Biogaz i poferment w obiegu zamkniętym – projekty IUNG-PIB

Transformacja energetyczna rolnictwa w Europie coraz wyraźniej opiera się na biogazie, biometanie i lepiej zagospodarowanym pofermencie. Rolnicze instalacje przestają być wyłącznie źródłem energii – stają się węzłami lokalnych łańcuchów wartości, w których substraty, poferment i odzyskiwane składniki pokarmowe tworzą spójny system gospodarowania biomasą. W IUNG‑PIB ten kierunek rozwoju realizujemy równolegle w kilku projektach badawczych.

Od kilkunastu lat zajmuję się w IUNG‑PIB tematyką na styku produkcji rolniczej, energii odnawialnej i gospodarowania składnikami pokarmowymi, a w ostatnich latach szczególnie mocno angażuję się w projekty dotyczące biogazu, biometanu oraz nawozów z recyklingu. Obecnie moja praca koncentruje się na przygotowywaniu i realizacji projektów, analizach środowiskowych i regulacyjnych oraz współpracy z partnerami krajowymi i zagranicznymi – rolnikami, firmami technologicznymi, administracją i organizacjami branżowymi. W artykule przedstawiam w skrócie cztery inicjatywy: Value4Farm, Waste4Soil, CiNURGi i FERTITEC, pokazując ich znaczenie dla rozwoju biogazu, biometanu i pofermentu.

Biogaz i biometan trzeba oceniać w całym łańcuchu – od substratów i fermentacji, po zagospodarowanie pofermentu i wpływ na obieg składników pokarmowych

Value4Farm

Głównym celem projektu Value4Farm jest wsparcie defosylizacji i uniezależnienia energetycznego europejskiego rolnictwa poprzez łączenie produkcji żywności z instalacjami OZE na poziomie gospodarstwa – w tym biogazu, biometanu i agrofotowoltaiki. W Belgii, Danii i Włoszech testowane są zintegrowane systemy, w których odpadowe i resztkowe strumienie biomasy z produkcji rolnej i przetwórstwa są przekształcane w energię oraz paliwa odnawialne, a część wartości odżywczej wraca do gleby wraz z pofermentem.

Polska należy do krajów replikujących – w IUNG-PIB dostosowujemy wypracowane modele do warunków krajowych, biorąc pod uwagę strukturę gospodarstw, dostępność substratów i uwarunkowania regulacyjne. Obejmuje to identyfikację opłacalnych kombinacji substratów, ocenę ich potencjału biogazowego oraz wpływu na bilans składników pokarmowych w gospodarstwie, a także analizę barier formalnych, m.in. w przypadku bioodpadów kuchennych. W projekcie kładziemy duży nacisk na współpracę z interesariuszami – w tym celu powołano rady doradcze dla dostawców technologii i użytkowników końcowych, organizowane są warsztaty oraz rozwijane narzędzie decyzyjne (Decision Support Tool, DST), które ma pomóc ocenić dopasowanie danego rozwiązania biogazowo-biometanowego do lokalnych warunków.

Waste4Soil

W projekcie Waste4Soil, finansowanym z programu Horizon Europe, koncentrujemy się na przekształcaniu odpadów organicznych – w tym pofermentów – w bezpieczne i efektywne polepszacze glebowe. W konsorcjum liczącym 27 partnerów opracowujemy ścieżki technologiczne dla różnych strumieni odpadów z przemysłu rolno‑spożywczego, tak aby jak największa część materii organicznej i składników pokarmowych wracała do gleby. W projekcie rozwijane są m.in. technologie selektywnej elektrodializy, systemów bioelektrochemicznych i membranowych do odzysku azotu i fosforu z pofermentów, produkcji biowęgla z odpadów z przetwórstwa i pofermentu oraz zoptymalizowanego kompostowania. Celem jest zwiększenie efektywności odzysku składników pokarmowych i ograniczenie ładunku zanieczyszczeń trafiających wraz z nawozami do gleb, wód i powietrza.

Badania prowadzone są w ramach siedmiu Living Labs, zlokalizowanych w różnych makroregionach Europy, z silnym udziałem rolników, przemysłu i nauki. W polskim Living Lab, koordynowanym przez IUNG‑PIB testujemy m.in. komposty z wytłoków owocowych i biowęgiel z biomasy drzew owocowych. Silny komponent społeczny projektu polega na współprojektowaniu działań z lokalnymi interesariuszami – rolnikami, przemysłem spożywczym, producentami polepszaczy i administracją – w ramach tzw. dynamicznej agendy uczenia się. Dzięki temu rozwiązania technologiczne są od początku oceniane zarówno pod kątem efektywności technicznej, jak i akceptowalności społecznej.

