الفوائد البيئية و الإقتصادية الناجمة عن معالجة المخلفات العضوية ـ2ـ

علي دريوسي

الحوار المتمدن-العدد: 948 - 2004 / 9 / 6 - 08:05
المحور: الطبيعة, التلوث , وحماية البيئة ونشاط حركات الخضر
    

منشآت الغاز الحيوي ومكوناتها:
يعود استثمار و تأسيس منشآت توليد الغاز الحيوي في ألمانيا و بشكل خاص في القطاع الزراعي إلى ما يقارب 60 سنة مضت، و يرجع الفضل في بناء النموذج الأول من هذه المنشأت إلى جامعة دارمشتات عام 1947، كذلك تمّ بناء منشأة ثانية عام 1948 في مدينة أودنفالد.
ازداد عدد هذه المنشآت في ألمانيا بشكل ملحوظ وذلك في الفترة الواقعة بين نهاية عام 1999 وحتى صيف عام 2003 وذلك من 850 منشأة عام 1999 حتى 1700 منشأة في صيف 2003 و بنسبة مئوية بلغت 200% ، ويتوقع أن يكون العدد الاجمالي حوالي 2100 منشأة مع نهاية عام 2004. تم تسجيل ازدياد واضح في الاستطاعة الاجمالية الوسطى من 45 ميغا واط كهربائي عام 1999 الى 175 ميغا واط كهربائي عام 2003. إن هذه المنشآت تتواجد بكثافة في اقليم (بايرن) بنسبة 45,6% وبنسبة أقل 17,2% في اقليم ( بادن فورتيم بيرغ) بينما تنخفض النسبة إلى 14.9% في اقليم (نيدر ساكسين). ولقد عرفت منشآت معالجة المخلفات العضوية في عدد من دول العالم المختلفة، حيث يوجد اليوم حوالي 20 مليون منشأة صغيرة لتوليد الغاز الحيوي في الصين، و حوالي 200 ألف في الهند بينما لا تزيد عن 10 آلاف في البرازيل.
يمكن تلخيص المكونات الاساسية للمنشأة بما يلي:
• حوض التخمير (مفاعل الغاز الحيوي) ويمثل النواة الأساسية في المنشأة و يتم تشغيله أغلب الأحيان تحت درجات حرارة ثابتة حيث تقوم البكتريا بعملية تجزيء المادة العضوية والتي قد تبقى في المخمر لمدة تتراوح بين 10– 35 يوم ويتم تغذية جهاز التخمير بشكل مستمر او متقطع و غير منتظم.
• يمكن بناء هيكل حوض التخمير بشكل افقي أو عمودي والمواد المستخدمة قد تكون من البيتون كما هو شائع في المانيا او من الصفائح الفولاذية بشكل قابل للف كما في الدنمارك وأحيانا من اللدائن. ان عملية التخمير يمكن أن تكون رطبة أو جافة، إلا أن معظم المنشآت في القطاع الزراعي تعمل على مبدأ التخمير الرطب.
• حوض /مستودع/ تخزين المواد العفنة والتي لا تستثمر مباشرة.
• حوض الادخال : يفضل ان يكون على اتصال مباشر ما بين المخمر والمزرعة مثلا أو الحظيرة أو حوض تجميع القمامة.
• أجهزة تفتيت (طحن) المواد العضوية و فرزها وتنقيتها من العناصر غير المرغوبة.
• مضخات من أجل تغذية وتفريغ جهاز التخمير.
• انابيب نقل الغاز، عدادات، مكثفات، خزانات و أجهزة وقاية وحماية وأمان.
• تجهيزات لاستخلاص المواد الكبريتية مثل كبريتيد الهيدروجين .
• حوض لتخزين الغاز التاتج.
• محطة لتوليد التيار الكهربائي والحراري الناتجين عن الغاز الحيوي.
• محرك احتراق داخلي لتشغيل المحطة.

