Jak zwiększyć wydajność produkcji biogazu ze świńskiej gnojowicy?

Hodowcy trzody chlewnej w całej Europie stoją w obliczu poważnych wyzwań. Dlatego potrzebujemy projektów takich jak biowave, które pokazują, co mogą osiągnąć rolnicy poprzez maksymalizację swoich zasobów.

biowave, gnojowica, substraty, nawozy, świnie, biogazownia, gospodarstwo rolne, mikrofala, przemysł spożywczy, biogaz, fermentacja beztlenowa, węgiel

W Europie opłacalna hodowla świń staje się coraz trudniejsza. Koszty paszy znacznie wzrosły, a ceny skupu mięsa na rynku spadają. Problem potęgują obowiązujące przepisy i cele w zakresie ochrony środowiska i gospodarki odpadami, ponieważ kontrolując zanieczyszczenie i skażenie, ograniczają możliwości ekonomicznego wykorzystania gnojowicy przez rolników. A ponieważ wielkość stad trzody chlewnej stale rośnie, ilość gnojowicy szybko osiąga alarmujące ilości.

Jeśli hodowcy trzody chlewnej mają pozostać na rynku i poprawić zyski, potrzebują innowacji, dzięki którym ta trudna sytuacja stanie się dla nich szansą.

Projekt biowave odegrał doniosłą rolę w tej dziedzinie za sprawą opracowania na skalę komercyjną mikrofalowego systemu oczyszczania biogazu z gnojowicy świńskiej. Przeprowadzone w projekcie próby wykazały poprawę wydajności produkcji biogazu o ponad 40 % w porównaniu z gnojowicą nieprzetworzoną. Wsparcie ze środków unijnych pozwoliło zespołowi na rozprowadzenie technologii wśród inwestorów: operatorów instalacji produkcji biogazu na dużą skalę (w tym rolników) i integratorów technologii.

Technologia wstępnego mikrofalowego oczyszczania biogazu

Gnojownica świńska jest zazwyczaj stosowana jako nawóz organiczny na grunty uprawne lub jako surowiec do fermentacji beztlenowej (w której mikroorganizmy rozkładają związki ulegające biodegradacji w środowisku beztlenowym) w produkcji biogazu. Jednak w sektorze nawozowym występują pewne problemy związane z tym, że wartości azotanów przekraczają ilość, jaką może przyjąć ziemia uprawna. Jeśli chodzi o fermentację beztlenową, to choć gnojowica jest dobrym surowcem, ma ona zazwyczaj bardzo niski potencjał w zakresie produkcji biogazu i w związku z tym działanie wytwórni biogazu przy użyciu tylko gnojowicy świńskiej jest często nieopłacalne.

Aby gnojowica świńska mogła być beztlenowo rozkładana w celu produkcji biogazu, potrzebne jest dodanie źródeł węgla organicznego w stosunku 8:1, co czyni tę metodę nieopłacalną dla rolników. W projekcie biowave opracowano jednak innowacyjną technikę wstępnej obróbki mikrofalowej, która zwiększa kompatybilność gnojowicy świńskiej z fermentacją beztlenową. Ponadto system ten ma duży potencjał w zakresie zwiększenia produkcji biogazu przy użyciu innych typowych surowców, takich jak rośliny energetyczne, gnojowica bydlęca i odpady spożywcze.

Proces biowave przekształca twardy węgiel w surowcu, którego nie mogą strawić bakterie, w węgiel rozpuszczalny, poprawiając w ten sposób proporcje węgla do azotu, a tym samym także całkowitą ilość biodostępnego węgla do fermentacji beztlenowej. Jak mówi Ken McGrath, koordynator projektu, „materiał organiczny jest wpompowywany do systemu, a energia mikrofalowa zmienia strukturę komórkową materiału, dzięki czemu łatwiej się on rozkłada – co skutkuje wyższą wydajnością produkcji biogazu i szybszą fermentacją beztlenową”.

Wyeliminowanie konieczności dodawania materiału organicznego zwiększa wydajność produkcji biogazu z gnojowicy o ponad 40 %, dając rolnikom możliwość spożytkowania coraz większych ilości gnojowicy.

Większe wykorzystanie fermentacji beztlenowej w rolnictwie

Produkcja biogazu jest kluczową technologią, która może obniżyć koszty energii, pomagając Europie w osiągnięciu jej celów dotyczących 27 proc. udziału energii odnawialnej do 2030 r. i w szerszym zakresie przyczyniając się do realizacji celów zrównoważonego rozwoju.

Przedstawiając dalsze korzyści tego rozwiązania, McGrath tłumaczy: „Biorąc pod uwagę spodziewany wzrost produkcji żywności do 2050 r. oraz związane z tym emisje gazów cieplarnianych, potrzebujemy nowatorskich technologii bardziej niż kiedykolwiek, a projekt biowave może odegrać tu ważną rolę. Rolnictwo będzie musiało przyjąć pozycję lidera w działaniach na rzecz klimatu i cieszymy się, że możemy być w nie bezpośrednio zaangażowani”.

Zaprojektowane z myślą o integracji zarówno z nowymi, jak i istniejącymi strumieniami odpadów organicznych, rozwiązanie biowave ma szansę zdobycia masowego rynku, a perspektywa ta jest aktywnie badana przez zespół w szerszej branży rolno-spożywczej. Badacze budują również kolejne obiekty referencyjne, współpracując jednocześnie z potencjalnymi klientami w celu jak najszybszego wprowadzenia technologii na rynek.

Źródło: CORDIS EU, fot. pixabay.com

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here

7 − seven =