اختراع إسترالي.. تحويل المخلفات إلى وقود باستخدام الكاوتش!
أُطلِقَت الصناعة الناشئة للوقود الحيوي على نطاق واسع لإيجاد حلول لمشكلتين بيئيتين: تقليل النفايات وزيادة إنتاج الوقود.
في عالمٍ تتضاءل فيه الموارد، بينما تبقى النفايات الشئ الوحيد الذي أبدًا لا ينفذ. فكل إسترالي ينتج أكثر من 2000 كيلو جرام من النفايات سنويًا، وينتهي حوالي نصفها في مكب النفايات. ولكن على الأقل يمكن تحويل بعض هذه النفايات إلى مصدر مرغوب ومرفوض معًا، ألا وهو الوقود. ويعتبر تحويل النفايات العالمية إلى وقود صناعي من الخيارات المتنوعة، مثل الصبار والبلاستيك والإطارات المستعملة، لحل مشكلتين بيئيتين وهما الحد من النفايات وزيادة إنتاج الوقود. فيتم بالفعل حرق النفايات والمخلفات الزراعية لتوليد الحرارة والكهرباء، وامتصاص الميثان من مدافن النفايات لنفس الغرض. لكن هذه التكنولوجيا تؤتي ثمارًا منخفضة نسبيًا.
الوقود الحيوي الإسترالي يمكن أن يحّول صناعة الطيران ويخلق فرص عمل:
التحدي الأكبر هو إنتاج الوقود السائل، الذي يمكن استبداله بسهولة وبصورة موثوقة بالبنزين التقليدي أو الديزل. ويقول البروفيسور Ian O’Hara، سفير البيئة في حكومة ولاية كوينزلاند المعين حديثًا وهو أيضًا أستاذ في مجال الوقود الحيوي والتكرير الحيوي في جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا،: "إنّ تحويل النفايات إلى وقود هو مجال واعد. حيث إنّها صناعة جديدة، لذا هناك تحديات مرتبطة بتطوير خطوط التوريد مثل (التجهيزات، وبناء الشبكات وتطوير التقنيات لتحويل المنتجات إلى أنواع الوقود التي تلبي معايير الجودة، وهي ذات فاعلية من حيث التكلفة. لكن الطلب على الوقود ينمو في العديد من الصناعات، وهناك فرصة لسد الحاجة لهذا الطلب المتزايد".
هناك ثلاث فئات رئيسية من النفايات التي من الممكن تحويلها إلى وقود مناسب
في الوقت الحالي وفي الغالب يُحرق تفل القصب لتوليد الطاقة، ولكن يمكن استخدامه لإنتاج الوقود الحيوي. يقول O’Hara: "مخلفات المحاصيل الحالية تُقدم الكثير من الفرص لأننا نمتلك موارد كبيرة جدًا، وغالبًا ما تكون المواد موجودة بالفعل، وتقع في مكان يُسهّل من استثمارها على مدار العام". ويمكن أن يتم إنتاج الوقود الحيوي القائم على تفل قصب حيث توجد المواد الخام، والتي يقول أوهارا أنّها يمكن أن تساهم بشكل كبير في الاقتصادات الإقليمية والريفية.
واعترافًا بذلك، أعلنت الوكالة الإسترالية للطاقة المتجددة للتو عن استثمار 2.37 مليون دولار في مختبر للوقود الحيوي المتطور، الذي يجري بناؤه بالقرب من جلادستون في جنوب كوينزلاند بواسطة شركة تكرير النفط الجنوبى. ومن المقرر افتتاح المصنع التجريبي الذي تبلغ تكلفته 16 مليون دولار في العام المقبل، والذي يهدف إلى تحويل نفايات تفل القصب وشجرة الصمغ العربي إلى مليون لتر من الكيروسين والديزل في غضون ثلاث سنوات.
تميل هذه المحاصيل إلى أن تكون محاصيل ليس لها استخدامات أخرى عديدة، لكنها صعبة بما يكفي حتى تُزرع في أكثر الأراضي الهامشية. واحدٌ من هذه المحاصيل هو الصبار –من الأفضل تعريفه كمكون رئيسي في التكيلا المكسيكية– حيث إنّه محصول صحراوي، يمكن أن ينمو تحت ظروف تساقط الأمطار ضئيلة على أرض مناسبة لزراعة محاصيل أخرى قليلة. وجد باحثو جامعة أديلايد أنها غنية بالطاقة أيضًا ويمكن أن تنتج إيثانول حيوي بمعدل يُنافس المواد الخام من هذا الإيثانول الحيوي الموجودة في قصب السكر.
تعتبر الإطارات النافقة إحدى الأشياء البيئية قباحة، والتي استهدفتها الحكومة الفيدرالية مؤخرًا بمشروع للاشراف على منتجات الاطارات. والذي يشجع على تطوير أسواق الإطارات لتكون قابلة للحياة مع نهاية عمرها الافتراضي. يقول البروفيسور ريتشارد براون، مدير مرفق أبحاث الوقود الحيوي البُخارى التابع لشركة QUT، أنّ الإطارات تتمتع بميزة أكبر فى إنتاج الطاقة عن النفايات الزراعية. كما يقول براون: "قد تهدر نفايات قصب السكر أو قشور القمح أو ما تبقى بعد زراعة المحاصيل من 10 إلى 15 ملي جرام لكل كيلو جرام. والإطارات أضعاف هذا على الأرجح، فهي عالية جدا، ولذلك من الأسهل بكثير أن تجعلها في شيء مثل الديزل أو وقود البنزين".
يحتوي زيت الإطارات على طاقة كامنة أقل قليلًا من طاقة الديزل التقليدي، ولكن يبدو أنه يحتوي على إنبعاثات أفضل. مما ينتج عنه كمية أقل من أكسيد النيتروجين وجسيمات دقيقة. ومن المتوقع أن يتعامل مصنع واحد لمعالجة الإطارات مع حوالي 685 ألف إطار سنويًا وينتج 7.360 طنًا من النفط من تلك الإطارات، بالإضافة إلى 7000 طن من الكربون و2000 طن من الفولاذ.
قضية بيئية عالمية أخرى وهي" نفايات البلاستيك"..
تعتبر الزجاجات البلاستيكية والأغلفة والأغشية والحاويات من الأشياء السيئة التي تلتهم كل ركن مأهول من العالم، ولكنها أيضًا مواد خام قيّمة. يقول بيفان دولي، الرئيس التنفيذي لشركة الطاقة الخضراء المتكاملة: "أينما كان هناك أشخاص، فهناك مشكلة مع البلاستك. من خلال تحويلها إلى وقود، نتوقف عن استخراج المزيد من النفط من الأرض".
طورت شركة الطاقة الخضراء المتكاملة طريقة لمعالجة جميع أشكال نفايات البلاستيك، باستثناء التفلون ومتعدد كلوريد الفينيل، لإنتاج البنزين والديزل اللذان يلبيان معايير الوقود الأسترالية والدولية. العملية نفسها ليست فريدة من نوعها، حيث إنها تتضمن تسخين البلاستيك إلى 400 درجة مئوية في بيئة منخفضة الأكسجين. ولكن يقول دولي أنّ الابتكار في صنع منتج نقي يمكن استخدامه في أي محرك.
طاقة الأمواج: تطلق جامعة كارنيجي مركزًا عالميًا رائدًا في كورنوال.
يقول دولي: "يبني الكثير من مُصَنعي المحركات معداتهم بناءً على معايير محددة للوقود، وتنعكس معايير الوقود على مستويات الديزل. التحدي الذي أردنا التغلب عليه هو استخراج كمية من الشوائب الدقيقة وهذا يعني أننا نلبي مستوى محدد طوال الوقت". تسعى الشركة الآن لبناء عملية تجارية عملاقة في كانبيرا. كما أنها فى شراكة مع شركة أمريكية لبناء ما يصل إلى 10 مرافق تجارية في الولايات المتحدة.
