The biogas production from animal production waste as support for climate neutrality at the regional level: The case of Wielkopolska
PDF (Język Polski)

Keywords

climate neutrality
zero emissions
energy transformation
biogas
animal production

How to Cite

Szubska-Włodarczyk, N. (2024). The biogas production from animal production waste as support for climate neutrality at the regional level: The case of Wielkopolska. Rozwój Regionalny I Polityka Regionalna, 17(72), 193–211. https://doi.org/10.14746/rrpr.2024.72.11

Abstract

In the context of the current global challenges, the European Green Deal and the objective of achieving climate neutrality of the EU economy, actions and solutions that result in an improved economy and a reduction in anthropogenic greenhouse gas emissions contribute to the support of the energy transformation, thus bringing economies closer to zero emissions. Both the energy and agricultural sectors have been identified as significant contributors to greenhouse gas emissions. It has been demonstrated by scientific research that the EU’s environmental and sustainable development goals will not be achievable without a reduction in meat and animal product consumption. A reduction in greenhouse gas emissions in the EU by 50% is feasible with a 54–71% reduction in meat consumption and a 62–78% increase in local food consumption (Rahmann et al. 2017, Purnhagen et al. 2021, Talwar et al. 2021, Röös 2022). Conversely, the agriculture, forestry and land use LULUCF) sector plays a pivotal, even foundational, role in carbon absorption.  Wielkopolska is  one of six voivodeships that have been designated for support through the Just Transition Fund, which is intended to offset the financial burden of climate policy and facilitate the transition to a low-carbon economy. For regions whose economies are based on coal, it is necessary to identify a development trajectory that can reduce the costs of implementing climate policy in the long term. The objective of this study is to estimate the theoretical potential of biogas production from animal excrement in the Wielkopolska voivodeship.

As demonstrated by research conducted by Zaliwski (2007), the Wielkopolska voivodeship is distinguished by elevated emissions of methane and nitrous oxide from agricultural activities. Consequently, the management of slurry for biogas production may represent a crucial component in the advancement of a low-emission economy. The production of biogas from animal excrement has the dual benefit of supporting the energy transformation of the region’s economy and reducing the negative impact of animal production on the natural environment. Wielkopolska has demonstrated the highest potential for biogas production in the country, coupled with high animal production. The necessary areas for the strategic development of centralised biogas plants have been identified in light of the transformation of the Wielkopolska economy towards climate neutrality.

https://doi.org/10.14746/rrpr.2024.72.11
PDF (Język Polski)

References

Augustyńska-Prejsnar A., Ormian M., Sokołowicz Z., Topczewska J., Lechowska J. 2018. Oddziaływanie ferm trzody chlewnej i drobiu na środowisko. Proceedings of ECOpole, 12(1): 117-129.

Bojanowicz-Bablok A., Hajto M., Horak N., Kuśmierz A., Potapowicz I., Sobol A., Eidsmo S., Grandum L. 2024. Bariery wdrażania rozwiązań w zakresie produkcji biogazu i gospodarki bioodpadami. Raport. Instytut Ochrony Środowiska – Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa.

Churski P., Burchardt M., Herodowicz T., Konecka-Szydłowska B., Perdał R. 2022. Diagnoza strategiczna Wielkopolski Wschodniej. Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Poznań.

Dyląg A., Kassenberg A., Szymalski W. 2019. Energetyka obywatelska w Polsce – analiza stanu i rekomendacje do rozwoju. Instytut na rzecz Ekorozwoju, Warszawa (https://www.pine.org.pl/wp-content/uploads/2020/06/191021_InE_Opracowanie_v3_FNEZ_czyste.pdf ).

European Commission. 2019. Communication from the Commission to the European Parliament, the European Council, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions, European Green Deal, COM(2019) 640 final, 11.12.2019 (https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=COM%3A2019%3A640%3AFIN).

Forum Energii. 2024. Transformacja energetyczna w Polsce. Edycja 2024, s. 68 (https://www.forum-energii.eu/transformacja-edycja-2024; dostęp: 20.06.2024).

Ginalski Z. 2020. Substraty dla biogazowni rolniczych (www.cdr.gov.pl/pol/OZE/substraty.pdf; dostęp: 10.06.2024).

GUS. 2020. Rolnictwo w 2019 r. Zakład Wydawnictw Statystycznych, Warszawa.

GUS. 2023a. Rocznik Statystyczny Rolnictwa. Warszawa, s. 167-177.

GUS. 2023b. Rocznik Statystyczny Rolnictwa. Warszawa, s. 141-161.

