Naturalny Osad Denny (NOD)

„Naturalny osad denny (NOD) jako potencjalne źródło innowacyjnych,   przyszłościowych kierunków rozwoju kraju (i nie tylko) w dobie kryzysu energetyczno–klimatyczno – środowiskowego”.

Naturalny osad denny NOD wraz z biokopmponentami (Bk) jest  źródłem energii  

odnawialnej, a jego pozyskiwanie prowadzi do:

  - zwiększenia wielkości zasobów wodnych i poprawy ich jakości

  - pozyskiwaniu naturalnych środków poprawiających właściwości gleby

  - poprawy warunków środowiskowo-klimatycznych

  - poprawy warunków turystyczno-wypoczynkowo-uzdrowiskowych

  - poprawy warunków żeglugowych

  - rekultywacji, naturalizacji ścieków i zbiorników wodnych

  -  zmian pozytywnych warunków

Jednym z ważniejszych wyzwań na najbliższe lata jest zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego, tak w skali kraju, jak i świata. Prognozowany, systematyczny wzrost zapotrzebowania na energię narzuca konieczność wypracowania strategii w zakresie wykorzystania nowych źródeł energii oraz produkcji paliw alternatywnych.

Perspektywa nieuchronnego wyczerpywania się zasobów ropy naftowej, gazu ziemnego i węgla – fundamentów każdej gospodarki – stanowi nie tylko problematyczne zagadnienie, ale także olbrzymie wyzwanie dla nowych, innowacyjnych rozwiązań technicznych i technologicznych. Koniecznością dla współczesnego świata stało się więc korzystanie z odnawialnych źródeł energii (OZE).

Rozwój energetyki odnawialnej – wymuszony koniecznością oszczędniejszego korzystania z paliw kopalnianych ze względu na wyczerpywanie się ich zasobów i dbałość o czystość środowiska – sprawia, że zaistniała potrzeba poszukiwania innych, niekonwencjonalnych paliw, przyjaznych dla środowiska naturalnego i występujących dużych ilościach.

UE określiła, że udział energii odnawialnej w bilansie paliwowo-energetycznym Polski w 2020 roku powinien wynosić 20%. W 2018 roku poziom ten wynosił 8,2% przy 40% udziale węgla kamiennego, 10,5% węgla brunatnego, 25,6% ropy naftowej i 15% gazu ziemnego.

 Jednym z kierunków uzyskiwania energii z odnawialnych źródeł energii jest  wykorzystywanie biomasy. Znaczenie biomasy, jako proekologicznego źródła energii podkreśla się w międzynarodowej i polskiej polityce energetycznej. Dotychczasowe badania i wdrożenia dotyczące poszukiwań alternatywnych źródeł energii odnawialnej koncentrujące się na możliwościach wykorzystania biomasy, obejmowały głównie odpady poprodukcyjne pochodzące z działalności rolniczej, gospodarki leśnej oraz komunalnej. Jednakże występujące ograniczenia ilościowe uniemożliwiają traktowanie tych zasobów jako podstawowych.

Spośród wielu możliwości zastąpienia ropy naftowej, węgla i innych paliw konwencjonalnych, wykorzystanie biomasy jest sposobem najbardziej uniwersalnym i przyszłościowym. Jest to najmniej problematyczne i mało kosztowne źródło czystej, przyjaznej środowisku energii. Występuje wiele rodzajów biomasy, mogącej posłużyć jako materiał opałowy. Wśród nich dotąd niestosowanymi, posiadającymi ogromny potencjał energetyczny są osady naturalne z dna akwenów. Osady te  można łączyć z różnymi biokomponentami poprzez  proste operacje przygotowawcze oraz wykorzystując istniejące lub też adaptując  mało skomplikowane technologie (załączniki 1 i 2), uzyskując materiał energetyczny bliski pod względem właściwości typowym paliwom konwencjonalnym.

