كيفمنوعات

كيفية انتاج الغاز من المخلفات العضوية

ADVERTISEMENT

كيف يتم إنتاج الغاز من النفايات العضوية؟

يوجد العديد من المواد الخام التي تستخدم في إنتاج الغاز ، وهذه المواد هي كالتالي:

الطعام الضائع

يُهدر ما يصل إلى 30 في المائة من غذاء العالم سنويًا ، وفي عام 2010 وحده ، أنتجت أمريكا ما يصل إلى 66 مليون طن من نفايات الطعام من قطاع الأغذية المنزلية والتجارية ، ومن أجل معالجة هذه الأطعمة ، يجب أولاً مراجعة التسلسل الهرمي تقليل نسبة هدر الطعام. الهدر أولاً واستخدام جزء منه لإطعام الفقراء وحل مشكلة الجوع.

يتم استخدام جزء آخر منه في صناعة علف الحيوانات وإنتاج أنواع ذات أولوية أقل من الطاقة ، وفي النهاية يتم إرسال الطعام إلى النفايات كملاذ أخير. لسوء الحظ ، تتشكل بقايا الطعام في 21٪ من مساحة المكب ، وحوالي 5٪ من النفايات المصاحبة يتم إعادة تدويرها مع الأطعمة لتحويلها إلى سماد للتربة.

بعد عملية إرسال هذه النفايات إلى مكبات النفايات ، فإنها تنتج غاز الميثان بعد أن تتحلل. على الرغم من الجهود المبذولة لتقليل كمية الطعام المهدر ، فمن المحتم أن يكون هناك مائة طن من نفايات الطعام على أساس يومي.

يمكن إعادة استخدامها في توليد الطاقة لما يقرب من 800 إلى 1400 منزل كل عام ، ويمكن أيضًا استخدام نفايات الزيوت والدهون التي يتم جمعها من مخلفات الطعام في إنتاج الغاز الحيوي.

غاز المكب

تعد النفايات بمختلف أنواعها مصدرًا مهمًا لغاز المكب أو غاز الميثان ، والذي ينتج عن تفاعل الكائنات الحية الدقيقة. تحتوي المخلفات على بكتيريا لاهوائية تتواجد في الجهاز الهضمي وتقوم بتفكيك المواد العضوية لإنتاج غاز حيوي أو غاز مكب النفايات ، وبدلاً من ترك هذا الغاز في الهواء يتم جمعه واستخدامه كمصدر للطاقة.

حاليًا ، يتم إنتاج ما يصل إلى 17 مليار كيلوواط / ساعة من الطاقة الكهربائية ، مع توفير حوالي 98 مليار قدم مكعب لاستخدامها في العديد من خطوط أنابيب الغاز الطبيعي ، أو إرسالها إلى المستخدمين على أساس سنوي.

نفايات الماشية

ينتج الميثان من روث الحيوانات أيضًا ، حيث تنتج بقرة حلوب واحدة تزن ألف رطل حوالي 80 رطلاً من السماد يوميًا ، ويتم تخزين روث البقر في خزانات مخصصة له قبل إرساله إلى الحقول ، ومتى يتم تخزينه. يتحلل الروث ليس فقط غاز الميثان ، بل يمكن استخدامه لزيادة العناصر الغذائية في المجاري المائية.

في عام 2015 ، ساهمت إدارة نفايات المواشي بحوالي عشرة بالمائة من غاز الميثان المنبعث من النفايات في الولايات المتحدة ، ومع ذلك يتم إعادة تدوير ثلاثة بالمائة فقط من هذه النفايات باستخدام هاضمات لاهوائية.

عند استخدام السماد الطبيعي أو نفايات الماشية لإنتاج الغاز الحيوي ، يمكن أن يساعد ذلك في تقليل غازات الاحتباس الحراري مع تقليل الروائح ومسببات الأمراض بنسبة تصل إلى 99٪ ، وتقول وكالة حماية البيئة إن هناك إمكانية لبناء حوالي 8241 نظام غاز. منتج حيوي من نفايات الماشية.

إنتاج الغاز من مياه الصرف الصحي

تحتوي العديد من المصانع المتخصصة في معالجة مياه الصرف الصحي ومكوناتها الصلبة على هاضمات لاهوائية ، ويفضل استخدام المواد الصلبة أثناء المعالجة. أنتجها إلى أشياء مفيدة وأشعلها بدلاً من ذلك.

