Avantajele porumbului pentru biogaz

Producţia de biogaz se înscrie în procesul de dezvoltare a energiilor regenerabile din Europa, al cărei procent de dependenţă faţă de importurile de gaz natural este în creştere, situându-se la 65% în 2012.

---

Producţia brută de energie din biogaz a Uniunii Europene a crescut în perioada 2005-2010 de la 5,3 la 10 Mtep (megatone echivalent petrol). Valorificarea sub formă de căldură şi energie electrică, situată la 3,9 Mtep în 2010, este estimată să depăşească 10 Mtep în 2020. Germania este lider european în acest sector de producţie, care este estimat să se dezvolte în toate ţările Uniunii Europene.

Producţia de biogaz
Biogazul este produs printr-un proces de fermentaţie bacteriană anaerobă. Compoziţia lui variază în funcţie de materiile prime din care este obţinut: în general, conţine între 50 şi 75% metan (CH4), 25-45% CO2, 1-2% vapori de apă şi urme ale altor gaze (CO, N2, H2, H2S).

Materiile prime fermentabile sunt variate şi pot fi combinate în digestor. Cele mai frecvente amestecuri sunt cele de efluenţi din fermele zootehnice şi materii vegetale. În urma fermentaţiei rezultă un reziduu - numit digestat -, care deţine proprietăţi fertilizante interesante (datorate conţinutului mare de azot amoniacal). Azotul, fosforul şi potasiul provenite din materiile prime rămân în digestat şi pot să revină în sol, permiţând astfel economisirea îngrăşămintelor de sinteză, a căror producţie din combustibilii fosili este scumpă.

Biogazul este un vector energetic cu o paletă largă de utilizări, datorată pretabilităţii lui de a fi transportat, stocat sau transformat în alte forme de energie.

Producătorii folosesc în mod predilect porumbul-siloz pentru obţinerea biogazului
Porumbul este principala cultură utilizată în Europa pentru producţia de biogaz. Producătorii folosesc mai ales porumbulsiloz în acest scop, datorită producţiei sale medii, uniformităţii şi productivităţii sale de metan - deşi acestea nu exclud utilizarea lui în codigestie cu alte culturi energetice sau cu biodeşeuri.

Costul biometanului, raportat doar la costul de producţie şi de condiţionare al culturilor energetice, se situează la nivelul cel mai mic, în cazul porumbuluisiloz, respectiv la 6 eurocenţi per mc de biometan, faţă de alte culturi. Silozul de porumb permite obţinerea mai eficace a biogazului, la un cost mai mic, în paralel cu utilizarea unor suprafeţe agricole mai mici.

Producţia sfeclei de zahăr este întotdeauna îngreunată de costurile de preparare (spălare, tăiere) ridicate. În cazul porumbului-siloz, atuul este disponibilitatea produsului pe termen lung şi eficienţa economică mai mare.

Silozurile de culturi energetice, cum este porumbul furajer, constituie un factor important în succesul producţiei de metan, permiţând:

1. un control al funcţionării bioreactorului de obţinere a metanului, în paralel cu un aport de materie organică pe tot parcursul anului (prin însilozare); sunt facilitate astfel atât gestionarea bioreactorului, cât şi optimizarea procesului de fermentare;

2. asigurarea aprovizionării - atât din punct de vedere cantitativ, cât şi pe termen lung. Este cert că aprovizionările cu deşeuri organice neagricole pe 15 sau 20 de ani sunt insuficiente. Chiar dacă reglementarea întăreşte obligaţia de valorificare a deşeurilor, concurenţa creşte în sectorul depozitelor de deşeuri cu grad metanogen ridicat, iar deşeurile devin o povară pentru instalaţiile de biogaz;

3. o creştere semnificativă a puterii electrice instalate, datorită bunei capacităţi metanogene a culturilor energetice. Culturile energetice permit realizarea unor proiecte cu dimensiuni economice suficiente şi restrângerea riscurilor transportării pe distanţe mari a resurselor cu conţinut metanogen scăzut, cum sunt efluenţii agricoli;

4. atingerea dimensiunii economice, în cazul proiectelor de mari dimensiuni care vor fi necesare dezvoltării sectorului de biometan, având în vedere că, per total, costurile injectării de capital sunt foarte ridicate pentru fabricile mici; 5. scăderea costurilor de investiţii din sector, printr-o „standardizare” a unităţilor de producţie a metanului.

