معلومات حول الغاز الحيوي

اقرأ في هذا المقال


ما هو الغاز الحيوي؟

الغاز الحيوي هو منتج ثانوي لتحلل المواد العضوية بواسطة البكتيريا اللاهوائية، يتكون الغاز الحيوي عادة من 60٪ ميثان و40٪ ثاني أكسيد الكربون وهو مشابه للغاز الطبيعي الذي يتكون من 99٪ ميثان، الغاز الحيوي هو طاقة نظيفة ومتجددة يمكن استبدالها بالغاز الطبيعي للطهي أو إنتاج البخار أو الماء الساخن أو لتوليد الكهرباء، وعند ضغط الغرفة ودرجة حرارة الغاز الحيوي تكون في شكل غازي وليست سائلة مثل غاز البترول المسال (البروبان)، حيث أن تعبئة الغاز الحيوي عملية مكلفة للغاية.

ما لا تعرفه عن عالم الغاز الحيوي؟

عالم الغاز الحيوي يحتوي على مجموعة من المهندسين والباحثين ورجال الأعمال الذين يفهمون احتياجات صناعة الغاز الحيوي، حيث يعمل الفريق باستمرار على تطوير المحتوى لتسهيل وتحسين العلاقة بين الصناعة والسوق ولتسهيل وتحسين العلاقة بين الصناعة والسوق، كما يعمل فريق عالم الغاز الحيوي باستمرار على تطوير المحتوى والأدوات بما في ذلك:

  • أدوات عبر الإنترنت.
  • أخبار الصناعة.
  • كتالوج المنتجات والخدمات.

يمكن لأي شركة تعمل في مجال الغاز الحيوي أو الغاز الطبيعي المتجدد أو أسواق الكومبوست المهتمة بالترويج لمنتجاتها أو خدماتها أن تكون على (Bio gas World)، وهي عبارة عن منصة دولية تقدم جميع الحلول المبتكرة من جميع أنحاء العالم في مكان واحد.

كيف يمكن أن يعمل الغاز الحيوي؟

توضع النفايات العضوية في خزان مغلق يسمى هضم (أو مفاعل حيوي)، حيث يتم تسخينه وتحريكه، وفي غياب الأكسجين تستهلك البكتيريا اللاهوائية المادة العضوية لتتكاثر وتنتج الغاز الحيوي.

ما هو نوع النفايات التي تنتج الغاز الحيوي؟

أي نفايات عضوية لديها القدرة على إنتاج الغاز الحيوي، ومن أهم الأمثلة عليها: فضلات الإنسان، السماد، ملاط ​​الحيوانات، نفايات الفاكهة والخضروات، نفايات المسالخ، نفايات تعبئة اللحوم، نفايات مصنع الألبان، مصانع الجعة والتقطير، النفايات الغنية بالألياف مثل الخشب، الأوراق التي تجعل المواد الأولية سيئة للهضم، حيث يصعب هضمها.

أين يتم انتاج الغاز الحيوي؟

يتم إنتاج الغاز الحيوي عادة في الطبيعة عن طريق التحلل اللاهوائي للنفايات العضوية في التربة والمستنقعات والمحيطات وما إلى ذلك، كما يتم إنتاج الغاز الحيوي أيضًا في مدافن النفايات، حيث تتحلل النفايات الغذائية العضوية في الظروف اللاهوائية، كما يمكن إنتاج الغاز الحيوي في أجهزة الهضم اللاهوائي والمعدات (الدبابات) التي توفر التحكم الكامل في العملية وضمان الاسترداد الكامل للغاز الحيوي.
إن كمية الغاز الحيوي التي يمكنك استخراجها من النفايات العضوية الخاصة بك تعتمد على النفايات نفسها وتصميم نظام الهضم، كما يمكن لبعض الهضام إنتاج 20 م مكعب من الغاز الحيوي لكل طن من النفايات، بينما يمكن للآخرين إنتاج ما يصل إلى 800 م مكعب للطن الواحد، كل هذا يتوقف على جودة النفايات وتصميم الهضم والتشغيل السليم للنظام.

هل الغاز الحيوي جيد للبيئة؟

يحتوي الميثان على عامل تسخين غازات الدفيئة (GHG) أعلى بـ 21 مرة من ثاني أكسيد الكربون، حيث يؤدي احتراق الغاز الحيوي إلى حرق الميثان إلى CO2 ويقلل من تأثير غازات الدفيئة بأكثر من 20 مرة من خلال استخراج غاز الميثان من النفايات واستخدامه لإنتاج الحرارة و / أو الكهرباء، نضمن ألاّ تتحلل النفايات في بيئة مفتوحة، وبالتالي فإننا نخفض انبعاثات غاز الميثان المباشرة، علاوةً على ذلك فإنه ومن المرجح أن تحل الطاقة التي توفرها الغاز الحيوي محل الوقود الأحفوري الذي هو المساهم الرئيسي في انبعاثات غازات الدفيئة، كما تعتبر طاقة الغاز الحيوي محايدة للكربون لأن الكربون المنبعث من احتراقها يأتي من الكربون المثبت بواسطة النباتات (دورة الكربون الطبيعية).

ما هو مقدار الطاقة في الغاز الحيوي؟

يحتوي كل متر مكعب من الغاز الحيوي على ما يعادل 6 كيلو واط ساعة من الطاقة الحرارية، ومع ذلك فإنه عندما نقوم بتحويل الغاز الحيوي إلى كهرباء في مولد كهربائي يعمل بالغاز الحيوي نحصل على حوالي 2 كيلو واط في الساعة من الكهرباء القابلة للاستخدام ويتحول الباقي إلى حرارة، حيث يمكن استخدامها أيضًا في تطبيقات التدفئة، كما أن 2 كيلووات ساعة هي طاقة كافية لتشغيل المصباح الكهربائي 100 واط لمدة 20 ساعة أو مجفف الشعر 2000 واط لمدة ساعة واحدة.

