مهار گاز تولید شده از پسماند و راه کارهای انرژی پایدار

مهار گاز تولید شده از پسماند و راه کارهای انرژی پایدار

تولید گاز از زباله یک راه قانع کننده در جستجوی راه حل های انرژی پایدار است. با افزایش نگرانی ها در مورد تخریب محیط زیست و طبیعت متناهی سوخت های فسیلی، نیاز به مصرف انرژی از منابع جایگزین حیاتی تر از همیشه است. شهرهای بزرگ دنیا برای مقابله با کوه های عظیم الجثه زباله شهری خود، دو راه حل پیش روی خود دارند. بعضی شهرها همانند سانفرانسیسکو تمامی زباله و ضایعات جمع آوری شده را بازیافت می کنند و تقریبا میزان دفن زباله آنها صفر است. رویکرد دوم مواجه با حجم انبوه زباله شهری، سوزاندن آن و تبدیل به برق است. بنابراین گازی سازی بیوماس( زیست توده) زباله می­تواند یک راه حل مناسب برای صرفه جویی در بخشی از هزینه ­ها  و مصرف گاز(سوخت فسیلی) باشد. این مقاله به بررسی روش‌های تولید گاز از زباله می‌پردازد و کاربردهای بی‌شمار این منبع ارزشمند را بررسی می‌کند.

تعریف زیست توده:

زیست توده ترجمه لغت بیوماس( BIOMASS) می­باشد. زیست توده شامل کلیه مواد موجود در طبیعت است که از طریق فتوسنتز حاصل شده اند. هر سال از طریق فتوسنتز معادل چندین برابر مصرف سالانه انرژی در جهان، انرژی خورشید در برگ گیاهان ذخیره می شود.

برخی تکنولوژی های مطرح در خصوص زیست توده:

۱- فرآیندهای ترموشیمیایی عبارتند از پیرولیز، کربنیزه کردن و مایع سازی و … .

۲- فرآیند بیوشیمیایی :

هضم ( تخمیر بی هوازی) است که محصول این فرآیند بعنوان بیوگاز معروف است ( در خصوص بیوگاز می توانید بطور مفصل در مقاله بیوگاز چیست مطالعه بفرمایید)

• هضم بی هوازی
• هضم هوازی
• تخمیر الکلی

مزایای استفاده از زیست توده

استفاده از زیست توده به عنوان یک منبع انرژی نه تنها به دلیل مسائل زیست محیطی بلکه به دلیل توسعه اقتصادی نیز جذاب بوده و از طرفی می­توان آنرا عامل تسریع در رسیدن به توسعه پایدار دانست. سیستم های زیست توده را به انرژی های قابل مصرف تبدیل میکند و می توانند در ظرفیت های کوچک به صورت ماژول بکار روند. صنایع کشاورزی، جنگلها، فضولات دامی و زباله های تر شهری از ذخایر اصلی زیست توده هستند که فرصت های اساسی را برای توسعه اقتصادی مناطق روستایی و دورافتاده فراهم می­کند. این انرژی در حال حاضر به دلیل مزایای ویژه نظیر اقتصادی، زیست محیطی،پراکندگی و دسترسی آسان، بالاترین سهم را در میان  انرژی های تجدیدپذیر به خود اختصاص داده است.

بکارگیری زیست ­توده برای تولید انرژی از بسیاری از جهات حایز اهمیت است، منابع انرژی زیست­ توده می تواند به شکل اصلی انرژی مانند برق و یا حایل های انرژی چون سوخت های گازی، جامد و مایع نیازهای بخش های مختلف در جامعه بشری را تامین می کند که این موضوع وجه تمایز مباحث زیست توده، نسبت به سایر انرژی های نو می­باشد.

فرآوری زیست توده آلودگی کمتری نسبت به منابع سنتی سوخت ایجاد می­ کند و  هچنین کاربردهای گسترده ای دارد، نظیر کاربردهای نیروگاهی، حمل و نقل، CHP  و تولید حرارت، ضمنا این منبع تنها منبع انرژی تجدید پذیر است که در کنار هیدروژن می­تواند به عنوان سوخت در خودروها نیز استفاده شود.

دامنه مصرف زیست توده بسیار گسترده است به عنوان مثال در کشور هند از منابع زیست توده برای پخت و پز و گرمایش گرفته تا کوره های آجرپزی و واحد های چای خشک کنی و دودی کردن ماهی و تولید برق استفاده می شود. همچنین اشتغال ایجاد شده در محل بهره­برداری از انرژی زیست توده حتی در مقابل سایر منابع تجدید پذیر بسیار چشمگیر است.

با توجه به موارد ذکر شده، عدم بهره برداری از منابع زیست توده یکی از مهمترین عوامل انباشت گازهای گلخانه بويژه متان در اتمسفر می­باشد. در تصویر زیر با عکسبرداری از جو زمین، مکان های تمرکز متان نمایش داده شده است که خطرات زیست محیطی بسیاری را در بر­خواهد داشت.

