الطاقة المنطلقة من تدوير مخلفات الزراعة
تُنتج من زراعة المحاصيل كميات كبيرة من المخلفات الزراعية، ويُعتبر ذلك المستقبل الواعد لإنتاج الطاقة التي تستخدم في الخدمات المحلية، فبقايا المحصول المتاح تستخدم بطريقة غير سليمة عن طريق الحرق؛ وذلك لإخِلاء ذاك المكان في الحقل لزراعة المحصول الجديد، فحوالي (1.5 طن) منها تُستخدم في إنتاج طن من المنتجات الرئيسية، بالإضافة إلى أنَّ البقايا الثانوية تستخدم في الصناعات الزراعية من إنتاج قصب السكر والفواكه والخضروات، ولأنّ تكلفة هذه البقايا في المتناول، أصبحت تُجرى عمليات التحول لها بغرض توليد الطاقة والحرارة وأيضا إنتاج الوقود، إذ انّها تُعتبر جيّدة اقتصاديأَ وفي إمكانية سوق العمل، لذلك يتمّ الاستفادة منها في المجتمع الريفي بصنع السماد العضوي و نجدها بشكل أوسع في مجموعة دول كالسودان والدنمارك وكندا وأستراليا وفينلاند، فكثافتها وخصائصها الفيزيائية الناتجة من المخلفات تعتبر عوامل أساسية يجب أخدها بالاعتبار وذلك بسبب العمليات التكنولوجية التي ستُجرى عليها فيما بعد.
هناك تطبيقات تكنولوجية للاستفادة من المخلفات الزراعية:
1- الاستخدام المباشر وذلك لإنتاج الطاقة.
2- التكسير اللاهوائي وذلك لإنتاج غاز الميثان.
3- التخمر وذلك لإنتاج السكر والكحوليات.
4- إثارة الزيت لإنتاج الديزل الحيوي.
5- التحول الحراري لإنتاج الفحم الحيوي والزيت والغازات .
6- التحول الغازي لإنتاج أول أكسيد الكربون ومركبات غنية بالهيدروجين.
يتمّ بعد جميع هذه التطبيقات معالجات ثانوية (التجفيف والتصفية والتثبيت) والتي تعتمد على المنتج النهائي.
ومن المعروف دائما أنّ قوة النبات تعتمد دائما على تلك المخلفات الزراعية (والتي تُستخدم كسماد عضوي) وذلك لأنها مفيدة جدّا وتكلفتها في متناول اليد بالاضافة إلى أنّها مولدات طاقة، فهي مثل قش الأرز والقمح وقولحة الذرة، يمكن استغلالها وإنتاج الطاقة و الحرارة بها، والاستنفاع منها.
واختيار أحد من تلك العمليات التكنولوجية يتطلب تحديد طبيعة وتركيب الكتلة الحيوية ومعرفة نتائج هذا المشروع؛ فمن الواضح والظاهر للعين أن طريقة الاستهلاك المباشر أو طريقة التحول الغازي تعطي الطاقة والحرارة المتطلبة، أمّا الطرق اللاهوائية مثل طريقة التخمر وطريقة استخراج الزيت فهما طريقتان مناسبتان عندما لا تحتوي الكتلة الحيوية على الماء، وعلى الجانب الآخر تعتبرعمليات التحول الحراري أفضل الطرق؛ لأنّها تنتج كل المنتجات السابقة من (طاقة وحرارة وزيت وغاز) ولكنّها تتطلب وجود رطوبة بالكتلة الحيوية لا تزيد عن 15%، حيث تتطلب التجفيف فتعتبر مكلفة في الصناعة و فعّالة أيضا بطرقها الاختزالية.
إنَّ عمليات التحول الحراري تتطلب رطوبة قليلة، بينما تعتبر المخلفات ذات رطوبة عالية تندرج تحت عمليات التخمر والتكسير اللاهوائي، فمفهوم الرطوبة يلعب دورًا أساسيًا في تكنولوجيا تدوير المخلفات، ومحتوى القش يؤثر أيضا على التكلفة بسبب العمليات التي تُجرى عليه، وعلى الجانب الآخر يعتبر تركيبه الكيميائي عاملًا رئيسيًا في عمليات التحول الحراري فمن الممكن أن يُحدِث مشاكل فساد ونفايات إذا لم يتم معالجتها بشكل صحيح.
هناك تطبيقات تكنولوجية للاستفادة من المخلفات الزراعية:
1- الاستخدام المباشر وذلك لإنتاج الطاقة.
2- التكسير اللاهوائي وذلك لإنتاج غاز الميثان.
3- التخمر وذلك لإنتاج السكر والكحوليات.
4- إثارة الزيت لإنتاج الديزل الحيوي.
5- التحول الحراري لإنتاج الفحم الحيوي والزيت والغازات .
6- التحول الغازي لإنتاج أول أكسيد الكربون ومركبات غنية بالهيدروجين.
يتمّ بعد جميع هذه التطبيقات معالجات ثانوية (التجفيف والتصفية والتثبيت) والتي تعتمد على المنتج النهائي.
ومن المعروف دائما أنّ قوة النبات تعتمد دائما على تلك المخلفات الزراعية (والتي تُستخدم كسماد عضوي) وذلك لأنها مفيدة جدّا وتكلفتها في متناول اليد بالاضافة إلى أنّها مولدات طاقة، فهي مثل قش الأرز والقمح وقولحة الذرة، يمكن استغلالها وإنتاج الطاقة و الحرارة بها، والاستنفاع منها.
واختيار أحد من تلك العمليات التكنولوجية يتطلب تحديد طبيعة وتركيب الكتلة الحيوية ومعرفة نتائج هذا المشروع؛ فمن الواضح والظاهر للعين أن طريقة الاستهلاك المباشر أو طريقة التحول الغازي تعطي الطاقة والحرارة المتطلبة، أمّا الطرق اللاهوائية مثل طريقة التخمر وطريقة استخراج الزيت فهما طريقتان مناسبتان عندما لا تحتوي الكتلة الحيوية على الماء، وعلى الجانب الآخر تعتبرعمليات التحول الحراري أفضل الطرق؛ لأنّها تنتج كل المنتجات السابقة من (طاقة وحرارة وزيت وغاز) ولكنّها تتطلب وجود رطوبة بالكتلة الحيوية لا تزيد عن 15%، حيث تتطلب التجفيف فتعتبر مكلفة في الصناعة و فعّالة أيضا بطرقها الاختزالية.
إنَّ عمليات التحول الحراري تتطلب رطوبة قليلة، بينما تعتبر المخلفات ذات رطوبة عالية تندرج تحت عمليات التخمر والتكسير اللاهوائي، فمفهوم الرطوبة يلعب دورًا أساسيًا في تكنولوجيا تدوير المخلفات، ومحتوى القش يؤثر أيضا على التكلفة بسبب العمليات التي تُجرى عليه، وعلى الجانب الآخر يعتبر تركيبه الكيميائي عاملًا رئيسيًا في عمليات التحول الحراري فمن الممكن أن يُحدِث مشاكل فساد ونفايات إذا لم يتم معالجتها بشكل صحيح.
الرابط مصدر المقال