حاليًا ، تستخدم معظم المرافق الهضم اللاهوائي ، الذي يعالج أكثر من خمسة ملايين جالون يوميًا لتحويل النفايات العضوية إلى طاقة ، وبفضل مرافق استعادة الطاقة ، يمكن للولايات المتحدة تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على مدار العام بما يصل إلى 2.3 مليون طن متري. تقريبًا ، هذا يعادل الانبعاثات من حوالي 430 سيارة سنويًا.

نفايات المحاصيل

تشمل نفايات المحاصيل القش والنباتات والسيقان وأشياء أخرى ، والتي يُترك بعضها في الحقول من أجل الاحتفاظ بالمحتوى العضوي للتربة ورطوبتها ومنع التعرية. تقدر وزارة الطاقة الأمريكية أن هناك ما يصل إلى 104 مليون طن من المخلفات المتعلقة بالمحاصيل ، وعادة ما يتم خلط نفايات المحاصيل مع العديد من النفايات العضوية الأخرى التي تحتوي على نسبة كبيرة من اللجنين مما يجعل من الصعب تفكيكها. [1]

يستخدم الغاز الحيوي

باستخدام نسبة مئوية من العلاج أو حتى بدون استخدام أي معالجة ، يمكن حرق الغاز الحيوي في أماكن مختلفة للمساعدة في تدفئة المباني ، أو لتحويل الغاز الحيوي إلى طاقة كهربائية ، ويتم ذلك باستخدام خلية وقود أو محرك احتراق أو توربين.

في كثير من الحالات ، يتم استخدام النفايات المعاد تدويرها كسماد للماشية أو كسماد في مزارع مختلفة ، أو يتم تحويلها إلى سائل يتم رشه بسهولة على النباتات لتخصيب التربة.

مواقد منزلية

يمكن استخدام الغاز الحيوي بنفس طرق استخدام الغاز الطبيعي في المواقد أو المصابيح المنزلية أو استخدامه كوقود للسيارة ، ويحتوي على ما يصل إلى 90 بالمائة من الميثان ، ويساعد الغاز الحيوي في تقليل الضغط على وقود الخشب في المنزل ، لأن هذا الضغط يتسبب في إزالة جزء كبير من أشجار الغابات.

مجموعات توليد الكهرباء المحمولة

يمكن استخدام الغاز الحيوي لتشغيل جميع مجموعات توليد الكهرباء المحمولة ، وهي محركات احتراق داخلي متصلة بدينامو أو مولد ، ويعد توليد الطاقة الكهربائية أحد أهم استخدامات الغاز الحيوي.

تعبئة اسطوانات الغاز

يستخدم الغاز الحيوي أيضًا لملء جميع أسطوانات الغاز بنفس طريقة الغاز الطبيعي ، وفي الدول الاسكندنافية يوجد عدد كبير من المركبات والحافلات المجهزة لاستخدام الغاز الطبيعي والغاز الحيوي ، ويتم ضخ هذه الغازات مباشرة إلى محطات الوقود القريبة دون استخدام من أنابيب الغاز الطبيعي.

تحويل الغاز الحيوي إلى كهرباء

نظرًا لأنه يمكن توليد الكهرباء من النفايات ، فمن الممكن أيضًا تحويل الغاز الحيوي إلى كهرباء. هناك مثال أخير آخر على استخدام الغاز الحيوي في الحياة اليومية وهذا الاستخدام هو تحويل الغاز مباشرة إلى كهرباء في خلية الوقود ، حيث يتم حرق الغاز الحيوي من أجل تسخين خلية الكهرباء الخاصة. هذه الخلية الكهربائية تخلق تيارًا كهربائيًا عند تسخينها. ، وتتطلب هذه العملية غازًا نظيفًا للغاية بخلايا وقود باهظة الثمن.

هناك عدد كبير من الإمكانيات التكنولوجية الحديثة للمستقبل. في الحقيقة هناك العديد من غلايات التدفئة المركزية في المنازل ، وفيها خلية وقود تنتج الكهرباء أيضًا ، بالإضافة إلى توفير الماء الساخن للمساعدة في تدفئة المنزل. [2]

شاهد أيضاً

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
Instaraby