www.miskantus.fora.pl

jaronwoj

Biopaliwa dla Polaków
2003-11-25

Z prof. dr Emilem Nalborczykiem, członkiem rzeczywistym PAN, fizjologiem roślin rozmawia Hanna Lewandowska
Wydział Nauk Rolniczych, Leśnych i Weterynaryjnych Polskiej Akademii Nauk realizuje projekt badawczy zamawiany pod nazwą „Pozyskiwanie i wykorzystanie biomasy do produkcji odnawialnych źródeł energii” na sumę ok. 15 mln zł.

- Panie Profesorze, coraz więcej mówi się o biopaliwach, które w przyszłości mają zastąpić paliwa konwencjonalne. Już dziś w niektórych rozwiniętych krajach są one stosowane na dużą skalę. U nas od wielu lat prowadzi się badania nad paliwem rzepakowym używanym w silnikach Diesla. Czy potrzebne są aż badania naukowe, skoro produkcję zarówno oleju rzepakowego jak i etanolu mamy opanowaną?

- Gdyby zaistniała konieczność wytwarzania biopaliw nie bacząc na ich ilość, jakość i cenę, bylibyśmy w stanie uruchomić ich produkcję już dziś. Nie o to jednak chodzi. Badania, które zamierzamy podjąć mają strategiczne znaczenie dla kraju. Zarówno pod względem optymalizacji produkcji biomasy na cele energetyczne, aspektów organizacyjno-ekonomicznych i technologicznych oraz środowiskowych związanych z tą produkcją. Mogę zapewnić, że przewidywane nakłady na realizację tego projektu badawczego w wysokości ok. 15 mln zł zwrócą się w niedalekiej przyszłości z nawiązką.

Jakie problemy mogą rozwiązać biopaliwa?

- Światowe zasoby paliw kopalnych są ograniczone. Ich eksploatacja będzie miała swój kres, a ceny mogą podlegać znacznym wahaniom. Ponadto kurczą się możliwości obniżania toksyczności gazów powstających w toku spalania. Co było możliwe w zasadzie zostało zrobione: poprawiono proces spalania, zastosowano biokatalizatory, filtry sadzy. Mimo to spalanie paliw kopalnych w sposób nieunikniony zwiększa stężenie najgroźniejszego gazu cieplarnianego w atmosferze – dwutlenku węgla. Świat coraz intensywniej poszukuje więc paliw alternatywnych, mniej agresywnych dla środowiska naturalnego.

Za produkcją biopaliw przemawiają też nasze polskie względy. Mamy dziś nadprodukcję żywności i pasz, a ponad 2 mln hektarów ziemi uprawnej stanowią ugory i odłogi . Mamy więc dużo miejsca, by uprawiać rośliny na biomasę, którą można przerobić na paliwa. Oprócz ziemi posiadamy wolne ręce do pracy, gdyż bezrobocie na wsi jest ogromne. Mamy wreszcie 80% nieczynnych gorzelni, które tylko czekają na surowiec oraz możliwość sprzedaży wyprodukowanego spirytusu przeznaczonego na paliwo. Mamy również opracowaną prostą technologię przetwarzania oleju rzepakowego w olej napędowy bezpośrednio u producentów rzepaku.

- Do czego w takim razie potrzebne są badania?

- Sama ziemia i ręce do pracy nie wystarczą. Trzeba pamiętać, że rośliny, jakimi dziś dysponujemy, hodowane były z myślą o spożyciu ich przez ludzi bądź zwierzęta. Pod tym kątem prowadzona była hodowla nowych odmian. W przypadku rzepaku chodziło np. o to, by zwiększyć w nim zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych posiadających największą wartość odżywczą.
Z uprawą rzepaku z przeznaczeniem na biopaliwa jest odwrotnie. Czym więcej nienasyconych kwasów tłuszczowych, tym mniejsza wartość energetyczna. Trzeba więc teraz wracać do dawnych form wyjściowych, które miały więcej nasyconych kwasów tłuszczowych. Jest też inna droga. Wykorzystując metody inżynierii genetycznej wykreować można nowe odmiany o zdecydowanej przewadze pożądanego kwasu tłuszczowego. Może go być nawet 80 – 90%. Stąd właśnie w naszym projekcie badawczym przewidujemy hodowlę tradycyjną oraz transgeniczną nowych odmian roślin o wysokim współczynniku wykorzystania biomasy do celów energetycznych.

- Wspomniał Pan o rzepaku, ale przecież nie tylko z tą rośliną wiążemy nadzieje na surowce energetyczne rodem z pola.

- Naturalnie. Sięgać trzeba nie tylko do roślin oleistych. Rzepak jest w naszych warunkach bezkonkurencyjny. Słonecznika nie będziemy uprawiać , bo to roślina innego klimatu. Olej lniany jest pożądanym surowcem do wyrobu smarów i innych produktów. Paliwem, które już się sprawdziło i jako dodatek do benzyny jest stosowane w wielu krajach jest etanol. Dlatego też bez wątpienia sięgnąć trzeba będzie do zbóż. Na lekkich glebach centralnej, północnej, północno-wschodniej i wschodniej Polski dobrze mogą plonować pszenżyto i żyto, zwłaszcza, gdyby udało się wyhodować nowe wysokowydajne odmiany. W IHAR i kilku placówkach PAN oraz uczelni wyższych trwają i będą zapewne rozwijane prace nad uzyskaniem efektu heterozji, co pozwoliłoby na wprowadzenie do uprawy wysoko plonujących odmian tych zbóż.
Duże nadzieje wiążemy jednak przede wszystkim z zupełnie nowymi u nas roślinami, które pozwolą do produkcji odnawialnych źródeł energii zużywać całą biomasę, a nie tylko ,jak to jest w przypadku rzepaku , same nasiona, czy też same ziarniaki zbóż.