لمصنع واحد القدرة على معالجة حوالي 50 طن من البلاستيك في اليوم وإنتاج 50.000 لتر من البنزين والديزل مجتمعة. فالمواد الخام من النفايات البلاستكية تحتاج إلى تمزيق وتنظيف. ولكن المصنع يدار جزئيًا على الأقل بغاز البترول السائل، الذي هو منتج ثانوي للعملية. يقول دولي مع ضريبة السلع والخدمات والضرائب المضافة، إنّ الوقود سوف يباع بالتجزئة بأقل من الديزل العادي قليلًا، لكنه يؤكد أنّ هذا لا يعتمد على أي نوع من الدعم الحكومي.
كما يقول براون: "إن الوقود الحيوي يمكن أن يكون بديل ذو قيمة للصناعة النفطية الحالية ويساهم في تنوع إمدادات الطاقة، ولكنه سيستفيد من الدوافع والسياسات الحكومية لتشجيع الصناعة الناشئة على الطريق نحو الاستدامة الاقتصادية. فنحن لدينا صناعة بترولية منذ حوالي 100 عام ولديهم بنية تحتية ومعامل تكرير النفط وناقلات البترول. كل شيء تم إعداده بالكامل حتى يقوموا بعمل جيد على نطاق واسع، وتكلفة كل وحدة إنتاج منخفضة جداً. ويستكمل "إن شركات الوقود الحيوي تقام بأحجام صغيرة ومصاريفها عالية، لذلك من الصعب اختراق السوق".
مراجعة: شيماء رباص.
في عالمٍ تتضاءل فيه الموارد، بينما تبقى النفايات الشئ الوحيد الذي أبدًا لا ينفذ. فكل إسترالي ينتج أكثر من 2000 كيلو جرام من النفايات سنويًا، وينتهي حوالي نصفها في مكب النفايات. ولكن على الأقل يمكن تحويل بعض هذه النفايات إلى مصدر مرغوب ومرفوض معًا، ألا وهو الوقود. ويعتبر تحويل النفايات العالمية إلى وقود صناعي من الخيارات المتنوعة، مثل الصبار والبلاستيك والإطارات المستعملة، لحل مشكلتين بيئيتين وهما الحد من النفايات وزيادة إنتاج الوقود. فيتم بالفعل حرق النفايات والمخلفات الزراعية لتوليد الحرارة والكهرباء، وامتصاص الميثان من مدافن النفايات لنفس الغرض. لكن هذه التكنولوجيا تؤتي ثمارًا منخفضة نسبيًا.
الوقود الحيوي الإسترالي يمكن أن يحّول صناعة الطيران ويخلق فرص عمل:
التحدي الأكبر هو إنتاج الوقود السائل، الذي يمكن استبداله بسهولة وبصورة موثوقة بالبنزين التقليدي أو الديزل. ويقول البروفيسور Ian O’Hara، سفير البيئة في حكومة ولاية كوينزلاند المعين حديثًا وهو أيضًا أستاذ في مجال الوقود الحيوي والتكرير الحيوي في جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا،: "إنّ تحويل النفايات إلى وقود هو مجال واعد. حيث إنّها صناعة جديدة، لذا هناك تحديات مرتبطة بتطوير خطوط التوريد مثل (التجهيزات، وبناء الشبكات وتطوير التقنيات لتحويل المنتجات إلى أنواع الوقود التي تلبي معايير الجودة، وهي ذات فاعلية من حيث التكلفة. لكن الطلب على الوقود ينمو في العديد من الصناعات، وهناك فرصة لسد الحاجة لهذا الطلب المتزايد".
