Ziemniak Polski 2006 nr 3 35 ZIEMNIAKI JAKO SUROWIEC DO PRODUKCJI BIOPALIW W POLSCE

Transkrypt

1 Ziemniak Polski 2006 nr 3 35 Problemy branży ZIEMNIAKI JAKO SUROWIEC DO PRODUKCJI BIOPALIW W POLSCE dr Wojciech Nowacki IHAR Oddział w Jadwisinie, Zakład Agronomii Ziemniaka, Serock w.nowacki@ihar.edu.pl P opularność uprawy ziemniaków w Polsce wynika z tradycji, uwarunkowań przyrodniczych, jakości gleb, struktury agrarnej gospodarstw oraz możliwości ich wielokierunkowego wykorzystania. W 2005 roku areał uprawy ziemniaków w naszym kraju wynosił 588 tys. ha, co stanowiło około 6% ogółu zasiewów. Czynnikiem ograniczającym i redukującym z roku na rok powierzchnię uprawy jest głównie bariera niskiego popytu rynkowego. Jednym ze sposobów utrzymania znaczenia ziemniaków może być wykorzystanie ich jako surowca do produkcji biopaliw. Idea wykorzystania surowców roślinnych w produkcji biopaliw zrodziła się w świecie dość dawno. Z rolniczych roślin skrobiowych lub węglowodanowych na drodze fermentacji uzyskuje się alkohol, który po odwodnieniu nazywany jest bioetanolem. Za dodatkiem bioetanolu do paliw pochodzenia mineralnego przemawiają następujące argumenty: zmniejszenie tempa zużycia nieodtwarzalnych źródeł paliw pochodzenia mineralnego w skali całego globu ziemskiego; redukcja zawartości tlenku węgla w spalinach, poprawiająca ochronę środowiska przyrodniczego, jako aspekt ekologiczny; polepszenie spalania węglowodorów aromatycznych zawartych w paliwie konwencjonalnym jako groźnych dla zdrowia człowieka substancji rakotwórczych; redukcja tzw. efektu cieplarnianego poprzez wprowadzenie do obiegu masy roślinnej, która w okresie wegetacji wchłania dwutlenek węgla w procesach fotosyntezy; poprawa rentowności gospodarowania w rolnictwie poprzez przemysłowe wykorzystanie surowców rolniczych. Wielokierunkowe zabezpieczenie surowcowe dla krajowej produkcji bioetanolu Dotychczasowa struktura produkcji spirytusu surowego w Polsce była bardzo ściśle związana z sektorem rolnym, ponieważ większość gorzelni rolniczych była organicznie związana z dużymi gospodarstwami rolnymi. Podstawową funkcją takich gorzelni było przetwarzanie surowców rolniczych nie spełniających norm jakościowych obowiązujących w obrocie rynkowym lub przetwarzanie nadmiaru surowca w przypadku większego urodzaju ziemniaków czy zbóż oraz spadku ich cen rynkowych, nie pokrywających kosztów produkcji. Przy produkcji spirytusu traktowanej jako działalność uboczna gorzelnie wytwarzały duże ilości wywaru używanego jako cenna pasza czy nawóz. W ten sposób gospodarstwa równoważyły poziom produkcji roślinnej z poziomem produkcji zwierzęcej oraz utrzymywały na wysokim poziomie żyzność gleb, szczególnie lekkich. Udział poszczególnych surowców rolniczych w produkcji spirytusu zależny jest głównie od bilansu zagospodarowania zbiorów i układu cen w danym roku. W latach 70. i 80. ubiegłego stulecia ziemniaki stanowiły około 70% ogółu surowców, z których produkowano spirytus surowy. Obecnie udział ziemniaka w produkcji spirytusu surowego drastycznie się obniżył. Przedstawia to tabela 1. Z danych wynika, że udział ziemniaka w przerobie na spirytus surowy nie przekroczył

