Akademija, Kėdainių r. Skatinant žaliąją energetiką Europos šalyse, tarp jų ir Lietuvoje, vystosi biodujų gamyba iš organinių atliekų.

Mokslininkai savo ruožtu tyrinėja, ar šios gamybos procese suskaidyta biomasė tiktų naudoti augalams tręšti, kokia tokių trąšų kokybė, poveikis dirvožemiui, kiek procesuose išsiskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų (ŠESD). 

Kaip teigia Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijos prof. Kęstutis Navickas, pastaruoju laiku biodujų energetika Europoje sparčiai vystosi: per dešimtmetį biodujų jėgainių skaičius patrigubėjo ir 2019 m. pasiekė 18 tūkst. Pasak profesoriaus, biodujų energetikos plėtra yra ne vien skaičiai, nes vyksta ir technologiniai pokyčiai, Europa pati kuria tiek technologijas, tiek projektuoja jėgaines, gamina joms įrangą, turi žaliavų.

Dabar labiau orientuojamasi į biometano gamybą, nes iš biodujų gaminti elektrą nebe taip apsimoka, kadangi saulės ir vėjo energija tampa vis pigesnė.

Pagal biometano jėgainių plėtrą ES pirmauja Prancūzija (306 jėgainės) ir Vokietija (242). Toliau eina Švedija (71), Nyderlandai (61), Danija (52).

Lietuva, palyginti su kitomis panašiomis Europos šalimis, biodujų energetikos srityje dideliais darbais kol kas negali pasigirti. Pirmoji biodujų jėgainė buvo paleista 1994 m. Panevėžyje, ji perdirbo techninio spirito gamybos žlaugtus. Dabar mūsų šalyje įvairiuose sektoriuose veikia 38 biodujų jėgainės. Įdomu tai, kad 15 jų veikia žemės ūkyje, 5 – pramonės įmonėse, 11 – prie nuotekų valyklų, 7 – prie sąvartynų.

Kadangi ES siekia, kad transporte būtų naudojama kuo daugiau biometano dujų, tai šios srities plėtrai sąlygos palankios. Išteklių biodujų gamybos žaliavai yra įvairių. Pasak K. Navicko, apie 30 proc. jų galėtų sudaryti energetiniai augalai, tiek pat – mėšlas, 20 proc. žaliavų galėtų duoti pramonė ir tiek pat – gyvenviečių atliekos.

„Biodujų gamybai mūsų šalyje dar nepakankamai panaudotas visų žaliavų potencialas. Pavyzdžiui, reikalaujama šienauti pievas ir išvežti žolę. Ji kraunama į krūvas, pūva ir išskiria anglies dvideginį, taip didinant ŠESD emisijas. O galėtų būti panaudojama biojėgainėse“, – pavyzdį, kad valstybės institucijoms trūksta susikalbėjimo, pateikė profesorius, pastebėjęs, jog nepakankamai dėmesio skiriama ir biodujų gamybos proceso metu susidarančio šalutinio produkto biosubstrato, arba kitaip vadinamo digestatu, efektyviam naudojimui.  

Tyrė digestato kokybę ir naudojimo galimybes

Digestato kokybę ir naudojimo galimybes trejus metus tyrinėjo Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (LAMMC) bei Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijos (VDU ŽŪA) mokslininkai, vykdydami projektą „Šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų valdymas keičiant azoto srautus agrosistemoje“. Tyrimų rezultatai pristatyti seminare.

Kaip teigė LAMMC mokslininkė Karolina Barčauskaitė, digestatas būna skystas, jame nedaug sausųjų medžiagų, nors yra azoto, fosforo bei kalio, tačiau jų kiekiai palyginti nedideli. Skystą digestatą transportuoti didesniais atstumais ir įterpti gana sudėtinga. O norint jį sutirštinti, reikėtų papildomų sąnaudų bei medžiagų.

