بالفيديو طريقة انتاج الغاز الحيوي -Biogas من القمامة

بالفيديو طريقة انتاج الغاز الحيوي -Biogas من القمامة 

الغاز الحيوي هو الغاز الناتج عن التحلل الحيوي لمادة عضوية عند انعدام الأكسجين. يَنشأ الغاز الحيوي من مادة عضوية وهو نوع من الوقود الحيوي ويُنتج عن طريق الهضم اللاهوائي أو التخمّر لمواد قابلة للتحلل الحيوي مثل الكتل الحيوية، السماد، مياه المجاري، النفايات الصلبة، النفايات الخضراء ، النباتات ومحاصيل الطاقة..

 يتألف هذا النوع من الغاز الحيوي في المقام الأول من الميثان وثاني أكسيد الكربون. كما تنشأ أنواع أخرى من الغاز باستخدام الكتلة الحيوية كغاز الخشب الذي ينتج عن طريق تغويز الخشب أو غيرها من الكتل الحيوية. ويتكون هذا النوع من الغاز بشكل أساسي من النيتروجين والهيدروجين وأول أكسيد الكربون بالإضافة لكمية بسيطة من الميثان.

 و يمكن لغازات الميثان والهيدروجين وأول أكسيد الكربون أن تحترق أو تتأكسد مع الأكسجين. يحوي الهواء على 21% أكسجين، وتسمح هذه الطاقة المتحررة للغاز الحيوي أن يستعمل كوقود ؛ حيث من الممكن أن يستخدم الغاز الحيوي كوقود رخيص في أي بلد لأي غرض تسخين كالطبخ. كما يُمكن أن يستعمل أيضاً في منشآت إدارة النفايات الحديثة حيث يتسنى استخدامه لتشغيل أي نوع من المحركات الحرارية لتوليد الطاقة الميكانيكية أو الإلكترونية. 

بإمكان الغاز الحيوي أن يُضغط، ما يشبه إلى حد كبير الغاز الطبيعي، ويُستخدم في تزويد المركبات الميكانيكية بالطاقة، وعلى سبيل المثال فقد قدرت المملكة المتحدة على إمكانية استبدال وقود المركبات بنسبة 17 %.. ويعتبر الغاز الحيوي وقوداً متجدداً مما يؤهل للحصول على دعم متجدد للطاقة في بعض أنحاء العالم.

إنتاجه

يُنتج الغاز الحيوي عملياً كغاز ناتج عن ردم النفايات (LFG) أو كغاز هاضم. "مصنع الغاز الحيوي" هو الاسم المُطلق على الهاضم اللاهوائي الذي يُعالج مخلفات المزارع أو محاصيل الطاقة، وبالإمكان إنتاج الغاز الحيوي بالاستفادة من هذه الهواضم اللاهوائية.

 قد تُزود هذه المعامل بمحاصيل الطاقة كعلف الذرة أو النفايات القابلة للتحلل الحيوي المتضمنة وحل المجاري ومخلفات الأغذية. خلال هذه العملية، يُحوِّل صهريجٌ محكم مخلفات الكتل الحيوية إلى ميثان مُنتجاً طاقةً متجددة من الممكن استعمالها في التسخين والكهرباء والعديد من العمليات المختلفة التي تَستخدم أي شكل من محركات الاحتراق الداخلي. وتوجد مسرعات رئيسية هما أليف الحرارة المعتدلة و أليف الحرارة والتي تعتمد في عملها على درجة الحرارة ضمن الهاضم..

 وقد قامت جامعة ألاسكا فيربانكس بعمل تجربة عملية، حيث أنتج هاضم سعته 1000 لتر باستخدام بكتيريا محبة للبرودة جُمعت من طين بحيرة متجمدة في ألاسكا ما بين 200-300 لتر ميثان يومياً، أي ما يقارب 20-30% من إنتاج الهواضم في المناطق الأدفأ.ينتج غاز ردم النفايات عن طريق تعفُّن النفايات العضوية الرطبة في ظروف لاهوائية في مردم النفايات.. تُغطى النفايات وتُضغط آليا بواسطة ثقل المادة المتراكمة فوقها بحيث تمنع هذه المادة من انكشاف الأكسجين وبالتالي السماح للميكروبات اللاهوائية بالنمو. 

