مجالات استخدام “الغاز الحيوي”
2002 في رحاب الكيمياء
الدكتور نزار رباح الريس , الدكتورة فايزة محمد الخرافي
KFAS
تعد الطاقة الحيوية شكلاً من أشكال الطاقة المتجددة ، وتعد الكتلة الحيوية مصدراً رئيساً للطاقة الحيوية .
والكتلة الحيوية هي مجموع كتل المواد التي تتكون بفعل عمليات البناء الضوئي التي تطلقها الشمس ، والتي تؤدي إلى تكون كميات هائلة من الكتلة الحيوية الجافة تبلغ حوالي 170 بليون طن سنوياً .
ويتم حالياً الاستفادة من نسبة بسيطة من الكتلة الحيوية كمصدر للوقود من خلال تحويلها إلى شكلين من أشكال الوقود الغازي والسائل .
ويعد الغاز الحيوي واحداً من أشكال الوقود الناجم عن تخمر الفضلات العضوية النباتية والحيوانية بواسطة الجراثيم وفي غياب الأكسجين ، لينجم عن ذلك خليط من الغازات يتكون أساساً من غازي الميثان وثاني أكسيد الكربون ، ويسمى هذا الخليط الغازي بالغاز الحيوي .
وقد تطورت تكنولوجيا إنتاج الغاز الحيوي واستخدامه تطوراً كبيراً وبخاصة في الدول النامية . وتستمد هذه التكنولوجيا أهميتها من كونها تحافظ على نظافة البيئة وتؤدي إلى إنتاج الغاز الحيوي الذي يستخدم كمصدر للطاقة إضافة إلى الفضلات التي عد نوعاً متميزاً من السماد العضوي الذي يمكن استخدامه للأغراض الزراعية .
وتقدر القيمة الحرارية للغاز الحيوي بحوالي 6300-4500 كيلو كالوري/ متر مكعب من الغاز ، وهذا يعادل 700-500 وحدة حرارية بريطانية / قدم مكعب من الغاز .
وتزيد هذه القيمة الحرارية عن نصف القيمة الحرارية الناجمة عن إحراق غاز الميثان وهو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي .
هذا وتتم عملية التخمير فنتاج الغاز الحيوي من خلال مراحل ثلاث ، تبدأ بعملية التحلل المائي للفضلات وإسالتها ، وذلك بتأثير نوع معين من البكتيريا له القدرة على تكسير جزيئات البروتينات والسكريات والدهون المتوفرة في الفضلات ، ثم تحويلها بفعل بعض الأنزيمات إلى مركبات عضوية قابلة للذوبان في الماء .
وهنا يهاجم نوع خاص من البكتيريا هذه المركبات الذائبة ويحولها إلى خليط من الأحماض العضوية والأمونيا .
وفي المرحلة الأخيرة يقوم نوع من البكتيريا المولدة للميثان بتكسير الأحماض العضوية ليتكون خليط من الميثان وثنائي أكسيد الكربون وقليل من الغازات الأخرى .
ويمكن القول أن إحراق متر مكعب واحد من الغاز الحيوي يكفي لإنتاج كم من الطاقة تستخدم في أحد المجالات التالية :
– إشعال مصباح كهربائي قوته 60 واطا لمدةسبع ساعات .
– توليد طاقة كهربائية مقدارها 1.25 كيلو واط .
– تشغيل ثلاجة سعة 300 لتر من الماء لمدة ثلاث ساعات .
– تشغيل آلة قوتها حصانان لمدة ساعة كاملة .
– طبخ ثلاث وجبات تكفي كل منها لإطعام أربعة افراد .
وهكذا نرى أن النفايات التي تسبب تلوث البيئة وانتشر الأمراض وبخاصة في الدول النامية ، يمكن تحويلها إلى نوع من أنواع الطاقة المتجددة والسماد النظيف ، بالإضافة إلى الحفاظ على بيئة خالية من التلوث .
[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]