Racjonalna gospodarka rodzimych surowców kopalnych zapewniła Polsce w latach 1960-1975 samowystarczalność energetyczną. Jeśli obecnie uwzględni się dodatkowo relatywnie pokaźne zasoby odnawialnych żródeł energii, to i teraz są w kraju warunki dla samowystarczalności energetycznej, jako bazy wszechstronnego rozwoju naszej gospodarki u progu XXI wieku, co winna uwzględniać nowa strategia "Zrównoważonego rozwoju Polski do roku 2030".
Opracowanie nowej strategii rozwoju gospodarczego - w tym oczywiście również energetycznej - jest tym pilniejsze, że naturalne zasoby nośników energii w świecie nieustannie maleją, a zanieczyszczanie środowiska człowieka rośnie wykładniczo.
Wnioski z raportu ONZ ds. zmian klimatycznych z 2001 roku są jednoznaczne: jeśli nie nastąpi szybko ograniczenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery o 70 procent rocznie, to ludzkość zostanie dotknięta zmianami ekologicznymi o niewyobrażalnych dotąd rozmiarach w postaci powodzi, klęsk żywiołowych, spadku produkcji żywności itp.
W świetle stale zwyżkujących cen nośników energii z importu, rosnącym zagrożeniem dla bezpieczeństwa energetycznego, jak i rozwoju gospodarki w kraju, stało się zaniedbanie rozwoju nie tylko rodzimego wydobycia, ale również chemicznego przetwórstwa węgla. Dziś zgazowanie węgla i sprzęganie tego procesu poprzez syntezę metanolu z turbinami gazowo-parowymi osiągnęło w krajach wysoko rozwiniętych pełną dojrzałość przemysłową.
W tej sytuacji nie do zaakceptowania są "Założenia Polityki Energetycznej" wg których samowystarczalność energetyczna Polski winna spaść z 85 procent w roku 2000 do 60 procent w roku 2020, gdyż jest to strategia likwidacji rodzimego przemysłu węglowego, jak i rezygnacja z racjonalnego wykorzystania krajowych odnawialnych nośników energii. Na tym tle Polski nie stać na silnie rosnący import gazu ziemnego - w dodatku na niekorzystnych dla nas warunkach - z Norwegii i Danii.
Ogromne rezerwy
W styczniu 2001 roku Unia Europejska
przyjęła "Strategię Ochrony Środowiska do roku 2010". Narzuca ona zmniejszenie
emisji do atmosfery zanieczyszczeń średnio o 20-40 procent i jednocześnie
wymusza rozwój zastosowań odnawialnych zasobów energii do 22 procent w bilansie
energetycznym każdego z krajów EU w 2010 roku. Mimo wysiłków trudno będzie
Polsce spełnić te wymagania, które stanowią jeden z najtrudniejszych obszarów
negocjacyjnych z Unią Europejską.
Tymczasem potencjał energetyczny biomasy, biopaliw oraz biogazu w Polsce jest relatywnie ogromny w porównaniu do powierzchni z krajami Unii Europejskiej. Z posiadanej bazy drewna opałowego można uzyskać rocznie energię równą 68 PJ, ze słomy, której zbiera się 25-28 mln ton rocznie - aż 495 PJ, z rzepaku 24 PJ, spirytusu etylowego (dla komponowania benzyn) 22 JP, a potencjał biogazu na wsi i w mieście wynosi 16 JP.
Razem nasz potencjał biomasy wynosi 625 PJ/rok (1 PJ = 1015 J). Wg GUS w 1998/99 roku całkowite zużycie energii pierwotnej w Polsce wyniosło prawie 4000 PJ.
Dziś lasy europejskie charakteryzują się rocznym przyrostem masy drewna w granicach 2-3 ton suchej masy z ha. Tymczasem wierzba norweska - również w warunkach krajowych - osiąga nawet na nieużytkach i terenach zdegradowanych - przyrost 22-26 ton suchej masy z ha rocznie. Dysponujemy w kraju 2,9 mln ha odłogów, nieużytków i terenów zdegradowanych, które najłatwiej i najtaniej można zagospodarować pod uprawę wierzby energetycznej, dla której wartościowym nawozem są szlamy z miejskich oczyszczalni ścieków. Przy cenie 180 zł za tonę suchej masy wierzby, rolnik w Polsce osiąga przychody 1300-1350 zł/ha, podczas gdy ze zbóż efekt ekonomiczny nie przewyższa 750 zł/ha.
Uprawa wierzby energetycznej
Wierzba była przez wiele lat
obiektem wielu badań w kilku kierunkach jej wykorzystania. Dlaczego? Ponieważ jest rośliną bardzo starą, naturalnie występującą, we wszystkich
biotypach gleb w Polsce i powszechnie rosnącą w zbliżonych do polskich warunkach
wegetacyjnych. Jest rośliną plenną, łatwo poddającą się zabiegom inżynierii
genetycznej. To też było podstawą dla której Amerykanie wydali wiele milionów
dolarów w celu opracowania nowych genetycznie klonów wierzby gorejącej lub
wierzby grzejącej. Amerykanie, Szwedzi, Duńczycy i w końcu od kilku lat Polacy,
stworzyli różnorodne klony wierzby, które cechują się następującymi
właściwościami;
W Polsce są dwie duże plantacje wierzby energetycznej. W gospodarstwie rolnym Marzęcin koło Zielonej Góry i umiejscowiona w pobliżu Świerzawy na Dolnym Śląsku.
Z obserwacji i wyliczeń wynika, że w dobrych warunkach pogodowych - duże ilości opadów, bez stosowania nawozów, otrzymuje się roczny przyrost suchej masy w przedziale 22-26 ton. Tak jest na powierzchni około 5 ha w Świerzawie i około 30 ha w Marzęcinie. To były przyrosty roczne z karpy - korzeni 3- lub 4- letnich. Nie popełniając dużego błędu można przyjąć, że rocznie produkuje się około 22 ton suchej masy drzewnej na 1 hektarze plantacji.
Ciepło i prąd
Biomasa stanowi największe, poza energią
wód, źródło energii odnawialnej, obejmując drewno, słomę, trociny, trawy itp.
Do celów energetycznych biomasa jest wykorzystywana bądź wprost (ale po wstępnym przygotowaniu mechanicznym i osuszeniu z 50 do 15 procent wilgoci), bądź w postaci gazu syntezowego, uzyskiwanego w procesie zgazowania (półspalaniu) do mieszaniny CO, CO2, H2 i CH4 w temperaturze 800-1000 stopni C.
W masowym zastosowaniu są już dziś następujące układy i urządzenia energetyczne na bazie biomasy: