – trzema konsorcjami, z którymi podpisano umowy w ramach przedsięwzięcia „Innowacyjna biogazownia”. Takie podejście umożliwia formuła zamówień przed-komercyjnych (PCP), w której NCBR zamówił opracowanie innowacyjnych technologii wymagających przeprowadzenia prac B+R.
Biogazownia będzie odznaczała się bezodorowością, uniwersalnością w zakresie przetwarzanego w instalacji wsadu, stabilnością pracy oraz samowystarczalnością energetyczną.
Bezodorowość jest warunkiem uzyskania akceptacji społecznej dla biogazowni – dotychczas wiele inwestycji zostało zablokowanych z uwagi na ryzyko emisji odorów. Ponadto, opracowane technologie mają pozwolić na przetwarzanie szerokiego rodzaju odpadów i produktów ubocznych pochodzących z rolnictwa, przetwórstwa rolno-spożywczego, a także wybranych strumieni bioodpadów komunalnych. Instalacja ma być w stanie przyjąć i przetworzyć różnego rodzaju odpady i pozostałości, które mogą pojawić się w danej lokalizacji, a tym samym zapewnić stabilną pracę przy zmieniających się uwarunkowaniach wsadu do instalacji. Wymaganie samowystarczalności energetycznej odnosi się do zapewnienie potrzeb własnych instalacji z produkowanego biogazu. Co bardzo istotne, prócz biometanu, instalacja będzie produkowała również nawozy organiczne, które pozwolą przywrócić do środowiska glebowego cenne biogeny.
Produkty innowacyjnej biogazowni to biometan – paliwo gazowe o parametrach jakościowych gazu ziemnego oraz bezpieczne bionawozy do wykorzystania w rolnictwie i ogrodnictwie. W ten sposób opracowane technologie zapewnią realizację w praktyce zasad gospodarki o obiegu zamkniętym.
Wyjątkową cechą przedsięwzięcia jest położenie szczególnego nacisku na praktyczną weryfikację opracowywanych technologii. Dlatego obecnie aż do grudnia br. trwają testy opracowanych technologii, które zostały zademonstrowane w formie trzech mikroinstalacji biogazu rolniczego – każdy z wykonawców wybudował dwie linie technologiczne o mocy ekwiwalentnej 15 kWe. Celem testów jest sprawdzenie poprawności opracowanych rozwiązań oraz ocena ich wydajności w rzeczywistych warunkach pracy na zróżnicowanych substratach o charakterze odpadowym. W grudniu tego roku zostanie przeprowadzona kompleksowa ocena technologii w oparciu o uzyskane wyniki testów, a także zadeklarowane przez wykonawców parametry opcjonalne i jakościowe technologii.
Wykonawca, którego technologia uzyska najwyższą ocenę, przystąpi na przełomie roku 2022/ 2023 do realizacji etapu II przedsięwzięcia polegającego na przeskalowaniu swojego rozwiązania i wybudowaniu instalacji w skali przemysłowej, tzw. demonstrator technologii, o produkcji biogazu brutto odpowiadającej 499 kWe, co zapewni roczną produkcję biometanu na poziomie około 1 mln m3. W ten sposób efektem końcowym przedsięwzięcia, które zakończy się w grudniu 2023 r., będzie gotowa do komercjalizacji – zweryfikowana w praktyce i zademonstrowana w pełnej skali – technologia „Innowacyjnej biogazowni”.Będzie ona w pełni skalowalna tak by w oparciu o demonstrator technologii możliwa była realizacja dużych instalacji do wytwarzania biometanu odpowiadających skali ekwiwalentnej kilku MWe, jak również małych instalacji o produkcji biogazu na poziomie 200-300 kWe.
Źródło i fot.: UPP
