Chiny: Ratunek przed smogiem to 60 mln biogazowni?

Z prof. Jackiem Dachem z Instytutu Inżynierii Biosystemów Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, członkiem zespołu najlepszych naukowców świata zajmujących się wprowadzaniem technologicznych nowości na chińskim rynku biogazowym, rozmawia Maciej Roik

Chińczycy wiedzą jak budować biogazownie, czy to dla nich nowość?

Wiedzą i to bardzo dobrze. W Chinach obecnie jest 60 mln biogazowni. Z tej liczby 40 mln funkcjonuje i produkuje biogaz wykorzystywany na różne cele – grzewcze, oświetleniowe – tylko niekiedy do produkcji prądu.

Patrząc na liczby, chyba nie ma tam za wiele do zrobienia w zakresie biogazu?

Z tym jest bardzo różnie. Bardzo duża liczba chińskich gospodarstw rolnych posiada swoje biogazownie. Niewielkie – od kilkunastu do kilkudziesięciu metrów sześciennych pojemności. Stacjonarnych, dużych instalacji produkujących dziennie od kilku do kilkunastu tysięcy metrów sześciennych biogazu jest około 80 tysięcy. Niestety cały tamtejszy system jest nieco postawiony na głowie. Dotacje do budowy sięgają 100 procent. To gigantyczna zachęta. Czerwona pieczątka na dokumentach sprawia, że na etapie budowy ze swoich pieniędzy nie trzeba dokładać nawet juana. To zachęca do inwestycji, ale niekoniecznie do późniejszej wydajnej eksploatacji, bo w momencie oddania instalacji do użytku pomoc się kończy. Model jest następujący: otworzyć, uruchomić, rozliczyć dotacje i potem pomyśleć co dalej. W efekcie wiele z tych instalacji pracuje znacznie poniżej zakładanych możliwości. Lepiej to wygląda w biogazowniach należących do prywatnych inwestorów, ale tych jest mniej niż 20 proc.

Niestety cały tamtejszy system jest nieco postawiony na głowie. Dotacje do budowy sięgają 100 procent. To gigantyczna zachęta. Czerwona pieczątka na dokumentach sprawia, że na etapie budowy ze swoich pieniędzy nie trzeba dokładać nawet juana.

Produkcja prądu z biogazu w Chinach się nie opłaca?

Nie, bo cenowo energia wyprodukowana w ten sposób nie ma szans na konkurencję z tanim prądem, który powstaje na bazie spalania węgla w elektrowniach. Szczególnie w Chinach te rozbieżności są ogromne, ponieważ najczęściej nie używa się tam kosztownych w montażu i eksploatacji systemów odsiarczania i oczyszczania spalin. W takiej sytuacji produkcja energii elektrycznej z biogazu bez dotacji nie może się opłacać. Jest istotna wyłącznie pod kątem zagospodarowania odpadów organicznych i produkcji pofermentu jako dobrego nawozu.

Chińczycy ściągają dzisiaj fachowców zajmujących się biogazem m.in. z Polski, bo chcą podążać ścieżką czystej energii?

Ja, podobnie jak grupa kilku czołowych specjalistów od bioenergii z Europy i Ameryki, jeżdżę do Chin w ramach dużego projektu obejmującego wymianę naukowców. Chiński rząd przeznacza obecnie potężne pieniądze na ściąganie najlepszych naukowców z danych branż, by te podnosiły się na najwyższy, światowy poziom. Jeśli chodzi o moją współpracę w zakresie biogazu, chodzi o stworzenie w Pekinie referencyjnego laboratorium. Dzisiaj miliony chińskich biogazowni nie mają technologicznych wskaźników do produkcji biogazu. Działają nieefektywnie, co sprawia, że nie wytwarza się biogazu w ilościach zgodnych z potencjałem wybudowanych i uruchomionych instalacji. Tymczasem te wzorce są bardzo ważne. Mówiąc kolokwialnie, w Chinach każdy sobie rzepkę skrobie. Zamysłem profesora Donga – jednego z czołowych chińskich specjalistów od biogazu, który mnie zaprosił do współpracy w ramach finansowanego przez rząd programu – jest z jednej strony zmienić system finansowania biogazowni, a z drugiej uwolnić potencjał jaki w nich drzemie. Bo co z tego, że w Chinach mają 60 mln biogazowni, jeśli z tej liczby 20 mln w ogóle nie działa, a znaczna część działa nieefektywnie. Większość nawet nowych instalacji nie jest prowadzona przez fachowców, a nawet gdy ludzie uczą się na własnych błędach, to nie mają wiedzy technologicznej, by produkcję utrzymywać na stałym poziomie. Czasem są takie sytuacje, że w lecie biogazownia staje się instalacją termofilną – pracuje na 50 stopni Celsjusza i więcej. Zimą z kolei temperatura w fermentorach spada do dwudziestu kilku stopni, co bardzo zmniejsza produkcję energetycznego gazu. Wiadomo, że przy takiej fluktuacji nie ma szans, by osiągnąć dużą wydajność, bowiem zmiany flory bakteryjnej w fermentorach z bakterii termofilnych na mezofilne czy psychrofilne wymagają czasu i wiążą się z obniżeniem produkcji biogazu. Z kolei gdy jest słaba wydajność, to jest też kłopot pod względem wytwarzanego pofermentu. Nie jest on wówczas ustabilizowanym, dobrej jakości nawozem i po wprowadzeniu do gleby wciąż ulega przemianom. Gdy trafi do gleb ciężkich, wilgotnych – wówczas produkuje dodatkowo ulatniający się metan, silny gaz cieplarniany. Rynek chiński ma potężny potencjał, ale technologicznie jest tam wciąż bardzo dużo do zrobienia.

