Gospodarstwo rolne z własnym źródłem energii odnawialnej
Zaspokojenie potrzeb energetycznych z własnych źródeł energii przy jednoczesnej redukcji gazów cieplarnianych to działania, jakie wynikają z potrzeby zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego oraz spełniania wymogów ochrony środowiska. Jednym z takich rozwiązań są biogazownie rolnicze wykorzystujące jako substrat odchody zwierząt, kiszonki z roślin i pasze nie nadające się do skarmiania zwierząt.
Na biogazownię, która obecnie zaspokaja potrzeby energetyczne gospodarstwa w blisko 85%, kilka lat temu zdecydował się Pan Marek Mokwa, właściciel fermy zajmującej się produkcją wieprzowiny we wsi Subkowy w województwie pomorskim. Wybudowany obiekt dostarcza zarówno energię elektryczną oraz cieplną wykorzystywaną w chowie zwierząt.
Gospodarstwo Pana Marka odwiedził nasz ekspert dr inż. Jacek Skudlarski, który przyjechał do wsi Subkowy nie tylko po to, by obejrzeć obiekt, ale również porozmawiać o problemach, wyzwaniach i perspektywach związanych z produkcją biogazu w rolnictwie.
Produkcja wieprzowiny oparta na krajowej genetyce świń
Gospodarstwo hodowlane zarządzane przez państwo Mokwa jest pokoleniowym gospodarstwem rodzinnym, dziedziczonym z ojca na syna. Początkowo było ono dziesięciohektarowym majątkiem o charakterze wielkokierunkowym. Obecnie powierzchnia gospodarstwa wynosi 180 ha, a uprawiane są w nim buraki cukrowe, pszenica i rzepak. Modernizacji w gospodarstwie uległa także produkcja zwierzęca, w wyniku czego hodowla zarodowa państwa Magdaleny i Marka Mokwa jest największą hodowlą w całym powiecie tczewskim. Chlewnia objęta jest Programem Ochrony Zdrowia Stad Zarodowych i posiada Certyfikat Zdrowia wydany i aktualizowany przez Polski Związek Hodowców i Producentów Trzody Chlewnej POLSUS.
Stado podstawowe liczy 120 macior. Rocznie rolnik sprzedaje około 3000-3500 zwierząt. W gospodarstwie zastosowano system indywidualnego żywienia loch karmiących, który zapewnia zarówno odpowiednie karmienie macior jak i kontrolę pobrania paszy przez zwierzęta. Instalacja potrafi wykryć, czy zwierzęta wyjadły zadaną wcześniej dawkę.
Samowystarczalność pod względem energii elektrycznej i ciepła
Kolejnym atutem gospodarstwa jest biogazownia uruchomiona wiosną bieżącego roku, o mocy 20 kW. Proces fermentacji metanowej odbywa się w komorze o objętości 120 m³. Wytworzony gaz jest spalany z wykorzystaniem silnika kogeneracyjnego, który poza produkcją energii elektrycznej umożliwia także odzysk ciepła. Następnie ciepło to trafia do chlewni, gdzie wykorzystywane jest m.in. do ogrzewania mat dla prosiąt. Dzięki tej inwestycji gospodarstwo osiągnęło pełną niezależność energetyczną w zakresie energii elektrycznej. Biogazownia przyczynia się również do zmniejszenia negatywnego wpływu produkcji zwierzęcej na środowisko, a powstający poferment stanowi wartościowe źródło składników odżywczych dla roślin.
Mikrobiogazownia ma kompaktową, niestandardową budowę i składa się z kilku podstawowych elementów: zbiorników na gnojowicę, fermentora, zbiornika na poferment oraz kogeneratora. Gnojowica trafia do fermentora, gdzie w procesie fermentacji powstaje biogaz. Następnie jest on przetwarzany na energię elektryczną i cieplną, a pozostały poferment może być wykorzystywany jako nawóz.
Energia elektryczna z biogazowni jest wykorzystywana do zasilania najważniejszych urządzeń w gospodarstwie, takich jak wentylatory, które odpowiadają za wentylację chlewni, oraz lampy dogrzewające prosięta. Obecnie lampy te mają moc 175 W każda, a ich łączny pobór mocy wynosi około 2 kW na godzinę.
Biogazownia rozwiązała problem nadmiaru gnojowicy, która wcześniej była problematyczna do przechowywania i aplikowania na pola. Dzięki niej rolnik mógł przekształcić odpady w cenny nawóz oraz energię, co w dłuższej perspektywie przynosi oszczędności. Ponadto inwestycja w biogazownię była krokiem w stronę uniezależnienia się od zewnętrznych dostaw energii.
Zdaniem rolnika decyzja o budowie biogazowni powinna być uzależniona od ilości dostępnych w gospodarstwie substratów. Tego typu instalacje najlepiej funkcjonują w dużych gospodarstwach, gdzie produkcja materiału jest wystarczająca, by inwestycja była opłacalna bez konieczności pozyskiwania surowców z zewnątrz. Rolnik podkreśla także znaczenie wykorzystania jednego rodzaju substratu, co gwarantuje stabilność procesu i produkcji biogazu. Stosowanie mieszanki różnych surowców może obniżać efektywność i utrudniać zarządzanie instalacją.
Pan Marek podkreśla także znaczenie kwestii technicznych w eksploatacji biogazowni. Jego zdaniem instalacja niczym „żywy organizm”, wymaga stałego nadzoru i odpowiedniego podejścia. Regularna kontrola działania oraz dopasowywanie pracy biogazowni do bieżących potrzeb gospodarstwa początkowo wymaga czasu i doświadczenia, jednak w dłuższej perspektywie przynosi wymierne korzyści.
Formalności i wyzwania inwestycyjne
Realizacja biogazowni wiązała się z licznymi procedurami administracyjnymi, które okazały się największym utrudnieniem w całym procesie. Inwestor musiał przejść przez skomplikowaną ścieżkę ubiegania się o środki finansowe i wsparcie, a samo uzyskanie dofinansowania z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej trwało ponad rok, głównie ze względu na długotrwałą weryfikację dokumentów. Jak zaznacza Rolnik, to właśnie biurokracja była jednym z najbardziej wymagających elementów inwestycji.
Pomimo tych przeszkód podkreśla on jednak, że dużym wsparciem okazała się współpraca z krajowym dostawcą technologii, który pomógł w przeprowadzeniu formalności, w tym związanych z bezpieczeństwem i uzgodnieniami ze strażą pożarną, co wyraźnie usprawniło realizację przedsięwzięcia.
Korzyści ekonomiczne i środowiskowe
Jak zaznacza Rolnik biogazownia umożliwia nie tylko skuteczne zagospodarowanie odpadów pochodzących z produkcji zwierzęcej, ale także ograniczenie oddziaływania gospodarstwa na środowisko. Biogazownia sprzyja redukcji śladu węglowego oraz zmniejszeniu wpływ na glebę i jakość powietrza w otoczeniu. Rolnik zwraca również uwagę na to że poferment jest znacznie mniej uciążliwy dla gleby niż gnojowica, co w dłuższej perspektywie sprzyja poprawie jej kondycji.