مخلفات قصب السكر كمصدر للكتلة الحيوية

مخلفات قصب السكر (أو مخلفات القصب) هي مصدر كتلة حيوية ممتازة في  دول العالم المنتجة للسكر، كمية مخلفات القصب المُنتجة تعتمد علي تنوع النبات وعمر المحصول وقت الحصاد وأحوال التربة والطقس, عادة ما تمثل حوالي 15 % من إجمالي الكتلة الحيوية فوق الأرض عند الحصاد، وهو ما يعادل حوالي 10 إلي 15  طناً لكل هكتار من المادة الجافة.
 
خلال عملية الحصاد يتم ترك حوالي  70-80  % من النفايات في الحقل مع أخذ 20 - 30 % إلى المصنع مع سيقان قصب السكر كمواد غريبة, القيمة الحرارية لمخلفات قصب السكر تعادل مثيلتها في التفل (بقايا قصب السكر) ولكن تتميز بأن لها محتوي رطوبة أقل، وبالتالي تجف بسرعة أكبر, كمية صغيرة فقط من هذه الكتلة الحيوية تستخدم كوقود في هذه الأيام، تُخلط مع التفل أو بمفردها في طاحونة السكر, ويتم حرق الباقي بالقرب من مناطق التنظيف الجاف، فتُخلق مشكلة التلوث في الدول المنتجة للسكر.
 
يتم إنتاج نفايات قصب القصب والتفل أثناء عملية الحصاد والطحن الخاصة بقصب السكر والتي عادةً ما تستمر بين 6  إلي 7 أشهر, مخلفات القصب يمكن أن تحوَّل إلي طاقة حرارية وكهربائية, ومع ذلك، يتم حرق معظم المخلفات في هذا المجال بسبب طبيعتها الضخمة وإرتفاع تكلفتها في الجمع والنقل.
 
يمكن إستخدام مخلفات القصب كوقود في غير موسمها لتوليد الطاقة على مدار السنة في مطاحن السكر, هناك أيضًا إرتفاع الطلب على الكتلة الحيوية كوقود للمراجل أثناء موسم طحن السكر, كما يمكن لمخلفات قصب السكر أن تتحول علي شكل حبيبات كتلة حيوية وتستخدم في محطات الطاقة الحيوية المخصصة أو بالإشتراك مع الفحم في محطات الطاقة وأفران الأسمنت, حالياً، يتم توفير نسبة كبيرة من الطاقة المستخدمة في مراحل معالجة قصب السكر بواسطة زيت الوقود المستورد.
 
بشكل عام، فإن الآثار الإقتصادية والبيئية والإجتماعية لإستخدام مخلفات القصب في السنة النهائية للمحصول كبديل لزيت الوقود تبدو واعدة، وتمثل فرصة لتطوير إستخدام الطاقة الحيوية في صناعة قصب السكر وكذلك للصناعات أو المجتمعات في المناطق المجاورة, تتضمن الآثار الاجتماعية الإقتصادية الإيجابية توفير العمالة الريفية الواسعة النطاق وتقليل الواردات النفطية, ويمكنه أيضًا تطوير الخبرات اللازمة لإنشاء إمدادات موثوقة من الكتلة الحيوية لتوليد الطاقة على مدار العام.
 
إعادة تدوير مخلفات القصب

يستلزم إعادة تدوير مخلفات القصب تغييرًا في طرق الحصاد التقليدية؛ التي تتكون عادة من تدمير القمامة عن طريق إحراق مساحات ضخمة من حقول قصب السكر قبل الحصاد, هناك عدد من المسائل التقنية والإقتصادية الرئيسية التي يتعين التغلب عليها لإستخدام نفايات قصب السكر كمصدر للطاقة المتجددة, على سبيل المثال، يعد رفعه من الحقل ونقله إلى المصنع من القضايا الرئيسية.
تشمل البدائل الوضع الحالي حيث يتم فصل القصب عن القمامة بواسطة الحاصدة، ويتم نقل الاثنين إلى المطحنة بشكل منفصل, إلى حصاد المحصول بأكمله بفصل القصب والقمامة التي تتم في الطاحونة, حيث يتم جمع النفايات من الحقل، وقد يتم إخضاعها لمجموعة من التكاليف المرتبطة بمعالجة البالات والنقل والتخزين, كما يترك أيضًا حوالي 10 إلي 20 % (1 إلي 2 طن لكل هكتار) من المخلفات القابلة للاسترداد في هذا المجال.
البديل الثاني هو أن يتم فصل مخلفات القصب وجمعها بشكل منفصل عن القصب أثناء عملية الحصاد, وقد تم تطوير نظام ل قطع وتجميع مخلفات القصب المحمولة بواسطة الحاصدة، ولكن تحتاج التكلفة الإقتصادية لهذا النهج إلى التقييم.
 
