De exemplu, în acei ani, motivul pentru care s-a închis producţia de biogaz la ferma de la Km 6 de lângă Timişoara a fost că se producea prea puţin biogaz, doar cât să fie folosit pentru întreţinerea temperaturii optime din fermentator. În zilele noastre până şi atât ar fi un câştig extrem de important.
Certificat pentru producerea de CO2
Dejecţiile animale reprezintă o problemă spinoasă pentru protecţia mediului. Produc mirosuri nedorite datorită amoniacului şi a hidrogenului sulfurat, poluează solul şi apa şi produc gaze cu efect de seră. Cel mai cunoscut gaz cu efect de seră este dioxidul de carbon (CO2), dar mult mai dăunătoare sunt metanul (CH4) şi oxidul nitros (NO2), care are un efect de seră de 300 de ori mai puternic decât CO2.
În mod obişnuit, problema acumulării dejecţiilor într-o fermă se rezolvă prin împrăştierea lor pe suprafeţe agricole, obţinându-se un îngrăşământ ieftin şi totodată se înlătură pericolul poluării apelor prin şiroire. Astfel am împuşcat doi iepuri dintr-o lovitură, sau cel puţin aşa credem. Numai că cercetările demonstrează că aplicarea gunoiului proaspăt are multe probleme: datorită descompunerii directe în sol, nutrienţii sunt eliberaţi foarte încet, nu sunt accesibili plantelor imediat şi există mulţi agenţi patogeni în stare vie în gunoiul proaspăt.
De asemenea, de cele mai multe ori, gunoiul de grajd se administrează în cantităţi excedentare pe soluri, excesul care nu poate fi metabolizat de plante este spălat de ploaie şi ajunge în aceeaşi apă freatică pe care noi am vrut să o protejăm împiedicând şiroirea de la suprafaţă.
După intrarea în vigoare a protocolului de la Kyoto, se pare că simpla administrare a dejecţiilor animale pe terenuri agricole va avea o alternativă mult mai economică în fermentarea lor iniţială cu producere de biogaz, şi apoi administrarea lor pe terenuri agricole. Protocolul de la Kyoto stabileşte o serie de ţinte de atins în vederea reducerii emisiei de gaze cu efect de seră. Deoarece unele ţări depăşesc baremul impus de protocol şi emit mai multe gaze cu efect de seră, s-au creat mecanisme flexibile care să permită ţărilor să-şi negocieze emisiile de CO2.
Unul dintre aceste mecanisme constă în posibilitatea unei ţări sau a unei companii care depăşesc nivelul de emisie de gaze cu efect de seră, să cumpere excesul de CO2 pe care îl emite prin finanţarea de proiecte care reduc emisiile în aceeaşi cantitate în care respectiva ţară sau companie le depăşesc.
Volumul de CO2 care este blocat pentru a nu ajunge în atmosferă este calculat şi convertit în Certificate de Reducere a Emisiilor (Certificates of Emission Reduction, sau CERs) de către Naţiunile Unite, care pot fi apoi comercializate. Cu alte cuvinte sunt certificate care dau dreptul deţinătorului să producă CO2.
Totul sună bine, dar care este legătura cu biogazul?
Răspunsul este că orice agent economic care are instalaţie de biogaz cu ajutorul căreia tratează dejecţiile pe care le produce, poate să primească CERs (certificate de reducere a emisiilor), pe care le poate vinde la bursa de valori. S-ar putea pune întrebarea de ce instalaţiile de biogaz reduc emisia de CO2, când de fapt, gunoiul oricum este descompus la CO2, CH4 şi NO2, fie în lagunele de colectare ale dejecţiilor, în gropile de gunoi, sau în instalaţiile de biogaz? Diferenţa constă în proprietăţile amestecurilor de gaze care sunt eliberate în atmosferă prin diferitele metode de gospodărire a dejecţiilor.
Metodele convenţionale de tratare a dejecţiilor, în aer liber, eliberează toate gazele rezultate direct în atmosferă. În schimb, prin fermentarea dejecţiilor la metan (CH4) în instalaţii de biogaz, acesta se arde pentru a produce electricitate, sau pentru nevoi gospodăreşti. Rezultatul arderii metanului este CO2 şi apă. Cum metanul are un efect de seră de 21 de ori mai mare decât CO2, acesta va fi rezultatul net al reducerii efectului de seră a unei instalaţii de biogaz.
