Coraz większe zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii sprawia, że rolnicy szukają innowacyjnych rozwiązań. Jednym z nich jest wykorzystanie biogazu pozyskanego z odchodów zwierzęcych. Dzięki temu możliwe jest połączenie produkcji energii z poprawą efektywności rolnictwa i ochroną środowiska. Poniższy artykuł omawia kluczowe zagadnienia związane z produkcją i zastosowaniem biogazu w gospodarstwie.

Biogaz – definicja i znaczenie

Biogaz to mieszanina gazów powstająca w wyniku fermentacja beztlenowej materii organicznej. Głównymi składnikami są metan (CH₄) oraz dwutlenek węgla (CO₂), a także śladowe ilości siarkowodoru (H₂S) i innych gazów. W rolnictwie surowcem do produkcji biogazu są głównie:

• obornik i gnojowica z hodowli bydła, świń czy drobiu,
• resztki roślinne (słoma, kiszonki, resztki po zbiorach),
• produkty uboczne przemysłu rolno-spożywczego (np. pulpa buraczana).

Proces ten nie tylko pozwala na odzysk energii, lecz także zmniejsza emisję gazów cieplarnianych i ogranicza uciążliwość nieprzyjemnych zapachów w gospodarstwie.

Proces produkcji biogazu

Produkcja biogazu opiera się na kilku kluczowych etapach:

• Przygotowanie substratu: Surowce organiczne są homogenizowane i ewentualnie rozcieńczane wodą w celu uzyskania jednorodnej zawiesiny.
• Fermentacja beztlenowa: W tanku fermentora, w warunkach beztlenowych, mikroorganizmy rozkładają materię organiczną. Proces może trwać od kilkunastu do kilkudziesięciu dni, w zależności od temperatury i składu surowca.
• Separacja biogazu: Gaz oddziela się górą z fermentora i jest oczyszczany z siarkowodoru oraz nadmiaru wilgoci.
• Magazynowanie i wykorzystanie: Oczyszczony biogaz jest magazynowany w elastycznych zbiornikach lub sieciach, skąd trafia do generatorów prądu, kotłów grzewczych lub sieci gazowej.

Ważnym aspektem jest utrzymanie odpowiedniej temperatury (mezofilna 35–40°C lub termofilna 50–55°C) oraz pH fermentatu w zakresie 6,8–7,2. Pozwala to na optymalizację wydajności metanu.

Zastosowanie biogazu w rolnictwie

Rolnicy mogą wykorzystać wyprodukowany biogaz na kilka sposobów:

• generacja energii elektrycznej oraz ciepła w lokalnych agregatach kogeneracyjnych,
• zasilanie ciągników i maszyn rolno-przemysłowych po uprzednim sprężeniu (bioCNG),
• produkcja nawozów biologicznych z pozostałości po fermentacji (digestat),
• wprowadzanie energii do sieci, co może generować dodatkowy dochód z tytułu sprzedaży taryf gwarantowanych.

Digestat to doskonały, zrównoważony nawóz o wysokiej zawartości azotu, fosforu i potasu, który minimalizuje konieczność stosowania sztucznych nawozów mineralnych.

Korzyści środowiskowe i ekonomiczne

Inwestycja w instalację biogazową przynosi liczne korzyści:

• Redukcja emisji metanu i podtlenku azotu, co obniża ślad węglowy gospodarstwa,
• zmniejszenie ryzyka zanieczyszczenia wód gruntowych dzięki stabilizacji odchodów,
• poprawa efektywności wykorzystania surowców odpadowych,
• dywersyfikacja przychodów dzięki sprzedaży energii albo oszczędności na zakupie paliw i nawozów,
• wzrost niezależności energetycznej gospodarstwa.

Dodatkowo, programy wsparcia unijnego oraz krajowego oferują dotacje i preferencyjne kredyty na gospodarka biogazową, co skraca okres zwrotu inwestycji.

Praktyczne wskazówki dla rolników

Aby maksymalnie wykorzystać potencjał biogazu, warto zwrócić uwagę na kilka aspektów:

• Właściwy dobór instalacji do skali gospodarstwa – małe i średnie fermy skorzystają z reaktorów o pojemności kilku do kilkudziesięciu m³.
• Zrównoważone zarządzanie substratami – mieszanie odchodów z resztkami zielonymi i odpadem poprodukcyjnym poprawia wydajność metanu.
• Stały monitoring parametrów fermentacji – automatyka ułatwia utrzymanie temperatury i pH na pożądanym poziomie.
• Optymalizacja kosztów eksploatacji – regularne przeglądy instalacji i oczyszczanie gazu minimalizują straty i awarie.
• Szkolenia i współpraca z ośrodkami doradczymi – wymiana doświadczeń oraz konsultacje z ekspertami zwiększają efektywność i bezpieczeństwo.

Stosując powyższe zalecenia, gospodarstwa rolne mogą nie tylko uzyskać energetyczną niezależność, lecz także przyczynić się do budowy zrównoważonego sektora rolniczego, odpowiadając na wyzwania związane z ochroną środowiska oraz rosnącymi kosztami energii i nawozów.