AVANTAJELE PORUMBULUI PENTRU BIOGAZ

Gildas COTENAGPM

Producția de biogaz se înscrie în procesul de dezvoltare al energiilor regenerabile din Europa, al cărei procent de dependență față de importurile de gaz natural este în creștere, situându-se la 65 % în 2012.

Producția brută de energie din biogaz a Uniunii Europene a crescut în perioada 2005-2010 de la 5,3 la 10 Mtep*. Valorificarea sub formă de căldură și energie electrică, situată la 3,9 Mtep în 2010, este estimată să depășească 10 Mtep în 2020. Germania este lider european în acest sector de producție, care este estimat să se dezvolte în toate țările Uniunii Europene.

Producția de biogaz

Biogazul este produs printr-un proces de fermentație bacteriană anaerobă. Compoziția lui variază în funcție de materiile-prime din care este obținut: în general, conține între 50 și 75 % metan (CH4), 25-45 % CO2, 1-2 % vapori de apă și urme ale altor gaze (CO, N2, H2, H2S).

Materiile-prime fermentabile sunt variate și pot fi combinate în digestor. Cele mai frecvente amestecuri sunt cele de efluenți din fermele zootehnice și materii vegetale.

În urma fermentației rezultă un reziduu – numit digestat – care deține proprietăți fertilizante interesante (datorate conținutului mare de azot amoniacal). Azotul, fosforul și potasiul provenite din materiile-prime rămân în digestat și pot deci să revină în sol, permițând astfel economisirea îngrășămintelor de sinteză, a căror producție din combustibilii fosili este scumpă.

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

Producătorii folosesc în mod predilect porumbul-siloz pentru obținerea biogazului

Porumbul este principala cultură utilizată în Europa pentru producția de biogaz. Producătorii folosesc mai ales porumbul-siloz în acest scop, datorită producției sale medii, uniformității și productivității sale de metan – deși acestea nu exclud utilizarea lui în codigestie cu alte culturi energetice sau cu biodeșeuri.

Costul biometanului, raportat doar la costul de producție și de condiționare al culturilor energetice, se situează la nivelul cel mai mic, în cazul porumbului-siloz, respectiv la 6 eurocenți per m3 de biometan, față de alte culturi.

Silozul de porumb permite obținerea mai eficace a biogazului, la un cost mai mic, în paralel cu utilizarea unor suprafețe agricole mai mici.

1

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

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

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

2. asigurarea aprovizionării - atât din punct de vedere cantitativ, cât și pe termen lung. Este cert că aprovizionările cu deșeuri organice neagricole pe 15 sau 20 de ani sunt insuficiente. Chiar dacă reglementarea întărește obligația de valorificare a deșeurilor, concurența crește în sectorul depozitelor de deșeuri cu grad metanogen ridicat, iar deșeurile devin o povară pentru instalațiile de biogaz;

3. o creștere semnificativă a puterii electrice instalate, datorită bunei capacități metanogene a culturilor energetice. Culturile energetice permit realizarea unor proiecte cu dimensiuni economice suficiente și restrângerea riscurilor transportării pe distanțe mari a resurselor cu conținut metanogen scăzut, cum sunt efluenții agricoli;

4. atingerea dimensiunii economice, în cazul proiectelor de mari dimensiuni care vor fi necesare dezvoltării sectorului de biometan, având în vedere că costurile injectării de capital sunt foarte ridicate pentru fabricile mici;

5. scăderea costurilor de investiții din sector, printr-o „standardizare” a unităților de producție a metanului.

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

Biogazul, la răscrucea mai multor politici: agricole/pentru gestionarea deșeurilor/energetice

Producția de metan valorifică întreaga plantă de porumb, permițând astfel obținerea unui rezultat energetic excelent la hectar.

În paralel cu facilitarea dezvoltării producției descentralizate de biogaz, utilizarea porumbului oferă, pe de o parte, ocazia consolidării competitivității exploatațiilor agricole

2

prin diversificarea veniturilor acestora și, pe de altă parte, posibilitarea dinamizării economiei locale.

Porumbul pentru biogaz poate contribui astfel la menținerea în activitate a exploatațiilor zootehnice aflate în dificultate adesea din cauza dimensiunilor lor prea mici.

Porumbul pentru biogaz contribuie la autonomizarea energetică a exploatațiilor, asigurând o sursă de energie – mai ales termică – disponibilă pe tot parcursul anului. El îmbunătățește astfel bilanțurile energetice și emisiile de gaz cu efect de seră rezultate din ansamblul agriculturii, care va trebui să-și reducă emisiile din fiecare sector în cadrul obiectivului global de - 80 % emisii de CO2, prevăzut pentru 2050.

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

Dacă se iau două cantități identice de materii-prime și se trec prin procesul de metanizare, se constată că producția 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 producție, pe care utilizarea digestatului ca substitut al îngrășămintelor nu îl compensează în totalitate. Tarifele biogazului trebuie să țină cont de acest factor, dacă se dorește ca sectorul de biogaz să-și exprime întregul său potențial.

În fine, cercetările pot îmbunătăți productivitatea porumbului-siloz și capacitatea acestuia de a face față atât mizelor alimentare, cât și celor nealimentare. Obiectivul este creșterea potențialului de producție la hectar - inclusiv prin culturi intermediare - și nu de a concura sectorul alimentar.

*Megatone echivalent petrol

3