هناك أحجام مختلفة للمنشآت يمكن تقسيمها كمايلي:
• منشآت صغيرة جداً باستطاعة اقل من 50 كيلو واط.
• منشآت متوسطة باستطاعة تتراوح بين 50 و 150 كيلو واط.
• منشآت كبيرة باستطاعة من 150 إلى 500 كيلو واط.
• منشآت كبيرة جدا باستطاعة أكبر من 500 كيلو واط
ولقد لوحظ أن المنشآت الصغيرة والمتوسطة هي الأكثر انتشاراً في القطاع الزراعي حيث تنخفض تكاليف انشائها مقارنة بالمردود الاقتصادي. إن اقتصادية وتكاليف استثمار توليد الغاز الحيوي (مقاسةً بالاستطاعة الكهربائية أو بحجم المخمِّر) تتعلق بعوامل متعددة منها:
• جودة ونوعية المادة المراد تخميرها.
• المجال الحراري المراد التخمير ضمنه.
• درجة جفافية المادة العضوية.
• مقدار الناتج الغازي (الاستطاعة الكهربائية والحرارية) من المادة العضوية.
مع ازدياد الاستطاعة المراد بلوغها تنخفض التكاليف وتصبح المنشأة أكثر اقتصادية. و ما يزيد من تكاليف المنشأة هو محاولة أتمتة عملها باضافة تجهيزات أخرى، وكما هو معروف أن أجهزة التحكم والقيادة و القياس وجملة التجهيزات الإلكترونية الأخرى ذات أسعار عالية.

الفوائد البيئية والاقتصادية الناتجة عن توليد الغاز الحيوي:

• استعمال الحرارة الناتجة لأغراض التدفئة في المنازل وفي الزراعات المحمية وبعض عمليات التجفيف الصناعي والزراعي مثل تجفيف الحبوب ومعالجة الفضلات أو هدرجة بعض بقايا الأطعمة. بالإضافة إلى ذلك فإن جزء من الحرارة يتم استخدامه لعملية التخمير اللاهوائي وذلك للمحافظة على درجة حرارة التخمير المطلوبة.
• توليد التيار الكهربائي وربطه بالشبكة الكهربائية العامة، وبذلك يمكن توليد الكهرباء بالدرجة الأولى في المناطق النائية والمزارع البعيدة.
• السماد الناتج عن عملية التخمير اللاهوائي يُعتبر سماد ذو مواصفات ممتازة وقيمة غذائية عالية للتربة. كما يتميز بتركيب متجانس يسهل استهلاكه من قبل النباتات و بخلوه بنسبة 80% من الروائح وعدم جاذبيته للحشرات والذباب. نتيجة لعمليات التخمير اللاهوائية يتم استهلاك الكربون والأكسجين والهيدروجين من المخلفات العضوية الطازجة وتبقى العناصر الغذائية المهمة للنبات مثل البوتاس والفوسفور والنتروجين كما يتم القضاء أيضاً على الديدان الضارة و بذور الحشائش والنباتات المتواجدة عادة في السماد غير المعالج.
إن كمية السماد العضوي الناتجة عن عملية التخمير اللاهوائي تعادل نسبة 90% من كمية الفضلات العضوية المقدَّمة إلى حوض التخمير. تلعب نوعية السماد دوراً هاماً في تحسين بنية التربة وينعكس ذلك ايجاباً على مردودية الإنتاج الزراعي والوضع الصحي العام لبرامج تربية المواشي.
• يمكن استخدام الغاز الحيوي الناتج كالغاز الطبيعي في تشغيل المواصلات العامة مثلاً كما هو الحال في المدن النمساوية وهذا ما يساهم بقسط كبير في حماية البيئة وذلك عن طريق منع تسرب غاز ثاني أوكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي وبالتالي التقليل من تضخم ظاهرة البيت الزجاجي. إلا أنه تجدر الإشارة إلى أن غياب محطات تعبئة الوقود الغازي تقلل من أهمية استخدام الغاز الحيوي كمواد للاحتراق.
• إن تقنية إنتاج الغاز الحيوي تتناسب مع الخبرات الفنية والتقنية ومع الموارد المحلية المتواجدة في البلدان النامية ويمكن استخدامها بتكاليف منخفضة ووسائل تكنولوجية بسيطة.
• إن بناء وحدات توليد الغاز الحيوي يمكن تكييفها بحسب احتياجات أي مجتمع (مدينة، بلدة، قرية) وبغض النظر عن درجة تطوره مما يساهم في إدخال اللامركزية إلى سياسة إدارة المخلفات وعدم وجوب نقلها إلى المطامر والمحارق، وحيث أن تكلفة التخلص من أطنان القمامة المتزايدة يوماً بعد يوم عالية جداً ناهيك عن أن المطامر والمكبات المتواجدة لم تعد قادرة على سد الحاجة كما أن إقامة مطامر جديدة ليس هو الحل الصحيح بالإضافة إلى الاضرار البيئية الناجمة عن انطلاق الغازات السامة (غاز الميتان) بشكل عشوائي إلى الغلاف الجوي لتمارس دورها التخريبي في المناخ.
• إن التخلص الآمن من المخلفات الزراعية والمنزلية باستخدام منشآت الغاز الحيوي يساهم بشكل كبير في حماية المياه الجوفية من التلوث كما يساهم في تحقيق المساندة الذاتية للمزارع البيئية التي تسير في طريق التوجه نحو الزراعات البيئية والحيوية.
• إن انتاج واستخدام الطاقة الخضراء يساهم بشكل كبير في حماية البيئة وخاصة الغلاف الغازي من التلوث بالغازات الضارة التي تصدر عن تخمر المواد العضوية بشكل عشوائي، بالاضافة لمساهمته الفعالة في تقوية الاقتصاد الزراعي وتأمين فرص عمل مما سيكون له كبير الأثر في تخفيض الكثافة السكانية في المدن عن طريق توفير فرص عمل في الأرياف، بالاضافة إلى تحسن في الوضع الصحي العام وخلق حالة من الفهم البيئي في البنية التحتية.

