Da bi se iskoristili svi potencijali poljoprivredne proizvodnje u Republici Srbiji, ona se mora modernizovati. Jedan od mogućih pravaca u toj modernizaciji je i stremljenje ka samodrživosti sela.

Samoodrživost sela, pogotovo ona koja se odnosi na što veću energetsku samoodrživost, ne može se zamisliti bez zadružnog povezivanja poljoprivrednih proizvođača. Zadružno povezivanje pruža preduslove za: promenu strukture poljoprivredne proizvodnje, preradu i doradu poljoprivrednih proizvoda, industrijalizaciju sela itd. Svi navedeni preduslovi ujedno pružaju i mogućnost otvaranja novih radnih mesta na selu kao i povezivanje poljoprivredne proizvodnje sa najnovijim naučnim dostignućima iz oblasti uzgoja i prerade poljoprivrednih proizvoda. U tekstu je dat akcenat na energetsku samoodrživost sela vezano za zadružno povezivanje poljoprivrednih proizvođača.

Odumiranje srpskog sela je jedan od najvećih problema Republike Srbije. Odumiranje je posledica otvaranja tržišta, propasti socijalističkog načina poslovanja kao i otežanog plasmana poljoprivrednih proizvoda i njihovih prerađevina usled smanjenja tržišta i sveopšte političke situacije. Pored toga problem je i u usitnjenosti parcela (poseda) i svaštarskoj proizvodnji čiji proizvodi nikako ne mogu biti konkurentni na otvorenom tržištu. Jedna od mogućnosti sprečavanja odumiranja sela je usmeravanje na njihovu što veću samoodrživost. Zadružno povezivanje poljoprivrednih proizvođača može imati ključnu ulogu u tome. Opet sa druge strane merilo veće samoodrživosti sela je stvaranje uslova za što veću energetsku nezavisnost. Pod tim se podrazumeva da se koriste, maksimalno koliko je moguće, energetski resursi obnovljivih vidova energije koje selo poseduje. Tome je i posvećen ovaj članak u kome se prikazuje pokušaj primene rezultata dva naučna projekata iz oblasti „Multidisciplinarnih nauka – III projekti“ i „Tehnološkog razvoja“, finansiranog od strane resornog Ministarstva, u primeni najzastupljenije forme biomase u Republici Srbiji u energetske svrhe i kako ta razvojna dostignuća mogu pomoći u zadružnom povezivanju poljoprivrednih proizvođača kao i energetskoj samoodrživosti sela.

Resursi obnovljivih vidova energije u Republici Srbiji

Najveći potencijalni izvor obnovlјive energije u Republici Srbiji je u biomasi. Potencijal biomase predstavlјa ≈61% od ukupnog potencijala obnovlјive energije u Republici Srbiji (zvaničan podatak). Od potencijala biomase ≈60% je u polјoprivrednoj biomasi dok se na šumsku odnosi ≈40%. Kad se govori o poljoprivrednoj biomasi misli se na onaj deo poljoprivredne proizvodnje koji se ne koristi u ljudskoj i stočnoj ishrani i koji se tretira kao ostatak poljoprivredne proizvodnje. To su uglavnom: ostaci ratarske proizvodnje, drvna masa iz voćarske i vinogradarske proizvodnje, ostaci iz prerade voća i povrća, stajsko đubrivo itd. Od navedenih vidova ostataka poljoprivredne proizvodnje najzastupljeniji su oni koji se mogu sakupljati u formi bala, odnosno ostaci ratarske proizvodnje (slame i stabljike ratarskih kultura: pšenica i druga žita, kukuruz, soja, suncokret, uljana repica itd). Tome treba dodati i mogućnost sakupljanja u formi bala i dobar deo energetskih biljaka koje se mogu gajiti samo radi zadovoljenja energetskih potreba. Neiskorišćen, ili slabo iskorišćen potencijal biomase je i ostatak od seče šuma (otpadno drvo-granjevina, koren ...) kao i ostaci iz prerade poljoprivrednih proizvoda.
Navedeni projekti srpskog Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja su se odnosili na razvoj tehnologija pogodnih za iskorišćenje poljoprivredne biomase u formi bala, kao najvećeg pojedinačnog potencijala obnovljive energije u Republici Srbiji, kao i ostalih slabo iskorišćenih vidova biomase.

RAZVIJENE TEHNOLOGIJE - Polazišta razvoja

Razvoj je bio zasnovan na sledećim principima:
- razvijati tehnologije pogodne za najzastupljenije poljoprivredne biomase Srbije, kao i one koje se do sada nisu koristile,
- prilagoditi se mogućnostima domaće industrije,
- rad razvijenih uređaja mora biti u skladu sa usvojenim normama o zaštiti životne sredine,
- stepen korisnosti (energetska efikasnost) mora biti na nivou uređaja prihvatljivih za EU, odnosno preko 80%,
- uređaji moraju biti što jednostavniji, a time i jeftiniji, kako u smislu osnvnih investicionih tako i eksploatacionih troškova,
- paralelno sa razvojem osnovnih uređaja moraju se razvijati i sistemi logistike (prikupljanje, transport, skladištenje, manipulacija pepelom itd.).

Nakon uvida u polazišta razvoja odlučeno je da se razvijaju tehnologije sagorevanja. Pre ulaska u konkretni razvoj tehnologije razmotrene su moguće tehnologije sagorevanja. Pomoć u odlučivanju koju tehnologiju sagorevanja ćemo razvijati našli smo u Elaboratu Instituta za energiju EU. U tom elaboratu prikazana je Tabela 1 iz koje se vidi koje tehnologije sagorevanja su pogodne za različite forme biomase. U poslednjoj koloni u tabeli 1 navodi se slama a pod tim se podrazumeva sva biomasa koja se može sakupiti u formi bala. Pored toga poslednji red u tabeli smo mi dodali na osnovu našeg višegodišnjeg iskustva u primeni tehnologije sagorevanja u fluidizovanom sloju.

Oznake prihvatljivosti tehnika sagorevanja iz tabele 1: (--) krajnje nepovoljna, (-) nepovoljna, (0) moguća, (+) povoljna, (++) veoma povoljna.
Na osnovu svega predhodno navedenog ušlo se u razvoj sistema za cigaretno sagorevanje biomase u baliranoj formi. Tehnologiju cigaretnog sagorevanja upotpunili smo tehnologijom sagorevanja u fluidizovanom sloju. U fluidizovanom sloju sagoreva koksni ostatak biomase koji se odvoji (otpadne) od bale, odnosno iz procesa cigaretnog sagorevanja. Ložišta sa fluidizovanim slojem mogu biti i nezavisna u odnosu na cigaretno sagorevanje. Razvoj je došao do industrijske primene.

Razvijena postrojenja

Kotao sa cigaretnim sagorevanjem balirane biomase

Kotao je je jedinstvene konstrukcije, patentom zaštićena, snage 1,5-2 MW (Slika 1). Instaliran je u korporaciji PKB i služi za zagrevanje 1ha plastenika. Radi 9 grejnih sezona bez ikakvih problema i svakim svojim radnim danom štedi korporaciji PKB 1.000-3.000 €, u zavisnosti od vremenskih prilika.

Kotao sa sagorevanjem u fluidizovanom sloju

Kotlovi sa fluidizovanim slojem su pogodni za sagorevanje onih vidova potencijalnih goriva pa i štetnih materija koje u drugim, konvencionalnim, sistemima ne mogu sagorevati. Pod takvim gorivima podrazumevaju se: muljevite tečnosti (talozi iz rezervoara jestivog ili mineralnog ulja i sirove nafte, pulpa od prerade voća i iz papirne industrije i slično), razni prahovi, zrnaste materije kao što je otpadni ugalj, koštice voća, zaraženi kukuruz itd. U fluidizovanomm sloju mogu sagorevati i materije sa izrazito velikim sadržajem vlage ili pepela. Ukoliko materije koje želimo sagoreti nemaju dovoljnu toplotnu moć da ostvare zahtevane temperature sagorevanja može im se dodati neko konvencionalno dopunsko gorivo gasovito, tečno ili čvrsto. U Institutu „VINČA“ izgrađen je eksperimentalno demonstracioni kotao industrijskih razmera na kome se mogu ispitati sva potencijalna goriva. Pošto je svako takvo gorivo specifično, ispitivanja služe da se dobiju projektni parametri za realno postrojenje u kome bi se sagorevalo ispitano gorivo.

