Odnówmy energię czyli o uprawach wierzby i bioróżnorodności

Żyjemy w XXI wieku, stuleciu wzmożonej konsumpcji. Na świecie jest coraz więcej ludzi i wszyscy pragną zaspokajać swoje potrzeby. Takie jak: ciepło, pożywienie, dostęp do wody, transport, nauka, rozrywka itp. By te wszystkie potrzeby zaspokoić potrzebna jest energia. I tu pytanie skąd ją czerpać? Są na to dwa pomysły. Jeden to taki by wykorzystać energię zakopaną w ziemi od wielu milionów lat, czyli ropę naftową, gaz ziemny i węgiel. Tylko pojawia nam się problem, ponieważ tych źródeł nie da się odnowić co oznacza, że kiedyś się skończą. W skali całego świata ponad 86% energii pochodzi z nieodnawialnych, kopalnych źródeł energii pierwotnej. Kolejny pomysł, który niestety nie cieszy się dużym powodzeniem, ponieważ jego udział na świecie to tylko 13,8%, to odnawialne źródła energii. Do takich źródeł należą:

• promieniowanie słoneczne (energia słoneczna),
• energia wiatru (energia wiatrowa),
• energia spadku wód (energia wodna),
• biomasa (energia spalania roślin),
• energia geotermalna (energia gorących wód głębinowych),
• energia przypływów i odpływów mórz oraz różnicy temperatury wody powierzchniowej
  i głębinowej.

Wszystkie wyżej wymienione źródła energii charakteryzują się brakiem dodatniego bilansu w emisji gazów cieplarnianych (nie powięszkają emisji gazów "cieplarnianych") i zanieczyszczeń do środowiska naturalnego.

Wielu ekspertów z dziedzin naukowych i gospodarczych zauważa zwiększone tempo zapotrzebowania na energię (zwłaszcza elektryczną). Co za tym idzie? Szybsze wyczerpywanie się nieodnawialnych surowców energetycznych, ponieważ to właśnie z nich głównie się korzysta. Również media donoszą o nadchodzącym kryzysie energetycznym. Zanim to nastąpi powinniśmy w porę się przed owym kryzysem ustrzec i skupić się na odnawialnych źródłach energii. By to zrobić i wcielić w życie, należałoby opracować technologię i metody wytwarzania energii, tak by korzystać z niej przez długie lata.

Do tak zwanej „zielonej energii” możemy zaliczyć takie źródła energii jak: biomasa i biogaz. Biomasą nazywamy substancję organiczną, powstającą w wyniku procesu fotosyntezy. Jest niczym innym jak zakumulowaną w postaci roślin energią słoneczną. Energię zawartą w biomasie można wykorzystać do wielu celów człowieka. Na przykład przetwarzając na inne formy energii poprzez spalanie biomasy lub spalanie produktów jej rozkładu. W wyniku spalania uzyskuje się ciepło, które może być przetworzone na inne rodzaje energii, np. energię elektryczną. Do celów energetycznych największe zastosowanie będą miały produkty i odpady rolnicze oraz leśne takie jak np.: plantacje roślin energetycznych, drzewa i gałęzie ze ścinek i cięć sanitarnych lasów oraz odpady z przemysłu drzewnego, trociny itp. Spalanie biomasy jest uważane za korzystniejsze dla środowiska, niż spalanie paliw kopalnych. Dzieje się tak, ponieważ zawartość szkodliwych pierwiastków (przede wszystkim siarki) w biomasie jest niższa, a powstanie w procesie spalania dwutlenku węgla jest zredukowane wcześniejszym pochłanianiem przez te rośliny CO2. Natomiast ten związek chemiczny wprowadzony do środowiska przy spalaniu paliw kopalnych jest dodatkowo wnoszonym do atmosfery, co jednocześnie zwiększa efekt globalnego ocieplenia.

