مخلفات قصب السكر
الباجاس (تُفل قصب السكر) هو التسمية التي تطلق على المخلفات الليفية الناتجة من أعواد قصب السكر المطحونة بعد استخلاص عصيرها.
- الاقتصادية والإنتاجية
- الفوائد
- حصاد مخلفات قصب السكر
- نقل مخلفات قصب السكر
- تخزين الباجاس
- المشاريع
- دراسات حالة
الإقتصادية والإنتاجية
اعتمدت صناعة قصب السكر الأسترالية على الباجاس لتلبية إحتياجاتها من الكهرباء والحرارة لأكثر من 100عام.
واليوم، يساهم الباجاس مساهمة رئيسية في قطاع الطاقة الحيوية، حيث يمثل أكثر من 60 في المائة من قدرة أستراليا المكرسة في قطاع الطاقة الحيوية (مجلس الطاقة النظيفة الأسترالي) وتنفَّذ أيضًا مشاريع تعمل على إنتاج إيثانول حيوي من الباجاس.
بينما تقيِّم دراسات جدوى محلية ودولية ما إذا كان دمج مخلفات قصب السكر في نظام واحد لتوليد كل من الطاقة والإيثانول يمكن أن يزيد الإنتاجية.
تحرق مصانع السكر الأسترالية الباجاس في الموقع لتوليد الحرارة والكهرباء.
يمكن أن تتزايد كمية الكهرباء المولدة من الباجاس تزايدًا كبير إذا تم تحديث مصانع السكر ومحطات توليد الطاقة المرتبطة بها و تحقيق كفاءة تشغيلية على نحو أكثر فَعَاليَّة،
وأيضًا إذا بُذلت جُهُودٌ إضافية لجمع كل مخلفات قصب السكر التي يمكن استخدامها في توليد الكهرباء - حاليًا يتم جمع 50٪ فقط من الكتلة الحيوية لقصب السكر المتوفرة للاستخدام (مجلس الطاقة النظيفة الأسترالي، PDF 73 كيلو بايت).
تمثل أوراق نبات القصب الجافة والخضراء و القمم النامية حوالي ثَلَثَ الكتلة الإجمالية لقصب السكر الصالحة للاستخدام التجاري.
تحتوي مخلفات الورقة الجافة (السفير) على نحو ضعف الطاقة الحرارية الصافية الموجودة في الباجاس وثلاثة أضعاف الطاقة الحرارية الصافية الموجودة في الأوراق الخضراء والقمم الناميه.
ويمكن استخدام هذا لتوليد طاقة كهربائية إضافية قابلة للإعادة مرة أخرى للشبكة الكهربائية مقابل ربح.
وتشير صحيفة حقائق مجلس الطاقة النظيفة الأسترالي، استخدام الباجاس لإنتاج الطاقة الحيوية
إلى أنه يمكن تحقيق أرباح من بيع فائض الكهرباء،
فكثيرًا ما تتزامن مواسم عمل مصانع قصب السكر مع فترات زيادة الطلب والأحمال الزائدة.
يُنفذ برنامج الأمم المتحدة الإنمائي، مشروع واسع النطاق في البرازيل، توليد الطاقة من الكتلة الحيوية: الباجاس ومخلفات قصب السكر ، كما جرى تقييم جدوى وحصر فوائد حصاد قصب السكر.
مشروع مماثل، تضطلع به مؤسسة البحوث والتنمية الريفية الأسترالية (أجريفيوتشر)سلسلة توريد لخدمة صناعة قصب السكر سلسلة توريد لخدمة صناعة قصب السكر.
الفوائد
أوضحت صحيفة الحقائق الصادرة من مجلس الطاقة النظيفة فوائد الباجاس
حيث تُشير إلي الفوائد الفريدة الناتجة من استخدام الباجاس لتوليد الحرارة والكهرباء في مصانع السكر:
- تُحقق مصانع السكر الاكتفاء الذتي في الحصول على الطاقة التي تستهلكها
- يغني عن الحاجة إلى نقل الباجاس بعيدًا
- تغذية الطاقة الكهربائية الإضافية المنُتجة إلى الشبكة الكهربائية لتحقيق الربح
- انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري المُوَلِّدة عن طريق الباجاس أقل من تلك الانبعاثات الناتجة من طاقة الوقود الأحفوري التقليدي
- إذا تُرك الباجاس ليتعفن، يتحلل ويطلق غازات مسببة للاحتباس الحراري، وخاصة غاز الميثان، الذي يفوق غاز ثاني أكسيد الكربون في ضرره لطبقة الأوزون بسبع وعشرين مرة
- يؤدي الباجاس دورًا هامًا في مساعدة أستراليا للوصول إلى هدفها في الطاقة المتجددة
قيِّم باحثون من جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا ما إذا كان
استخدام مخلفات قصب السكر يمكن أن توفر مصدر جديد للدخل للمزارعين
قيَّم الباحثون المخاطر والمردود لستة منتجات ذات قيمة مضافة.
مخاطر ضئيلة / مردود منخفض
- توليد الطاقة الكهربائية باستخدام الباجاس
- حصاد القمم الناميه لقصب السكر كعلف لتغذية الماشية، مباشَرَةً قبل حصاد محصول قصب السكر
- إنتاج مادة الفرفورال كسلعة كيميائية مستخرجة من الباجاس
- إنتاج الإيثانول من تميؤ الحمض الضعيف وتخمير الباجاس
مخاطر متوسطة / مردود مرتفع
- إنتاج وقود الديزل الحيوي من التسييل الهيدروثرمي للباجاس
- إنتاج لباب الورق و مركب اللجنين (مركب كيميائي أشبه بالغراء) بعملية تسمي التكرير الحيوي باستخدام الباجاس
أشارت التحليلات إلى أن الخيارات ذات المخاطر المتوسطة / المردود المرتفع كانت مجدية ماليًا مع معدلات عائد داخلية تصل إلى 13-35٪ عن خيارات إنتاج وقود حيوي من النباتات أو خيار إنتاج مركب اللجنين ولباب الورق من الباجاس.