2 36 Ziemniak Polski 2006 nr 3 w ostatnich latach 20%, co pozwoliło zagospodarować corocznie od 70 do ponad 600 tys. ton ziemniaków najgorszej jakości oraz tych partii, które nie mogły być sprzedane jako ziemniaki jadalne lub sadzeniaki. Tabela 1 Udział ziemniaków w produkcji spirytusu surowego w Polsce w latach Rok Produkcja spirytusu (mln l) ogółem w tym bioetanolu z ziemniaków ,0 7, ,9 54, ,6 29, ,8 23, ,5 10, ,5 13, ,4 11, ,8 7, , , ,1 Źródło: Dzwonkowski W. i in. (2006) Udział spirytusu ziemniaczanego (%) 3,1 18,8 11,8 11,2 6,0 8,0 6,1 3,6 3,2 4,4 3,1 Ilość przerobionych ziemniaków (tys. t) Przy wyborze surowca do produkcji spirytusu należy uwzględnić także wymagania glebowe poszczególnych roślin będących surowcem wyjściowym oraz konieczność stosowania właściwych płodozmianów na danych typach gleb. Ziemniak jest rośliną wysoce tolerancyjną w stosunku do jakości gleb i jest uprawiany na prawie wszystkich typach gleb w Polsce, w przeciwieństwie do innych roślin energetycznych, które są uprawiane albo na glebach słabszych (żyto), albo lepszych (buraki, pszenica, kukurydza). Ziemniak oraz żyto są naturalnymi gatunkami, które stanowią i mogą dalej stanowić zaplecze surowcowe dla przemysłu gorzelniczego na glebach lekkich, a tych w Polsce jest najwięcej, bo ponad 60% ogółu wszystkich użytków rolnych. Bardzo ważnym argumentem przy wyborze roślin, które następnie posłużą do produkcji spirytusu, jest bilans zagospodarowania zbiorów danego gatunku. Zboża stanowią obecnie ponad 70% w strukturze zasiewów i jest to już udział przekraczający zasady dobrego gospodarowania w rolnictwie, a ponadto Polska jest krajem nie posiadającym corocznych nadwyżek zboża w swym bilansie. Udział ziemniaka i buraka w strukturze zasiewów jest już niski, bo nie przekraczający odpowiednio 6 i 3%, a graniczną wartością udziału tych roślin w zmianowaniu jest 20%. Bilans zagospodarowania poszczególnych gatunków roślin stanowiących potencjalne źródło surowca do produkcji spirytusu wskazuje, że ziemniaki z uwagi na trudności z zagospodarowaniem ich zbiorów są dziś predestynowane do wykorzystania w gorzelnictwie obok melasy pochodzącej z przemysłu cukrowniczego oraz żyta, którego moglibyśmy uprawiać w kraju znacznie więcej niż obecnie, ze względu na przewagę gleb lekkich, a także kukurydzy, której z każdym rokiem produkujemy coraz więcej (w 2003 r. 1,9 mln ton). Każda z roślin ma swe wady i zalety, gdy się analizuje jej przydatność do produkcji biopaliw. Porównanie efektywności technologicznej i ekonomicznej produkcji surowców rolniczych używanych przy wytwarzaniu bioetanolu O tym, która roślina rolnicza najbardziej nadaje się do uprawy jako surowiec dla produkcji etanolu, decyduje wysokość osiąganych i potencjalnych plonów, zawartość substancji węglowodanowych w jednostce masy, decydująca o wydajności spirytusu, cena rynkowa oraz koszty jej produkcji. Parametry