Do powyższych wniosków doprowadziły nas prowadzone na przestrzeni kilkudziesięciu lat badania interdyscyplinarne potwierdzone badaniami z zakresu: archeologii podwodnej, biologii, hydrobiologii i ochrony środowiska (głównie badania jakości wód), geochemii, geologii, geografii, inżynierii środowiska itd. Były one prowadzone w ramach programów rządowych, resortowych, grantów ministerialnych, badań zleconych i prac podwodnych.

Badania wykonane przez Fundację „Habitat” w Bydgoszczy potwierdziły hipotezę o przydatności NOD (wraz z biokomponentami) w energetyce. Osad denny to bowiem „protoplasta” kolejno: torfu, węgla brunatnego i węgla kamiennego – zasobów powstających podczas przemian metamorficznych w różnych przedziałach czasowych (załącznik 3). Zasoby te zalegają na dnie akwenów w olbrzymich ilościach wciąż odnawiając się.

Wyniki badań stanowiły podstawę do określenia zasobności osadów, przydatności energetycznej, gospodarczej i środowiskowej. Tak zarysowana koncepcja wykorzystania osadów dennych na potrzeby energetyki została przedstawiona oraz zweryfikowana na licznych konferencjach oraz targach krajowych i międzynarodowych, gdzie potwierdzono jej innowacyjny charakter. Wzbudziła olbrzymie zainteresowanie naukowców i inwestorów, głównie zagranicznych.

Prezentowane wyniki badań, opinie, uwagi i wskazówki specjalistów ujęte i pogłębione
w badaniach, opracowaniach, a przede wszystkim w głównej koncepcji oraz zainteresowanie
i przychylność władz państwowych, samorządowych i gospodarczych, wykazują, że wykorzystanie osadów dennych (NOD) – niewyczerpalnych zasobów odnawialnych – to droga do uzyskania alternatywnego, taniego, uniwersalnego paliwa (materiału opałowego, biogazu
lub innych frakcji) o niskim poziomie zanieczyszczeń i istotnej wartości opałowej. Spełniają zatem wymogi uniwersalnego surowca, który nie podlegałby istotnym ograniczeniom, występował w ilościach pokrywających zapotrzebowanie oraz posiadał zadowalającą wartość energetyczną o znikomej emisji gazów cieplarnianych. W wyniku ich wykorzystania może powstawać ciepło, energia elektryczna lub środki do poprawy właściwości gleb.

Z przeprowadzonych analiz wynika, że średnia wartość potencjału metanowego osadów dennych przeznaczonych do biogazowania powinna wynosić co najmniej 60 m3 biogazu z 1 tony osadów, a osady charakteryzujące się niższym potencjałem mogą być stosowane łącznie z biokomponentami.

Rekultywacja wód powierzchniowych z jednoczesnym wykorzystaniem potencjału energetycznego zawartego w naturalnych osadach dennych jest zgodna z zapisami zawartymi w Dyrektywie Wodnej z dnia 23 października 2000 r. , wytycznymi Komisji Europejskiej „Transport Wodny i Śródlądowy” i „Sieć Natura 2000”, Decyzji Nr 1692/96 w sprawie wspólnotowych wytycznych dotyczących rozwoju transeuropejskiej sieci transportowej oraz decyzji Europejskiego Parlamentu i Rady Nr 661/2010/UE dnia 1 lipca 2010 roku w sprawie unijnych wytycznych dotyczących rozwoju transeuropejskiej sieci transportowej.

Jest to korzyść dla jednostek zajmujących się energetyką (OZE), jak i gospodarką wodną, a także środowiskiem. Dodatkowo, przytoczone dokumenty wskazują i nakazują potrzebę rozwoju turystyki przy akwenach poddanych rekultywacji, rewitalizacji czy też naturalizacji w efekcie wydobycia osadów (NOD).

 Badania prowadzone od 2006 roku przez Fundację Centrum Badań i Ochrony Środowiska Człowieka „HABITAT” w Bydgoszczy pozwalają na stwierdzenie, że biomasa (załączniki 4, 5) w formie naturalnych osadów dennych pochodzących ze stawów, jezior, rzek, zbiorników zaporowych, rowów melioracyjnych, ujść rzek, jezior śródmiejskich, jezior śródpolnych, jezior śródleśnych, małych zapór wodnych (młyny, tartaki) zastępując tradycyjną biomasę w najbardziej popularnych formach, takich jak odpady poprodukcyjne, leśne, rolnicze i inne (drewno, zrębki, słoma, wytłoki, rośliny energetyczne itd.), których na obecnym etapie zaczyna po prostu brakować (potencjalne biokomponenty w NOD), może stanowić surowiec do produkcji energii.

