طاقة الكتلة الحيوية

المبدأ وطريقة العمل

تعرّف طاقة الكتلة الحيوية أيضا بالطاقة الحيوية أو الوقود الحيوي. وهي التي يتم الحصول عليها من المواد العضوية، إما مباشرة من النباتات أو بشكل غير مباشر من المنتجات الصناعية والزراعية والمنزلية والتجارية. يعتبراستخدام طاقة الكتلة الحيوية في عداد التقنيات المتوازنة لأن غاز ثاني أوكسيد الكربون المنطلق أثناء توليد الطاقة يتوازن مع ثاني أكسيد الكربون الذي تمتصه النباتات أثناء نموها.

تقسم طاقة الكتلة الحيوية إلى المجموعات التالية:
• ذات الموارد غير المستقلة: وهي مخلفات العمليات الإنتاجية والفضلات المتولدة من العمليات الصناعية والتجارية والزراعية، وتشمل نواتج الغابات والنفايات الخشبية والقش ونواتج الحيوانات والنفايات الصناعية (مثل النفايات الناتجة عن تجهيز الأغذية).
• المحاصيل المخصصة لإنتاج الطاقة (نباتات الطاقة): وهي المحاصيل ذات دورة حياة قصيرة مثل الصفصاف والحور والتي تزرع على وجه التحديد لتستخدم في توليد الطاقة.
• المحاصيل متعددة الوظائف: وهي المحاصيل التي يمكن أن تستخدم لإنتاج أنواع مختلفة من الطاقة على سبيل المثال بقايا القمح، ويمكن أن تستخدم لتوليد الوقود (يتضمن الايتانول الحيوي والديزل الحيوي ), كما يمكن أن يستخدم القش لتوليد الكهرباء.

يمكن لطاقة الكتلة الحيوية أن تحوّل إلى حرارة وكهرباء بعدة طرق حسب نوع مصدر الطاقة الرئيس، وتتضمن التقنيات التالية: الحرق والتحلل الحراري (التحول أو التحلل للكتلة نتيجة للحرارة)، التغويز (وهو عملية تحويل الكتلة الحيوية الصلبة إلى وقود غازي)، الهضم اللاهوائي (وهوتحليل المواد العضوية البيولوجية بواسطة المواد البكتيرية عند عدم وجود الهواء وفي ظروف رطبة) أو التخمر.

يتمّ جمع الغاز الحيوي من تجمعات مياه الصرف الصحي. والفضلات الحيوانية التي تكون على شكل مزيج يتألف معظمه من المياه (حوالي 95%) يتمّ وضعه في هاضم إما عن طريق التغذية المستمرة أوعلى شكل دفعات. حيث تستغرق عملية الهضم من عشرة أيام إلى عدة أسابيع وتتم تحت درجة حرارة تقدر بـ 35 درجة مئوية.

أما الغاز المتولد من مطامرالقمامة فإنه ينطلق من النفايات المدفونة تحت الأرض. حيث تتحلل النفايات العضوية لتنتج خليطاً غازياً مكوناً من ثاني أوكسيد الكربون والميتان. إن محتوى الغاز الناتج من الميتان يعطيه إمكانية استخدامه كوقود لتوليد الكهرباء أو في العمليات الحرارية.

يتمّ الحصول على الايتانول الحيوي من التخمر اللاهوائي للسكريات وذلك باستخدام كائنات حية دقيقة عادة تكون الخميرة. يمكن للايتانول الحيوي أن يستخدم كوقود لوسائل النقل بخلطه مع البنزين أو باستخدامه بشكلٍ مباشر في محركات الاحتراق الداخلي المعدلة، ويعتبر قصب السكر أو الشمندر السكري من أغنى منابع الطاقة لانتاج الايتانول كما يستخدم أيضاً لهذا الغرض كلاً من القمح والشعير والذرة والبطاطا.

الميزات

تعتبر طاقة الكتلة الحيوية طاقةً متجددة ويمكن التعامل معها عن طريق العديد من التقنيات.
تعتبر طاقة الكتلة الحيوية مصدر للوقود الذي يمكن خزنه ونقله واستخدامه عند وجود الحاجة إليه.
تعتبرهذه الطاقة متاحةً في كل مكانٍ حول العالم .
تعتبر الكحوليات وغيرها من أنواع الوقود الحيوي ذات قيمة حرارية جيدة وقابلة للاستخدام وذات احتراق نظيف إذا ما قورنت بالانبعاثات الغازية الناتجة عن حرق النفط والفحم الحجري .
يترافق نمو نباتات الطاقة بامتصاص غاز ثاني اوكسيد الكربون من الجو وإنتاج الأوكسجين.
يتيح استخدام طاقة الكتلة الحيوية الفرصة لإعادة استخدام مخلفات المحاصيل الزراعية ومياه الصرف الصحي.