3 Ziemniak Polski 2006 nr 3 37 te są bardzo istotne dla rolnika i dla gorzelni przetwarzającej surowiec na spirytus. Plony rzeczywiste i potencjalne a wydajność etanolu z jednostki powierzchni. W tabeli 2 przedstawiono rzeczywiste plony uzyskiwane w powszechnej praktyce rolniczej, plony uzyskane w badaniach COBORU oraz ekstrema plonowania poszczególnych gatunków w Polsce. Powyższe wyniki świadczą o niskim wskaźniku wykorzystania potencjału plonowania wszystkich gatunków, ale najniższy wskaźnik dotyczy żyta i ziemniaków. Jest to związane prawdopodobnie z bardzo luźnym powiązaniem uprawy tych roślin z zapotrzebowaniem rynkowym oraz z ich uprawą na najsłabszych glebach w przeciwieństwie do pozostałych gatunków. Gatunek Ziemniak jadalny Ziemniak skrobiowy Burak cukrowy Żyto Pszenica ozima Kukurydza Plonowanie (t/ha) wybranych gatunków roślin rolniczych używanych w produkcji spirytusu Ekstrema plonowania w kraju min. 15,0 20,0 20,0 1,8 1,8 3,0 max. 70,0 60,0 80,0 7,0 9,0 12,0 Średni plon z lat wg GUS 17,7 21,2 38,3 2,3 3,6 5,9 Źródło: obliczenia własne na podstawie danych literaturowych Plon wg doświadczeń COBORU (śr ) 45,5 46,3 70,7 6,0 7,2 10,2 Tabela 2 Wskaźnik wykorzystania potencjału plonowania (%) 38,9 45,8 54,2 38,3 50,0 57,8 W tabeli 3 zilustrowano wydajność uzysku 100-proc. spirytusu z 1 ha upraw wybranych gatunków roślin rolniczych, z uwzględnieniem przeciętnej zawartości skrobi lub cukru w jednostce masy. We wszystkich wariantach plonowania (GUS, COBORU, ekstrema) najwyższą wydajność spirytusu z 1 ha mają wśród analizowanych gatunków ziemniaki skrobiowe i buraki cukrowe. Przy planowaniu zaplecza surowcowego dla gorzelni w produkcji biokomponentów paliwowych należy tę analizę wziąć pod uwagę. Tabela 3 Wydajność (l/ha) 100-proc. spirytusu surowego wybranych gatunków roślin rolniczych Gatunek Ziemniak jadalny Ziemniak skrobiowy Burak cukrowy Żyto Pszenica ozima Kukurydza Źródło: dane HZ Zamarte i obliczenia własne Przeciętna wydajność 100-proc. spirytusu Wydajność 100-proc. spirytusu surowego z 1 ha przy poziomie plonowania (l/t) wg GUS wg COBORU min. max Efektywność ekonomiczna produkcji surowca na cele paliwowe. Miarą efektywności ekonomicznej produkcji surowca do przetwarzania na etanol jest cena pozyskania 1 l w oparciu o cenę rynkową surowca, koszty produkcji jednostki masy surowca oraz relacja nakładów energetycznych do pozyskanej energii. Wskaźniki efektywności

4 38 Ziemniak Polski 2006 nr 3 zilustrowano w tabeli 4. Prezentowane dane wskazują, że na tle innych gatunków rolniczych ziemniak skrobiowy jest z punktu widzenia ekonomicznego i energetycznego dość cennym surowcem, który można wykorzystywać do produkcji bioetanolu. Ziemniaki odmian jadalnych mogą być wykorzystywane przez gorzelnie, ale tylko jako surowiec odpadowy, którego zagospodarowanie jest koniecznością i stanowi część składową całego procesu produkcji ziemniaka jadalnego. Natomiast obniżenie kosztów jednostkowych pozyskania surowca do produkcji bioetanolu z ziemniaków można osiągnąć poprzez intensyfikację produkcji ziemniaków wysokoskrobiowych, która zwiększając plony, powoduje jednocześnie zmniejszanie się kosztów jednostkowych pozyskania plonu. Ilustruje to tabela 5. Gatunek Ziemniak jadalny Ziemniak skrobiowy Burak cukrowy Żyto Pszenica ozima Kukurydza Efektywność produkcji surowca do