0
Zrównoważony rozwój gospodarczy, środowiskowy i społeczny ma kluczowe znaczenie dla każdej branży produkcyjnej. W tym sensie przemysł hodowli trzody chlewnej generuje duże ilości odchodów, a zarządzanie nimi ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia takiego zrównoważonego rozwoju.
Duża część jest stosowana bezpośrednio na polach jako nawóz, zgodnie z kryteriami agronomicznymi. Jednak koncentracja gospodarstw hodowlanych w niektórych obszarach może powodować nierównowagę między produkcją odchodów a dostępną powierzchnią rolną. Bez odpowiedniego zarządzania nadmiar ten może mieć konsekwencje środowiskowe i społeczne, takie jak zanieczyszczenie wód gruntowych azotanami, co stanowi zagrożenie między innymi dla zdrowia ludzkiego.
Na obszarach, gdzie występuje taka nierównowaga, konieczne jest wdrożenie strategii zarządzania i przetwarzania, które pozwolą na transport składników odżywczych zawartych w odchodach do obszarów, gdzie istnieje na nie zapotrzebowanie. W tym celu dobrym rozwiązaniem mogą być scentralizowane zakłady przetwarzania, które ułatwiają bardziej efektywne zarządzanie i charakteryzują się niższymi kosztami w porównaniu z przetwarzaniem na miejscu w gospodarstwach lub zakładach przemysłowych.
Sektor biogazowy cieszy się ostatnio coraz większym zainteresowaniem ze względu na takie czynniki, jak transformacja ekologiczna, dekarbonizacja, konflikty geopolityczne i wahania cen paliw kopalnych. Przedsiębiorstwa energetyczne postrzegają odpady organiczne jako szansę na produkcję biogazu, który można oczyścić do postaci biometanu, odnawialnej alternatywy dla gazu ziemnego. Zainteresowanie biometanem może pobudzić projekty związane z przetwarzaniem i waloryzacją odpadów, które do tej pory nie były opłacalne ekonomicznie.
Chociaż produkcja biogazu i biometanu daje szansę na lepsze zarządzanie odpadami i produktami ubocznymi pochodzenia organicznego, proces fermentacji beztlenowej nie wpływa na stężenie składników odżywczych, a jedynie zmienia ich stan utlenienia. Dlatego konieczne jest połączenie tej technologii z innymi, które przetwarzają pozostałości po fermentacji (materiał powstały w wyniku fermentacji beztlenowej), aby uzyskać produkty o wartości dodanej, które można wprowadzać do obrotu i eksportować poza dane terytorium, przechodząc od koncepcji biogazowni do biorafinerii lub ekoprzetwórni.
Biogaz, a zwłaszcza biometan, mają już mniej więcej ugruntowaną pozycję na rynku; jednak w przypadku innych bioproduktów, które można uzyskać w biorafineriach, przed nami jeszcze długa droga. W tym kontekście niezbędne jest promowanie łańcuchów wartości obejmujących dwutlenek węgla pochodzenia biogenicznego, odzyskiwany w procesie oczyszczania biogazu w celu produkcji biometanu, nawozy, biostymulanty, dodatki organiczne i wodę odzyskaną, uzyskaną w wyniku przetwarzania pozostałości pofermentacyjnych.
W odniesieniu do dwutlenku węgla pochodzenia biogennego konieczne są inwestycje w badania i innowacje w celu opracowania procesów jego wychwytywania i wykorzystania. Niektóre możliwe zastosowania tego gazu obejmują produkcję biopaliw lub jego wykorzystanie w różnych sektorach przemysłowych, takich jak sektor rolno-spożywczy, na przykład do ogłuszania zwierząt poprzez anoksję w rzeźniach lub dodawanie go do mieszanek gazowych stosowanych w atmosferze modyfikowanej w pakowanych produktach świeżych.
