Potenciál digestátu jako hnojiva v rozvojových zemích

Bioplyn je využíván nejen v Evropě, ale také v rozvojových zemích. I zde je důležitou součástí této technologie produkce hnojiva (digestátu). Většinou se bioplyn vyrábí v malých domácích bioplynových stanicích, ve kterých majitelé bioplynek mohou přeměnit hnůj hospodářských zvířat i odpad z kuchyně na potřebnou energii.

V současné době se v rozvojových zemích nachází desítky milionů bioplynových stanic, z toho více než 40 mil. v Číně, 4,6 mil. v Indii, 100 000 ve Vietnamu, 60 000 v Bangladéši, 22 000 v Kambodži, 10 000 v Ugandě, v Laosu a Indonésii potom po více než 1000 instalovaných zařízeních v každé zemi, 450 na Costa Rice atd. Pokud je majitelům domácích bioplynových stanic poskytnuta potřebná podpora při zaškolení a udržení bioplynky v provozu, je potenciál denní produkce bioplynu na domácnost přibližně dvakrát vyšší (2,32 m³) než je skutečná běžná produkce. Výstavba domácích bioplynových stanic probíhá z větší části v rámci projektů agentur na podporu rozvojových zemí ze zahraničních států. O rozvoj a výstavbu těchto stanic se významně zasloužila například také Česká zemědělská univerzita, Institut tropů a subtropů a Člověk v tísni. Po počáteční investici potřebné pro pořízení technologie, je již provoz těchto zařízení levný a je zachováno čistší životní prostředí.

Lidé v rozvojových zemích se pomocí domácích bioplynek mohou dostat k energii potřebné na vaření, svícení, topení, chlazení nebo do motorů, ke které nemají běžně přístup. Navíc jsou významně snižovány emise CO₂, které vznikají při spalování uhlí. Uhlí zde má bohužel na svědomí řadu otrav, protože na něm lidé i vaří. Kromě tolik potřebné energie tak lidé získávají i hnojivo, které mohou použít k pěstování na vlastní půdě. Majitelé mohou do domácích bioplynových stanic jako vstupní substrát plnit kromě hnoje hospodářských zvířat a odpadu z kuchyně i vlastní exkrementy. I takto vzniklý digestát je možné uplatnit na půdu, pokud splní požadavky na hygienizaci materiálu v rámci digesce. Drobní farmáři a lidé hospodařící na malém kousku půdy potřebují nejvíce, aby způsob jejich hospodaření s ní byl udržitelný. Kvalita půdy totiž nestojí zdaleka na obsahu živin, které do ní lze napumpovat často nadměrně využívanými minerálními hnojivy. Aplikací organických hnojiv jsou zlepšovány její fyzikální vlastnosti, jako je správná vododržnost, provzdušněnost a nízká míra eroze. Nejvyšších dlouhodobých výnosů potom dosáhneme vyváženou kombinací obou způsobů hnojení.

Environmentální výhody využití bioplynu z domácích bioplynových stanic a digestátu jako hnojiva:

• snížení spotřeby fosilních paliv → snížení emisí
• snížení odlesňování půdy → snížení eroze
• snížení spotřeby a výroby minerálních hnojiv → snížení emisí z výroby a z nadměrné aplikace do půdy → snížení znečištění vod
• snížení objemu skládkovaného odpadu
• zlepšení vodního režimu půdy → snížení eroze
• udržitelnost zemědělství

Kromě environmentálních přínosů jsou důležité také přínosy sociální. Tyto bioplynové stanice jsou často v oblastech bez elektrické sítě, bioplynová stanice tak umožňuje lidem číst, učit se nebo pracovat po západu slunce. Díky bioplynu si mohou drobní zemědělci převařit vodu a snížit tak riziko přenosu infekčních onemocnění.

Digestát jako nástroj snižování skládkování

Na rozdíl od bohatších zemí, vlády rozvojových zemí nemají dostatek financí na vytvoření odpovídajícího systému odpadového hospodářství. Rozvojové země sice k recyklaci a zpracování odpadu netlačí jeho množství, které je v těchto zemích násobně nižší než ve vyspělých státech (pouze 5 % světového odpadu připadá na Afriku). Zavedení odpovídajícího odpadového hospodářství je spíše otázkou lidského zdraví a ochrany životního prostředí obecně. Odpad v rozvojových zemích se však často shromažďuje na ulicích, na nelegálních skládkách, v řekách, nebo je volně spalován. Takto odložený odpad v podmínkách, které nejsou řízeny, znečišťuje ovzduší, půdu, vodu, čímž výrazně přispívá i ke znečištění oceánů a k emisím skleníkových plynů.

