Topola: uprawa energetyczna na własne potrzeby

Dlaczego zatem tak mało zakłada się plantacji roślin tego rodzaju? Czy na pewno powodem są wyłącznie koszty?

 

Po kilku latach obecności w Polsce upraw roślin energetycznych można odnieść wrażenie, że rozwój tych plantacji zatrzymał się. Jeżeli wziąć pod uwagę rośliny, które kojarzą się tylko z tego typu uprawami, takie jak wierzba energetyczna, róża wielokwiatowa, ślazowiec pensylwański (zwany również malwą pensylwańską), miskant olbrzymi, topinambur, sorgo czy topola, to mowa jest o plantacjach mających problemy ze zbytem biomasy. Przyczyn można wskazać kilka, jednak podstawową pozostaje brak realnej perspektywy zbytu biomasy w momencie zakładania plantacji. Jest jednak sposób na to, aby nie powielać błędów poprzedników. Chodzi o to, aby uprawy energetyczne mogły się rozwijać przy jednoczesnym zapewnieniu zbytu na biomasę. Trzeba więc zakładać plantacje na własne potrzeby.

Areał upraw energetycznych w UE (w tym w Polsce) obejmuje całość powierzchni uprawowej, z której plony są przeznaczone do produkcji energii, np. olbrzymie plantacje: kukurydzy na kiszonkę i buraków cukrowych przeznaczonych do zasilania biogazowni rolniczych (szczególnie w Niemczech), rzepaku do produkcji biodiesla czy zboża (ziarno i słoma) przeznaczonego do spalenia. Rozszerzenie spektrum upraw energetycznych spowodowało, że UE zdecydowała o zaprzestaniu ich wspierania dopłatami energetycznymi i do zakładania plantacji.

W Polsce z kolei mamy do czynienia z olbrzymim rynkiem biomasy w postaci dużych elektrowni zawodowych, współspalających biomasę z węglem, jednak ten odbiorca jest zainteresowany pozyskaniem biomasy w sposób możliwie najprostszy i najtańszy. Kooperowanie z niewielkimi dostawcami biomasy z plantacji o powierzchni 10-20 ha jest dla elektrowni bardzo kłopotliwe, dlatego preferują one zakupy biomasy w formule przetargowej, w której większe szanse ma inny rodzaj biomasy i dostawcy na dużą skalę, wskutek czego kontraktacja biomasy praktycznie w tym sektorze nie funkcjonuje. Również to, że takich elektrowni jest niewiele, powoduje poważne ograniczenia w opłacalności transportu biomasy na duże odległości. To otoczenie rynkowe „tradycyjnych” upraw energetycznych sprawia, że komercyjne uprawy energetyczne wierzby czy topoli o powierzchni kilku, kilkunastu, a czasami nawet kilkudziesięciu hektarów nie mają możliwości udziału we współspalaniu biomasy z węglem, co posiada wątpliwą wartość ekologiczną.

Uprawa energetyczna biomasy na własne potrzeby praktycznie nie ma żadnych powiązań z otoczeniem rynkowym. Kryterium opłacalności jest jedno: unikniecie kosztów zakupu paliw konwencjonalnych (węgla, gazu, oleju opałowego). Zysk ten w każdym specyficznym przypadku będzie inny, jednak przy obecnych cenach tych paliw można zaoszczędzić więcej pieniędzy niż da się zarobić na przeciętnej tradycyjnej uprawie rolnej. Najważniejszy jest dodatni bilans tej operacji na koncie właściciela kotłowni i plantacji. Jeżeli oszczędność na zakupie opału przewyższa zysk z tradycyjnego rolniczego wykorzystania powierzchni przeznaczonej pod plantację energetyczną, to znaczy, że wystarczającym gwarantem zbytu biomasy jest sam właściciel plantacji.

 