- Aby pozyskać dużo biomasy trzeba więc uprawiać rośliny bujnie rosnące, imponujące wielkością?

- Spójrzmy w przyszłość. Za 10 – 15 lat nastąpi radykalna zmiana: silniki spalinowe zostaną zastąpione przez ogniwa wodorowe. Jako paliwo będzie wykorzystywany głównie metanol, z którego pozyskiwać się będzie wodór. W ogniwach wodorowych jego energia będzie przekształcana bezpośrednio w energię elektryczną. Pojazdy napędzane elektrycznością poruszać się będą bezszmerowo wydzielając wodę destylowaną i dwutlenek węgla.

A więc dwutlenek węgla nie przestanie być problemem współczesnej cywilizacji?

- Ależ nie, nie będzie on nasilał efektu cieplarnianego. Będzie wracał do biomasy, którą pozyskiwać się będzie w bardzo dużych ilościach. Wytworzy się coś w rodzaju obiegu zamkniętego. I właśnie w związku z tym trzeba dziś pilnie szukać roślin dających największe przyrosty biomasy.
Rośliną, która morze sprostać takim wymaganiom jest wiklina. To bardzo dobre źródło biomasy do przerobu na cele energetyczne. Można ją uprawiać w dolinach rzek gdyż wymaga dużych ilości wilgoci.
Mniej wilgotnych terenów potrzebuje z kolei kukurydza czy np. amarantus. Wyhodowaliśmy wspólnie z IHAR i firmą Danko dwie jego polskie odmiany (Rawa i Aztek) o skróconym okresie wegetacji. Dają dużą ilość biomasy, a nasiona tej rośliny mają ponadto wysokie walory odżywcze.

Od kilku już lat badamy miskantusa (Miscanthus giganteus). Dał nam on w ubiegłym roku ponad 40 ton suchej masy z hektara, a więc tyle, ile uzyskuje się przy planowym wyrębie lasu z 6–8 ha. Miskantus olbrzymi jest rośliną wieloletnią i plonuje corocznie. Suchą masę pozyskaną z tej rośliny można wykorzystać na opał jako paliwo ekologiczne. Z jednego hektara można uzyskać równowartość 10–20 ton węgla. Całą jego biomasę można również przetworzyć na metanol, a on właśnie będzie w przyszłości źródłem energii dla ogniw wodorowych. Już nie ropa, nie benzyna, ale biomasa przerobiona na metanol. Opracowaliśmy już technologię rozmnażania miskantusa wegetatywnie. Jest to bowiem, niestety, roślina sterylna nie wydająca nasion. Genetycy podejmują więc starania, by przywrócić jej płodność, aby można było wysiewać ją jak trawę. Gdyby to się powiodło, można byłoby prowadzić uprawę miskantusa olbrzymiego na tysiącach hektarów. Można też rozmnażać miskantusa in vitro otrzymując dużo sadzonek. Nasze doświadczenia wykazały jednak, iż uzyskane w ten sposób rośliny nie są wystarczająco odporne na mróz. Szczęśliwie jednak te sadzonki , które przetrzymają pierwszą zimę rozrastają się w się w piękną kępę i nie boją się już mrozu.
Upowszechnienie uprawy roślin na cele energetyczne wymaga solidnych i wielostronnych badań. Dla każdej z nich opracować należy optymalną agrotechnikę, zbadać w jakich warunkach glebowo-klimatycznych poszczególne gatunki i odmiany roślin rozwijają się najlepiej, podjąć badania nad produkcją odnawialnych źródeł energii w leśnictwie, prowadzić badania nad optymalizacją produkcji etanolu, metanolu i oleju napędowego z różnych surowców roślinnych, zwiększyć wydajność energetyczną biopaliw płynnych, stałych i gazowych, zbadać jaki będzie wpływ stosowania tych paliw na środowisko naturalne.
A jest choćby jeszcze tak ważny problem, jak aspekty ekonomiczne całego przedsięwzięcia. Produkcja surowców energetycznych pochodzenia roślinnego musi się opłacać i opłacalne też z gospodarczego punktu widzenia powinno być stosowanie tych nowych paliw.

- Mówi się, że biopaliwa są droższe niż paliwa konwencjonalne, pozyskiwane z surowców kopalnych.

- Upowszechnienie stosowania paliw z biomasy roślinnej zależy nie tylko od jej zasobów, ale też od warunków ekonomicznych produkcji paliw oraz polityki fiskalnej państwa. Wedle aktualnych obliczeń biopaliwa mogłyby już obecnie konkurować z paliwami tradycyjnymi, gdyby zniesiony został, albo przynajmniej zmniejszony, podatek akcyzowy.

- Kiedy biopaliwa staną się dobrem powszechnie dostępnym?

- To pytanie nie do mnie należy kierować. Ja mogę tylko powiedzieć, że realizacja interdyscyplinarnego projektu badawczego, który pragniemy podjąć, potrwa co najmniej trzy lata. Wdrażanie produkcji surowca roślinnego i jego przerobu na biopaliwa też musi potrwać, choć z rozpoczęciem działań nie musimy czekać do zakończenia prac badawczych. W każdym przypadku byłoby dobrze, gdyby stało się to jak najszybciej. Kraj nasz pod względem paliwowych zasobów energetycznych stałby się swoistym „zielonym Kuwejtem”.

- Dziękuję za rozmowę.