Na podstawie przeprowadzonych badań i analiz, stwierdzono, że zasoby NOD mają najlepsze i najbardziej przyjazne środowisku parametry energetyczne, a ich wykorzystanie jest uzasadnione ekonomicznie. W badaniach kładziono duży nacisk na znalezienie alternatywnego źródła energii, którego praktyczne wykorzystanie byłoby łatwe oraz niedrogie w realizacji, a jego zasoby podlegałyby stałemu odnawianiu i stanowiłyby praktycznie niewyczerpalną rezerwę.

Podstawowe walory naturalne osadów dennych (NOD) to:

  1. możliwość wykorzystania osadów dennych w połączeniu z biokomponentami (BK) do produkcji materiału opałowego, biopaliwa i biogazu oraz innych frakcji (załącznik 6),
  2. duża zawartość materii organicznej - 70÷80%,
  3. zawartość suchej masy na poziomie 18%,
  4. pozytywne względnie istotne wartości wydajności biogazu porównywalna z innymi biokomponentami obecnie stosowanymi na rynku,
  5. pozytywna względnie istotna wartość energetyczna,
  6. brak metali ciężkich (w większości akwenów),
  7. znikoma ilość siarki, azotu i innych związków – znikoma emisja gazów cieplarnianych,

Rekultywacja wód powierzchniowych w połączeniu z wykorzystaniem energetycznym  NOD daje dodatkowe następujące korzyści, takie jak:

  1. poprawa jakości wody – rewitalizacja, rekultywacja,
  2. wykorzystanie osadów do poprawy jakości gleb,
  3. możliwość uzyskania z materiału budowlanego (żwir, piasek),
  4. poprawa walorów turystycznych, krajobrazowych i transportowych,
  5. korzystny wpływ na rybołówstwo i gospodarkę wodną,
  6. zgodność z obecnymi unormowaniami prawnymi – szczególnie po wprowadzeniu zaproponowanych zmian prawnych (załącznik 8).

W posiadaniu Fundacji Centrum Badań i Ochrony Środowiska Człowieka „HABITAT” do wykorzystania są poniższe opracowane koncepcje oraz rezultaty wykonanych badań i analiz:

  • przyrodniczo-ekologiczne,
  • techniczno-technologiczne,
  • prawne,
  • badawczo-wdrożeniowe (załącznik 9),
  • ekonomiczne (opłacalności, efektywności),
  • zgłoszenia patentowe,
  • opracowane instalacje wykorzystujące naturalny osad denny do biogazowania i nawożenia (załączniki 10 i 11)
  • wykazy możliwości pozyskania środków regionalnych, krajowych i unijnych,
  • informacje o zainteresowaniu na rynku giełdowym,
  • stworzone różnorodne banki informacji,
  • rezultaty mediacji z jednostkami samorządowymi,
  • wykaz nawiązanych kontaktów z władzami oraz jednostkami rządowymi, samorządowymi i gospodarczymi oraz uzyskane deklaracje współpracy i poparcia.