Silozul de porumb este partenerul optim în valorificarea efluenţilor din zootehnie cu conţinut metanogen scăzut şi dezvoltarea economiilor din mediul rural, precum şi pentru reducerea emisiilor de CH4 pe durata stocării efluenţilor. La o producţie medie de 15 tone, 1 hectar de porumb-siloz produce echivalentul a 4,5 tone de petrol. Productivitatea energetică la hectar este superioară celei a bioetanolului sau biodieselului, având şi utilizări energetice mai variate. Aceste caracteristici permit ţintirea unor obiective mai înalte de producţie de energii regenerabile pe bază de biomasă, în paralel cu utilizarea unor suprafeţe mai mici decât ar fi cazul în alte situaţii.

Biogazul, la răscrucea mai multor politici: agricole/pentru gestionarea deşeurilor/energetice
Producţia de metan valorifică întreaga plantă de porumb, permiţând astfel obţinerea unui rezultat energetic excelent la hectar. În paralel cu facilitarea dezvoltării producţiei descentralizate de biogaz, utilizarea porumbului oferă, pe de o parte, ocazia consolidării competitivităţii exploataţiilor agricole prin diversificarea veniturilor acestora şi, pe de altă parte, posibilitatea dinamizării economiei locale. Porumbul pentru biogaz poate contribui astfel la menţinerea în activitate a exploataţiilor zootehnice aflate în dificultate adesea din cauza dimensiunilor lor prea mici. Porumbul pentru biogaz contribuie la autonomizarea energetică a exploataţiilor, asigurând o sursă de energie - mai ales termică - disponibilă pe tot parcursul anului. El îmbunătăţeşte astfel bilanţurile energetice şi emisiile de gaz cu efect de seră rezultate din ansamblul agriculturii, care va trebui să-şi reducă emisiile din fiecare sector în cadrul obiectivului global de 80% emisii de CO2, prevăzut pentru 2050.

Producţia de biogaz poate oferi ocazia diversificării culturilor existente din exploataţii şi obţinerii unor beneficii ecologice pentru societate. Prin reciclarea biodeşeurilor din vecinătate în codigestie cu porumbul, agricultura contribuie mai bine la dezvoltarea locală durabilă, producând o energie reciclabilă şi fără carbon. De exemplu, porumbul (în asolament sau în monocultură, destinat furajării sau producţiei de boabe) este cultura care valorifică cel mai bine fertilizarea cu îngrăşământ organic. Împrăştierea digestatului rezultat în urma metanizării duce la reintegrarea în sol a elementelor fertilizante îndepărtate din sol la recoltarea porumbului-siloz.

Dacă se iau două cantităţi identice de materii prime şi se trec prin procesul de metanizare, se constată că producţia de biogaz este mai mare atunci când se folosesc culturi energetice, contribuind astfel la realizarea unor economii la scară. Însă culturile energetice au un cost de producţie pe care utilizarea digestatului ca substitut al îngrăşămintelor nu îl compensează în totalitate. Tarifele biogazului trebuie să ţină cont de acest factor, dacă se doreşte ca sectorul de biogaz să-şi exprime întregul său potenţial. În fine, cercetările pot îmbunătăţi productivitatea porumbului-siloz şi capacitatea acestuia de a face faţă atât mizelor alimentare, cât şi celor nealimentare. Obiectivul este creşterea potenţialului de producţie la hectar - inclusiv prin culturi intermediare - şi nu de a concura sectorul alimentar.

---