Patrząc na same technologie, jakie instalacje najczęściej działają na rynku chińskim?

Poza konstrukcjami o czysto chińskim rodowodzie, to faktycznie przegląd wszystkiego, co do tej pory udało się na świecie wybudować. Działa się według dość podobnego schematu. Najpierw ściąga się inwestora, np. niemiecką firmę, ta buduje instalację, a potem Chińczycy na jej bazie próbują robić klony. Często wprowadza się masę bardzo dużych zmian, które nie mają niczego wspólnego z pierwowzorem i niestety nie dają dobrych efektów. Efekt jest taki, że jeśli chodzi o poziom eksploatowanych instalacji ten rynek wygląda źle. Chińczycy wciąż chcą ściągać nowe technologie, ale wiele firm się boi. Powód? Tam zdarzają się niemal wyłącznie inwestycyjne strzały – przyjechać i wybudować. Potem taka dobrze zbudowana, ale źle zarządzana biogazownia staje się antyprzykładem i działa na poziomie 40 proc. swoich możliwości. Duże uznane marki nie chcą w ten sposób robić sobie złych referencji. To mniej więcej taki model, jak przy okazji budowy polskiej biogazowni w Liszkowie. Ta inwestycja odbiła się kilka lat temu w Polsce szerokim echem i do dzisiaj jest przykładem, jak nie należy podchodzić do inwestycji biogazowej. Świetnie wybudowana instalacja, ale później źle zarządzana nie tylko zaczęła przynosić ogromne straty, ale popsuła klimat dla innych tego typu inwestycji w kraju. Do dzisiaj na zajęciach ze studentami Ekoenergetyki podaję przykłady z życia wzięte jak nie należy obsługiwać biogazowni. Trzeba bowiem pamiętać, że nawet najlepsza instalacja źle zarządzana nie będzie dobrze funkcjonować – czy to w Chinach, czy to w Polsce, czy gdziekolwiek indziej.

Czy działania rządu chińskiego, nastawione na naprawę rynku biogazu mają realnie wpłynąć na zmniejszenie emisji CO2 w Chinach?

Jak byłem kilka tygodni temu w Pekinie, to stężenie PM2,5 (pył zawieszony – przyp. red.) wahało się na poziomie 350-420 mikrogramów na m3. Norma dopuszczalna w Unii Europejskiej to 25 mikrogramów na m3. Wody zatrutej można nie pić, złego jedzenia można nie jeść, ale powietrzem oddychają wszyscy od sklepikarza i taksówkarza, po członka prezydium chińskiej partii komunistycznej. Przy wskaźniku na poziomie 400 mikrogramów nie da się normalnie funkcjonować. Człowieka boli głowa, gardło wysycha i drapie. Chińczycy się nam dziwili, że mamy z tym problem. To dla nich nic. Twierdzili, że w tym okresie nie ma bardzo silnego smogu, a ten pojawi się dopiero jak zacznie się sezon grzewczy (Pekin ma cieplejszy klimat, leży na tej samej szerokości geograficznej co Kreta). Chińczycy pochylając się nad rynkiem biogazu, nie tyle myślą o ograniczeniu emisji gazów cieplarnianych, ale o życiu. W niektórych kantonach na północy Chin, w związku z wysokim stężeniem smogu, średnia życia to 45 lat. Ludzie na potęgę umierają na choroby płuc i raka w najrozmaitszej postaci. Tam te stężenia dochodzą nawet do 1000 mikrogramów. Cząsteczki pyłu są mniejsze niż otwory w pęcherzykach płucnych, dlatego przez płuca pył dostaje się do krwiobiegu i sieje na mózg, wątrobę, serce. To jest czynnik rakotwórczy, który dostaje się do całego organizmu. O ile w naszych miastach smog – i to nie w takich ilościach – pojawia się okresowo, w Pekinie jedyne okresy, kiedy go nie ma to dni z silnymi wiatrami wiejącymi z północy (Syberii) lub duże imprezy. Ostatnio przy okazji mistrzostw lekkoatletycznych wyłączono fabryki wokół Pekinu i dopiero wtedy można było zobaczyć piękne, błękitne niebo. Skończyły się mistrzostwa, wszystko odpalono i sytuacja wróciła do przykrej normy. O ile w sierpniu z okna hotelowego mogłem zobaczyć góry z odległości 50 kilometrów, o tyle w październiku z tego samego okna czasem nie widziałem bloku po drugiej stronie ulicy.