المساوئ

هناك بعض الأدلة التي تشير إلى أن استهلاك النباتات من أجل انتاج الطاقة يؤدي إلى ارتفاع أسعار الغذاء وهو ما له أثر سلبي على الفئات الفقيرة في المجتمع.
ازدياد استهلاك الخشب لتوليد الطاقة يؤدي إلى ارتفاع أسعار الخشب ومنتجاته.
يتطلب انتاج الكتلة الحيوية زراعة مساحات كبيرة مما يؤدي إلى تناقص مساحة الأراضي المخصصة لزراعة المنتجات الغذائية.
يؤدي حرق الكتلة الحيوية بشكل مباشر إلى الاسهام بشكل كبير في ظاهرة الاحتباس الحراري.
يبقى هذا المصدر الطاقي مرتفع الكلفة سواء في مرحلة إنتاج الكتلة الحيوية أو مرحلة تحويلها إلى كحوليات.
من الآثار البيئية الضارة انتشار التصحر نتيجة لقطع الأشجار بشكل عشوائي مما يؤدي إلى تعرية التربة .
تستهلك عملية إنتاج الغاز كمية كبيرة من الطاقة لأن الطاقة المستخدمة في عمليات الجمع و التجفيف و نقل المخلفات إلى محطات الطاقة كبيرة نسبياً لذلك لا يمكن ان تقام محطات الإنتاج هذه على نطاق صغير لأنها الطاقة المنتجة تكون اقل من الطاقة اللازمة للعمليات السابقة.

أين تعمل في (سوريا ،الخارج)

تعيش نسبة كبيرة من سكان سوريا في المناطق الريفية، ويواصل عددٌ كبير منهم استخدام الكتلة الحيوية المؤلفة من نفاياتٍ حيوانية وزراعية لتلبية حاجاتهم الطاقية مثل الإنارة والتدفئة وتسخين الماء والطهي؛ وقد انخفضت كمية الكتلة الحيوية المستخدمة في القطاع المنزلي على مر السنين العشرين الماضية مع انتشار النفط وأفران الغاز والكهرباء.

بالإضافة إلى الحرق المباشر للكتلة الحيوية هناك محطتان للغاز الحيوي (20 متر مكعب و 100 متر مكعب) تابعتين لوزارة الزراعة تعتمدان على مخلفات الأبقار في غوطة مدينة دمشق، ومحطتي غاز حيوي (12 متر مكعب و35 متر مكعب) في قرية إزرع محافظة درعا حيث أن الإنتاج اليومي للوحدة الأكبر منهما هو 8 متر مكعب؛ ومحطتين إضافيتين للغاز الحيوي أيضاً (12 متر مكعب) في دير الفراديس في حماة .

التطورات والتطلعات المستقبلية

يتوقع في المستقبل أن يكون الاستخدام الرئيس لطاقة الكتلة الحيوية في الدول الصناعية الحرق المباشر للمخلفات والنفايات لتوليد الكهرباء وانتاج الايتانول الحيوي والديزل الحيوي كوقود، محطات الطاقة الحرارية التي تستخدم المحاصيل المستخدمة في إنتاج الطاقة. أما في المدى القريب والمتوسط فإنه من المتوقع أن إنتاج الطاقة من نفايات ومخلفات الكتلة الحيوية سوف يشكل التطبيق الأوسع لتطبيقات الطاقة الحيوية ليكون بديلا للمحاصيل المخصصة لإنتاج الطاقة على المدى الطويل. كما أن مستقبل توليد الكهرباء من الكتلة الحيوية يكمن في التكامل بين تغويز الكتلة الحيوية واستخدام تكنولوجيا التوربينات الغازية، التي تقدم مراديد تحويل عالية للطاقة والتي ستتطور بشكل أكبر لتعمل على وقود الكتلة الحيوية .

العوامل و الظروف المحلية

يعد قطاع الزراعة في سوريا قطاعاً أساسياً يمتلك أعلى نسبة مساهمة في الناتج المحلي الإجمالي، فالمحاصيل الزراعية الشائعة هي القمح والشعير والقطن والزيتون والشمندر السكري والتبغ والفواكه، وكل هذه المنتجات يمكن أن تستخدم في إنتاج الطاقة الحيوية.

يمكن أن تكون محطات معالجة مياه الصرف الصحي ومطامر القمامة في سوريا منابع متاحة لانتاج الغاز الحيوي وغاز مطامر القمامة؛ فكمية مياه الصرف الصحي الناتجة من المدن الرئيسة في سوريا تقدر بـ 1154000 متر مكعب يومياً حيث تساهم المدن التالية: دمشق، حلب، حمص، حماة واللاذقية بنسبة 85% من هذه الكمية. بينما تقدر كمية النفايات على المستوى الوطني مابين 3.6 و4.1 مليون طن سنوياً، وتقدر نسبة النفايات العضوية التي تتحلل إلى غاز الميتان في مطامر القمامة بـ 60%. حيث تطلق مطامر القمامة غاز الميتان بشكل تلقائي إلى الغلاف الجوي، ويتم حالياً تطوير عدد من المشاريع لجمع وحرق هذا الغاز وبالتالي فالانبعاثات الغازية الضارة تتغير من غاز الميتان إلى غاز ثاني أكسيد الكربون الأقل ضرار، لكن الخيار الأفضل هو توليد الطاقة الكهربائية من غاز الميتان؛ وتعتبرحمص المدينة الوحيدة التي تجمع الغاز لكنه ما زال لا يستخدم في توليد الكهرباء، وهناك إمكانية لإنشاء محطات لتحويل النفايات إلى طاقة كهربائية في المدن التالية: دمشق، حماة ، حمص وحلب.

الصفحة الرئيسية | خريطة الموقع | أسئلة متكررة | الاتصال بنا | English Website