Narodowe Centrum Badań
i Rozwoju

O postępach w przygotowaniu do eksploatacji pierwszej w Polsce biometanowni, która powstaje w Brodach na Wielkopolsce dzięki finansowaniu z Funduszy Europejskich w ramach Programu Inteligentny Rozwój, usłyszeli uczestnicy 8. edycji Kongresu Biogazu, jednej z największych w Europie konferencji adresowanych do sektora biogazowego i biometanowego.

Tegoroczna edycja spotkania branży biogazowej, zorganizowana przez „Magazyn Biomasa”, po raz kolejny zgromadziła kilkuset przedstawicieli krajowego i europejskiego sektora biogazowego, a wśród nich inwestorów planujących budowę biogazowni, właścicieli działających instalacji biogazowych, technologów i zarządców biogazowni odpadowych i oczyszczalnianych, właścicieli dużych gospodarstw rolnych i przetwórców rolno-spożywczych, firm paliwowych, transportowych i przemysłu energochłonnego. Wydarzenie przyciągnęło też dostawców technologii i urządzeń, branży energetycznej, polskich i europejskich stowarzyszeń branżowych, a także przedstawicieli administracji rządowej i samorządów.

Uczestnicy 8. Kongresu Biogazu analizowali specustawę biogazową, która wprowadza wiele ułatwień na etapie budowy i zarządzania instalacją. Zastanawiali się, czy nowe regulacje wystarczą, by rozwiązać problemy sektora oraz czy nowa sytuacja prawna zaowocuje dynamicznym wzrostem ilości biogazowni i pozwoli pokonać bariery hamujące rozwój rynku.

Wyścig technologiczny w Brodach

W swoim wystąpieniu pt. „Pierwsza biometanownia w Polsce – studium przypadku” Miłosz Krzymiński z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, kierownik projektu „Innowacyjna biogazownia”, omówił zasady wyścigu technologicznego w ramach przedsięwzięcia badawczego inspirowanego strategią Europejskiego Zielonego Ładu. Przedstawił najważniejsze wymagania stawiane opracowywanej technologii oraz wyjaśnił, w jaki sposób zostały one spełnione w przypadku instalacji w Brodach. Finalnym efektem przedsięwzięcia jest technologia zademonstrowana w pełnej skali.

Jak poinformował kierownik projektu, przedsięwzięcie „Innowacyjna biogazownia” zostało ogłoszone przez NCBR w 2020 r. w trybie zamówienia przedkomercyjnego. Przyświecała mu idea stymulowania rozwoju nowatorskich rozwiązań w branży biogazowej. Efekt? Biometanownia jest już w trakcie przygotowania do rozruchu.

Lwia część procesu badawczo-rozwojowego miała miejsce w Rolniczym Gospodarstwie Doświadczalnym (RGD) w Brodach należącym do Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, który jest partnerem strategicznym NCBR w przedsięwzięciu „Innowacyjna biogazownia”.

Na samym początku, w dialogu technicznym z rynkiem, NCBR zidentyfikowało bariery, które blokują rozwój sektora biogazowego.

– Postanowiliśmy przekuć je w wyzwania i wymagania – powiedział Miłosz Krzymiński.

W przedsięwzięciu NCBR założono, że prototyp innowacyjnej instalacji będzie produkować biometan na poziomie 1 mln m3 rocznie, a także bezpieczne bionawozy. Bardzo ważny wymóg stanowiła uniwersalność substratowa, czyli możliwość wykorzystania jako wsadu różnych surowców – zarówno odpadów organicznych, jak i produktów ubocznych z rolnictwa i przetwórstwa rolno-spożywczego. Oczekiwano też, że docelowa technologia będzie bezodorowa na każdym etapie jej funkcjonowania oraz samowystarczalna pod względem energii elektrycznej i cieplnej. Tego obrazu dopełniają niezawodność i stabilność pracy. NCBR postawił też wymogi opcjonalne, m.in. autonomiczny system zarządzania instalacją oraz odzysk biogennego dwutlenku węgla.

– Zależało nam na tym, aby w trakcie projektu rozpropagować technologię i produkcję biometanu w Polsce. W tym aspekcie kluczowe było zdobycie akceptacji społecznej. Staraliśmy się pozyskać ją nie tylko dzięki bezodorowości, ale także dzięki wiarygodności Rolniczego Gospodarstwa Doświadczalnego w Brodach, zaangażowaniu lokalnych podmiotów w realizację inwestycji oraz otwartości władz lokalnych – relacjonował ekspert.