Profesor Jacek Dach

Prof. Jacek Dach

Efektywne wykorzystanie 60 mln biogazowni może realnie wpłynąć na poprawę tej dramatycznej sytuacji?

To jest element szerszego planu. Chodzi o to, by stopniowo zmniejszać zużycie energii z węgla. W Chinach tak naprawdę mało kto przejmuje się emisją gazów cieplarnianych i skutkami w postaci podwyższenia temperatury globu w 2050 roku czy na koniec XXI wieku. Problemem są gazy i pyły, które niszczą aktualnie zdrowie mieszkańców.

Jaki pierwiastek polski udało się zawieźć do Chin?

Europejską metodykę badawczą, zwłaszcza w dziedzinie badań wydajności biogazowej oraz myśl technologiczną, jednak o konkretach nie mogę mówić. Część z rozwiązań, które mają tam zostać zastosowane są chronione umowami o poufności, a zatem nie chciałbym zdradzać szczegółów.

Rozumiem, że te technologie mają zostać wykorzystane właśnie w laboratorium referencyjnym?

Nie do końca. Technologie mogą zostać wykorzystane przede wszystkim w terenie, który potrzebuje technologicznego i fachowego wsparcia. W biogazowym laboratorium referencyjnym tworzonym właśnie na China Agriculture University chodzi bardziej o opracowanie katalogu pewnych zasad postępowania. Na przykład określenie, że biogazownia jest dobra, gdy pracuje określoną liczbę dni w roku i przy określonej ilości wsadu produkuje określoną ilość biogazu. W tej chwili do rozliczenia dotacji trzeba uruchomić biogazownię, a potem nic nie ma znaczenia. Koledzy z Chin podkreślają, że to musi się zmienić, aby rynek biogazu zaczął się dynamicznie rozwijać.

Wraca pan jeszcze do Chin, czy swoje pan już zrobił?

Będę wracał. Ta współpraca opiera się na bazie umowy między naszym instytutem a tamtejszą placówką. W zasadzie kilka razy w roku nasi pracownicy jeżdżą do Państwa Środka. Oczywiście o wszystkim decydują też środki finansowe, a o tych decydują też czynniki polityczne. Trzeba pamiętać, że w Chinach nic nie dzieje się z przypadku. Na szczęście dla biogazu właśnie znów zapalono w Chinach zielone światło.

A czy ta współpraca może zaowocować czymś pożytecznym w kontekście naszego polskiego rynku biogazu?

Na pewno świetnym rozwiązaniem jest fakt, że Chińczycy są nastawieni na przerabianie odpadów. To powinno się dziać także w naszym kraju. Model niemiecki, gdzie 10 proc. powierzchni upraw jest przeznaczana pod uprawy kukurydzy pod potrzeby biogazowe, to zły kierunek. W Polsce mamy rocznie około 9 mln ton żywności i odpadów z produkcji żywności, która się często marnują. Większość mogłaby zostać z pożytkiem wykorzystana właśnie w biogazowniach.

W Chinach o substracie z kukurydzy nie ma mowy?

Nie do końca. Oczywiście nie ma opcji, żeby w kraju gdzie żyje ponad 1,3 miliarda ludzi uprawiać rośliny na biogaz – tam wciąż brakuje własnej żywności. Niemniej gdy uprawia się kukurydzę, to słoma, która później zostaje jest bardzo często wykorzystywana właśnie jako substrat do biogazowni.

Zdjęcia: Jacek Dach