В Україні щорічно нераціонально використовується біля 60 млн. тонн соломи і стебел зернових культур із яких можна виробляти біогаз. Ця біомаса не є конкурентною при виробництві харчових і кормових продуктів, і має високий вміст сухої органічної речовини. Але використання соломи і стебел для виробництва біогазу стримується порівняно низьким ступенем їх розщеплення, що обумовлено особливістю будови стінок клітин. Цей суттєвий недолік можна усунути завдяки попередній підготовці соломи і стебел до бродіння. Поки що ця підготовка соломи економічно не вигідна. Крім цього солома і стебла зернових мають низьку об’ємну вагу і тому їх переробка є не ефективною, через великі витрати на збирання, пресування, перевезення, складування і зберігання.
Над вирішенням цих проблем працюють вчені Бережанського агротехнічного інституту. Нами пропонується виробництво спеціальних універсальних пелет із соломи зернових культур, які придатні для виробництва біогазу, відгодівлі та підстилки сільськогосподарських тварин і для спалювання у котлах і печах.
Універсальні пелети повинні виготовлятися безпосередньо на полі, при цьому знижуються усі витрати на збирання, пресування, перевезення, складування і зберігання. При цьому об’ємна маса 1 м3 пелет в 3-5 разів є більшою, ніж 1 м3 пресованої соломи, завдяки високій об’ємній вазі.
Протягом двадцяти років ми займалися вирішенням цих проблем і розробили лабораторну технологію, яка повністю задовольняє вимоги до виготовлення солом’яних пелет.
Виробництво пелет здійснюється завдяки двох технологічних операцій. Першою з них є спеціальне подрібнення соломи, яке робить її придатною для пелетування. Друга операція – це саме пелетування з добавкою різних природних полімерів та інших компонентів.
Виробництво пелет може здійснюватися безпосередньо на полі після зернозбирального комбайну. Для цього придатний пелетувальний комбайн фірми KRONE premos 5000 (КРОНЕ премос 5000).
Цей комбайн вже випробуваний і його дуже легко модернізувати при незначних змінах пелетуючого агрегату. Потужність його 354 к.с. Вартість його буде 250 тис. євро. Продуктивність не менше ніж 5 тонн за 1 годину. Такі комбайни можна замовити для України з модифікованим пелетуючим агрегатом виготовленим за нашими конструктивними змінами. Таких комбайнів Україні потрібно не менше ніж 5000 штук.
Виробництво пелет повинно базуватися не тільки на соломі і стеблах, але й на багаторічних травах і дикоростучих рослинах, що ростуть на перелогових і неуживаних землях. Ці пелети за теплотворною здатністю містять 19-21 мДж/кг енергії на 1 кг, що третину менше від теплотворній здатності високоякісного антрациту (33-35 мДж/кг). Але при цьому, це робиться не в забої, не в шахті глибоко під землею, де на кожен 1 млн. тонн вугілля приходиться 3-5 смертей.
Ми співпрацюємо з фірмою SNOW Leopard Projects GmbH по впровадженні цієї технології у Тов «Колос» Біляївського району Одеської області.
Із 1 тонни пресованої соломи можна отримати 189 м3 біометану, а з 1 тонни солом’яних пелет можна отримати 275 м3 біометану. Це у 1,46 (≈1,5) рази більше.
Наші розрахунки показали, що вартість 1 тонни пелет порівняно із 1 т пресованої соломи практично однакова. Але при цьому менші затрати на збирання, пресування, перевезення, складування і зберігання. З кожного 1м3 метану ми одержуємо 4 кВт-год електричної і 4 кВт-год теплової енергії завдяки наявності у комплексі біогазового заводу блочної теплової електростанції. Особливе значення для держави буде мати електрична енергія, так як американські автомобільні фірми будують величезний цех для виробництва акумуляторних батарей для електромобілів.
Теплова енергія, яка виробляється у блочній електростанції йде як на підігрів біогазового реактора так і на опалення приміщень тваринницьких ферм теплиць, водойм для вирощування риби, а також на виробництво холоду в холодильних приміщеннях і для сушильних камер.
Супутньою продукцією при виробництві біогазу є погазований шлам – це високоефективне органо-мінералізоване добриво, яке у свою чергу за допомогою шнекових пресів розділяється на рідке і вологе (глино подібне). Волога фаза погазованого шламу сушиться і з нього виробляється сипуче і гранульоване добриво, а з відсівів – паливні гранули для спалювання у котлах.
1 тонна органо-мінералізованого добрива заміняє 40-60 тонн добрива. Це дає змогу перейти на виробництво екологічно чистих харчових продуктів, які забезпечують здоров’я і довголіття людей. Вартість таких продуктів у 3-5 разів вища від звичайних. Такі пелети із соломи і стебел у біогазових установках можуть використовуватися і як моносубстрат, так і у (поєднанні) разом з різними відходами (гній тварин), які багаті азотом.
В Україні, завдяки щорічному збору понад 60 млн. тонн зерна і в майбутньому – 80 млн. тонн, може працювати від 2 до 3 біогазових установок потужністю 2-3 МВт-год енергії Таким чином Україна може мати стільки біометану скільки вона зараз видобуває природного газу – до 20 млрд. м3. Сільське господарство може виробити 30-40 млн. тонн сипучих і гранульованих органо-мінералізованих добрив, і завдяки цьому скоротиться виробництво мінеральних добрив. Будівництво біогазових установок буде сприяти розвитку енергетичного машинобудування та збільшенню робочих місць. Інфраструктура однієї біогазової установки може забезпечити біля 300 робочих місць. Сільське господарство із споживача енергій перетвориться у її виробника.