وأدى إضافة المخلفات مع الأعلاف إلى تحسين العوائد المتوقعة.
حصاد مخلفات القصب
يُعرف حصاد وجمع مخلفات قصب السكر مع محصول القصب باسم الحصاد الكامل للمحاصيل،
ويصف الفصل رقم 2 من تقرير سلسلة توريد الكتلة الحيوية المستدامة لصناعة محصول الموولي* الخشبي
اثنتان من الاستراتيجيات المستخدمة في الحصاد الكامل للمحاصيل، ( تقرير لمؤسسة أجريفيوتشر أستراليا ،2012)
وهما:
· •حصاد القصب الأخضر، يتم حصاد كلا من المادتين (القصب والمخلفات) في آن واحد ونقلها إلى مصنع السكر
· حصاد القصب الأخضر التقليدي، جمع مخلفات القصب فيما بعد مرحلة حصاد القصب الأخضر.
ويَزْعُمُ التقرير بأنه باستخدام "ماكِينة حصّد القصب" فإن المزارعين بإمكانهم حصد القصب وتجميع ماتبقى من الأوراق والمخلفات في وقت واحد.
ويتضمن التقرير أيضًا مزاعم بالصعوبة التي تواجهه عملية الحصاد الكامل للمحاصيل،
وهي مشاكل لوجيستية تتعلق بجني المحصول وزيادة حجم المادة المنقولة.
نقل الباجاس
تمثّل شبكات النقل حلقة وصل رئيسية لمنظومة توريد السلع الأساسية الزراعية،
فمنظومة النقل الفعالة هامة جدًا لنجاح التسويق الزراعي للسلع الأساسية (فصل 3، سلسلة توريد الكتلة الحيوية المستدامة لصناعة محصول الموولي الخشبي ، أجريفيوتشر أستراليا ، 2012)
يتم نقل قصب السكر إلى مصانع السكر بعد حصادة في أستراليا عبر النقل البري و/أو السكك الحديدية
تكلفة النقل من مناطق التخزين إلى المصنع عبر الطريق أو السكة الحديدية (شاملة تكلفة البنية التحتية للسكك الحديدية)
30-40% من إجمالى تكلفة الإنتاج.
يتضمن الفصل رقم 3 من تقرير أجريفيوتشر أستراليا -سلسلة توريد الكتلة الحيوية المستدامة لصناعة محصول الموولي الخشبي - نظرة عامة على شبكة نقل قصب السكر، ويسلط الضوء على الوسائل التي تزيد من كفاءة تلك القطاعات.
تخزين الباجاس
يحتاج الباجاس إلى التخزين الملائم حتى لايتعفن أو يشتعل تلقائيا.
إذا تُرك الباجاس ليتعفن، يتحلل ويطلق غازات مسببة للاحتباس الحراري، وخاصة غاز الميثان، الذي يفوق غاز ثاني أكسيد الكربون في ضرره لطبقة الأوزون بسبع وعشرين مرة.
يشتعل قوام النبات الخشبي الرطب (السليلوز)، المكّون الرئيسي الباجاس، بسهولة أكثر من السليلوز الجاف.
تقود جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا مشروعًا يتناول الاشتعال التلقائي للباجاس، وهي مشكلة جوهرية في التخزين الآمن للباجاس (المخلفات الليفية لقصب السكر) في أكوام تخزين ضخمة.
يُطبق الباحثون ن نماذج قائمة على الرياضيات للتنبؤ بدرجة الرطوبة والحرارة في أكوام التخزين الضخمة.
سيساعد هذا النموذج على زيادة سعة التخزين إلى أقصى حد، مع تقليل مخاطر الاشتعال التلقائي،
ليس فقط من أجل الباجاس ولكن أيضًا مواد الكتلة الحيوية الأخرى،
بما في ذلك صناعات ألياف (رقاقات) الخشب، الحبوب، والسماد العضوي.
يوفر قسم حماية البيئة والتراث في جامعة كوينز لاند دليل إدارة الآثار المترتبة على تخزين كميات ضخمة من الباجاس
يساعد الدليل في التقليل إلى أدنى حد من مخاطر الأضرار البيئية الناجمة عن إنشاء وإدارة مناطق تخزين الباجاس.
كما يوفر معلومات حول الإجراءات التي يمكن اتخاذها لتقليل الآثار الناجمة عن تخزين الباجاس خارج الموقع،
وعلى المجتمع المحيط والبيئة المحيطة.
يجب توفير تدابير الرقابة لتقليل المخاطر التالية:
•أذى الغبار الناتج عن نقل الباجاس
•ضرر الدخان الناجم من حوادث الاشتعال الذاتي لأكوام تخزين الباجاس
•الرائحة الكريهة الناتجة من تحلل الباجاس
•الأصوات المزعجة الصادرة من الشاحنات والآلات المستخدمة في نقل الباجاس
•تلوث المجاري المائية
* نبات استرالي من فصيلة اوكالبتوس يتميز بقصر الطول
مراجعة : جهاد علي الدين
الرابط مصدر المقال
