الطاقة الكامنة في بقايا قصب السكر
يُعد قصب السكر واحد من أهم المصادر الزراعية للطاقة الحيوية في العالم. ينتج قصب السكر بشكل رئيسي نوعين من الكتلة الحيوية، نفايات القصب والتفل. نفايات القصب هي رواسب الحقل بعد حصاد قصب السكر، بينما التفل (بقايا قصب السكر) هو الرواسب الليفية المتبقية بعد طحن القصب. حيث تحتوي على نسبة رطوبة تصل إلى 45-50%، وتتكون من خليط من ألياف صلبة وأنسجة متينة ناعمة وملساء، تتميز بشدة امتصاصها للرطوبة. يتكون التفل بشكل رئيسي من السليلوز والسليلوز النصفي والبنتوزانات والليجنين والسكر والشمع والمعادن. وتتنوع نسبة الكمية الناتجة منه من 22% إلى 36%، وذلك ناتج عن نسبة الألياف الموجودة في القصب ونقاء القصب المزروع، والذي يعتمد بدوره على طرق الحصاد.
تعتمد مكونات التفل على تنوع ونضُوج قصب السكر، بالإضافة إلى طرق الحصاد المُستخدمة وكفاءة صناعة السكر. عادةًً يُحرق الثفل في أفران لإنتاج البخار لتوليد الطاقة. كما أن التفل هو مادة أولية مميزة لإنتاج الإيثانول الحيوي. كما يُستخدم كمادة خام أولية لإنتاج الورق وكغذاء للماشية. تعتمد قيمة التفل كوقود بشكل كبير على قيمته الحرارية، والتي تتأثر بدورها بتكوينه الذي يرتبط بكمية الماء الموجودة بداخله والقيمة الحرارية لمحصول قصب السكر، والذي يعتمد أساسيًا على كمية السكروز بداخله.
حيث إنّ كمية الرطوبة هي المُحدد الأساسي للقيمة الحرارية. فعلى سبيل المثال، كلما قلت كمية الرطوبة، زادت القيمة الحرارية. فسينتُج عن عملية الطحن الممتازة نسبة رطوبة تصل إلى 45% بينما لو وصلت نسبة الرطوبة إلى 52% فهذا مؤشر على سوء عملية الطحن. أغلب الطواحين تنتج تفل تصل نسبة رطوبته إلى 50%، كما أن أغلب الغليات صُممت لتحرق التفل الذي تصل نسبة رطوبته إلى 50%. يحتوي التفل تقريباً على كميات متساوية من الليف (السليلوز)، حيث يتكون من الكربون والهيدروجين والأكسجين و سكروز بنسبة 1-2% ورماد ناتج من مواد خارجية. تزداد نسبة المواد الخارجية عند استخدام الحصاد الميكانيكي مما يؤدي إلى إنخفاض القيمة الحرارية. فمن كل 100 طن قصب سكر مطحون تُنتج مصانع السكر ما يقرب من ثلاثين طن من التفل الرطب.
عادةً ما يُستخدم التفل كمصدر وقود أولي لطاحونات السكر، فعندما يُحرق بكمية، فإنه ينتج طاقة حرارية وكهربية وافرة تلبي كل احتياجات أي طاحونة سكر تقليدية مع وجود فائض من الطاقة. وكمية غاز تاني أُكسيد الكربون الناتجة تعادل كمية نفس الغاز التي إمتصها المصنع من الهواء الجوي أثناء مرحلة النمو، مما يجعل من تقنية التوليد المُشترك للطاقة تقنية مُعادلة. تُعد عملية التوليد المُشترك للطاقة لتفل القصب واحدة من أنجح مشاريع الطاقة، والتي طُبقت بالفعل في العديد من الدول المُصنعة لقصب السكر مثل موريشيوس وجزيرة رينيون و الهند والبرازيل. وتوفر الحرارة والطاقة الناتجين من قصب السكر مصادر طاقة مُتجددة والتي تُعزز النمو المُستمر. مع استغلال الموارد المحلية وزيادة الربح والتنافس الموجود في الصناعة والخطابات المُؤثرة للحد من تغير المناخ وأهداف بيئية أُخرى.
مراجعة: شيماء رباص.
تعتمد مكونات التفل على تنوع ونضُوج قصب السكر، بالإضافة إلى طرق الحصاد المُستخدمة وكفاءة صناعة السكر. عادةًً يُحرق الثفل في أفران لإنتاج البخار لتوليد الطاقة. كما أن التفل هو مادة أولية مميزة لإنتاج الإيثانول الحيوي. كما يُستخدم كمادة خام أولية لإنتاج الورق وكغذاء للماشية. تعتمد قيمة التفل كوقود بشكل كبير على قيمته الحرارية، والتي تتأثر بدورها بتكوينه الذي يرتبط بكمية الماء الموجودة بداخله والقيمة الحرارية لمحصول قصب السكر، والذي يعتمد أساسيًا على كمية السكروز بداخله.
حيث إنّ كمية الرطوبة هي المُحدد الأساسي للقيمة الحرارية. فعلى سبيل المثال، كلما قلت كمية الرطوبة، زادت القيمة الحرارية. فسينتُج عن عملية الطحن الممتازة نسبة رطوبة تصل إلى 45% بينما لو وصلت نسبة الرطوبة إلى 52% فهذا مؤشر على سوء عملية الطحن. أغلب الطواحين تنتج تفل تصل نسبة رطوبته إلى 50%، كما أن أغلب الغليات صُممت لتحرق التفل الذي تصل نسبة رطوبته إلى 50%. يحتوي التفل تقريباً على كميات متساوية من الليف (السليلوز)، حيث يتكون من الكربون والهيدروجين والأكسجين و سكروز بنسبة 1-2% ورماد ناتج من مواد خارجية. تزداد نسبة المواد الخارجية عند استخدام الحصاد الميكانيكي مما يؤدي إلى إنخفاض القيمة الحرارية. فمن كل 100 طن قصب سكر مطحون تُنتج مصانع السكر ما يقرب من ثلاثين طن من التفل الرطب.
عادةً ما يُستخدم التفل كمصدر وقود أولي لطاحونات السكر، فعندما يُحرق بكمية، فإنه ينتج طاقة حرارية وكهربية وافرة تلبي كل احتياجات أي طاحونة سكر تقليدية مع وجود فائض من الطاقة. وكمية غاز تاني أُكسيد الكربون الناتجة تعادل كمية نفس الغاز التي إمتصها المصنع من الهواء الجوي أثناء مرحلة النمو، مما يجعل من تقنية التوليد المُشترك للطاقة تقنية مُعادلة. تُعد عملية التوليد المُشترك للطاقة لتفل القصب واحدة من أنجح مشاريع الطاقة، والتي طُبقت بالفعل في العديد من الدول المُصنعة لقصب السكر مثل موريشيوس وجزيرة رينيون و الهند والبرازيل. وتوفر الحرارة والطاقة الناتجين من قصب السكر مصادر طاقة مُتجددة والتي تُعزز النمو المُستمر. مع استغلال الموارد المحلية وزيادة الربح والتنافس الموجود في الصناعة والخطابات المُؤثرة للحد من تغير المناخ وأهداف بيئية أُخرى.
مراجعة: شيماء رباص.
الرابط مصدر المقال