هناك ثلاث فئات رئيسية من النفايات التي من الممكن تحويلها إلى وقود مناسب
- الفئة الأولى: هي نفايات المحاصيل، مثل نفايات قصب السكر الليفية المعروفة باسم "تفل قصب السكر".
في الوقت الحالي وفي الغالب يُحرق تفل القصب لتوليد الطاقة، ولكن يمكن استخدامه لإنتاج الوقود الحيوي. يقول O’Hara: "مخلفات المحاصيل الحالية تُقدم الكثير من الفرص لأننا نمتلك موارد كبيرة جدًا، وغالبًا ما تكون المواد موجودة بالفعل، وتقع في مكان يُسهّل من استثمارها على مدار العام". ويمكن أن يتم إنتاج الوقود الحيوي القائم على تفل قصب حيث توجد المواد الخام، والتي يقول أوهارا أنّها يمكن أن تساهم بشكل كبير في الاقتصادات الإقليمية والريفية.
واعترافًا بذلك، أعلنت الوكالة الإسترالية للطاقة المتجددة للتو عن استثمار 2.37 مليون دولار في مختبر للوقود الحيوي المتطور، الذي يجري بناؤه بالقرب من جلادستون في جنوب كوينزلاند بواسطة شركة تكرير النفط الجنوبى. ومن المقرر افتتاح المصنع التجريبي الذي تبلغ تكلفته 16 مليون دولار في العام المقبل، والذي يهدف إلى تحويل نفايات تفل القصب وشجرة الصمغ العربي إلى مليون لتر من الكيروسين والديزل في غضون ثلاث سنوات.
- الفئة الثانية: لا تتعلق كثيرًا باستخدام النفايات ولكن باستخدام الأرض البور لزراعة المحاصيل، التي يمكن بعد ذلك تحويلها إلى وقود حيوي.
تميل هذه المحاصيل إلى أن تكون محاصيل ليس لها استخدامات أخرى عديدة، لكنها صعبة بما يكفي حتى تُزرع في أكثر الأراضي الهامشية. واحدٌ من هذه المحاصيل هو الصبار –من الأفضل تعريفه كمكون رئيسي في التكيلا المكسيكية– حيث إنّه محصول صحراوي، يمكن أن ينمو تحت ظروف تساقط الأمطار ضئيلة على أرض مناسبة لزراعة محاصيل أخرى قليلة. وجد باحثو جامعة أديلايد أنها غنية بالطاقة أيضًا ويمكن أن تنتج إيثانول حيوي بمعدل يُنافس المواد الخام من هذا الإيثانول الحيوي الموجودة في قصب السكر.
- الفئة الثالثة: تهدف من تحويل النفايات إلى وقود إلى استخدام النفايات المحلية والصناعية، وهي المواد التي تسد مقالب الزبالة.
تعتبر الإطارات النافقة إحدى الأشياء البيئية قباحة، والتي استهدفتها الحكومة الفيدرالية مؤخرًا بمشروع للاشراف على منتجات الاطارات. والذي يشجع على تطوير أسواق الإطارات لتكون قابلة للحياة مع نهاية عمرها الافتراضي. يقول البروفيسور ريتشارد براون، مدير مرفق أبحاث الوقود الحيوي البُخارى التابع لشركة QUT، أنّ الإطارات تتمتع بميزة أكبر فى إنتاج الطاقة عن النفايات الزراعية. كما يقول براون: "قد تهدر نفايات قصب السكر أو قشور القمح أو ما تبقى بعد زراعة المحاصيل من 10 إلى 15 ملي جرام لكل كيلو جرام. والإطارات أضعاف هذا على الأرجح، فهي عالية جدا، ولذلك من الأسهل بكثير أن تجعلها في شيء مثل الديزل أو وقود البنزين".
