Biogazownie – prąd, ciepło i nawóz w jednym procesie

Biogazownie stają się coraz bardziej popularnym rozwiązaniem, pozwalającym na efektywne wykorzystanie odpadów organicznych. "Któż nie chciałby najpierw mieć prąd i ciepło, a potem nawóz?" – tym pytaniem dr inż. Agnieszka Wysocka-Czubaszek z Katedry Inżynierii Rolno-Spożywczej i Kształtowania Środowiska na Wydziale Budownictwa i Nauk o Środowisku Politechniki Białostockiej, zachęca do spojrzenia na biogazownie jako wszechstronne źródło energii i nawozów.

Co to jest biogaz?

Biogaz, jak definiuje dr inż. Wysocka-Czubaszek, to mieszanina metanu i dwutlenku węgla, powstająca w wyniku beztlenowej fermentacji metanowej z materiału organicznego. Jest to substancja przypominająca gaz ziemny, choć zawierająca mniej metanu (około 50-55%). Właśnie dlatego w biogazowniach poszukuje się substratów, które umożliwiają produkcję biogazu o jak najwyższej zawartości metanu.

Wykorzystanie biogazu

Biogaz można wykorzystać przede wszystkim do produkcji energii elektrycznej, a także ciepła. Proces ten jednak nie kończy się na wytworzeniu energii – kolejnym produktem jest poferment, czyli pozostałość po fermentacji. Jak wyjaśnia dr inż. Wysocka-Czubaszek, poferment jest niezwykle wartościowym nawozem, bogatym w azot w formie jonów amonowych, które są łatwo przyswajalne dla roślin i długotrwale dostępne w glebie. Poferment zawiera również węgiel, co czyni go doskonałym nawozem organicznym.

Badania nad biogazem z odpadów

W Politechnice Białostockiej naukowcy skupiają się głównie na pozyskiwaniu biogazu z odpadów. Jak zauważa dr inż. Wysocka-Czubaszek, wykorzystanie kiszonki z kukurydzy, choć popularne, nie jest idealnym rozwiązaniem, ponieważ kiszonka nie jest odpadem, a konkurencja o powierzchnię ziemi między produkcją żywności a energii jest niepożądana. Dlatego badacze starają się znaleźć metody efektywnego wykorzystania trudniejszych w utylizacji odpadów, takich jak trawa z koszenia miejskich trawników czy roślinność bagienna.

Biogazownie vs kompostowanie

Kompostowanie, choć powszechnie stosowane, nie jest procesem zeroemisyjnym – wymaga dostarczenia energii, a także wiąże się z emisją gazów cieplarnianych. Biogazownie mają w tym kontekście pewne przewagi. Oprócz tego, że również przetwarzają materiały organiczne, wytwarzają dodatkowo energię w postaci prądu i ciepła, a także wartościowy nawóz.

Technologie pozyskiwania biogazu

Istnieją dwa główne rodzaje fermentacji, stosowane w biogazowniach – fermentacja mokra i sucha. W fermentacji mokrej sucha masa stanowi około 10% materiału, co tworzy płynną pulpę. Fermentacja sucha, z kolei, zawiera od 30 do 40% suchej masy. W Politechnice Białostockiej badane są obie metody, aby określić, która z nich jest bardziej efektywna pod względem produkcji biogazu i metanu.

Edukacja i przyszłość biogazowni

W Politechnice Białostockiej studenci mają możliwość uczestniczenia w zajęciach praktycznych dotyczących badań nad biogazem. Uczą się między innymi obliczeń niezbędnych do projektowania biogazowni, takich jak ilość materiału potrzebna do uzyskania odpowiedniej ilości energii. Zainteresowanie tym tematem jest duże, co daje nadzieję, że w przyszłości absolwenci będą mogli tworzyć i zarządzać własnymi biogazowniami.

Gdzie najlepiej sprawdzą się biogazownie?

Dr inż. Wysocka-Czubaszek wskazuje, że najbardziej efektywnym rozwiązaniem są małe biogazownie rolnicze, zlokalizowane blisko źródeł substratów, takich jak obornik czy gnojowica. Dzięki temu możliwe jest nie tylko efektywne wytwarzanie energii, ale także optymalne wykorzystanie pofermentu jako nawozu, tworząc zamknięty obieg w gospodarstwie.

Biogazownie to przyszłość zrównoważonej energii, łącząca produkcję prądu i ciepła z tworzeniem wartościowych nawozów. Dzięki pracy naukowców z Politechniki Białostockiej i rosnącemu zainteresowaniu studentów, technologia ta ma szansę na rozwój i szerokie zastosowanie w Polsce.

źródło: pb.edu.pl