przetwarzania na spirytus wybranych gatunków roślin rolniczych Średnia cena skupu surowca z lat (zł/t) W tym: w przeliczeniu na koszt 1 l 100-proc. spirytusu (zł/l) 3,91 1,48 1,08 1,03 1,31 1,12 Średni koszt produkcji 1 t surowca w 2002 r. (zł/t)* W tym: w przeliczeniu na koszt 1 l 100-proc. spirytusu (zł/l) 1,61 0,99 0,83 1,06 0,94 0,89 * koszty bezpośrednie wg IERiGŻ ** przyjęto następujące nakłady energetyczne dla uprawy 1 ha: ziemniaków 45,0 GJ; buraków cukrowych 54,4 GJ; pszenicy 26,2 GJ; żyta 23,9 GJ; kukurydzy 35,0 GJ; wartość energetyczna etanolu 30,0 GJ/t Koszty jednostkowe pozyskania surowca do produkcji spirytusu surowego w uprawie ziemniaków Zawartość skrobi w bulwach (%) Przyjęte całkowite koszty uprawy 1 ha ziemniaków (zł/ha) Źródło: dane IHAR Bonin i obliczenia własne Tabela 4 Efektywność energetyczna Ee (stosunek energii uzyskanej do włożonej)** 1,00 1,75 2,06 0,95 1,49 1,82 Tabela 5 Jednostkowe koszty całkowite produkcji surowca (zł) potrzebnego do wyprodukowania 1 l spirytusu surowego przy poziomie plonów ziemniaka: 15 t/ha 25 t/ha 35 t/ha 45 t/ha 2,65 2,04 1,85 1,66 2,30 1,77 1,60 1,44 2,03 1,56 1,41 1,27 1,83 1,40 1,27 1,14 1,64 1,26 1,14 1, Z danych wynika, że w uprawie ziemniaków odmian skrobiowych koszt pozyskania surowca do produkcji spirytusu wynosi dziś około 1 zł i jest to koszt konkurencyjny w stosunku do większości innych gatunków roślin rolniczych.

5 Ziemniak Polski 2006 nr 3 39 Bardzo ważnym elementem w określaniu efektywności wykorzystania ziemniaków do produkcji biopaliw jest odpowiedni dobór odmian skrobiowych. Najcenniejsze są odmiany wysoko plonujące, a jednocześnie odznaczające się wysoką zawartością skrobi w bulwach. Do rejestru odmian COBORU wpisano dużą grupę odmian skrobiowych o zróżnicowanej wczesności, polecanych do przerobu na skrobię lub spirytus. W tabeli 6 przedstawiono charakterystykę odmian skrobiowych możliwych do wykorzystania w gorzelnictwie. Grupa wczesności Wczesne Średnio wczesne Średnio późne Późne Charakterystyka polskich odmian ziemniaka skrobiowego pod względem ich wykorzystania do uprawy na cele gorzelnicze Odmiana Cedron Dorota Gabi Albatros Alicja Glada Harpun Ikar Kuba Pasat Rumpel Adam Monsun Fregata Grot Klepa Lawina Pasja Bzura Gandawa Hinga Ślęza Jasia Koga Meduza Neptun Pokusa Rudawa Skawa Sonda Umiak Inwestor Wist Sekwana Plon (t/ha) wg COBORU 32,8 42,7 43,7 37,2 49,8 33,3 28,7 32,3 46,3 53,2 47,2 39,7 44,8 32,0 31,6 36,6 39,2 44,6 37,7 50,8 35,1 48,3 51,8 36,1 35,4 50,8 47,7 46,9 43,9 59,1 51,2 46,7 44,9 50,0 Zawartość skrobi (%) 18,1 17,4 18,2 21,3 18,2 17,8 17,2 18,6 19,6 18,9 19,4 18,8 17,1 18,4 17,9 19,0 17,5 20,8 18,4 20,2 19,0 21,6 18,6 18,5 21,0 20,2 17,4 22,3 22,4 19,2 20,3 20,5 18,4 17,6 Plon skrobi t/ha) 5,94 7,43 7,95 7,92 9,06 5,93 4,94 6,00 9,07 10,05 9,16 7,46 7,66 5,89 5,66 6,95 6,86 9,28 6,94 10,26 6,67 10,43 9,63 6,68 7,43 10,26 8,30 10,46 9,83 11,35 10,39 9,57 8,26 8,80 Tabela 6 Wydajność etanolu (l/ha) Przyszłość produkcji ziemniaków jako jednego z surowców na cele biopaliwowe Nie ulega wątpliwości, że w najbliższej przyszłości rynek biopaliw na świecie (a także i w Polsce) będzie się rozszerzał. Według Dyrektywy UE 2003/30 WE z dnia 8 maja 2003 roku w sprawie wspierania użycia w transporcie biopaliw lub innych paliw odnawial-

