Чаще всего, когда говорим о биогазовых технологиях, то лишь вскользь упоминаем о большом потенциале производства биогаза в органическом земледелии, при этом развитие данного сектора фактически отстает, но стабильно развивается. Для Украины биогазовое производство в органическом земледелии – все еще экзотика, тогда как в странах Европейского Союза данное направление эффективно развивается, чему, безусловно, способствует законодательство Содружества. На данный момент общая установленная мощность биогазовых станций на предприятиях органического земледелия составляет более 50 МВт.
Настоящие темпы внедрения биогазового производства органическими фермерскими хозяйствами, в первую очередь, объясняется общим незначительным количеством внедренных объектов в данном специфическом секторе и, следовательно, недостаточно информации о дополнительных преимуществах подобного производства в органическом земледелии. На самом деле, согласно анализу рынка органической продукции ЕС, постоянно совершенствуются условия для устойчивого производства биогаза в органическом сельском хозяйстве.
Органический биогаз — это биогаз, который производится с использованием субстратов, которые в основном произведены при ведении органического сельского хозяйства, производстве органических продуктов питания и/или природоохранной деятельности. Органические субстраты – это, как правило, растительные остатки, отходы органического животноводства, остатки ухода за заповедными зонами и/или незагрязненные биологические остатки.
Производство органического биогаза не рассчитывает на возможные объемы энергетических культур, как субстратов, поскольку философия дальнейшего использования биогаза направлена на производство продуктов питания и отсутствие даже намека на конкуренцию за землепользование. Таким образом образуется закрытая органическая производственная цепочка, а потому применение отходов интенсивного земледелия ограничено. Получаемый дегистат используется в качестве удобрения, закрывая потребность в питательных веществах на собственных органических фермах.
Производство органического биогаза разрабатывается для повышения плодородия почвы в органических системах земледелия. В этом заключается ключевой аспект полноценного видения органического земледелия.
На органических фермах, как и на традиционных, биогаз преимущественно используется для выработки тепловой и электрической энергии. Заинтересованность в переработке отходов и остатков растениеводства и животноводства, прежде всего, продиктовано желанием достижения независимого энергоснабжения. Особенно важным аспектов в пользу внедрения биогазовых станций органическими фермами является повышение урожайности в результате использования переработанных отходов и остатков в качестве удобрения, которое способствует поддержания качества почвы.
Среди факторов, препятствующих более широкому производству биогаза на органических фермах, включают боязнь стрессовых ситуаций, конкуренция с производством продуктов питания и кормов, а также возможные финансовые сдерживания. Следует отметить, что данные факторы свойственные и хозяйствам, ведущим традиционное интенсивное производства, а значит, они решаемы и потенциал биогазового производства органическими фермами может быть эффективно использован.
Технологически и экономически выгодными для органических ферм, а также малых и средних ферм, признаны маломощные биогазовых станций – 30-40 кВт.
Экономическая привлекательность малых и домашних биогазовых станций достигается при соблюдении следующего набора параметров:
- хозяйства с ограниченным доступом к навозу могут получить особую выгоду от использования дегистата из биогазовой станции;
- биомасса для биогазовой станции должна находиться на логистически-привлекательном расстоянии, поскольку таким образом удается избежать значительных транспортных расходов;
- обеспечение наличия необходимого минимального объема биомассы непосредственно на площадке биогазовой станции
Биогазовые установки на органических фермах могут обеспечить ряд экологических преимуществ. В первую очередь, реализация биогазового производства способствует снижению выбросов углекислого газа в результате замещения ископаемого топлива возобновляемым источником. Одной из причин этого является избегание выбросов метана в результате переработки навоза, другой – сжигание биогаза с целью производства энергии, электрической и тепловой, производит меньше выбросов по сравнению со сжиганием ископаемого топлива.
Сокращение выбросов углекислого газа происходит в результате утилизации навоза. Все биогазовые установки, которые перерабатывают значительные объемы отходов животноводства производят энергию. Замещение ископаемого топлива энергией из биогаза способствует значительному сокращению выбросов CO2.
Накопление и хранение навоза на фермах без биогазовых станций приводит к выбросам значительных объемов метана, тогда как, переработка навоза в биогазовых станциях практически сводит на нет подобные выбросы. Это важно, ведь парниковый эффект метана в 23 раза больше, чем у углекислого газа.
Таким образом, биогазовые станции, перерабатывающие преимущественно отходы животноводства, демонстрируют отрицательные показатели выбросов парниковых газов, при этом производят энергию. Такие станции сокращают выбросы парниковых газов до 1 кг CO2 экв. /кВт*ч.
Биогазовые станции, в том числе маломощные, обладают значительным потенциалом экономии дополнительных выбросов за счет использования комбинированного тепла вместо отопления ископаемым топливом. Чем большее количество тепловой энергии может быть использовано, тем ниже будут выбросы углекислого газа.
Существенное различие биогазовой станции на органической ферме и традиционной ферме — количество используемых энергетических культур. Выращивание традиционных энергетических культур всегда коррелирует с более высокими выбросами CO2, за счет применения минеральных удобрений и средств защиты растений. Биогазовые станции на органических фермах применяют большие объемы клевера, трав и остатков в качестве субстратов, тогда как традиционные промышленные сельскохозяйственные биогазовые установки используют большее количество энергетических культур.