wierzba, WSZYSTKO O ENERGII I ENERGETYCE, Biomasa, współspalanie

Udział energii ze źródeł odnawialnych w bilansie paliwowo-energetycznym Polski ma wynosić 7,5% w 2010 roku oraz 14% w 2020 roku. Obecnie jej udział jest szacowany na ok. 3%. W strukturze czołowe miejsce zajmuje biomasa. Pozyskuje się ją z odpadów leśnych, przemysłu drzewnego oraz z zieleni miejskiej. W najbliższej przyszłości uzupełnieniem bilansu biomasy na rynku energetycznym może być pozyskiwanie jej z gruntów rolniczych z plantacji wieloletnich roślin energetycznych takich jak: wierzba krzewiasta, miskant olbrzymi, ślazowiec pensylwiański, topinambur i inne. Najbardziej przydatne do produkcji biomasy są rodzime gatunki szybko rosnącej wierzby krzewiastej. Zakładane są plantacje mateczne, jak również pierwsze plantacje produkcyjne. Szacuje się, że powierzchnia upraw wierzby energetycznej w Polsce wynosi około 2 tys. ha.

Największe uprawy wierzby krzewiastej na cele energetyczne w Europie posiada Szwecja (ok. 17 tys. ha). Rząd Szwecji widząc potrzebę zwiększania udziału energii odnawialnej dotował zakładanie plantacji energetycznych. W kraju tym przy poparciu organizacji rolniczych oraz ekonomicznego wsparcia państwa w ramach projektów rządowych realizowane są przedsięwzięcia z zakresu odnawialnych źródeł energii (Larsson 2005).

Produkcja i pozyskiwanie biomasy wierzb krzewiastych jest nowym kierunkiem produkcji rolniczej. Argumentami za energetycznym wykorzystaniem tego typu plantacji jest: konieczność ograniczenia emisji CO2, zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego poprzez poszerzanie oferty producentów energii, nadprodukcja żywności, możliwość tworzenia nowych miejsc pracy na wsi i w mieście, aktywizacja ekonomiczna lokalnych społeczności wiejskich oraz możliwość wykorzystania gleb skażonych przez przemysł lub leżących odłogiem. O opłacalności tego kierunku produkcji decyduje między innymi plon biomasy z jednostki powierzchni, cena za wyprodukowany surowiec, a w konsekwencji zysk.

Wierzbę krzewiastą można uprawiać na różnych typach gleb pod warunkiem dobrego ich zaopatrzenia w wodę i składniki pokarmowe. Gleby o wyższym wskaźniku bonitacji (przydatności rolniczej) dają możliwość uzyskania wysokich plonów biomasy wierzby. Gleby aluwialne, napływowe (torfy) są bardzo dobrym stanowiskiem do założenia plantacji wierzby energetycznej. Siedliska nieodpowiednie dla większości upraw polowych, ze względu na zbyt wysoki poziom wód gruntowych są przydatne do uprawy wierzby. Istnieje możliwość wykorzystania uprawy użytków zielonych, które obecnie są ekstensywnie użytkowane, gleb marginalnych, ugorów i odłogów. Nie nadają się jednak do tego celu gleby trwale zabagnione. Dobrym stanowiskiem są gleby użytkowane rolniczo (płużnie) wyższych klas bonitacyjnych np. klasy III a i b, IV a i b. Suche, piaszczyste gleby (klasy VI) nie nadają się do uprawy wierzby. Gleby piaszczyste V klasy wykazują pewien potencjał dla plonowania pod warunkiem, że posiadają się wysoki poziom wody gruntowej lub będą nawadniane i wzbogacane nawozami mineralnymi lub organicznymi.

Uprawa roślin energetycznych na terenach wyłączonych z produkcji rolniczej nasuwa pytania z zakresu degradacji środowiska przy uprawach monokulturowych. Według opracowania Harasimowicz-Herman czynnikiem decydującym jest żyzność gleby. Oznacza to, zawartość próchnicy na poziomie 1,5-1,8% czyli około 60-70 t/ha, zaś na glebach piaszczystych lekkich poniżej 1,5% tzn. <45 t/ha. Zawartość próchnicy poniżej 45 t/ha uznaje się za pierwszy etap degradacji gleby. Warunkiem utrzymania wysokiego poziomu żyzności i urodzajności gleby jest stałe dostarczanie materii organicznej pod postacią np. odwodnionych osadów ściekowych.
Wykorzystanie energii z zasobów odnawialnych ma chronić środowisko, a właściwe dobranie technologii uprawy roślin energetycznych na gruntach rolniczych powinno uwzględnić również ochronę ich żyzności.

W związku z tym, że uprawę wierzby energetycznej należy prowadzić w sposób zintegrowany, należy stwierdzić, że nie jesteśmy do tego przygotowani, nie posiadamy maszyn do uprawy i zbioru. Wprawdzie są firmy produkujące sadzarki i rębaki, ale są to urządzenia do wykorzystania w plantacjach na potrzeby grzewcze gospodarstw, ale nie na większe obszarowo plantacje.
Tak, więc istnieje potrzeba rozwiązania kompleksowego (logistyka zbioru, transportu dostaw, składowania itp.). Można wykonać zbiór przy wykorzystaniu kombajnów (Claas Jaguar lub John Derre. Przy użyciu tych maszyn następuje ścinanie pędów, rozdrabnianie ich na zrębki i załadunek na kontener do przewozu biomasy (analogicznie jak przy zbiorze kukurydzy). Są to maszyny bardzo kosztowne i wykorzystanie ich jest opłacalne na plantacjach powyżej 800 ha. Dlatego też może to być oferta dla zespołów producentów (grup producenckich), które w współpracy z firmami zainteresowanymi skupem biomasy mogłyby sfinalizować zakup tych maszyn.

Na podstawie przeprowadzonych rozmów z rolnikami posiadającymi w woj. podlaskim kilkuletnie plantacje wierzby energetycznej można stwierdzić, zwrot poniesionych nakładów na plantację jest możliwy dopiero po pięciu latach od jej założenia. Występujące okresy suszy znacznie ograniczają przyrosty biomasy. W związku z tym opłacalność produkcji wierzby energetycznej na gruntach rolnych znacznie się obniża. Jak wynika z długoletniej praktyki w uprawie wierzby na cele energetyczne w Szwecji, po okresie produkcyjnym (25 lat) pojawił się problem likwidacji (karczowania) plantacji i poniesienia dużych kosztów na rekultywację gruntów.

Podsumowując należy podkreślić, że energetyka jest zainteresowana spalaniem biomasy z uwagi na konieczność osiągania 7,5% udziału OZE. główną przeszkodą jest niepewność dostaw. Plantacje albo nie powstają, albo powstają zbyt powoli. Przedsiębiorstwa energetyczne starają się zorganizować własne zaplecze paliwowe w formie plantacji. Energetyczne wykorzystanie biomasy budzi coraz szersze zainteresowanie, aczkolwiek nie należy uważać, że jest to panaceum na problemy z ograniczeniem emisji trujących substancji do atmosfery, gospodarką ściekową oraz ze zbytem produktów z naszego rolnictwa.