آفاق تطور تكنولوجيا إنتاج الغاز الحيوي والمشاكل الراهنة:

هناك الكثير من الأبحاث الجارية لتطوير مردودية منشآت الغاز الحيوي ولإيجاد طرق أكثر اقتصادية لتسريع استخراج الغاز الحيوي عن طريق تسريع العمليات البيولوجية والتحكم بها وتأمين مردودية عالية أثناء تفكيك المادة العضوية وتطوير تجهيزات تقنية للتحكم بعملية تلقيم جهاز التخمير. هناك بحوث لتطوير أساليب أكثر فاعلية لتنقية وتنظيف الغاز العضوي بغية الوصول إلى جودة تعادل جودة الغاز الطبيعي وبهذا يمكن حقنه إلى شبكة الغاز العامة ونقله في نهاية المطاف إلى محطات توليد الطاقة الكهربائية.
هناك دراسات قائمة أيضاً بهدف نزع محتوى الغاز العضوي من مركب كبريتيد الهيدروجين والذي يتواجد بمقدار 100 ملغ في المتر المكعب الواحد من الغاز العضوي، وبالرغم من أن هذه النسبة ضئيلة إلا أنها تتسبب في إحداث أضرار في المنشآة وخاصة في المحركات والتمديدات المستخدمة.
إن إشكالية تقنية تغذية شبكة الغاز الطبيعي بالغاز الحيوي ما تزال تحتاج إلى المزيد من الدراسات والأبحاث لإيجاد الحلول التقنية العملية وبأسعار مناسبة وكذلك لإيجاد الحلول واللوائح القانونية التي تضبط هذه العملية.
ما زال هناك نقص في الدراسات المتعلقة باستعمال الغاز الحيوي كوقود للمواصلات وفي المخططات الهادفة إلى الاستثمار الأمثل للطاقة الحرارية الناجمة عن تفاعلات المادة العضوية، حيث أن الحرارة تصل إلى حوالي 90 درجة مئوية.

و كنقطة انطلاق من أجل تطبيق واستخدام تقنية انتاج الطاقة الناجمة عن تخمير المخلفات العضوية في الريف العربي لا بد من اجراء بعض الدرلسات الأولية والحصول على المعلومات التالية:
كمية المخلفات العضوية اليومية, أماكن تواجدها, صلاحيتها للمعالجة والاستثمار, إمكانية جمع ونقل وفصل المخلفات الموجودة, اللوائح القانونية التي تضبط المخلفات, إمكانية تسويق الطاقة الناتجة, طرق تخطيط المنشآت, إمكانية الدعم المادي لتأسيس هذه المنشآت.
إن دمج مبادرات القطاع الحكومي والخاص والمجتمع المدني في تخطيط ادارة المخلفات على مستوى المدن والأرياف هو البداية الصحيحة لحل مشكلات المخلفات التي تتزايد حجومها مهددة بوقوع كوارث بشرية وبيئية. كما ان المبادرة لتشجيع انشاء جمعيات أهلية محلية لادارة وفرز المخلفات المنزلية هو عمل ذو قيمة بيئية، حيث من المفترض ان تعمل هذه الجمعيات على الارتقاء بثقافة المواطن البيئية و حث الموا طنين ومساعدتهم وتشجيعهم على المحافظة على نظافة بيئتهم وفصل المخلفات المنزلية اليومية لأجل معالجتها و استثمارها أو لهدف إعادة تصنيعها من جديد

#علي_دريوسي (هاشتاغ)      

---

اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين	حوار مع الكاتبة السودانية شادية عبد المنعم حول الصراع المسلح في السودان وتاثيراته على حياة الجماهير، اجرت الحوار: بيان بدل

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل

كيفية إشراك-إيصال مواضيعكم أو مواضيع تهمكم  إلى اكبر عدد ممكن من القراء والقارئات