يزداد هذا الغاز ويتحرر رويداً رويداً للغلاف الجوي إذا لم يكن موقع مردم النفايات مصمماً لاحتواء الغاز. يُعد الغاز الناتج عن ردم النفايات خطيرا لثلاث أسباب رئيسية، فهو يصبح انفجاري عند تسربه من المردم وامتزاجه بالأكسجين. تبلغ نسبة الحد الأدنى للتفجر 5% ميثان بينما يبلغ الحد الأعلى 15% ميثان.

 يعد الميثان الموجود في الغاز الحيوي أقوى بعشرين مرة كغاز الاحتباس الحراري من ثاني أكسيد الكربون. لذلك فغاز المرادم الغير مُحتوى والذي يتسرب للغلاف الجوي قد يسهم بشكل كبير في آثار الاحتباس الحراري. وبالإضافة لتأثيره على الاحتباس الحراري، تساهم المركبات العضوية المتطايرة الموجودة في ذلك الغاز (VOCs) في تكوين الضباب الدخاني الضوئي. 

أنواع المواد العضوية التي تستخدم في انتاج الغاز الحيوي

• بقايا الطعام.
• فضلات الحيوانات.
• الحمأة الناتجة عن محطات معالجة مياه الصرف الصحي.
• السماد الحيواني.
• النفايات الأخرى القابلة للتحلل من المنتجات الناجمة عن المنشآت الصناعية مثل المسالخ.

 استخدامات الغاز الحيوي

توليد الكهرباء

يتم استهلاك معظم هذا الغاز لتوليد الكهرباء ويتم ذلك مع التنظيف البسيط للغاز الحيوي الخام، ويشمل ذلك الغاز الحيويّ الموجود في مكب النفايات إذ يتم تجميع هذا الغاز وحرقه في المحركات لتوليد الكهرباء، وقد يجرى عملية إزالةٍ لمادةٍ كيميائيةٍ تدعى السيلوكسان (والتي تصنع رواسب صلبة ضمن المحرك) قبل استخدامه.

ترقية الغاز الحيويّ إلى البيوميثان

وهو المعروف أيضًا ب RNG، إذ يتم ترقية الغاز الحيويّ إلى البيوميثان عن طريق إخراج ثاني أكسيد الكربون والماء، إضافةً إلى كمياتٍ صغيرةٍ من كبريتيد الهيدروجين وأنواعٍ أخرى من الشوائب.

استخدام الغاز الحيوي في قطاع النقل لتشغيل المركبات الكهربائية

فالغاز الحيويّ هو كالغاز الطبيعي يمكن ضغطه بسهولة استخدامه لتشغيل السيارات، إذ يسهم الغاز الحيويّ الذي تتم معالجته في البيوميثان واستخدامه كوقودٍ إسهامًا مهمًا في حماية المناخ وتقليل إصدار الضوضاء.

ضغط الغاز الحيويّ لملء اسطوانات الغاز

حيث يمكن ضغط الغاز الحيويّ بنفس الطريقة التي يتم فيها ضغط الغاز الطبيعي واستخدامه لتشغيل السيارات، إذ يتم تنظيف الغاز الحيويّ ورفع مستواه إلى معايير الغاز الطبيعي.

استخدام الغاز الحيوي في الطهي

يتم نقل الغاز الحيويّ إلى مكان الطهي مثل المطبخ عبر أنبوبٍ، حيث ينتج الغاز الحيوي تلوث أقل أثناء الطهي مقارنةً بأنواع الوقود الأخرى ولا تحتاج إلى انتظار الحرارة بعد الإشعال، إذ أنها تنتج على الفور.

منقدر لا للمستحيل .

شكرا لكم ... لمشاهدة الحلقة كاملة على قناتنا على اليوتيوب ( اضغط هنا )