6 40 Ziemniak Polski 2006 nr 3 nych określono krajom członkowskim UE minimalne udziały biokomponentów w latach Ilustruje to tabela 7. Dyrektywa UE zakłada, że państwa członkowskie UE powinny wprowadzić jej postanowienia do ustaw krajowych, lecz nie na zasadzie obligatoryjności. Są kraje, które bardzo interesują się biopaliwami (Francja, Hiszpania, Niemcy) lub interesują się w małym stopniu (np. Holandia). Stwarza to szansę również w Polsce na lepsze wykorzystanie surowców rolniczych na cele produkcji biopaliw, co mogłoby spowodować zwiększenie rentowności w rolnictwie, możliwości funkcjonowania większej liczby gorzelni rolniczych i zakładów odwadniających spirytus. Rok Minimalne ilości biokomponentów (%) w paliwach w latach wg Dyrektywy UE 2003/30 WE Tabela 7 Zawartość energetyczna Udział objętościowy biokomponentów (%) biokomponentu (%) bioetanolu EETB 2,00 3,20 6,82 2,75 4,41 9,37 3,50 5,61 11,93 4,25 6,81 14,49 5,00 8,01 17,04 5,75 9,21 19,60 Sytuacja gorzelni rolniczych w Polsce jest trudna. Z 900 zakładów pracujących na początku lat 90. pozostało w 2000 roku tylko 350, a w roku 2003 przerabiało surowce rolnicze tylko 150. Dziś liczba ta jest jeszcze mniejsza. Ograniczenie zapotrzebowania na spirytus ze strony odbiorców rynkowych spowodowało w wielu gorzelniach złą sytuację ekonomiczną, większość gorzelni została zamknięta lub zawiesiła swoją działalność. Scenariusz likwidacji małych gorzelni rolniczych, proponowany przez niektóre gremia, i powstawanie w ich miejsce dużych przemysłowych zakładów gorzelniczych nie jest zdaniem autora korzystne. Podobną jak w Polsce strukturę produkcji spirytusu mają Niemcy, gdzie funkcjonuje około 1400 gorzelni, a ceny oferowane przy zakupie spirytusu są ponad 2-krotnie wyższe niż u nas. Mimo że rynek spirytusu nie podlega wspólnej polityce rolnej UE, obrót nim nie jest wolnorynkowy i zależy od wewnętrznej polityki rolnej danego kraju. W skali światowej produkcja etanolu z przeznaczeniem na paliwa systematycznie wzrasta. W 1985 roku wyprodukowano 20 bln l bioetanolu, w bln l, a prognoza na rok 2005 przewiduje 40 bln l. Coraz większe zużycie biopaliw wynika z ekologicznych i rolniczych względów oraz wiąże się z tzw. bezpieczeństwem energetycznym krajów. W Polsce konieczne jest utrwalenie polityki obniżającej podatek akcyzowy od ekopaliw, aby wyrównać szanse biokomponentów z konwencjonalnymi paliwami pochodzenia mineralnego. Ulgi w podatku akcyzowym są stosowane już od 1999 roku, ale ich poziom nie daje szans na szybkie wprowadzenie biokomponentów do paliw. Wzrost cen paliw konwencjonalnych wychodzi naprzeciw temu procesowi. Szanse ziemniaków jako surowca do produkcji etanolu będą w przyszłości zależeć od relacji cen w stosunku do innych surowców, a szczególnie melasy. Odpady powstające przy produkcji ziemniaków jadalnych oraz partie ziemniaków porażonych chorobami kwarantannowymi powinny być priorytetowo kierowane do gorzelni. Organizacja ziemniaczanego zaplecza surowcowego dla gorzelni w oparciu o odmiany wysokoskrobiowe i niskonakładową technologię (wykorzystanie wysokiej odporności odmian skrobiowych na szereg chorób pochodzenia wirusowego i grzybowego) wydaje się w pełni uzasadniona. Literatura 1. Dzwonkowski W., Szczepaniak I., Rosiak E., Chotkowski J., Rembeza J., Bochińska E

7 Ziemniak Polski 2006 nr 3 41 Rynek ziemniaka. Stan i perspektywy. Analizy rynkowe nr 29: 27 s. oraz wcześniejsze edycje; 2. Jarosz L Aktualny stan i perspektywy gorzelni rolniczych w Polsce. Cz. 2. Rynki Alkohol. 2: 4; 3. Kossowicz L Wykorzystanie alkoholu etylowego z ziemniaków jako paliwa silnikowego. Biul. Inst. Ziemn. 45: ; 4. Nowacki W Ziemniak alternatywnym surowcem do produkcji bioetanolu. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 500: 45-56; 5. Nowacki W Odmiany skrobiowe jako surowiec do produkcji bioetanolu. [W:] Znaczenie odmiany w agrotechnice i przechowalnictwie ziemniaka. Konf. nauk. Warszawa, IHAR Oddz. Jadwisin: 75; 6. Roczniki statystyczne z lat GUS Warszawa HODOWLA ZIEMNIAKA ZAMARTE ZAPRASZA NA SWÓJ JUBILEUSZ Hodowla ziemniaka w Zamartem obchodzi w 2006 roku 60-lecie swojego istnienia. Główne uroczystości jubileuszowe odbędą się w czasie XIII Krajowych Dni Ziemniaka, które są w tym roku organizowane w Minikowie w dniach sierpnia br. Zamarte to ośrodek hodowli o najbogatszym dorobku wśród polskich firm hodowlano-nasiennych w branży ziemniaka. Na przestrzeni 60 lat wyhodowano tu ponad 70 odmian, z których większość odegrała ogromną rolę w podwyższaniu efektywności produkcji ziemniaka w Polsce. W czasie XIII Krajowych Dni Ziemniaka w Minikowie producenci ziemniaków będą mieli szczególnie dogodną okazję do zapoznania się z odmianami HZ Zamarte. Na poletkach demonstracyjnych będzie można obejrzeć wszystkie odmiany zamartowskie, będące obecnie w rejestrze. Oprócz tak znanych i uznanych jak LORD, DENAR, BARD, BILA, GRACJA czy KORONA będzie można zapoznać się bliżej z nowościami. A pojawiło się ich sporo. Tylko w dwóch ostatnich latach HZ Zamarte wprowadziła do rejestru 9 nowych odmian. W grupie bardzo wczesnych są to MIŁEK i JUSTA, w grupie wczesnych ELANDA, EUGENIA i OMAN, a w grupie średnio wczesnych BENEK i NIAGARA. Są też dwie nowości w grupie odmian średnio późnych i późnych MEDEA i SEKWANA (skrobiowa). Udział w obchodach jubileuszu HZ Zamarte będzie również wyjątkową okazją do wymiany poglądów i doświadczeń z przedstawicielami tej zasłużonej dla polskiego rolnictwa firmy, dlatego na XIII Krajowych Dniach Ziemniaka w Minikowie nie powinno zabraknąć nikogo, kto stara się być na bieżąco w problematyce tej głęboko zakorzenionej w polskiej tradycji rośliny uprawnej. Na polu demonstracyjnym, gdzie organizatorzy przewidzieli pokaz kopania, będzie można przyjrzeć się lepiej odmianie KORONA. Ta niezwykle atrakcyjna i bardzo plenna odmiana (zarejestrowana w 2002 r.) cieszy się wciąż rosnącym powodzeniem wśród producentów, między innymi dlatego, że nie zawodzi nawet w trudniejszych warunkach glebowo-klimatycznych. Poza tym, praktycznie nie ima się jej parch, co w połączeniu z bardzo płytko osadzonymi oczkami zapewnia dobry zbyt na rynku.