Projekt realizowany był w dwóch etapach. Pierwszy z nich odbywał się w latach 2021-2022. W toku prac badawczo-rozwojowych opracowano i wybudowano wtedy 6 mikroinstalacji biogazu rolniczego. W wyniku testów technologii do etapu drugiego zakwalifikowany został Instytut Energii Barczewo Sp. z o.o., którego technologia w największym stopniu spośród konkurujących mikroinstalacji spełniła postawione wymagania.

Jak akcentował prelegent, dzięki zlokalizowaniu projektu na terenie należącym do Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, partner strategiczny zyskał w Brodach centrum badawczo-rozwojowe w zakresie badania procesów fermentacji metanowej i badań związanych z produkcją biogazu z różnych substratów w różnych technologiach.

Kluczowe elementy pierwszej biometanowni

Na opracowanie i budowę pierwszej w Polsce biometanowni wykonawca drugiego etapu przedsięwzięcia miał rok.

– Było to bardzo trudne wyzwanie, ale jesteśmy już w fazie przygotowania do uruchomienia procesu technologicznego – powiedział Miłosz Krzymiński.

Jak wyjaśnił, w instalacji demonstracyjnej Instytut Energii Barczewo Sp. z o.o. zaprojektował dwie stalowe komory fermentacyjne z autorskim systemem mieszania. Dla zapewnienia bezodorowości przewidziano halę z podciśnieniem do przyjęcia i rozładunku substratów stałych i ciekłych, z której powietrze kierowane jest na biofiltr w celu jego oczyszczania z substancji złowonnych. W hali znajduje się również węzeł rozdrabniania, higienizacji ubocznych produktów pochodzenia zwierzęcego i dozowania substratów do procesu.

Rozładunek substratów płynnych także następuje w hali przyjęcia substratów, jednak są one magazynowane w podziemnych i hermetycznych zbiornikach. W odrębnej hali, również pracującej w podciśnieniu, następuje separacja masy przefermentowanej na frakcję stałą i ciekłą. Frakcja stała jest następnie waloryzowana do nowego typu bionawozów. Frakcja ciekła masy pofermentacyjnej także będzie magazynowana w zamkniętym zbiorniku pofermentacyjnym, a następnie wykorzystywana na polach uprawnych RGD Brody. Instalacja wyposażona została ponadto w zbiornik biogazu pozwalający na magazynowanie paliwa gazowego przez 6 godzin. Kluczowy element instalacji to układ uzdatniania biogazu do biometanu w technologii membranowej. Demonstrator technologii będzie wyposażony w stację sprężania biometanu i stację tankowania bioCNG do magazynów mobilnych.

Produktami końcowymi technologii „Innowacyjnej biogazowni” są:

- sprężony biometan w postaci bioCNG,

- sprężony bioCO2,

- stały nawóz organiczno-mineralny w postaci łatwego do dystrybucji granulatu,

- płynny nawóz organiczny do wykorzystania na potrzeby miejscowego gospodarstwa oraz energia elektryczna i cieplna na potrzeby własne.

– Chciałbym podkreślić, że technologia w naszym przedsięwzięciu została opracowana przez przedsiębiorstwo ze 100 proc. kapitału polskiego. 100 proc. środków na B+R trafiło do polskiej firmy, a 73 proc. CAPEX demonstratora technologii to środki wydane w Polsce. Co istotne, uczestnik przedsięwzięcia opracował we własnym zakresie bądź zaprojektował kluczowe elementy nowatorskiej technologii – podsumował Miłosz Krzymiński, kierownik projektu „Innowacyjna biogazownia”.

Jednocześnie wskazał, że w świetle analiz dokonanych za pomocą Symulatora Polskiego Systemu Energetycznego, w Polsce do wystabilizowania systemu elektroenergetycznego opartego w 100 proc. o odnawialne źródła energii (OZE) niezbędne jest ok. 2 mld m3 biometanu. Symulacje te wskazują na rolę i znaczenie biometanu w dojściu do celu, jakim jest bezemisyjna gospodarka.

Narodowe Centrum Badań i Rozwoju planuje już nowe konkursy w obszarze nowoczesnych technologii dla sektora biogazu i biometanu. Zainteresowani mogą się wciąż zgłaszać do udziału w spotkaniach w ramach trwających konsultacji rynkowych w tej sprawie.