Potencjał biogazu z odchodów mlecznych w Nowej Zelandii: badanie z Uniwersytetu Waikato (2023)

Artykuł „Anaerobic Digestion of Dairy Effluent in New Zealand, Time to Revisit the Idea?” (Marianne Hull-Cantillo, Mark Lay, Peter Kovalsky), opublikowany 20 marca 2023 r. w czasopiśmie Energies (tom 16, numer 6, art. 2859), analizuje potencjał produkcji biogazu z odchodów w nowozelandzkich gospodarstwach mlecznych. Autorzy ze School of Engineering Uniwersytetu Waikato wyjaśniają, że wcześniejsza praca dotyczyła gospodarstw o niskim nakładzie, a obecnie gospodarstwa stosują więcej pasz uzupełniających, więc zbadano, jak to wpływa na energię do podgrzewania wody. Połączyli przegląd literatury, ankiety wśród rolników, analizy chemiczne odchodów i testy potencjału metanowego (BMP), a główny wniosek jest praktyczny: wytworzony biogaz wystarczyłby gospodarstwu do podgrzewania wody.

Specyfika nowozelandzkiego mleczarstwa

Nowa Zelandia opiera produkcję mleka na wypasie. Zwierzęta większość roku spędzają na pastwiskach, więc odchody są rozproszone, a ich zbieranie koncentruje się na dojarniach i obejściach. To ogranicza ilość surowca dostępnego do fermentacji w porównaniu z intensywnymi systemami europejskimi lub amerykańskimi. Praca Waikato uwzględnia tę specyfikę, opisując frakcje stałą i ciekłą oddzielnie.

Co zmierzono

Badacze zebrali dane literaturowe, przeprowadzili ankiety dotyczące praktyk w gospodarstwach, wykonali analizy chemiczne odchodów i testy BMP. Dla przypadku modelowego gospodarstwa oszacowano dzienną ilość energii w biogazie: 558 MJ na dobę z frakcji stałej oraz od 176 do 861 MJ na dobę z frakcji ciekłej, zależnie od scenariusza.

Wniosek praktyczny

W gospodarstwie badanym wytworzony biogaz wystarczyłby do pokrycia zapotrzebowania gospodarstwa na podgrzewanie wody z użyciem przepływowego podgrzewacza. To skromna, lecz realna skala: nie chodzi o przesył gazu do sieci, ale o zastąpienie energii kupowanej na miejscu. W skali kraju większe znaczenie mają dużo większe instalacje, takie jak opisane w raportach Beca i Firstgas, w których największe źródła surowca to właśnie obornik mleczarski i ścieki z przetwórstwa.

Ograniczenia

Wyniki BMP są wynikami laboratoryjnymi i w rzeczywistej biogazowni zależą od temperatury, czasu przetrzymywania i stabilności procesu. Studium dotyczy jednego gospodarstwa przypadku, więc uogólnienie na cały sektor wymagałoby więcej danych.

Co to oznacza dla Polski

Dla polskich gospodarstw mlecznych kluczowe jest to samo pytanie: jaka część odchodów jest zbierana w formie, która nadaje się do fermentacji. W systemach alkierzowych i bezściołowych odpowiedź brzmi „prawie wszystka”; w systemach z wypasem – „tylko część”. Przy takich różnicach warto liczyć energię na poziomie gospodarstwa, nie średnich krajowych.