Wszystko to wskazuje  na realność przedsięwzięcia i ukierunkowanie postępowania, co może być związane z utworzeniem jednostki organizacyjno-prawnej pod nazwą, np.: Centrum Badań i Wdrożeń Odnawialnych Źródeł Energii (załącznik 12) umożliwiających administrowanie, koordynowanie, funkcjonowanie i finansowanie projektu pilotażowego, badawczo-wdrożeniowego lub inwestycji pt. „Naturalny osad denny NOD, jako potencjalne źródło energii odnawialnej – przyszłość energetyczna kraju w dobie kryzysu energetycznego” umiejscowionego, np. w miejscowości Tleń Gmina Osie (rejon Borów Tucholskich) oraz badawczo-demonstracyjnego w Leśnym Parku Kultury i Wypoczynku Myślęcinek w Bydgoszczy. Propozycje (priorytetowe) zostały wybrane z uwagi na zaawansowane badania, rozpoznanie zasobów energetycznych i przyrodniczych, należytą współpracę z władzami obiektów, gmin, itp. Analogiczne rozwiązania mogą zaistnieć przy wszystkich zdegradowanych ciekach i akwenach w skali krajowej i globalnej. Schemat instalacji do obróbki naturalnych osadów dennych (NOD) wynikający z rozwiązania techniczno-technologicznego przedstawiono  w załączniku 13.

Fundacja „HABITAT” jest w posiadaniu patentu pt. „Materiał opałowy z osadów dennych” oraz zgłoszenia patentowego, dotyczącego sposobu, metod i technologii wykorzystania naturalnych osadów dennych ze wszystkich zdegradowanych cieków i akwenów w kraju i na świecie (załącznik 15). Należy podkreślić, iż ww. zgłoszenie patentowe o nazwie: „Sposób wytwarzania ekologicznego biopaliwa z naturalnych osadów dennych w połączeniu z biokomponentami w oparciu o technologię sprzyjającą środowisku człowieka”, stanowi resume i jest otwarte dla ewentualnych współinwestorów.

Fundacja Centrum Badań i Ochrony Środowiska Człowieka „HABITAT” jest przygotowana wspólnie z właściwą jednostką gospodarczą (współinwestor krajowy lub zagraniczny) do wdrażania metod i technologii wykorzystania Naturalnych Osadów Dennych i dalszych jego mutacji (załącznik 6).

Przy realizacji projektu bierze się również pod uwagę wsparcie w formie zdeklarowanej robocizny, usług, wolontariatu itd.

Zakłada się, że docelowe wyniki badań zostaną skomercjalizowane, do czego zapraszamy kapitał prywatny, jak i państwowy (załącznik 14).

Załączniki:

Zał. 1 Proponowane rozwiązanie techniczno-technologiczne wykonane w warunkach laboratoryjnych. [pobierz]

Zał. 2 Proponowane rozwiązanie techniczno-technologiczne (model środowiskowy). [pobierz]

Zał. 3 Schemat powstawania osadów dennych. [pobierz]

Zał. 4 Definicja gazu błotnego. [pobierz]

Zał. 5 Definicje biomasy w ujęciu przepisów prawa krajowego i unijnego. [pobierz]

Zał. 6 Oferta – instalacja do rekultywacji wód powierzchniowych z energetycznym wykorzystaniem naturalnych osadów dennych  (NOD) poprzez ich biogazowanie metodą suchą i mokrą z   równoczesnym ich wykorzystaniem na potrzeby rolnictwa (nawożenia) - udostępniony zostanie  po otrzymaniu podpisanego pisma o poufności. [pobierz]

Zał. 7 Oferta instalacja do rekultywacji wód powierzchniowych z energetycznym wykorzystaniem naturalnych osadów dennych (NOD) poprzez biogazowanie metodą suchą i mokrą, z równoczesnym ich wykorzystaniem na potrzeby rolnictwa (nawożenia). [pobierz]

Zał. 8 Propozycje zmian prawnych dotyczące wykorzystania naturalnych osadów dennych (NOD). [pobierz]

Zał. 9 Badawczo-wdrożeniowa strategia wykorzystania (biomasy) naturalnych osadów dennych wraz z biokomponentami dla potrzeb energetyki odnawialnej. [pobierz]

Zał. 10 Schemat wytwarzania ekologicznego biopaliwa z naturalnych osadów dennych w połączeniu z biokomponentami w oparciu o technologię sprzyjającą środowisku człowieka. [pobierz]

Zał. 11 Schemat wytwarzania ekologicznych środków poprawiających właściwości gleb na bazie naturalnych osadów dennych (NOD) wraz z biokomponentami (Bk). [pobierz]