Un exemplu ipotetic ne va ajuta să înţelegem mai bine sistemul. Să presupunem că o fermă de porci foloseşte ca sistem de management al dejecţiilor fermentarea anaerobă a acestora în lagune. Produce 100 tone CO2 şi 100 tone CH4 (metan) anual, cu un efect de seră echivalent de 2200 tone CO2 (2100 de la CH4 şi 100 de la CO2). Acum, să presupunem că ferma schimbă managementul dejecţiilor pe producere de biogaz. Ferma va produce 200 tone metan (CH4), care va fi complet ars şi se va transforma în 200 tone CO2.
Acesta fiind singurul gaz cu efect de seră produs, ferma şi-a redus astfel emisia de gaze cu efect de seră cu un echivalent a 2000 tone CO2, care pot fi transformate în CERs (certificate de reducere a emisiilor).
Se pare că este destul de complicat modul în care un agent economic din agricultură poate primi dreptul de a emite CERs. Există mai multe faze, mai întâi la nivel de naţional, apoi în cadrul Naţiunilor Unite – Convenţia Cadru pentru Schimbări Climatice (Framework Convention on Climate Change, UNFCCC), organismul ONU responsabil pentru acest domeniu. Evaluarea este foarte riguroasă, dar se pare că merită.
Există chiar companii specializate în obţinerea şi vânzarea de CERs din sectorul agricol, care au pus la punct metode eficiente de management a dejecţiilor cu producere de biogaz. S-au realizat proiecte cu beneficii atât pentru fermieri, cât şi pentru firmele proiectante.
Cum pot fi transformate dejecţiile în biogaz?
Dejecţiile sunt supuse unei transformări anaerobe (în lipsa aerului) cu ajutorul unor microorganisme specifice şi care digeră materia organică din fecale producând metan (CH4) atunci când oxigenul este absent, sau dioxid de carbon (CO2) în prezenţa oxigenului. În urma digerării anaerobe bacteriene rezultă, nu doar metan, ci un amestec de mai multe gaze, denumit biogaz.
Înainte de a putea fi folosit biogazul trebuie să treacă printr-un proces de purificare, pentru a elimina hidrogenul sulfurat produs în timpul digerării bacteriene a dejecţiilor şi care are miros foarte neplăcut. Pentru a putea fi folosit biogazul, instalaţiile de ardere trebuie calibrate pentru presiuni mai scăzute şi pentru un procent de metan mai scăzut pe unitatea de volum de biogaz.
Fermele de porci pot folosi biogazul produs pentru încălzirea maternităţilor sau a padocurilor, sau pentru producerea de curent electric cu ajutorul unui generator.
Există multe modele de fermentatoare pentru producerea de biogaz, dar modelul cu cel mai bun raport cost/beneficiu este modelul tubular, cel mai folosit de altfel în ultimul timp. Este o structură foarte simplă formată dintr-un tub sau două straturi din membrană impermeabilă de PVC. Dejecţiile sunt pompate continuu între cele două straturi ale membranei, iar pe măsură ce procesul evoluează, structura de PVC devine un fel de pernă plină cu biogaz la partea superioară şi dejecţii la partea inferioară.
Nu trebuie să credeţi că simpla construire a instalaţie de biogaz rezolvă toate problemele. Cu toate că s-au făcut multe progrese în domeniu, se fac aceleaşi greşeli din trecut. Nu se pune destul accent pe proiectarea riguroasă în funcţie de condiţiile fiecărei ferme şi pe asistenţa tehnică a persoanelor implicate.
Trebuie avuţi în vedere factori foarte importanţi care influenţează succesul proiectului:
Volumul mare şi diluţia mare a dejecţiilor de porc, care poate duce la o eficienţă scăzută dacă proiectul nu este bine întocmit;
Volumul fermentatorului trebuie să fie compatibil cu timpul necesar de retenţie a dejecţiilor şi cu necesarul de biogaz;
Temperatura nu trebuie se varieze mult în fermentator;
Prezenţa substanţelor antimicrobiene (antibiotice, dezinfectanţi, etc.) reduc eficienţa;
Respectarea principiilor fermentaţiei anaerobe şi urmărirea parametrilor fizico-chimici ai procesului va avea un impact enorm asupra eficienţei.
„Bioîngrăşământul” rezultat după fermentarea dejecţiilor cu producere de metan, cu toate că este un îngrăşământ mai sigur, mai redus în agenţi patogeni şi cu un conţinut mai ridicat în azot, trebuie administrat cu aceeaşi precauţie, ca orice alt îngrăşământ. Surplusul care nu este metabolizat de plante va ajunge în apa freatică.
Articol publicat în revista Ferma nr. 1(45)/2007
