Биогаз инсталациите могат да променят енергийния облик на фермата
доц. д.т.н. инж. Стефан Станев, управител на Агроекон
Уважаеми доц. Станев, какви са възможностите за генериране на енергия от селскостопански отпадни продукти?
Да започнем с това, че от 10дка площ нормално се прибират от 5 до 10 тона растителна маса. Ако приемем средна енергийна стойност на растителната маса 4kWh/kg, това е равно на 20 до 40MWh енергия. По-нагледно е да си представим, че тези декари са покрити с един слой 0.2-0.4mm дизелово гориво. Изглежда твърде тънко, наистина, но на площ от 10000m2 това прави от 2000 до 4000l гориво. Тази енергия се съхранява и в хранителната, и в онази част от растенията, която обикновено приемаме за отпадъчна.
Само една част от растителната маса се използва като храна на хората и на животните, а голяма част от нея остава практически неоползотворена. Това е листната маса на картофите, стеблата на домати, краставици и други зеленчуци, семената на плодовете, джибрите при производство на вина или кашата при производството на бира и т.н. Онази част от растителната маса, която се използва за фураж, запазва голям енергиен ресурс и след превръщането и в екскременти. Това означава, че успоредно с производството на хранителни средства всеки декар обработваема земя може да достави и значително количество енергия. Един от ефективните начини за оползотворяване на тази енергия е производството на биогаз.
Какво отличава биогаза от останалите енергийни източници?
Биогазът може да се разглежда като продукт от трансформацията на слънчевата енергия. В резултат на ферментационните процеси преобразуваната и натрупана в растенията слънчева енергия се освобождава като нов вид енергоносител – биогаз. Много важно е, че процесът е практически неутрален по отношение на баланса на въглеродния двуокис в атмосферата. При изгарянето на изкопаемите горивни суровини, като въглища, нефтопродукти, или природен газ, се освобождава въглероден двуокис, който в този момент не е включен в природния кръговрат и липсата на ресурс (вегетираща растителна маса) за неговото преработване го оставя в свободно състояние в атмосферата. Въглеродният двуокис има силен парников ефект и увеличаването на концентрацията му води до промени в температурния режим на земята с всички отрицателни последици за природата и за човека.
В противовес на това при изгарянето на биогаз в атмосферата се отделят само такива количества въглероден двуокис, каквито преди това, в резултат на фотосинтезата, са били използвани от растенията за произвеждане на биомаса. Освободеният след изгарянето на биогаза въглероден двуокис е в такова количество, че отговаря на нуждите на възобновяващата се биомаса и може да бъде включен непосредствено във фотосинтезата на растенията.
Чрез въвеждане на биогазовата технология се предотвратява увеличаването на количествата на метан в атмосферата, получаван така или иначе при неконтролируемите ферментационни процеси в отпадната биомаса. Трябва да имаме предвид, че при еднаква концентрация в атмосферата метанът има 30 пъти по-голям парников ефект, отколкото въглеродният двуокис.
Като продължение на това, как виждате мястото на биогаз инсталациите сред различните видове централи за производство на енергия?
Разглеждайки производството на енергия в биогазови инсталации неминуемо се налага един, странен на пръв поглед паралел. От разгорялата се през последните години дискусия стана ясно, че инвестициите за реализиране на АЕЦ Белене, при мощност 2000MWел, ще бъде минимум 10 милиарда евро. Това означава инвестиция от 5 млрд евро за мощност 1GW. Ние не знаем дали в тази инвестиция има включено нещо, свързано със съхраняването на ядрените отпадъци и ако не е, колко ще бъдат разходите за това. Но знаем, че много поколения след нас ще се грижат за съхраняването на ядрените отпадъци, независимо, че централата, която ги е произвела, отдавна не работи. Когато една биогазова инсталация прекрати своята работа, всичко от нея подлежи на рециклиране.
Тази мощност 1GW може да бъде получена от 1000 биогазови инсталации по 1МWел всяка. При този вариант общата инвестиция за тези 1000MWел ще бъде 2,9 милиарда евро – близо два пъти по-малка. Ако приемем, че в 20 региона на България могат да се реализират биогазови инсталации (в планинските райони просто не си струва), това означава по 50 инсталации в регион. Това пък значи, че ще има 1000 селища, до които ще се произвежда електроенергия. Всяка от тези инсталации е в непосредствена близост до селски трафопост и няма проблеми с преноса. Това може да промени и облика на съответното село. Не трябва да забравяме и голямото количество произвеждана енергия във вид на топла вода, което носи допълнителен икономически ефект. За обслужването на една такава биогазова инсталация са необходими около 3-4 часа дневно. Което значи пряко ангажирани в тази работа на непълен работен ден 1000 човека, обикновено собствениците на тези 1000 инсталации.
И като допълнителна екстра - полученият ферментирал субстрат не е просто отпадък. Това е перфектен органичен тор. Една такава инсталация осигурява количество, което може да осигури ефекта от торенето с приблизително 80 тона минерални торове годишно. С други думи, не само че няма проблеми със съхранението на отпадъка, но и ще се намали употребата на минерални торове. Наред с това се намаляват и парниковите емисии в атмосферата, свързани с тяхното производството.
В заключение, какви изводи може да си направим?
Горният, макар и повърхностен анализ показва как биогазовата технология може да бъде елемент от енергийната независимост на страната и защо германците без притеснения могат да вземат решение за спиране на атомните си централи. Производството на биогаз не може да остане дело само на ентусиазма на отделни хора. За да се случи биогазовото производство е необходимо държавата да разбере необходимостта от това и да се обърне с лице към проблема. Анализите за биогазовия потенциал в Германия сочат, че с този ВЕИ могат да се покрият 17% от електропотреблението на страната, 20% от потребявания природен газ и 35% от горивото за пробега на леките автомобили (241млрд.кm). Институтът Wupertal счита, че през 2030 година Германия ще реализира 60% от потенциала и ще покрие с биогаз около 10% от потреблението на природен газ. Във връзка с това, вече се води сериозна изследователска работа и за създаване на специфични за биогазовото производство технически култури.