البديل الثالث هو حصاد محصول قصب السكر بالكامل والذي يتطلب نظام جمع ونقل وتخزين مناسب بالإضافة إلى مصنع تنظيف بجانب المطاحن لفصل القصب عن القمامة.
 
هناك طريقة واسعة الانتشار لإعادة تدوير نفايات قصب السكر تتمثل في قص القصب وتقطيعه إلى قطع ثم يتم يطرد على مرحلتين في الحاصدة لإزالة المخلفات, كمية المخلفات تتناسب مع كفاءة التنظيف للحصادة, يتم ضبط المضخات للحصول على تنظيف مناسب مع إحتمالية فقدان للقصب.

بمعدل 68 % من المخلفات يتم طردها من الحاصدة وتبقى على الأرض، وأخذ 32 % إلى المصنع مع القصب كمادة غريبة, فإن التقنية المستخدمة لإعادة تدوير المخلفات المتبقية على الأرض هي الحزم في بالات, وقد تم تجربة عدة آلات لحزم البالات مع بالات صغيرة، كبيرة، مستديرة ومربعة.
  يمكن اعتبار مخلفات قصب السكر كوقود قابل للتطبيق التكميلي لتكرير السكر للسماح بتوليد الطاقة على مدار السنة في مطاحن السكر, وهكذا، فإن إعادة تدوير مخلفات قصب السكر في الدول النامية في آسيا وأفريقيا وأمريكا اللاتينية يتضمن تغييرًا في طرق الحصاد التقليدية، التي تتكون عادة من تدمير القمامة عن طريق إحراق مناطق ضخمة من حقول القصب قبل الحصاد, لإعادة تدوير المخلفات سيتعين تقديم مخطط جديد يسمى "الحصاد الميكانيكي صديق البيئة", من خلال إعادة تدوير المخلفات بهذه الطريقة، يتم تجنب إنتاج ملوثات الهواء المحلية، وكذلك غازات الإحتباس الحراري التي تساهم في حدوث تغير مناخي ضار بسبب الحرائق ويمكن إستخدام مخلفات القصب كوسيلة للتنمية المستدامة الإقليمية.

إعادة تدوير مخلفات القصب في كوبا
نظام حصاد قصب السكر في كوبا فريد من نوعه بين البلدان المنتجة للقصب في اثنين من النواحي الهامة : أولاً، يتم حصاد ما يقدر بـ 70 % من محصول قصب السكر بالآلة دون حرق مسبق، وهو أعلى بكثير من أي بلد آخر.
الميزة الثانية الفريدة لممارسة الحصاد الكوبي هي الإستخدام التجاري الطويل الأمد "لمحطات التنظيف الجاف" لإزالة المخلفات من سيقان القصب قبل نقل السيقان إلى مطاحن السحق.
يوجد في كوبا أكثر من 900 محطة تنظيف تخدم 156 مطحنًا للسكر, لا تكون محطات التنظيف بشكل عام مجاورة للمطاحن، ولكنها تتصل بالطواحين عن طريق نظام إمداد القصب منخفض التكلفة لشبكة السكك الحديدية المخصصة التي يزيد طولها عن 7000  كم من المسار.
تستخدم محطات التنظيف آلات القص الصديقة للبيئة أو قص القصب يدويًا, تتم إزالة المخلفات من الأعواد وطردها إلى منطقة التخزين, تنقل الأعواد بالناقلات إلى عربات السكك الحديدية المنتظرة, الممارسة السائدة اليوم هي حرق المخلفات في محطة التنظيف لتقليل حجم النفايات.

الرابط مصدر المقال

Sofia Roushdy Fahim

Sofia Roushdy Fahim

مترجمين المقال