Kto może założyć uprawę energetyczną na własne potrzeby? Każdy, kto wydaje pieniądze na zakup paliw konwencjonalnych i ma warunki do założenia uprawy energetycznej, czyli dysponuje areałem uprawowym (własność lub dzierżawa) oraz siłą roboczą ludzką i mechaniczną (praca i narzędzia własne, pracownicy, podległe jednostki organizacyjne). Opał kupują m.in. rolnicy, przedsiębiorcy i samorządy. Do zaopatrzenia domu o powierzchni 200 m² potrzeba ok. 1 ha plantacji topoli energetycznej. Analogicznie w celu zapewnienia opału wiejskiej szkole o powierzchni ok. 2000 m² potrzeba ok. 10 ha plantacji. Takie areały są dostępne w niemal każdym gospodarstwie rolnym w Polsce (biorąc pod uwagę średnią powierzchnię). Posiadają je również gminy, parafie, oraz gospodarstwa pomocnicze, zlokalizowane np. przy szkołach rolniczych podległych starostwom powiatowym. W przypadku tych ostatnich uprawa energetyczna to dodatkowy walor edukacyjny, umożliwiający naukę przyszłym właścicielom gospodarstw rolnych. Jeżeli w szkole dowiedzą się wszystkiego na temat produkcji i wykorzystania biomasy, to w przyszłości będą oni zakładali swoje plantacje. Przykładem takiej szkoły jest ZS nr 3 w Rypinie, gdzie uczniowie mogą obserwować eksperymenty w ramach uprawy różnych roślin energetycznych. Są w Polsce placówki edukacyjne, w których buduje się kotłownie na biomasę, co stanowi doskonały przykład wdrożenia idei uprawy energetycznej na własne potrzeby. Samorząd, który nie dysponuje takimi zasobami, może zakontraktować biomasę u rolników na terenie swojej gminy, co przekłada się na stworzenie silnego lokalnego partnerstwa, korzystnego dla obu stron. Zbiór biomasy przeprowadza się w okresie zimowym, czyli wtedy, kiedy nie wykonuje się innych prac polowych. W większych gospodarstwach, zatrudniających na stałe pracowników, zbiór biomasy to zajęcie dodatkowe, które może pozwolić wykorzystać pracowników, których trzeba opłacać, a dla których brakuje zajęć. Przy niewielkich areałach uprawy zbiór przeprowadza się ręcznie, lecz należy pamiętać, że w przypadku zbioru biomasy, co trzy lub pięć lat można go zorganizować w ten sposób, aby corocznie żniwa realizować na 1/3 lub 1/5 powierzchni plantacji.

 

Zakładanie plantacji energetycznej jak każda uprawa wiąże się z ryzykiem, a istotą rzeczy jest jego minimalizowanie. Już sam fakt podjęcia się uprawy na małą skalę ogranicza ryzyko wiążące się z założeniem plantacji, a wykorzystanie biomasy na własne potrzeby gwarantuje zbyt. Najprostszym sposobem ograniczania ryzyka jest wybranie takiego gatunku rośliny energetycznej, którego odmiany występują powszechnie w drzewostanie okolicy plantacji, ponieważ trudno ocenić ryzyko wynikające z uprawy egzotycznych roślin energetycznych. Istotne jest również wybór rośliny, której zbiór można przeprowadzić w możliwie najprostszy sposób, np. z wykorzystaniem piły łańcuchowej, a przygotowanie biomasy do spalania ogranicza się przez pocięcie drewna na szczapy lub jego zrębkowanie, w zależności od typu kotła (wsadowy lub automatyczny). Najbardziej energochłonna i kosztowna jest produkcja brykietów lub pelet z biomasy, gdyż wymaga ona zastosowania specjalnych urządzeń do rozdrobnienia biomasy i jej sprasowania, co generuje duże koszty.

Niewątpliwie rośliną spełniającą wymienione kryteria jest topola energetyczna – szybko rosnąca, której specjalnie wyselekcjonowane i skrzyżowane szczepy charakteryzują się szybkim tempem wzrostu. Różne gatunki i odmiany topoli można spotkać w Polsce praktycznie na terenie całego kraju, co wskazuje na przewagę tej rośliny nad wierzbą. Warto wziąć pod uwagę fakt, że wierzba energetyczna to roślina krzewiasta, przeznaczona do produkcji zrębków, a więc jest to paliwo kłopotliwe do spalania w małych kotłach wsadowych. Z topoli produkuje się zarówno drewno kawałkowe do kotłów i kominków, jak i zrębki do kotłowni zautomatyzowanych. Topola to uniwersalne drzewo, do jej zbioru na zrębki wykorzystywać można takie same maszyny jak do zbioru wierzby. Minimalizacja ryzyka to również zakładanie plantacji w oparciu o sadzonki ze sprawdzonego źródła, pozyskane ze specjalnych szczepów topoli. Wiąże się to ze stosunkowo wysokim kosztem założenia plantacji, ale nie trzeba rozpoczynać od całej powierzchni docelowej. Wystarczy na początek zainwestować w zakup sadzonek na ok. 30% planowanego obszaru, a w drugim roku wegetacji obsadzić resztę sadzonkami z własnej plantacji.