CiNURGi

W CiNURGi koncentrujemy się na zamykaniu obiegu składników pokarmowych w zlewisku Morza Bałtyckiego poprzez rozwój rynku nawozów RNF (Recycled Nutrient Fertilizers). W centrum zainteresowania znajdują się strumienie biomasy pochodzenia rolniczego, komunalnego i przemysłowego – w tym pofermenty, osady ściekowe oraz inne frakcje biodegradowalne bogate w azot, fosfor i potas.

IUNG-PIB, jako lider zadania dotyczącego akceptacji nawozów RNF, prowadzi doświadczenia polowe z różnymi produktami nawozowymi z recyklingu, porównując je z nawozami mineralnymi oraz naturalnymi. Równolegle analizowane są bariery i możliwości regulacyjne w krajach regionu Morza Bałtyckiego oraz przygotowywane rekomendacje polityczne i standardy jakości dla nawozów RNF. Projekt angażuje 25 partnerów, co umożliwia identyfikację dobrych praktyk, przygotowanie scenariuszy inwestycji w recykling biogenów i działania informacyjne kierowane do rolników, doradców i decydentów.

FERTITEC

W projekcie FERTITEC staramy się uzupełnić powyższe inicjatywy o przegląd najlepszych dostępnych technik odzysku i recyklingu produktów nawozowych z surowców wtórnych – w tym pofermentów, odpadów z przetwórstwa żywności i osadów ściekowych – przy jednoczesnym ograniczaniu emisji azotu i fosforu do środowiska. Planowane działania obejmują zebranie danych o istniejących instalacjach w Europie (technologie, skala, parametry środowiskowe, koszty) oraz kompleksową analizę ich efektywności technicznej, środowiskowej i ekonomicznej, a także porównanie z tradycyjnymi procesami wytwarzania nawozów mineralnych na bazie surowców kopalnych.

Biogaz w nauce

Istotną częścią projektu będzie przygotowanie kart technicznych opisujących poszczególne techniki oraz rekomendacji dla decydentów i praktyków, co ma przyspieszyć wdrażanie najbardziej obiecujących rozwiązań, także w sektorze biogazu i biometanu. Projekt zakłada ścisłą integrację nauk społecznych i humanistycznych – badania akceptacji społecznej nawozów z recyklingu, analizę barier po stronie użytkowników oraz tworzenie platform współpracy i forów interesariuszy.

Choć Value4Farm, Waste4Soil, CiNURGi i FERTITEC różnią się zakresem, łączy je wspólna filozofia: biogaz i biometan trzeba oceniać w całym łańcuchu – od substratów i fermentacji, po zagospodarowanie pofermentu i wpływ na obieg składników pokarmowych. W Value4Farm kluczowe są lokalne łańcuchy wartości na poziomie gospodarstwa; w Waste4Soil – przekształcenie odpadów w polepszacze glebowe; w CiNURGi – budowa rynku nawozów RNF wrażliwego na cele ochrony Morza Bałtyckiego; w FERTITEC – syntetyczne spojrzenie na najlepsze dostępne techniki.

Razem projekty te tworzą spójny program – od skali gospodarstwa, przez region, po poziom europejski – pozwalający rozwijać technologie substratowe i pofermentowe, badać ich wpływ na glebę, wodę i klimat oraz współtworzyć regulacje i standardy, które będą kształtować przyszłość biogazu, biometanu i nawozów z recyklingu w Polsce i w Europie.

Chcesz wiedzieć więcej? Czytaj magazyn Rynek Biogazu i Biometanu:

Tekst: Agata Witorożec-Piechnik Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy
Zdjęcie: Biogaz i poferment w obiegu zamkniętym

Niniejsza publikacja została dofinansowana przez program badawczoinnowacyjny Unii Europejskiej Horizon Europe na podstawie umów o dofinansowanie nr 101116076 – projekt VALUE4FARM, nr 101181513 – projekt FERTITEC oraz nr 101112708 – projekt Waste4Soil.

Praca została również wsparta przez projekt CiNURGi (Circular Nutrients for a Sustainable Baltic Sea Region, Program Interreg Region Morza Bałtyckiego 2021–2027, priorytet 3 „Społeczeństwa neutralne klimatycznie”, cel 3.1 „Gospodarka o obiegu zamkniętym”), realizowany z funduszy Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Wyrażane poglądy są wyłącznie autorskie i nie muszą odzwierciedlać stanowiska Komisji Europejskiej ani innych partnerów projektów.