S rostoucí ekonomikou rozvojových zemí, kterou lze předpokládat, souvisí i další růst populace, a tím i množství odpadu. Populační růst spolu s nárůstem produkovaného odpadu dokládají již mnohé studie, podle kterých by se měla například populace největších etiopských měst v období 2010 až 2040 více než ztrojnásobit, zatímco studie provedená v Indii zjistila, že množství odpadu již s nárůstem obyvatel (o 49 %) výrazně stouplo (o 67 %). S tím přichází vyšší požadavky na zemědělskou produkci spolu s řadou výzev, týkajících se odpadzpracující infrastruktury a technologií. V souvislosti s potřebou snižovat emise, vytvářet udržitelnou zemědělskou produkci a rozvíjet OZE, Světová banka odhaduje, že v příštích 10 letech bude do čistých technologií rozvojových zemí investováno 6 bilionů EUR.

Dosavadní nedostatek financí a infrastruktury v rozvojových zemích brání efektivnímu využití energetických zdrojů, jako jsou právě biologicky rozložitelné odpady. Biologicky rozložitelný komunální odpad ve vyspělých státech představuje okolo 30 % celkového množství odpadu, zatímco v rozvojových zemích se pohybuje až okolo 50 %. V případě produkce energie z bioplynu tedy není potřeba pěstovat energetické plodiny, protože organického odpadu je dostatek. Přesto je v těchto zemích tříděno jen naprosté minimum bioodpadů, a pokud jsou tříděny, tak převážně nedokonale, což zhoršuje manipulaci s nimi, energetickou výtěžnost i následné využití zpracovaného odpadu, případně zvyšuje náklady na jeho dotřídění. Například v Bosně a Hercegovině je odpad recyklován pouze z 5 %, v Srbsku okolo 10 %. V etiopském hlavním městě Addis Abeba je 90 % odpadu skládkováno, recyklováno je pouze 5 % a pouze 5 % je kompostováno. Obyvatelé hlavního města vyhazují odpad do řeky Akaki, ve městě Bahir Dar potom končí část odpadu v jezeře Tana.

Přestože si mnohé vlády rozvojových zemí uvědomují potřebu správně nakládat s odpadem, limituje je právě financování odpadové infrastruktury. Gruzínská vláda v roce 2014 založila Gruzínskou společnost pro nakládání s pevnými odpady (Solid Waste Management Company of Georgia), která má za úkol starat se o odpadové hospodářství po celé Gruzii. V roce 2016 si půjčila 10 milionů eur od Evropské banky na zlepšení situace nakládání s odpady. Hlavnímu městu Tchajwanu, Taipei, se podařilo během osmnácti let změnit z “města odpadků” na město s jedním z nejlepších odpadových hospodářství v Asii, kdy se míra recyklace zvýšila z 2 % na 56 %, zavedením systému “Pay-As-You-Throw”, neboli: “Zaplať, kolik vyhodíš”. Kosovo sice sváží ve městech téměř veškerý odpad (90 %), na venkově se ale stará pouze o zhruba 10 % produkovaného odpadu. Na rozdíl od většiny rozvojových zemí má však zavedenou alespoň klasifikaci odpadu, po vzoru Evropské unie.

Závěr

V rozvinutých zemích je technologie výroby bioplynu používána především ve velkém měřítku k produkci energie a tepla, zatímco v rozvojových zemích má zatím největší potenciál právě lokální využití, na úrovni domácích bioplynek nebo jejich komunitního sdílení. Výroba bioplynu z živočišného, rostlinného a domácího bioodpadu je levnou a čistou technologií získávání energie, která navíc produkuje digestát využitelný jako hnojivo. Ruku v ruce se sníženými náklady na fosilní paliva a minerální hnojiva je tak ekonomicky a hlavně environmentálně efektivním řešením nejen v místech, kde chybí energetická infrastruktura. Zlepšení půdních vlastností po aplikaci digestátu navíc přispívá k udržitelnému hospodaření na půdách ohrožených nejen intenzivním využitím a zároveň zvyšuje odolnost půdy vůči vnějším stresům, které přinášejí klimatické změny.

Článek byl publikován v časopise Biom 1/2020 Digestát pokaždé jinak.

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu