Biogaz rolniczy

Największe możliwości pozyskania biogazu w Polsce mają gospodarstwa specjalizujące się w produkcji zwierzęcej o koncentracji powyżej 100 DJP . Nie wyklucza to możliwości budowy biogazowni przez grupy producenckie utrzymujące mniejszą liczbę zwierząt w poszczególnych gospodarstwach. Wielkość potencjału do produkcji biogazu ustalić można na podstawie informacji dotyczących stanu pogłowia. Ze względów praktycznych analizą objąć należy fermy o następującej wielkości pogłowia: bydła i trzody chlewnej powyżej 100 DJP, oraz drobiu z ferm utrzymujących powyżej 3000 szt. drobiu kurzego lub grup gospodarstw w których łączne pogłowie spełnia powyższe kryteria. Do przeliczenia sztuk fizycznych na sztuki duże przyjmuje się następujące średnie wskaźniki: bydło – 0,8 DJP, trzoda chlewna – 0,2 DJP, drób – 0,004 DJP. Do oznaczenia rocznego potencjału produkcji biogazu rolniczego można posłużyć się następującym wzorem:

Pbr = L ∙ Wbsd ∙ 365

gdzie:

Pbr – potencjał biogazu rolniczego [m3/rok]

L – liczba DJP [szt.]

Wbsd – wskaźnik produkcji biogazu w przeliczeniu na DJP [m3/DJP/d]

Tabela 2. Wskaźnik produkcji biogazu Wbsd [m3/DJP/d]

Źródło: Klugmann-Radziemska 2009

Odchody zwierzęce (szczególnie gnojowica) są w biogazowni uzupełniane kosubstratem zwiększającym wydajność biogazu.  Najczęściej w tym celu jest stosowana kiszonka z kukurydzy i innych roślin celowo uprawianych na gruntach ornych. Szacowanie ilości tej biomasy zasadne jest szczególnie w sytuacji, gdy na danym terenie funkcjonuje biogazownia lub jej budowa jest zaawansowana. Zapotrzebowanie na biomasę celową w postaci m.in. kukurydzy do produkcji biogazu, będzie kształtował lokalny rynek.

Inwestor zainteresowany budową biogazowni w danej lokalizacji powinien ocenić, czy istnieją możliwości produkcji roślin energetycznych na celowych plantacjach. Szczególnie wskazana jest obecność w regionie dużych gospodarstw, zainteresowanych współpracą z biogazownią. Unikanie konfliktu pomiędzy produkcją roślin na cele energetyczne a żywnościowe powoduje, że jako wyjściowy areał do produkcji energii przyjmuje się grunty marginalne, np. nieużytki lub gleby słabych klas bonitacyjnych. Aby oszacować potencjalne zasoby kukurydzy do wykorzystania w biogazowniach należy przyjąć założenie, że będzie ona uprawiana np. na 10% zinwentaryzowanej powierzchni gruntów marginalnych. Współczynnik ten można powiększać w przypadku, gdy wstępne rozpoznanie wskazuje na duże zainteresowanie współpracą z biogazownią. Wydajność roślin energetycznych do produkcji biogazu, uzyskiwaną z jednostki powierzchni, najczęściej przyjmuje się na poziomie ok. 50 t/ha (jest to średnia wydajność kukurydzy). Aby szacunki były realne należy uwzględnić lokalne warunki glebowe i potencjał plonowania zweryfikować in plus lub in minus.

Potencjał produkcyjny biogazu z kukurydzy można zinwentaryzować za pomocą następującej formuły:

Pk = Am ∙ wre∙ Yz ∙  0,3 ∙ 0,83 ∙ 575 [m3/rok]

gdzie:

Pk – potencjał biogazu z kukurydzy

Am – powierzchnia gruntów marginalnych [ha]

wre – współczynnik wykorzystania gruntów pod uprawę kukurydzy (10% lub inny)

Yz – przeciętny plon zielonki kukurydzy [t/ha/rok]

0,3 – zawartość suchej masy w kukurydzy (30%)

0,83 – zawartość suchej masy organicznej w stosunku do suchej masy (83% s.m.)

575 – średni uzysk biogazu z tony suchej masy organicznej [m3/t s.m.o.]

Zamiast powierzchni gruntów marginalnych jako wyjściową powierzchnię do obliczeń można przyjąć np. areał deklarowany przez właścicieli gruntów, w przypadku gdy były oprowadzone rozmowy wstępne i konsultacje społeczne.