Dar viena problema, kurią reikėtų išspręsti, siekiant naudoti minėtas biodujų gamybos atliekas žemės ūkio augalams tręšti, tai tokių trąšų atitikimas ES reglamentams. Dabartiniai ES reglamentai nustato, koks kiekis tam tikrų maisto medžiagų turi būti skystose ar biriose organinėse trąšose. Digestatuose jų kiekiai per maži, kad atitiktų minėtus reikalavimus.

Kitas variantas – tokius biosubstratus priskirti dirvą gerinančioms medžiagoms. Tačiau tuomet reikėtų, kad jie turėtų daugiau sausųjų medžiagų: reikėtų digestatus koncentruoti arba pridėti kokių nors tirštinančių medžiagų.  

Be to, pasak K. Barčauskaitės, prieš naudojant tręšimui dar reikėtų įvertinti biosubstratų taršą sunkiaisiais metalais, mikrobiologinę taršą. Taigi, pasak mokslininkės, ateities tyrimų tema – ko reikėtų pridėti prie digestatų, kad šios organinės trąšos atitiktų reglamentus ir jas techniškai bei technologiškai apsimokėtų naudoti augalams tręšti.

Augino kviečius laboratorinėmis sąlygomis

Mokslininkai vertino ir biosubstratų poveikį dirvožemio kokybei bei augalų produktyvumui laboratorinėmis sąlygomis. Induose su neutralios ir rūgščios reakcijos dirvožemiu buvo auginami vasariniai kviečiai, kurie tręšti skirtingais variantais: mineralinėmis trąšomis, kiaulių mėšlo digestatu be priedų ir su priedais (pelenais).

Kaip sakė tyrimo rezultatus pristačiusi mokslininkė Aušra Bakšinskaitė, visos paminėtos organinės trąšos mažino dirvos rūgštėjimą. Digestatu tręštų kviečių derlingumas buvo didesnis už mineralinėmis trąšomis tręštų augalų derlingumą. Taigi, mokslininkė daro išvadą, kad digestatai gali būti potencialus mineralinių azoto trąšų pakaitalas.

Teigiama įtaka dirvų mikrobiologijai

LAMMC mokslininkė Skaidrė Supronienė, tyrusi biosubstratų įtaką dirvožemio mikrobiologijai, pastebėjo, kad kiaulių, karvių ir vištų mėšlo digestatai bei mineralinės trąšos didino dirvų mikrobiologinį aktyvumą, palyginti su netręštu dirvožemiu.

Pasak mokslininkės, pirmaisiais tyrimų metais teigiama tręšimo įtaka dirvožemio mikrobų biomasei išryškėjo tik pasibaigus augalų vegetacijai, o didžiausias efektas pasireiškė antraisiais ir trečiaisiais tręšimo metais, kai mikrobų biomasė padidėjo 20-75 proc., palyginti su netręštais dirvožemiais.

Šių tyrimų išvados – treji metai yra per trumpas laikotarpis įvykti itin reikšmingiems dirvožemių mikroorganizmų pokyčiams, nes, pasak S. Supronienės, tam reikia daugiau laiko.

Pasitelkė modeliavimo metodiką

VDU ŽŪA mokslininkai vertino kiaulių mėšlo naudojimo biodujų gamybai ir tręšimui poveikį aplinkai. Tam buvo pasitelkta kompiuterinė modeliavimo metodika, skaičiavimams pasirinkus 1 tūkst. kiaulių fermos variantą.

Kaip sakė tyrimo rezultatus pristatęs mokslininkas Kęstutis Venslauskas, kukurūzų, šiaudų ir kiaulių mėšlo naudojimas biodujų gamybai ir gauto digestato naudojimas tręšimui didina ūkio aplinkosauginį efektyvumą klimato kaitos, eutrofikacijos, rūgštėjimo, ozono sluoksnio ir mineralinių išteklių nykimo kategorijose.

Atlikę minėtus tyrimus mokslininkai daro bendrą išvadą, kad biodujų gamybos technologijos prisideda prie ŠESD emisijų mažinimo, tačiau dar yra neatsakytų klausimų, kaip digestatą efektyviai panaudoti augalų tręšimui, verta šią temą tyrinėti toliau.