W odniesieniu do bioużyźniaczy, biostymulantów i nawozów organicznych należy przede wszystkim określić ich wpływ na środowisko i wykorzystać wyniki, które powinny być korzystne dla środowiska, do promowania ich stosowania zamiast produktów mineralnych i nieobjętych obiegiem zamkniętym. Oprócz zmniejszenia śladu węglowego wynikającego z ich produkcji należy również wziąć pod uwagę ich pochodzenie z obiegu zamkniętego i potencjalny wkład w sekwestrację dwutlenku węgla po zastosowaniu w glebie. W tym kontekście konieczne byłoby promowanie ram polityczno-prawnych zachęcających do zastępowania mniej zrównoważonych i nieodnawialnych produktów tymi bioproduktami.
Doskonałym przykładem takich produktów jest biowęgiel, bogaty w węgiel materiał stały otrzymywany w wyniku pirolizy biomasy, czyli ogrzewania materii organicznej w warunkach beztlenowych. Jest on stosowany głównie jako środek poprawiający żyzność gleby, sekwestrujący węgiel i przyczyniający się do łagodzenia zmian klimatu. Zwiększona zawartość materii organicznej w glebie poprawia również różnorodność biologiczną, zwiększa retencję wody i ogranicza erozję, a także przynosi inne korzyści. Funkcje ekosystemowe muszą być doceniane, aby zwiększyć konkurencyjność tych produktów na rynku.
Siarczan amonu jest kolejnym bardzo interesującym nawozem biologicznym, który można uzyskać w wyniku przetwarzania pozostałości pofermentacyjnych, a konkretnie poprzez proces oddzielania i absorpcji za pomocą kwasu siarkowego. Nawóz ten charakteryzuje się poziomem czystości porównywalnym z jego mineralnym odpowiednikiem, jednak z punktu widzenia przepisów prawnych jest obecnie uznawany za produkt pochodzenia organicznego, co ogranicza jego zastosowanie. Klasyfikacja ta ogranicza jego konkurencyjność na rynku w porównaniu z konwencjonalnymi nawozami mineralnymi.
Inicjatywa RENURE (Recovered Nitrogen from Manure – odzyskiwany azot z odchodów zwierzęcych) ma na celu przeklasyfikowanie niektórych nawozów azotowych pochodzących z odzysku jako odpowiedników mineralnych, co pozwoliłoby na ich stosowanie bez ograniczeń nakładanych na nawozy organiczne na obszarach wrażliwych na azotany. Ta zmiana przepisów mogłaby zwiększyć wartość ekonomiczną siarczanu amonu i innych produktów pochodzących z fermentacji, promując ich waloryzację w ramach modelu gospodarki o obiegu zamkniętym.
Konieczne jest również inwestowanie w badania i innowacje w celu opracowania produktów organicznych, które oferują takie same zalety jakościowe jak produkty nieorganiczne, takie jak preparaty na bazie N, P, K i innych mikroelementów lub forma produktów końcowych, na przykład w postaci peletek lub granulek.
Wreszcie, głównym wyzwaniem związanym z wodą odzyskaną, uzyskaną w wyniku trzeciorzędowego oczyszczania frakcji płynnej pofermentatu, jest opracowanie jasnych ram prawnych regulujących jej możliwe zastosowania. Niezbędne jest ustanowienie środków kontroli w celu zagwarantowania jej jakości oraz określenie, czy jej ostatecznym przeznaczeniem może być czyszczenie obiektów, wykorzystanie w instalacjach chłodniczych, nawadnianie lub fertygacja, a także odprowadzanie do kolektorów, a nawet do cieków wodnych. Biorąc pod uwagę oczywisty obecny i przyszły scenariusz niedoboru wody, właściwe byłoby również rozważenie bardziej ambitnych zastosowań, takich jak wykorzystanie jej do pojenia zwierząt lub w procesach przemysłu spożywczego.
Podsumowując, wyzwania związane z urealnieniem wykorzystywania biorafinerii mają charakter nie tylko technologiczny, ale także polityczny, prawny i badawczy oraz wymagają koordynacji między różnymi podmiotami w łańcuchach wartości uzyskiwanych bioproduktów.
