ينتج عن تحلل النفايات غاز الميثان، وهو أحد غازات الدفيئة القوية، والذي يتم إطلاقه في الغلاف الجوي. ومع ذلك، يمكن التقاط هذا الغاز واستخدامه لإنتاج الغاز الحيوي والميثان الحيوي، وكلاهما من مصادر الطاقة المتجددة. من خلال تحسين إنتاج هذه الغازات من نفايات مدافن النفايات، يمكننا تقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري والمساعدة في التخفيف من تغير المناخ. في هذه المقالة، نلقي نظرة على كيفية التحكم في إنتاج الغاز الحيوي وتحسينه.
ينتج الغاز الحيوي عندما تقوم الكائنات الدقيقة بتكسير المواد القابلة للتحلل الحيوي في غياب الأكسجين. وتسمى هذه العملية الهضم اللاهوائي. يتكون الغاز الحيوي بشكل أساسي من الميثان وثاني أكسيد الكربون. عندما تتحلل النفايات العضوية في مكب النفايات، فإنها تنتج غاز الميثان. ويعتبر الميثان من الغازات الدفيئة القوية. فهو يحبس الحرارة في الغلاف الجوي ويساهم في تغير المناخ.
والخبر السار هو أنه يمكننا التحكم في انبعاثات الميثان من مواقع طمر النفايات. فمن خلال التقاط غاز الميثان واستخدامه كمصدر للطاقة، يمكننا تقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري والمساعدة في إبطاء تغير المناخ.
ويتكون الغاز الحيوي بشكل عام من 60-70% من الميثان و30-40% من ثاني أكسيد الكربون وآثار من الغازات الأخرى مثل بخار الماء والأكسجين والنيتروجين. ويختلف التركيب الدقيق للغاز الحيوي باختلاف نوع النفايات التي تحلل لتكوين الغاز الحيوي في المقام الأول. الميثان، وهو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي، هو غاز قوي من غازات الاحتباس الحراري. وهو في الواقع أكثر فعالية بحوالي 30 مرة من ثاني أكسيد الكربون في حبس الحرارة في الغلاف الجوي. وهذا هو السبب فيأهمية التحكم في انبعاثات الميثان من مواقع طمر النفايات.
هناك طريقتان رئيسيتان للتحكم في انبعاثات الميثان من مواقع طمر النفايات:
عندما يتم تجميع الميثان واستخدامه كوقود، يطلق عليه الغاز الحيوي.
يشيع استخدام الغاز الحيوي كوقود. ويُستخدم في أجزاء كثيرة من العالم لتدفئة المنازل وتشغيل المركبات. الميثان الحيوي هو شكل من أشكال الغاز الطبيعي الذي يمكن استخدامه بدلاً من البروبان التقليدي أو غيره من أنواع الوقود الأحفوري. وينتج عن طريق تحلل المواد العضوية، مثل فضلات الطعام أو مياه الصرف الصحي، وهو مورد متجدد.
ويمكن أيضاً استخدام الغاز الحيوي لتوليد الكهرباء. وهو في الواقع أحد أكثر الطرق كفاءة لتوليد الكهرباء من المواد العضوية. فعند احتراقه في محطة توليد الطاقة، يطلق الغاز الحيوي حرارة يمكن استخدامها لإنتاج البخار الذي بدوره يحرك توربيناً ويولد الكهرباء.
العامل الأكثر أهمية في تحديد قيمة الغاز الحيوي هو محتواه من الميثان. فالميثان له كثافة طاقة عالية وهو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي. وكلما زاد محتوى الميثان، زادت قيمة الغاز الحيوي.
هناك طريقتان لزيادة محتوى الميثان
الطريقة الأولى هي ببساطة زيادة كمية النفايات المطمورة.
وهذا سيوفر المزيد من الغذاء للبكتيريا ويؤدي إلى زيادة إنتاج الميثان. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة ليست فعالة للغاية ويمكن أن تؤدي إلى انخفاض تركيزات الميثان إذا لم تتم إدارة المكب بشكل صحيح.
وتتمثل الطريقة الثانية في زيادة كفاءة عملية الهضم.
ويمكن تحقيق ذلك من خلال التحكم في درجة الحرارة والأس الهيدروجيني في المكب وكذلك كمية الأكسجين الموجودة، وبذلك يمكن تشجيع نمو البكتيريا المنتجة للميثان مع تثبيط نمو البكتيريا الأخرى. والنتيجة هي زيادة محتوى الميثان في الغاز الحيوي.
يمكن استخدام كلتا الطريقتين لزيادة قيمة الغاز الحيوي، ولكن الطريقة الثانية أكثر فعالية.إذا كنت تتطلع إلى إنتاج المزيد من غاز الميثان من مكب النفايات الخاص بك، فمن المهم التحكم في الظروف التي يتم إنتاجه فيها وتكوينه النهائي.
قد تبدو عملية تحويل الغاز الحيوي إلى طاقة بهذه الطريقة بسيطة، ولكنها أكثر تعقيدًا بكثير من حيث التقنيات المستخدمة. يتطور سوق الغاز بسرعة ويتطلبعملية صناعية دقيقة وقوية وموثوقة وتلقائية.
طورت شركة Fuji Electric جهاز تحليل ZPAF الصناعي الموثوق والدقيق والقوي المثبت على حامل مقاس 19 بوصة ونظام حل ZPSB المتكامل في شكل خزانة أو مأوى ميداني لمراقبة تكوين الغاز الحيوي في مواجهة هذه المتطلبات الصعبة للغاية من حيث القياس ومقاومة التآكل.
التطبيققم بتنزيل ورقة الطلبات الخاصة بك واختر إنتاج الغاز الحيوي عالي الأداء المتحكم فيه!