Prednosti razvijenih tehnologija sagorevanja

- Jednostavne konstrukcije
- Rad u okviru preporučenih normi o zaštiti životne sredine
- Kod kotla za sagorevanje balirane biomase izuzetno mala sopstvena potrošnja za manipulaciju balama. Prosečna angažovana snaga hidrauličnog dozatora je 1 kW/h, što je zanemarljivo u odnosu na sisteme kod kojih je neophodno primeniti sledeće manipulativne operacije sa balama: rasturanje bala, seckanje biomase, međutransport do bunkera (bafera) za iseckano gorivo, međutransporta do bunkera dozatora, pužni dozatori.
- Zbog jednostavnosti konstrukcije oba razvijena sistema sagorevanja imaju male troškove održavanja.
- Rad kotlova može biti u potpunosti automatizovan.
- Važna prednost razvijenih tehnologija je i to što su u potpunosti plod domaćeg razvoja i 100% proizvedene u našoj zemlji. Ta konstatacija je veoma važna jer bilo kakvi problemi koji se mogu javiti u eksploataciji mogu biti brzo rešeni intervencijom domaćih stručnjaka. Navedena prednost je posebno važna u plasteničkoj proizvodnji ili u stočarstvu, kad ne sme doći ni do jednog dana zastoja u grejanju tokom grejne sezone.

VAŽNOST ZADRUŽNOG POVEZIVANJA POLJOPRIVREDNIH PROIZVOĐAČA U PRIMENI OPISANIH TEHNOLOGIJA SAGOREVANJA

Razvijene tehnologije su zbog svojih karakteristika idealne za primenu u seoskim sredinama. Mogu služiti kako za grejanje tako i za preradu i uzgoj poljoprivrednih dobara. Prosečna angažovana snaga toplana u Srbiji, tokom grejne sezone, je 45-50% od instalisane. Ako se pomenuti podatak svede na celu godinu to znači da je raspoloživa snaga toplane, koja se može iskoristiti za druge potrebe sem grejanja, veća od 75%. Poslednji podatak je osnovni preduslov da se u okviru pomenutih toplana mogu graditi i male industrijske zone za uzgoj, preradu i čuvanje poljoprivrednih proizvoda. Zimi takvo postrojenje može služiti za grejanje i manjim delom u tehnološke svrhe, dok van sezone grejanja ono može biti primenjeno isključivo u tehnološke svrhe. Ne postoji ni jedna tehnologija prerade poljoprivrednih proizvoda koje ne zahteva i potrošnju energije. Da bi takva ideja zaživela poljoprivrednici bi morali da se udruže u zadruge i da se dogovore ko bi šta proizvodio kako bi angažovanje kotlova bilo preko cele godine. To znači da se uvede specijalizacija u proizvodnji. Specijalizacija u proizvodnji kao i dorada proizvoda sigurno donosi veću dobit po jedinici proizvoda ili jedinici obradive površine. Sve to omogućava primena ovakvih kotlova. Gorivo za pomenute kotlove mogu obezbeđivati sami poljoprivrednici, opet uz dogovor, a eventualno plaćanje grejanja bi se moglo vršiti isporukom sopstvene biomase (ostaci poljoprivredne proizvodnje koji ne služe u ishrani ljudi ili životinja i koji pre ovakve upotrebe nisu imali tržišnu vrednost). Važna stavka u razmatranju primene ovih kotlova je i to što moguća izgradnja malih industrijskih zona podrazumeva i zapošljavanje seoske radne snage čime bi se znatno doprinelo u sprečavanju odumiranja sela.

Mogućnost primene razvijenih tehnologija

Samo u AP Vojvodini ima 6 gradova, 52 veća gradska naselja i 457 sela koja su idealna za navedenu primenu razvijenih kotlova. Ona su idealna jer su urbanizovana i samim tim pogodna za toplifikaciju. Pored toga u Republici Srbiji ima i drugih regija gde je situacija slična kao u AP Vojvodini (Posvina, Pomoravlje). Dobrim projektovanjem i kombinacijom navedenih tehnologija može se postići da te male industrijske zone rade preko cele godine.
Svi pokazatelji izneti ovde ukazuju na to da zadrugarstvo može pomoći u oživljavanju srpskog sela. Korist od toga mogu imati svi: zadrugari, ostali žitelji sela, domaća mašinogradnja i industrija kao i država u celini. Da bi zadrugarstvo, opisano ovde zaživelo, neophodno je angažovanje države u podršci predložene inicijative. Laboratorija za termotehniku i energetiku Instituta Vinča, sa svojim saradnicima na pomenutim projektima: Mašinski fakultet u Beogradu, Inovacioni centar Mašinskog fakulteta u Beogradu, Poljoprivredni fakultet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka u Novom Sadu i Institut za zemljište u Beogradu stoje uvek na raspolaganju u pružanju pomoći na primeni opisanih sistema.

Autor: Dr Dragoljub Dakić
Inovacioni centar Mašinskog fakulteta u Beogradu