وضعیت نیروگاه­های زیست توده در ایران

توجه روز افزون به حفاظت از منابع طبیعی و پیشنهاد استفاده از گاز سنتز ناشی از گازی سازی زائدات و زباله های شهری در ایران می تواند منجر به افزایش سهم تولید برق و حرارت و کاهش هزینه های دفن زائدات گردد. طبق آمار شهرداری هزینه گزافی صرف جمع آوری زباله از سطح شهر تهران می­شود که بایستی هزینه پردازش، حمل و نقل و دفع این موارد نیز به آن اضافه شود.

طبق آمار در سال ۱۳۸۹ روزانه در شهر تهران ۷۵۰۰ تن زباله تولید و در مجموع هزینه جمع آوری و دفن آن در جنوب تهران ۴,۲ میلیارد ریال برای شهرداری هزینه داشته است. با این حال در ایران فقط هفت نیروگاه زیست‌توده با تکنولوژی‌های متفاوت و با ظرفیتی حدود ۱۴ مگاوات فعالیت می‌کنند و تاکنون آنطور که باید از ظرفیت آن‌ها استفاده نشده است.

به گزارش ایسنا، در ایران روزانه بیش از ۵۸ هزار تن پسماند عادی تولید می‌شود که فقط ۲۰ درصد آن بازیافت شده و حجم بسیار زیادی از آن در اطراف شهرها و روستاها یا حتی دریاها و جنگل‌ها دفن می‌شوند؛ بی‌توجهی به این موضوع معضلاتی جدی از جمله آلودگی هوا، خاک و آب‌های سطحی و زیرزمینی را در کشور به وجود آورده است. در کلانشهرهای کشور، ۶۵ درصد از پسماندها تر هستند که ۶۰ درصد آن قابل تبدیل به کمپوست یا انرژی هستند. پسماندهای خشک نیز ۳۵ درصد از پسماندهای عادی را تشکیل می‌دهند و بازیافت آن‌ها توجیه اقتصادی بالایی دارد که هم‌اکنون حدود ۱۰ درصد آن بازیافت می‌شود.

معاون وزیر نیرو به تازگی درباره اقدامات صورت گرفته برای توسعه نیروگاه‌های زیست توده در کشور، به ایسنا گفت: این نیروگاه‌ها به امحای زباله کمک می‌کند که در فاز اول برای شهرهای شمالی و کلان شهرها اجرا خواهد شد.

به گفته وی مراحل اجرای کار به این ترتیب است که شرکت‌های سرمایه‌گذار با کمک شهرداری‌ها نسبت به احداث نیروگاه زباله سوز اقدام می‌کنند و ساتبا برق تولید شده را خریداری می‌کند. روند سرمایه‌گذاری نیز به این شکل است که ۶۰ درصد از سوی شهرداری و ۴۰ درصد نیز از طرف سرمایه‌گذار خواهد بود و قرارداد ها به صورت BOT منعقد می‌شود.

از آنجایی که تولید برق از پسماند بدون در نظر گرفتن مزایای زیست محیطی و صرفا با دید اقتصادی مقرون به صرفه نیست، بنابراین احداث، تأمین خوراک نیروگاهی، خرید برق و رعایت ملاحظات زیست محیطی یک نیروگاه زیست‌توده با همکاری تنگاتنگ وزارت نیروی، وزارت کشور و سازمان حفاظت محیط زیست میسر می‌شود.

در همین راستا وزارت نیرو تفاهم‌نامه‌ای سه جانبه با وزارت کشور و سازمان محیط زیست را در دستور کار قرار داده است که امضای آن ارتقای ظرفیت نیروگاه‌های زیست توده کشور را با سرعت بیشتری جلو خواهد برد. در صورت محقق شدن اهداف این پویش و رسیدن به ظرفیت جدید نیروگاهی زیست توده حداقل به میزان ۴۰۰ مگاوات و تولید خالص سالیانه انرژی الکتریکی پس از اتمام طرح به میزان ۳ میلیارد کیلووات ساعت می‌توان بهره‌وری انرژی و کاهش تلفات شبکه انتقال و توزیع به میزان ۲۵۰ میلیون کیلووات ساعت، صرفه‌جویی سالیانه سوخت «گاز طبیعی» به میزان ۸۵۰ میلیون مترمکعب را پیش‌بینی کرد.

نتیجه

تولید گاز از زباله راه حلی امیدوارکننده برای چالش های دوگانه مدیریت زباله و نیاز به منابع انرژی پایدار ارائه می دهد. با بررسی روش های مختلف تولید گاز و کاربردهای متنوع آن، می توانیم به آینده ای سبزتر و پایدارتر کمک کنیم. پذیرش فناوری‌های تبدیل زباله به گاز نه تنها به نفع محیط‌زیست است، بلکه فرصت‌های اقتصادی به روزی را نیز ارائه می‌کند که می‌تواند به ما در انتقال به چشم‌انداز استفاده از انرژی های پایدار کمک کند.