Oprócz bezpośredniego spalania wysuszonej biomasy, energię można uzyskać również wytwarzając biogaz. Biogazem nazywamy paliwo, pozyskiwane na drodze procesów biochemicznych z biomasy. W Polsce biogaz najczęściej określa się jako produkt fermentacji metanowej, który jest wytwarzany celowo w specjalnie do tego celu skonstruowanych obiektach tj. biogazowniach rolniczych lub w komorach fermentacyjnych oczyszczalni ścieków.

Biogaz może być wytwarzany z różnych typów substratów. Do surowców odnawialnych bardzo dobrze nadających się do zastosowania w biogazowniach rolniczych należą takie materiały jak: nawozy naturalne (np.: gnojowica, obornik), odpady z produkcji rolnej (np.: odpady zbożowe, odpady pasz), celowo hodowane rośliny energetyczne (np.: kukurydza, burak pastewny, burak cukrowy, ziemniak). Szczególnie interesujące są substraty o dużym potencjale energetycznym. Powinny charakteryzować się dużą zawartością masy organicznej oraz co najważniejsze, być tanie w pozyskaniu. Do takich materiałów należą np.: odpady z przetwórstwa warzyw i owoców, odpady z piekarni, odpady z mleczarni, wywary gorzelniane oraz browarnicze itp. W Polsce rocznie produkuje się około 50 mln metrów sześciennych biogazu, a dla porównania w Szwajcarii jest to około 1,5 mld metrów sześciennych rocznie.

Polscy rolnicy coraz częściej dostrzegają duży potencjał w wykorzystaniu biomasy, co przejawia się powstawaniem wielohektarowych plantacji roślin energetycznych. Często powstają one w miejsce dawnych nieużytków rolnych oraz w miejscu upraw na glebach niskiej klasy (nie nadają się do opłacalnej produkcji rolnej). Trzeba zwrócić uwagę, iż powstawanie takich plantacji jednocześnie zmienia nasze środowisko. Polska wieś, dotąd kojarzona z polami pełnymi różnorodnych zbóż, coraz częściej będzie porastać roślinami energetycznymi takimi jak np.: wierzba energetyczna. Tylko czy te zmiany będą miały korzystny wpływ na nasze środowisko? W jaki sposób będą oddziaływać na żyjące w tym ekosystemie zwierzęta? Ów problem staram się zbadać w ramach swojej pracy magisterskiej, która jest częścią dużego projektu pt. „Program strategiczny – zaawansowane technologie pozyskiwania energii”, a jednym z jego celów jest opracowanie zintegrowanych technologii wytwarzania paliw i energii z biomasy, odpadów rolniczych i innych. Ja uczestniczę z małym zadaniu poznania różnorodności biologicznej w uprawach wierzby i wokół upraw. Moje badania, wykonywane pod kierunkiem dr hab. Stanisława Czachorowskiego prof. UWM z Katedry Ekologii i Ochrony Środowiska, posłużą do określenia wpływu takich upraw na przyrodę. Ocena oddziaływania na środowisko jest niezbędnym elementem wszelkich inwestycji. Najpierw potrzebne są jednak naukowe podstawy wykonywania takich ekspertyz.

Tak więc wydaje się, iż inwestowanie w odnawialne źródła energii powinno być atrakcyjne dla wielu inwestorów, ponieważ zarówno Polska jak i Unia Europejska wspierają finansowo tego typu przedsięwzięcia. Ale co z tego, że coraz więcej inwestujemy w odnawialne źródła energii? Co z tego, że media oraz środowiska naukowe wskazują ich rozwój i znaczenie? Faktem jest to, iż pozycja paliw kopalnych w skali globalnej wydaje się być nie zagrożona przez najbliższe dziesięciolecia… dopóki się nie skończą. Lub dopóki negatywne skutki globalnego ocieplenia na dadzą się nam mocno we znaki.

Judyta Gencza
(studentka biologii, na zdjęciu wyżej w czasie badań terenowych w okolicach Łężan)