يحتوي زيت الإطارات على طاقة كامنة أقل قليلًا من طاقة الديزل التقليدي، ولكن يبدو أنه يحتوي على إنبعاثات أفضل. مما ينتج عنه كمية أقل من أكسيد النيتروجين وجسيمات دقيقة. ومن المتوقع أن يتعامل مصنع واحد لمعالجة الإطارات مع حوالي 685 ألف إطار سنويًا وينتج 7.360 طنًا من النفط من تلك الإطارات، بالإضافة إلى 7000 طن من الكربون و2000 طن من الفولاذ.
قضية بيئية عالمية أخرى وهي" نفايات البلاستيك"..
تعتبر الزجاجات البلاستيكية والأغلفة والأغشية والحاويات من الأشياء السيئة التي تلتهم كل ركن مأهول من العالم، ولكنها أيضًا مواد خام قيّمة. يقول بيفان دولي، الرئيس التنفيذي لشركة الطاقة الخضراء المتكاملة: "أينما كان هناك أشخاص، فهناك مشكلة مع البلاستك. من خلال تحويلها إلى وقود، نتوقف عن استخراج المزيد من النفط من الأرض".
طورت شركة الطاقة الخضراء المتكاملة طريقة لمعالجة جميع أشكال نفايات البلاستيك، باستثناء التفلون ومتعدد كلوريد الفينيل، لإنتاج البنزين والديزل اللذان يلبيان معايير الوقود الأسترالية والدولية. العملية نفسها ليست فريدة من نوعها، حيث إنها تتضمن تسخين البلاستيك إلى 400 درجة مئوية في بيئة منخفضة الأكسجين. ولكن يقول دولي أنّ الابتكار في صنع منتج نقي يمكن استخدامه في أي محرك.
طاقة الأمواج: تطلق جامعة كارنيجي مركزًا عالميًا رائدًا في كورنوال.
يقول دولي: "يبني الكثير من مُصَنعي المحركات معداتهم بناءً على معايير محددة للوقود، وتنعكس معايير الوقود على مستويات الديزل. التحدي الذي أردنا التغلب عليه هو استخراج كمية من الشوائب الدقيقة وهذا يعني أننا نلبي مستوى محدد طوال الوقت". تسعى الشركة الآن لبناء عملية تجارية عملاقة في كانبيرا. كما أنها فى شراكة مع شركة أمريكية لبناء ما يصل إلى 10 مرافق تجارية في الولايات المتحدة.
لمصنع واحد القدرة على معالجة حوالي 50 طن من البلاستيك في اليوم وإنتاج 50.000 لتر من البنزين والديزل مجتمعة. فالمواد الخام من النفايات البلاستكية تحتاج إلى تمزيق وتنظيف. ولكن المصنع يدار جزئيًا على الأقل بغاز البترول السائل، الذي هو منتج ثانوي للعملية. يقول دولي مع ضريبة السلع والخدمات والضرائب المضافة، إنّ الوقود سوف يباع بالتجزئة بأقل من الديزل العادي قليلًا، لكنه يؤكد أنّ هذا لا يعتمد على أي نوع من الدعم الحكومي.
كما يقول براون: "إن الوقود الحيوي يمكن أن يكون بديل ذو قيمة للصناعة النفطية الحالية ويساهم في تنوع إمدادات الطاقة، ولكنه سيستفيد من الدوافع والسياسات الحكومية لتشجيع الصناعة الناشئة على الطريق نحو الاستدامة الاقتصادية. فنحن لدينا صناعة بترولية منذ حوالي 100 عام ولديهم بنية تحتية ومعامل تكرير النفط وناقلات البترول. كل شيء تم إعداده بالكامل حتى يقوموا بعمل جيد على نطاق واسع، وتكلفة كل وحدة إنتاج منخفضة جداً. ويستكمل "إن شركات الوقود الحيوي تقام بأحجام صغيرة ومصاريفها عالية، لذلك من الصعب اختراق السوق".
مراجعة: شيماء رباص.
الرابط مصدر المقال
