Poferment w Japonii: gnojowica z biogazowni na Hokkaido jako nawóz płynny

Hokkaido to największy region hodowli bydła mlecznego w Japonii – według rządu cytowanego przez Agriland żyje tam ponad 800 tys. krów mlecznych, a wyspa odpowiada za 50 proc. krajowej produkcji mleka. Rozwój biogazowni w tym regionie oznacza, że oprócz energii powstaje duży strumień pofermentu, który trzeba zagospodarować.

Skala: obornik i biogaz

Według doc. Shiho Ishikawy z Wydziału Inżynierii Uniwersytetu Hokkaido jedna krowa mleczna wytwarza ok. 65 kg obornika dziennie, a z tony obornika uzyskuje się ok. 30–35 m³ biogazu, z którego ok. 55 proc. nadaje się do wykorzystania jako metan. Proste przeliczenie dla ok. 800 tys. krów daje ok. 1,2 mln kWh energii elektrycznej dziennie, co odpowiada zapotrzebowaniu ok. 130 tys. gospodarstw domowych (Hokkaido miało w 2020 r. 2,5 mln gospodarstw). Pierwsze biogazownie badawcze na Hokkaido powstały na Uniwersytecie Rakuno Gakuen, a następnie na Uniwersytecie Hokkaido; obecnie, według tej samej autorki, działa ok. 140 biogazowni – od małych instalacji pojedynczych rolników po duże, prowadzone przez samorządy, takie jak w Shikaoi.

Wyzwanie: duże ilości płynnego pofermentu

W japońskim badaniu opublikowanym w 2025 r. w „Japanese Journal of Farm Management” (Ashida i współautorzy, NARO) podkreślono, że utylizacja dużych ilości pofermentu z biogazowni stanowi poważne wyzwanie. Jedną z odpowiedzi jest zachęcanie do stosowania go jako nawozu płynnego na pobliskich polach uprawnych. Autorzy analizują nakłady kompostu, gnojowicy, pofermentu i nawozów mineralnych w gospodarstwach roślinnych w regionie Tokachi (gmina oznaczona w publikacji jako „A”), gdzie hodowcy bydła mlecznego od dawna dostarczają rolnikom kompost i gnojowicę. Ocena pofermentu jako zamiennika nawozów mineralnych wymaga uwzględnienia tych tradycyjnych nawozów organicznych, a dotychczasowe nawożenie ograniczano do składnika azotowego.

Poferment jako nawóz

Agriland opisuje, że zakład w Shikaoi przerabia obornik na bezwonny nawóz płynny (poferment) oraz biogaz. Według prof. Ishikawy podstawą jest „rolnictwo obiegowe” (circulation farming): zdrowa gleba, dobra pasza dla krów i zwrot odpadów na pola, a przerób obornika zmniejsza nakład pracy i koszty jego zagospodarowania. Agriland dodaje, że energia z biogazu zasila codzienne prace na farmach – karmienie, pojenie, dojenie, chłodzenie mleka i czyszczenie – co obniża rachunki za prąd.

Obornik jako surowiec dla wodoru

Agriland przypomina, że japońskie Ministerstwo Środowiska w 2015 r. rozbudowało istniejące instalacje biogazowe w Shikaoi i zleciło budowę Shikaoi Hydrogen Farm, w której z metanu z obornika powstaje wodór. Wodór trafia do butli, które dostarcza się do gospodarstw lub sprzedaje firmom energetycznym. Przedstawiciel projektu Tomohiro Inoue mówi o celu stworzenia „miasta, które produkuje i zużywa wodór niewydzielający CO₂”. Osobny wpis opisuje ten ośrodek szczegółowo.

Wyzwania wytwórców biogazu i kierunki badań

Ishikawa zwraca uwagę, że elektrownia musi w każdej chwili dostarczać tyle energii, ile się zużywa, więc rosnący udział OZE wymaga sterowalności. Silniki zasilane biogazem osiągają moc znamionową stosunkowo wolno, dlatego jej zespół zbadał, jak szybko generatory różnych producentów, zasilane biogazem o różnym składzie, osiągają zadaną moc po poleceniu, i opublikował wyniki. Wspólnie z badaczami z Niemiec zespół analizuje też efektywniejsze wykorzystanie biogazu – oprócz energii elektrycznej i ciepła także produkcję wodoru z biogazu, który można magazynować i transportować jako nośnik energii z biomasy. Drugi nurt badań dotyczy pomiaru metanu w oddechu bydła: zamiast kosztownych i stresujących komór oddechowych używa się laserowych detektorów metanu, które nie mierzą wielkości emisji, ale pozwalają prosto śledzić stężenie metanu u zwierząt i szukać związku z ich zachowaniem. Trzeci nurt to inteligentne systemy dla ferm mlecznych oparte na tanich czujnikach i kamerach, które mają oceniać komfort zwierząt i pracy rolnika oraz np. automatycznie wyłączać nadmiernie pracujące wentylatory.

Wnioski dla Polski

Doświadczenia Hokkaido pokazują, że w regionach o dużej koncentracji hodowli sama produkcja biogazu nie wystarczy: równie ważne jest planowanie zagospodarowania pofermentu i jego logistyki, a pomocne są wyniki badań, które porównują poferment z dotychczasowymi nawozami organicznymi i mineralnymi na konkretnych uprawach. W Polsce podobnie liczy się dopasowanie dawek do potrzeb roślin i limitów azotu.