 

Rośliny energetyczne reagują na stanowisko podobnie jak każda inne roślina uprawna, zatem im ono jest lepsze, tym lepsze plony. Topola biała nie ma dużych wymagań glebowych i wodnych, szczególnie w porównaniu do wierzby, a w warunkach naturalnych występuje na terenie całej Polski, na różnych glebach. Według doświadczeń autora bardzo dobre przyrosty topola energetyczna osiąga na glebie klasy V, o podłożu torfowym i piaszczystym, na polu bez melioracji. Zwykle na takiej glebie uprawiane były ziemniaki i żyto. Roczne przyrosty wysokości to 2,5-3 m, natomiast roczny przyrost masy pojedynczego drzewka to ok. 3-3,5 kg. Plonowanie 1 ha uprawy topoli uzależnione jest od warunków stanowiska oraz od systemu sadzenia. Zalecana obsada roślin przy uprawie topoli jest niższa niż obsada spotykana na plantacjach wierzby – zaleca się ok. 6500 roślin na 1 ha. Realizuje się to przez sadzenie topoli w rzędach podwójnych o rozstawie 80 cm, szerokość międzyrzędzia pomiędzy dwoma rzędami podwójnymi wynosi 300 cm, a rozstaw między roślinami w rzędzie – 75-80 cm. Przy uprawie do zbioru ręcznego zaleca się przeprowadzać go co 4-5 lat, przy średnicy pnia przy gruncie ok. 12-15 cm i wysokości 11-14 m. Do zbioru maszynowego topolę sadzi się identycznie jak wierzbę energetyczną, w rzędach podwójnych o rozstawie 80 cm, inna natomiast jest szerokość międzyrzędzia pomiędzy dwoma rzędami podwójnymi, bo wynosi 150 cm, a rozstaw między roślinami w rzędzie 75-80 cm. W tym systemie sadzenia obsada roślin na 1 ha to ok. 10 000 roślin, a zbiór biomasy przeprowadza się co 2-3 lata, przy średnicy pnia przy gruncie do 10 cm. Plonowanie topoli: przy obsadzie 6500 drzew na 1 ha przyrastają rocznie ok. 23 tony drewna o zawartości wody 50%. Odpowiada to plonowi ok. 17 ton drewna/1 ha/1 rok przy zawartości wody 25%, co przekłada się na idealne paliwo do spalania. Natomiast przy obsadzie topoli 10 000 roślin na 1 ha, przy przeciętnym przyroście 3 kg/1 drzewko/1 rok plantacja daje plon ok. 30 ton drewna o zawartości wody 50% lub zamiennie ok. 22,5 tony drewna o zawartości wody ok 25%.

Jak każdej uprawie również tej energetycznej zagrażają chwasty. Walkę z nimi najbezpieczniej jest prowadzić mechanicznie, ponieważ większość herbicydów traktuje topole jak chwast, co jest jedynym słabym punktem tej rośliny. Szczególnie w pierwszym roku plantacja wymaga zwalczania chwastów, gdyż w kolejnych latach chwasty nie zagrażają już zasłaniającym międzyrzędzia i górującym nad nimi drzewkom topoli. W przypadku niewielkich plantacji o powierzchni kilku ha mechaniczne zwalczanie chwastów nie stanowi dużego problemu. Do obróbki szerokich i wąskich międzyrzedzi (dopóki wysokość topoli na to pozwala) można wykorzystywać zwykłe narzędzia uprawowe, takie jaki kultywator czy agregat uprawowy, czyli sprzęt, którym rolnicy powszechnie dysponują.

Ważnym argumentem przemawiającym za zakładaniem upraw energetycznych jest produkcja ekologicznego, odnawialnego paliwa, przy spalaniu którego nie ma dodatkowej emisji CO₂. Jednak odnawialne źródła energii powszechne staną się wtedy, kiedy po prostu będą opłacalne. Dla rolników i innych użytkowników szansą na zapewnienie opłacalności plantacji energetycznej jest zaoszczędzenie pieniędzy, które dziś wydatkowane są na zakup obecnie spalanych paliw. Oszczędzanie jest jedną z form zarabiania, szczególnie jeśli ograniczone są możliwości zwiększania przychodów. Dla samorządów biomasa to narzędzie do pobudzania lokalnej przedsiębiorczości, gdyż beneficjentem wydatków na paliwo odnawialne są lokalni producenci biomasy, płacący podatki i zapewniający miejsca pracy. Na terenach, gdzie trudno o surowce kopalne, czyli czarne złoto, warto zwrócić uwagę na zielone złoto, które cały czas pozostaje niedoceniane. Nie potrzeba do tego specjalnych ustaw czy dotacji, to po prostu ma sens i opłaca się.

 

Krzysztof Roszak, RENBIO, Bydgoszcz