Utylizacja energetyczna biogazu składowiskowego

Ochrona środowiska jest konstytucyjnym obowiązkiem władz publicznych. Tymczasem składowiska odpadów komunalnych w Polsce emitują do atmosfery ogromne ilości biogazu składowiskowego, zatruwając naturalne środowisko. To ciągle śmierdzący i nierozwiązany problem.

W 2005 r. emisja metanu z biogazu składowiskowego stanowiła 33% całkowitej emisji metanu w krajach UE – z zastrzeżeniem, że do 2030 r. emisje te spadną o ponad 70% dzięki realizacji dyrektyw w sprawie składowania odpadów. W Polsce w 2018 r. składowiska odpadów emitowały do atmosfery prawie 350 tys. ton czystego metanu (równoważnik prawie 8 mln ton CO2), będąc trzecim po rolnictwie i górnictwie największym emitentem metanu do atmosfery.

Instalacje aktywnego odgazowania składowiska, pozyskujące biogaz składowiskowy, oraz jego utylizacja energetyczna są najskuteczniejszym i sprawdzonym w świecie rozwiązaniem ograniczającym emisję tego gazu. Instalacje te zaliczane są do odnawialnych źródeł energii (OZE) i źródeł ograniczających emisję gazów cieplarnianych, stanowiących o bezpieczeństwie ekologicznym.

Wysoka emisja biogazu

Andrzej Piotrowski, podsekretarz stanu w Ministerstwie Energii, w czerwcu
2017 r. w Senacie RP, stwierdził: „Odnawialne źródła energii są instrumentem, a nie celem, tak naprawdę chodzi o ograniczenia zanieczyszczeń, o ograniczenie ewentualnych zmian klimatu, a nie o stawianie OZE”.

Tymczasem na naszych składowiskach pozyskiwanie biogazu składowiskowego i jego utylizacja energetyczna są prowadzone w zaledwie 100 instalacjach OZE i wynoszą tylko ok. 6% całej emisji, a nowe instalacje nie powstają. Prawie 94% emisji biogazu (metanu) uwalnia się do atmosfery. Tak wielka emisja biogazu składowiskowego (metanu) do atmosfery jest możliwa również dzięki przepisom pozwalającym na tzw. odgazowanie bierne, które polega na uwalnianiu do atmosfery biogazu lub jego spalaniu w pochodni. W praktyce pochodnie prawie nigdzie nie działają albo działają na potrzeby kontroli. Uwalnianie do atmosfery biogazu składowiskowego to najtańszy i dlatego najczęstszy sposób odgazowania składowisk.

Efektywność odgazowania

Taki stan rzeczy dopełnia niezwykle niska efektywność odgazowania składowisk (pozyskiwania biogazu) w ramach istniejących i eksploatowanych instalacji. Wynika to w głównej mierze ze słabych kompetencji, braku know-how i skutecznych technologii oraz optymalizacji systemowej w zakresie maksymalizacji pozyskiwania biogazu składowiskowego. I można to zrozumieć, jako że główna działalność spółek komunalnych to przyjmowanie i składowanie odpadów komunalnych. Praktyka pokazuje, że zdecydowanie korzystniejszym rozwiązaniem dla spółek komunalnych jest outsourcing.

I tak, analizując dane z biuletynu informacji publicznej, funduszy europejskich, GUS, URE, MŚ i innych źródeł od 2005 r., z inwestycji w budowę instalacji pozyskiwania biogazu z utylizacją energetyczną, sfinansowanych przez wyspecjalizowane firmy, które żyją z wytwarzania energii z biogazu składowiskowego, powstało prawie 29 MW mocy zainstalowanej za sumę ok. 290 mln zł (1 MW/10 mln zł). Eksploatacja tych instalacji pozwoliła uzyskać średnią moc wytwórczą w latach 2015-2018 na poziomie ok. 17 MW, co daje ok. 58% efektywności w pozyskiwaniu biogazu składowiskowego. Z kolei od 2005 r. z inwestycji sfinansowanych przez spółki komunalne (często z dofinansowaniem unijnym) powstało ok. 33 MW mocy zainstalowanej za sumę ok. 480 mln zł (1 MW/14,5 mln zł). W trakcie eksploatacji tych instalacji, prowadzonej własnymi siłami przez spółki komunalne, uzyskano średnią moc wytwórczą w latach 2015-2018 na poziomie ok. 7 MW, co daje ok. 20% efektywności w pozyskiwaniu biogazu składowiskowego.

Podsumowując, średnia moc wytwórcza z instalacji OZE biogazu składowiskowego wynosiła ok. 24 MW. Dla porównania – w Wielkiej Brytanii, która ma w stosunku do Polski dwa razy więcej odpadów komunalnych, moc wytwórcza instalacji biogazu składowiskowego wynosi 630 MW. Jak wynika z rysunku i tabeli (GUS 2019 – analizy statystyczne – Energia ze źródeł odnawialnych w 2018 r.), biogaz składowiskowy jest na najniższym poziomie.

Prosty wybór

Wprowadzony w 2012 r. zakaz składowania odpadów organicznych w długiej perspektywie zmniejsza problem emisji metanu ze składowisk. Jednak w żaden sposób nie zapobiega emisji powstającej ze zdeponowanych na przestrzeni lat ogromnych ilości organiki, której oddziaływanie na środowisko będzie trwało jeszcze przez kilkadziesiąt lat.

Należy zwrócić uwagę, że biogaz składowiskowy wydziela się nawet przez kilkadziesiąt lat po zamknięciu składowiska. Dla przykładu na składowisku w miejscowości Czmoń pod Poznaniem, gdzie odpady nie są przyjmowane  od 2005 r., instalacja aktywnego odgazowania z utylizacją energetyczną powstała w 2011 r. i do dzisiaj pracuje tam generator o mocy 170 kW. a na składowisku w Londynie – Aveley, które zostało zamknięte
w 1987 r., dziś biogaz składowiskowy jest utylizowany w instalacji o mocy 200 kW.
Ograniczenie emisji metanu z biogazu składowiskowego nabiera szczególnego znaczenia w świetle planowanego przez Unię wprowadzenia metanu do systemu handlu emisjami od 2021 r. oraz wzrostu opłat za emisję gazów cieplarnianych ponad 30 euro za tonę CO₂. Wybór jest prosty: albo energia i czyste środowisko, albo smród, pożary i wstyd przed Europą, a także wysokie opłaty dla składowisk z tytułu emisji metanu do atmosfery.