ماذا يحدث للنفايات بعد الهضم؟

على الرغم من الاعتقاد الشائع فإن كمية النفايات التي تدخل في الهضم تكاد تكون مساوية للكمية الخارجة ولكن يتم تغيير جودة النفايات للأفضل (أقل رائحة، سماد أفضل، تقليل الحمل العضوي، أقل تلويثًا).

يمكن فصل النفايات الخارجة من الهضم (صلب / سائل) ويمكن تحويل الجزء الصلب إلى سماد ويمكن استخدام الجزء السائل كسماد سائل أو يمكن معالجته بشكل أكبر والتخلص منه.

لماذا نصنع الغاز الحيوي؟

دائما ما يكلفك المال للتخلص من النفايات، وإذا لم يكلفك أي شيء فمن المحتمل أنك تخلق خطرًا على البيئة بوضع هضم في سلسلة معالجة النفايات الخاصة بك،على سبيل المثال لا يعتبر السماد نفايات ولكنه سماد في المزرعة عن طريق تركيب هضم يمكن للمزارع الاستفادة من الغاز الحيوي عن طريق تقليل الروائح وتعزيز قيمة التسميد للروث في صناعة الأغذية الزراعية، يمكن استخدام الهضم كوحدة معالجة نفايات أولية، حيث يتم استخدام الغاز الحيوي لتعويض بعض تكاليف الطاقة في المصنع ولتقليل حجم معالجة النفايات الثانوية.
يمكن أن تأخذ نباتات الغاز الحيوي أشكالاً وأشكالًا مختلفة، ويمكن لمصنع زراعي بسيط أن يكلف ما يصل إلى 3500 دولار لكل كيلوواط كهربائي مركب، ويمكن أن يكلف مصنع النفايات الغذائية البلدية ما يصل إلى 19000 دولار / كيلو كل مشروع مختلف، حيث أن العائد النموذجي على مصنع الغاز الحيوي هو 7 سنوات، كما أن أنظمة الغاز الحيوي هي استثمارات رأسمالية كبيرة تتطلب تخطيطًا دقيقًا لتعظيم فرص النجاح، فإذا كنت تشعر بأنك معرض لتقلبات أسعار الطاقة ولديك ضمير بيئي بشأن نفاياتك فقد يكون مصنع الغاز الحيوي حلاً مستدامًا لك.

كم المدة التي نحتاجها لبناء محطة غاز حيوي؟

بالنسبة للهضم المعتدل إلى الكبير(300 م مكعب وأكثر) سيستغرق عادةً من المكالمة الأولى إلى مصنع الغاز الحيوي الجاري في أي مكان من 8 أشهر إلى سنتين، فإذا كنت مهتمًا ببناء هضم صغير الحجم للعائلة (10 م مكعب أو أقل) فيمكنك الاعتماد على حوالي شهر إلى شهرين حتى يكون لديك مصنع يعمل بالغاز الحيوي.

ما مدى صعوبة تشغيل محطة غاز حيوي؟

نبات الغاز الحيوي يشبه الحيوان، إذ يجب عليك إطعامها كل يوم وإطعامها الأشياء المناسبة بالكمية المناسبة تمامًا مثل الحيوان فإذا لم تعتني به جيدًا فسوف يمرض ويؤدي إلى نتائج سيئة.

منذ متى تم استخدام الغاز الحيوي من قبل البشر؟

إن تكوين الغاز الحيوي هو ظاهرة طبيعية تحدث بشكلٍ طبيعي في الأراضي الرطبة كومة السماد والأمعاء البشرية والحيوانية لعدة قرون، حيث كان البشر يحصدون قوة الهضم البكتريولوجي من خلال استعادة الغاز الحيوي المتكون بشكل طبيعي لاستخدامه في الإضاءة أو الطبخ أو التدفئة أو لتشغيل المحركات الميكانيكية.

ففي آسيا تم بناء الملايين من هضم العائلات لتوفير وقود الطهي والإضاءة في المناطق الريفية، خلال الحرب العالمية الثانية تم تزويد شاحنات الجيش الألماني بالغاز الحيوي الذي تم جمعه من سماد المزارعين (محرك الغاز).

على مدار الخمسين عامًا الماضية، تم إحراز تقدم ملحوظ في تطوير الهضم اللاهوائي (المفاعلات الحيوية) لزيادة إنتاج الميثان (CH4) وتحسين تقنيات تدفق العملية.

في الوقت الحاضر تثبت آلاف المشاريع حول العالم من مزارع الألبان الصغيرة إلى مصانع معالجة مياه الصرف الصحي البلدية الكبيرة، حيث أن أنظمة استرداد الغاز الحيوي سليمة بيئياً واقتصادياً، وفي أوروبا يتم تزويد القرى بالكامل بالكهرباء والحرارة من بانت الغاز الحيوي المركزي المحلي.

المصدر: كتاب الانسان وتلوث البيئة للدكتور محمد صابر/2005كتاب علم وتقانة البيئة للمؤلف فرانك ر.سبيلمانكتاب النظام البيئي والتلوث د. محمد العوداتكتاب البيئة وحمايتها للمولف نسيم يازجي


شارك المقالة: