غاز حيوي, يتم إنتاجها من المواد العضوية مثل النفايات الحيوانية وبقايا الطعام، هو نتيجة الهضم اللاهوائي، وهي عملية تُسهّلها البكتيريا التي تُحلّل هذه المواد في غياب الأكسجين. والنتيجة خليط غازي يتكون أساسًا من الميثان وثاني أكسيد الكربون، وهو مصدر طاقة فعال.
يُصنّف هذا الغاز، المُشتق من مصادر عضوية متجددة، كخيار مستدام للطاقة. تشمل تطبيقاته المتعددة التدفئة والطهي وتوليد الكهرباء. والجدير بالذكر أن الغاز الحيوي يُمثل بديلاً أنظف من الغاز التقليدي. الوقود الحفري، حيث أن احتراقه يؤدي إلى انبعاثات أقل للغازات المسببة للاحتباس الحراري.
مصنع الغاز الحيوي
يتم إنتاجه داخل هضمات لاهوائية متخصصة، يشار إليها عادة باسم محطات الغاز الحيوي، والتي تتألف من خمسة مكونات أساسية:
- مدخل الملاط لإدخال المادة العضوية
- غرفة التخمير حيث تعمل الكائنات الحية الدقيقة على تسهيل إنتاج هذا الغاز
- خزان تخزين الغاز لتجميع الغاز الحيوي الناتج
- مخرج الملاط لتصريف البقايا المستخدمة
- أنبوب خروج لاستخراج الغاز المنتج
يتم تغذية المواد العضوية في هذه الهضمات المغمورة، مما يخلق بيئة خالية من الأكسجين مثالية لـ الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية لتحلل المواد وتوليد الغاز الحيوي.
ويتم بعد ذلك توجيه الغاز الناتج إلى وجهات محددة عبر أنابيب الخروج المخصصة.
استخدام
مشتق من مصادر عضوية مختلفة، تدعم نماذج متنوعة من أجهزة هضم الغاز الحيوي التعامل مع النفايات البلدية والصناعية والزراعيةيُغذّي الغاز الحيوي أنظمةً صغيرةً لمعالجة نفايات الحيوانات والطعام، ويُعدّ مصدرًا متعدد الاستخدامات للطاقة للغاز والكهرباء والتدفئة والنقل. والجدير بالذكر أن السويد والمملكة المتحدة تستخدمان الغاز الحيوي المُكرّر في تطبيقات النقل والصناعة واسعة النطاق، مما يُبرز اتساع نطاق تكنولوجيا الغاز الحيوي.
مزايا الغاز الحيوي
1. مصدر الطاقة المتجددة: ويعتمد إنتاجها على المواد العضوية المتوفرة باستمرار مثل السماد وبقايا الطعام وبقايا المحاصيل، مما يضمن إمدادات مستدامة من الموارد.
2. صديقة للبيئة: وتحد عملية الهضم اللاهوائي في إنتاجها من انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري، حيث يخدم ثاني أكسيد الكربون الناتج احتياجات نمو النبات، وبالتالي الحفاظ على التوازن الجوي.
3. الموثوقية: على عكس ما يعتمد على الطقس مصادر متجددةيظل إنتاج الغاز الحيوي ثابتًا بغض النظر عن الظروف الخارجية، مما يضمن التشغيل دون انقطاع.
4. الحد من النفايات: يساهم إنتاجها في تحويل النفايات العضوية من مكبات النفايات، مما يحد من المشاكل البيئية مثل الروائح الكريهة والمياه الجوفية الملوثة.
5. استثمار رأس المال المنخفض: إن التكنولوجيا الفعالة من حيث التكلفة المستخدمة في إنتاج هذا الغاز تسهل عمليات الإعداد بأسعار معقولة، وذلك باستخدام المواد المتوفرة محليًا لتوليد الغاز وتطبيقات الطاقة الأخرى.
6. خلق فرص العمل: لقد عززت صناعة الغاز فرص العمل، وخاصة في مجال إدارة النفايات وتوليدها، مما يعود بالنفع على المجتمعات الريفية على مستوى العالم.
7. مكافحة تلوث المياه: يساهم إنتاج الغاز في تخفيف تلوث المياه من خلال تقليل النفايات المرسلة إلى مكبات النفايات، ومنع تلوث مصادر المياه الجوفية بالمواد السامة.
8. الحد من الوقود الأحفوري: ويؤدي الاستثمار في هذا الغاز إلى تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، وهو ما تتجلى في دول مثل الهند والصين، مما يساهم في إيجاد مزيج طاقة أنظف وأكثر استدامة.
9. تعزيز البيئة: تحظى المجتمعات التي تحتوي على محطات الغاز الحيوي بإدارة أفضل للنفايات والصرف الصحي، مما يؤدي إلى نظافة بيئية شاملة.
10. إنتاج الأسمدة العضوية: إن المنتج الثانوي لإنتاج الغاز الحيوي، وهو الأسمدة العضوية، يعزز جودة التربة ونمو النباتات مع تقليل استخدام البدائل الكيميائية الضارة.
11. الفوائد الصحية: ومن خلال استبدال الحطب وتقليل التعرض للدخان، فإن استخدامه يخفف من المخاطر الصحية، وخاصة بالنسبة للنساء والأطفال المشاركين في الأعمال المنزلية.
12. تعزيز الاقتصاد الدائري: مع الحد الأدنى من الاستثمار ونظام المطبخ المستدام ذاتيًا، فإنه يعزز الاقتصاد المدور، وخاصة في المناطق الريفية، باستخدام المواد التي يتم الحصول عليها من المطبخ للإنتاج المستمر.
عيوب الغاز الحيوي
1. التقدم التكنولوجي المحدود: إن إنتاج الغاز الحالي يفتقر إلى التكنولوجيا الفعالة، مما يعوق التنفيذ على نطاق واسع ويفرض الاعتماد على أنظمة الكتلة الحيوية ذات القدرة المنخفضة.
2. وجود الشوائب: حتى بعد التكرير، قد يحتوي هذا الغاز على شوائب تؤدي إلى تآكل المحركات عند استخدامه كوقود، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف الصيانة.
3. القيود الجغرافية: إن إنتاجها مناسب في المقام الأول للمناطق ذات المواد الخام الوفيرة، مما يشكل تحديات لتبنيها على نطاق واسع في المناطق الحضرية.
4. الجدوى الاقتصادية: مقارنة مع غيرها الوقود الحيويإن إنتاج الغاز الحيوي على نطاق واسع أقل جاذبية من الناحية الاقتصادية، مما يؤدي إلى الاستثمار المحدود والتوسع.
5. حساسية درجة الحرارة: تتطلب درجة الحرارة المثالية البالغة 37 درجة مئوية للبكتيريا المشاركة في إنتاج الغاز الحيوي التدفئة الخارجية في المناخات الباردة.
يجب أن يقرأ: ما هو وقود الديزل الحيوي؟