Horschin T., Schaubach K., Sutor C., Thrän D. 2020. Stakeholder perceptions about sustainability governance in the German biogas sector. Energy, Sustainability and Society, 10(36): 1-15. DOI: https://doi.org/10.1186/s13705-020-00270-5

http://sprawiedliwa-transformacja.pl/platforma-weglowa/ (dostęp: 10.05.2024).

http://un.org (dostęp: 20.05.2024).

https://arrtransformacja.org.pl/wp-content/uploads/2024/01/Diagnoza-ksztalcenie-zaw-Wielkopolska-Wschodnia_2023.pdf (dostęp: 10.05.2024).

https://bdl.stat.gov.pl/bdl (dostęp: 20.06.2024).

https://bdl.stat.gov.pl/bdl/dane/podgrup/tablica (dostęp: 20.06.2024).

https://bdl.stat.gov.pl/bdl/dane/podgrup/tablica (dostęp: 20.06.2024).

https://bdl.stat.gov.pl/bdl/dane/podgrup/tablica (dostęp: 20.06.2024).

https://iea.blob.core.windows.net/assets/6d4dda5b-be1b-4011-9dad-49c56cdf69d1/NetZeroRoadmap_AGlobalPathwaytoKeepthe1.5CGoalinReach-2023Update.pdf (dostęp: 10.05.2024).

https://ourworldindata.org/meat-production (dostęp: 20.06.2024).

https://www.gov.pl/web/kowr/rejestr-wytworcow-biogazu-rolniczego (dostęp: 1.07.2024).

https://www.wri.org/data (dostęp: 20.05.2024).

ISAAC. 2018. Increasing Social Awarness and Acceptance of biogas and biomethane (https://cordis.europa.eu/project/id/691875/results).

Jasińska A. 2021. Usuwanie amoniaku jako etap obróbki wstępnej obornika w procesie fermentacji metanowej. [W:] M. Bogacka, K. Pikonia (red.), Współczesne problemy ochrony środowiska i energetyki. Katedra Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów, Politechnika Śląska, Gliwice, s. 33-43.

Kaczmarek P. 2023. Zróżnicowanie przestrzenne podatności społeczno-ekonomicznej na zmiany klimatu w województwie wielkopolskim. Rozwój Regionalny i Polityka Regionalna, 66: 99-113. DOI: https://doi.org/10.14746/rrpr.2023.66.07

Kosewska K., Kamiński J.R. 2008. Analiza ekonomiczna budowy i eksploatacji biogazowni rolniczych w Polsce. Inżynieria Rolnicza, 1(99): 189-194.

Kozieł E., Sołtysiak M., Żurek M. 2023. Diagnoza w zakresie kształcenia zawodowego w Wielkopolsce Wschodniej w kontekście transformacji energetycznej. Biblioteka Pedagogiki Pracy, Konin, Oslo, Radom.

Kozłowska K., Wierzbicka M., Zygmunt K. 2022. Społeczne aspekty budowy biogazowni rolniczych [W:] Babicz M., Nowakowicz-Dębek B., Kropiwiec-Domańska K. (red.), Wybrane zagadnienia z zakresu ochrony i zagrożeń środowiska. T. 2. Lublin, s. 107-109.

Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. 2007. Ocena prawna oraz analiza ekonomiczna możliwości realizacji celów wynikających ze Strategii energetyki odnawialnej oraz z dyrektywy 2001/77/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 27.09.2001 w sprawie wspierania produkcji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych. Warszawa, s. 76.

Lyng K.-A., Bjerkestrand M., Elstad Stensgård A., Callewaert P., Jørgen Hanssen O. 2018. Optimising Anaerobic Digestion of Manure Resources at a Regional Level. Sustainability, 10: 286. DOI: https://doi.org/10.3390/su10010286

Maj G., Piekarski W. 2014. Modelowy tok postępowania inwestycyjnego jako element prawidłowego zarządzania projektem budowy biogazowni rolniczej. [W:] R. Knosal (red.), Innowacje w zarządzaniu i inżynierii produkcji. T. I. Polskie Towarzystwo Zarządzania Produkcją, Opole, s. 867-877.

Majewski E., Sulewski P., Wąs A. 2016. Potencjał i uwarunkowania produkcji biogazu rolniczego w Polsce. Wydawnictwo SGGW, Warszawa, s. 49-51.

Makara A., Kowalski Z., Fela K. 2017. Zagospodarowanie substancji pofermentacyjnej w aspekcie bezpieczeństwa ekologicznego. Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa, 5: 177-190. DOI: https://doi.org/10.16926/tiib.2017.05.15

Marcinkiewicz J., Poskrobko T. 2015. Wpływ elektrowni wiatrowych na percepcję krajobrazu w świetle badań empirycznych. Ekonomia i Środowisko, 2(53): 76-91.

Marczak H. 2009. Aspekty energetycznego wykorzystania biogazu z odpadów na przykładzie województwa lubuskiego. Inżynieria Ekologiczna, 21: 97-108.

Marzec T. 2023. Rozwój energetyki obywatelskiej na obszarach wiejskich w Polsce. Przegląd Prawa Rolnego, 1(32): 61-80. DOI: https://doi.org/10.14746/ppr.2023.32.1.4

Mernild M.H. (red.) 2023. Producing more with less. Transforming global food system for a more sustainable and resilient future. State of Green, Denmark (https://stateofgreen.com/en/publications/producing-more-with-less/).

Mroczek K., Rudy M., Gil M., Mroczek J.R. 2018. Możliwości zagospodarowania odpadów z produkcji drobiarskiej w zgodzie z zasadami biogospodarki. Polish Journal for Sustainable Development, 22(2): 93-100. DOI: https://doi.org/10.15584/pjsd.2018.22.2.11

O’Neil S.G. 2021. Community obstacles to large scale solar: NIMBY and renewables. Journal of Environmental Studies and Sciences, 11: 85-92. DOI: https://doi.org/10.1007/s13412-020-00644-3

Osiński Z., Patyra E. 2022. Nawozy naturalne i organiczne jako źródło zanieczyszczenia środowiska substancjami przeciwbakteryjnymi. Med. Weter., 78(4): 173-183. DOI: https://doi.org/10.21521/mw.6638

Pawlak J. 2013. Biogaz z rolnictwa – korzyści i bariery. Problemy Inżynierii Rolniczej, 3(81): 99-108.

Podkówka W. 2010. Oddziaływanie agrobiogazowni na środowisko. [W:] K. Węglarzy, W. Podkówka (red.), Agrobiogazownia. Instytut Zootechniki Państwowy Instytut Badawczy, Zakład Doświadczalny Instytutu Zootechniki PIB Grodziec Śląski Sp. z o.o.. Grodziec Śląski, s. 18-19.

Purnhagen K.P., Clemens S., Eriksson D., Fresco L.O., Tosun J., Qaim M., Visser R.G.F., Weber A.P.M., Wesseler J.H.H., Zilberman D. 2021. Europe’s Farm to Fork Strategy and Its Commitment to Biotechnology and Organic Farming: Confilicting or Complementary Goals? Trends in Plant Science, 26, 6. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tplants.2021.03.012

Rahmann G., Reza Ardakani M., Bàrberi P., Boehm H., Canali S., Chander M., David W., Dengel L., Erisman J.W., Galvis-Martinez A.C., Hamm U., Kahl J., Köpke U., Kühne S., Lee S.B., Løes A.-K., Moos J.H., Neuhof D., Nuutila J.T., Victor Olowe V., Oppermann R., Rembiałkowska E., Riddle J., Rasmussen I.A., Shade J., Sohn S.M., Tadesse T., Tashi S., Thatcher A., Uddin N., Fragstein, Niemsdorff P., Wibe A., Wivstad M., Wenliang W., Zanoli R. 2017. Organic Agriculture 3.0 is innovation with research. Org. Agr., 7: 169-197. DOI: https://doi.org/10.1007/s13165-016-0171-5

Rogulska M., Grzybek A., Szlachta J., Tys J., Krasuska E., Biernat K., Bajdor K. 2011. Powiązanie rolnictwa i energetyki w kontekście realizacji celów gospodarki niskoemisyjnej w Polsce. Polish Journal of Agronomy, 7: 92-101.

Röös E., Mayer A., Muller A., Kalt G., Ferguson S., Erb K.-H., Hart R., Matej S., Kaufmann L., Pfeifer C., Frehner A., Smith P., Schwarz G. 2022, Agroecological practices in combination with healthy diets can help meet EU food system policy targets. Science of the Total Environment, 847: 157612. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157612

Roszkowska S., Szubska-Włodarczyk N. 2022, What are the barriers to agricultural biomass market development? The case of Poland. Environment Systems and Decisions, 42: 75-84. DOI: https://doi.org/10.1007/s10669-021-09831-1

Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/841 z dnia 30 maja 2018 r. w sprawie włączenia emisji i pochłaniania gazów cieplarnianych w wyniku działalności związanej z użytkowaniem gruntów, zmianą użytkowania gruntów i leśnictwem do ram polityki klimatyczno-energetycznej do roku 2030 i zmieniające rozporządzenie (UE) nr 525/2013 oraz decyzję nr 529/2013/UE.

Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2021/1119 z dnia 30 czerwca 2021 r. w sprawie ustanowienia ram na potrzeby osiągnięcia neutralności klimatycznej i zmiany rozporządzeń (WE) nr 401/2009 i (UE) 2018/1999 (Europejskie Prawo o Klimacie).

Skórnicki H., Litwinow A., Dominik A., Ginalska B., Ginalski Z., Gradka I., Kibler M., Krysztoforski M., Pomykała D., Schönthaler J., Stachowicz T., Stachura W. 2010. Skrócone normatywy produkcji rolnej. Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Radom, s. 100.

Smurzyńska A., Dach J., Czekała W. 2016. Technologie redukujące emisję uciążliwych gazów powstających podczas chowu zwierząt gospodarskich. Inżynieria Ekologiczna, 47: 189-198. DOI: https://doi.org/10.12912/23920629/62871

Sulewski P., Majewski E., Wąs A. 2017. Miejsce i rola rolnictwa w produkcji energii odnawialnej w Polsce i UE. Zagadnienia Ekonomiki Rolnej: 50-74. DOI: https://doi.org/10.30858/zer/82989

Taghikhah F., Voinov A., Shukla N., Filatova T. 2020. Exploring Consumer Behavior and Policy Options in Organic Food Adoption: Insights from the Australian Wine Sector. Environmental Science and Policy, 109: 116-124. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envsci.2020.04.001

Talwar S., Jabeen F., Tandon A., Sakashita M., Dhir A. 2021. What Drives Willingness to Purchase and Stated Buying Behavior Toward Organic Food? A Stimuluse Organisme Behaviore Consequence (SOBC) Perspective. Journal of Cleaner Production, 293(125882). DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.125882

The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). 2022. AR6 Synthesis Report: Climate Change 2022.

Topczewska J., Krupa W., Krupa S., Krempa A. 2022. Zrównoważona produkcja zwierzęca wyzwaniem przyszłości. Polish Journal for Sustainable Development, 26(1): 59-66. DOI: https://doi.org/10.15584/pjsd.2022.26.1.7

Urząd Statystyczny w Poznaniu. 2023. Rocznik Statystyczny Województwa Wielkopolskiego, Poznań, s. 128.

Wałowski G. 2021. Development of biogas and biorafinery systems in Polish rural communities. Journal of Water and Land Development, 49 (IV-VI): 156-168. DOI: https://doi.org/10.24425/jwld.2021.137108

Wielewska I. 2014. Rozwój OZE na obszarach wiejskich i ich wpływ na środowisko przyrodnicze w opinii doradców rolnych. Zeszyty Naukowe Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Problemy Rolnictwa Światowego, 14 (XXIX), 3: 186-195. DOI: https://doi.org/10.22630/PRS.2014.14.3.59

Wielewska I. 2017. Oddziaływanie na środowisko naturalne odnawialnych źródeł energii w opinii mieszkańców powiatu chojnickiego. Roczniki Naukowe Stowarzyszenia Ekonomistów Rolnictwa i Agrobiznesu, 19, 1: 190-195.

Wilkie A.C. 2005. Anaerobic Digestion of Dairy Manure: Design and Process Considerations, Dairy Manure Management: Treatment, Handling, and Community Relations, NRAES-176. Natural Resource, Agriculture, and Engineering Service, Cornell University, Ithaca NY, s. 301-312.

Wiśniewski Ł. 2023. Regionalna bioróżnorodność upraw w polskim rolnictwie – zmiany w okresie członkostwa w Unii Europejskiej. Annals PAAAE, 25, 2: 137-148.

Zaliwski A.S. 2007. Emisja gazów cieplarnianych przez rolnictwo. Studia i Raporty IUNG-PIB, 4: 35-47.

Zarząd Województwa Wielkopolskiego. 2021. Strategia na rzecz neutralności klimatycznej. Wielkopolska Wschodnia 2040, Poznań (https://wbpp.poznan.pl/download//129/strategia_na_rzecz_neutralnosci_klimatycznej_wielkopolska_wschodnia_2040.pdf ).

Zubrzycka M., Wojdalski J., Tucki K., Zubrzycki M. 2017. Prospects for the development of the agricultural biogas sector in Poland. Journal of Agribusiness and Rural Development, 1(43): 227-237. DOI: https://doi.org/10.17306/J.JARD.2017.00275

Żuchowska-Grzywacz M. 2024. Rolnictwo zrównoważone wobec współczesnych wyzwań. Zeszyty Prawnicze, 24, 1: 123-124. DOI: https://doi.org/10.21697/zp.2024.24.1.09