Zał. 12 Schemat organizacyjny przedsięwzięcia „Naturalny Osad Denny (NOD) jako potencjalne źródło energii odnawialnej, przyszłość energetyczna kraju w dobie kryzysu energetycznego”. [pobierz]

Zał. 13 Schemat blokowy docelowego pilotowego projektu inwestycyjno-badawczo-wdrożeniowego budowy biogazowi i nawozowi działających w oparciu o eksploatację zasobów zrefularyzowanych osadów dennych (NOD) wraz z biokomponentami (Bk) zalegających w akwenach i ciekach wodnych (inwestycja umiejscowiona na lądzie i powierzchni refularyzowanego zbiornika). [pobierz]

Zał. 14 Przykładowy model dofinansowania projektu badawczo-wdrożeniowego. [pobierz]

Zał. 15 Posiadane patenty i zgłoszenia patentowe. [pobierz]

Zał. 16 Schemat wykorzystania osadów dennych (NOD). [pobierz]

Zał. 17 Analiza prawna i ekonomiczna wykorzystania potencjału energetycznego naturalnych osadów dennych (NOD)wraz z biokomponentami poprzez ich biogazowanie. [pobierz]

Zał. 17a  Analizy prawne biogazowania  naturalnych osadów dennych (NOD). [do pobrania po podpisaniu umowy o poufności]

Zał. 17b  Efektywności wykorzystania potencjału energetycznego naturalnych osadów dennych poprzez ich biogazowanie. [do pobrania po podpisaniu umowy o poufności]

Zał. 18  Analiza prawna i ekonomiczna wytwarzanie środków poprawiających właściwości gleb na bazie naturalnych osadów dennych pozyskiwanych w procesie rekultywacji akwenów wodnych. [pobierz]

Zał. 18a Analiza prawna wytwarzania środków poprawiających właściwości gleb na bazie naturalnych osadów dennych pozyskiwanych w procesie rekultywacji akwenów wodnych. [do pobrania po podpisaniu umowy o poufności]

Zał. 18b  Efektywność wykorzystania środków poprawiających właściwości gleb na bazie naturalnych osadów dennych pozyskiwanych w procesie rekultywacji akwenów wodnych. [do pobrania po podpisaniu umowy o poufności]

Zał. 19  Wykaz głównych opracowań (badań naukowych) prowadzonych do roku 2019 pod nadzorem prof. dr hab. Stanisława Borsuka zmierzających do rozpoznania tematu – Naturalny osad denny (NOD), potencjalne źródło energii odnawialnej, przyszłość energetyczna kraju w dobie kryzysu energetycznego. [pobierz]

Zał. 20 Wykaz godzin prac podwodnych instruktora nurkowania swobodnego nr 2555 CMAS Stanisława  Borsuka związane z ochroną i racjonalnym wykorzystaniem zasobów środowiskowych. [pobierz]

Zał. 21 Propozycja wspólnej realizacji bieżących projektów badawczo-wdrożeniowych krajowych i unijnych (projekty na etapie znaczącego zaawansowania). [pobierz]

Zał. 22 Oferta sprzedaży licencji biogazownia. [pobierz]

Zał. 23 Oferta sprzedaży instalacji nawozownia. [pobierz]

Zał. 24 Umowa pośrednictwa. [pobierz]

Zał. 25 Wzajemna umowa o zachowaniu poufności. [pobierz]

Zał. 26 Uprawnienia. [pobierz]

Zał. 27 Prezentacja „Wytwarzania ekologicznego paliwa z naturalnych osadów dennych (NOD)  w połączeniu z biokomponentami w oparciu o technologię sprzyjającą  środowisku”. [pobierz]

Zał. 28 Ocena przydatności urządzeń refulacyjnych i pomocniczych pracujących przy wydobyciu naturalnych osadów dennych (NOD) na potrzeby biogazowania, wytwarzania produktu poprawiającego właściwości gleby oraz ich magazynowania. [pobierz]

Z wyrazami szacunku,
Prezes Fundacji
Prof. dr hab. Stanisław Borsuk

Nasi Partnerzy:


Fundacja "HABITAT"