طاقة الكتله الحية – Biomass - الجزء 3

طاقة الكتله الحية – Biomass - الجزء 3

الحل السحري للتخلص من المخلفات وننتج منها طاقة ..... الموضوع مش بالبساطة دي  وبرضو مش حل سحري...للاسف زي كل طاقة بديله ليها مميزات و ليها عيوب ....بس تعالو الاول نتكلم بالتفصيل اكتر اذاي بنحول المخلفات بكل انواعها الي وقود وطاقة .. 

هل كل المخلفات زي بعض وايه انواعها ؟

لا طبعاا ...المخلفات بتنقسم لكذا نوع , وكل نوع بسيتخدم لانتاج وقود معين

وبعض اهم انواع المخلفات .....في نوعين اساسيين (عضوية  و غير عضوية ) وكل نوع ينقسم الي انواع .... 

اولا : Organic Waste العضوية

1- مخلفات السيليلوز ...معظم المخلفات الزراعيه عبارة عن سيليلوز  Lignocellulosic biomass وطبعا قش الارز واحد منها ومن اهمها . ....بنقدر  نستخرج منها مركبات شبيها بالديزيل و البنزين Bio-Diesel & Bio-Oil ..و ممكن برضو نخرج غاز Syngas  بيكون عبارة عن مجموعة من الغازات القابله للاحتراق (CO, CH4, CO2, H2, CxHy ) ..وكمان فحم او حاجة اسمها activated carbon  بتستخدم زي الفلتر (اهم استخدامات فلتر لازاله الشوائب من الهواء) (و بتستخدم في تنقية المياه) 

2- مخلفات نشا starchy waste  زي البطاطس (قشر البطاطس ) ...ونقدر نخرج منها كحوليات (ايثانول ) بيكون مفيد جداا ك اضافات للوقود بيحسن كفائة الوقود...

3- مخلفات تحتوي علي بروتين (زي بقايا اللحوم )...دي صعبه جداا  في تحويلها الي وقود ....بتستخدم ك علف للحيوانات اسهل

4- مخلفات بشرية ..او الصرف الصحي  يعني ... دي بيخرج منها مركبات  شبيها بالديزيل و البنزين Bio-Diesel & Bio-Oil ..و ممكن برضو نخرج غاز Syngas  , وكمان سماد للارض

5- الطحالب .... ودي كائنات بحرية , يمكن  عصرها واستخراج زيت منها ...(Bio-Diesel) 

6- بعض البذور والثمار ...(تعتبر ليس مخلفات..انما ليس غذاء ايضا ) وطالما هي مش اكل لينا ف ممكن نستخدمها, يتم عصرها واستخراج الزيوت منها ..وخلال عامليات كميائية مع اضافة بعض المواد الكميائية يتم تحويل الزيوت الي Bio-Diesel or gasoline   ...و البذور زي الجيجوبا والجيتروبا والكتان وغيرهم 

ثانيا  :  Inorganic waste  

زي البلاستك او كاوتش العربيات وجميع المركبات اللي مالهاش علاقة بالنباتات , وصعب تتكسر او تتحل لوحدها....دي ليها طرق خاصه  للتحويل ..... وبننتج منها مواد كميائية بسنتخدمها في الصناعات الكميائية , وكذلك غاز syngas  ومركبات ممكن تستخدم ك اضافات للوقود ....وطبعاا الافضل هو اعادة التدوير من حيث التكلفة ...

لان تحويل المخلفات دي الي وقود  لسه  في اطار الدراسة ...و الطرق المستخدمة هتكون غالية جداا علي المستوي الصناعي ....يعني  بدل ما لتر البنزين ب 5 ج ...هيكون ب 5000 جنيه .!!! 

في تقسيمة تانية حسب نوع المخلفات 

1-- الجيل الاول 1rst Generation  ودي بتكون طرق سهلة للتحويل وبسيطة و بتستخدم الاكل نفسه او المخلفات البسيطة سهله التكسر  ...واشهر مثال  الذرة  بينتج منها الايثانول عن طريق التخمير  

2-- الجيل الثاني ... عبارة عن طرق معقدة شوية ..و بيستخدم المخلفات الزراعيه بكل انواعها ومخلفات الصرف الصحي 

3-- الجيل الثالث ....وهو اكثر تعقيداا ... وده بيستخدم الطحالب البحرية لانتاج الوقود ....وكمان ساعات بيعدلو الجينات للطحالب علشان تنتج وقود اكثر وبكفائة اعلي 

*** دي بعض اهم الانواع الاساسية ...مش كل الانواع *****  طبعاا كل نوع من دول في انواع داخليه وتقسيمات اخري ... التفاصيل بقي هتكون مملة لانها هتكون متخصصه جداا.....

ايه هي طرق التحويل المختلفه ؟؟

زي ما قلتلك قبل كده  حسب انت عايز ايه كمنتج نهائي  بتحدد نوع العمليه اللي هتستخدمها ....عاماا اذا عندك زباله و سيبتها فترة من الزمن  يبدأ يظهر ريحة وحشة  و يخرج سائل لزج منها .....الريحة او الغاز اللي خارج والسائل ده بالظبط اللي احنا عايزينه ..بس طبعاا احنا بنخرج الكلام دجه بصورة علمية وسريعه ونظيفه وبنقدر ننتج غاز نظيف يمكن ان يتحرق علطول او سائل فيه كل المركبات المهمة...والاهم  ريحتهم بتكون مش وحشة......  و بينقسمو الي:

1—Direct Combustion ....واضح من الاسم اننا بنحرق المخلفات زي ما هي  علطول من غير وجع دماغ....وبسبب حرق المخلفات الصلبة بنحصل علي حرارة ,نستخدمها في اي حاجة احنا عايزنها 

2—Thermal Conversion  ...عن طريق اننا بنعرض المخلفات ل حرارة عالية (مش بنحرقها بنسخنها بس ) ....و بسبب التسخين بتتكسر الروابط الكميائية بين المركبات الكربون والهيدروجين ...و تخرج علي شكل غازات ...وبيتم تكثيف الغازات دي  ..كل الروابط الكميائية اللي ممكن تتكثف , بيتكثف و تتحول الي سائل وطبعا  بيكون في مياه برضو  , و يتبقي في الاخر جزي من المخلفات في حالة صلبه . 

3—Thermochemical Conversion    نفس اللي قبلها بس بنضيف مركبات كميائية ...حمض مثلا....لاننا بنكون عايزين نسرع تفكك المركبات ف نستخدم حمض ,مادة كاوية ....او عايزين نفكك المركبات و نعيد تركيبها تاني في صورة معينه علشان انتج مثلا  هيدروجين  كتير  ف بحط مواد كميائية معينه بتساعد علي كده ....وهكذا , اذا عايز انتج ديزيل ف احط المادة الفلانية. 

الفرق بين اللي قبلها ..انها بتكون اعلي كفائة وادق في استخراج بعض المكونات بالتحديد. 

4—Biological Conversion دي بقي مختلفه خالص ...بنجيب بكتريا او فطريات تتغذي علي المخلفات و تكسرها,  البكتريا بتكسر المخلفات الي جلوكوز او ابسط صورة للمخلفات (اللي سكريات احادية او ثنائية ) علشان تتغذي عليها .....احنا بقي  بنقتل البكتريا دي قبل ما تاكل الجلوكوز ...نجمع الجلوكوز  ونعمله عمليات تانية كميائية او بكتريا برضو تحوله الي بنزين او كحول....(واحد اهم العمليات دي  هو التخمير , اللي بينتج الايثانول....بنستخدم خميرة بيرة بتاعت الكيكة ...حيث انها نوع من البكتريا اللي بيحول النشا الي كحول ايثانول ). 

الطريقة دي اعلي كفائة في انتاج الجلوكوز او الكحول ...بس اكيد اغلي ومحتاج رعاية للبكتريا و الفطريات ..
هما بيستخدموا حاجة زي العفن اللي بيطلع علي الاكل...بس اكيد بيعملوا معاملة خاصة 😂😆 

5- طرق اخري ... زي العصر لانتاج الزيت ....او عمليه pellets  (خاصاا قش الارز) ودي بيضيف عليها ايثانول او اي كحول و يطحنهم مع بعض و يشكلها في شكل pellets  زي الصورة ..و دي بتستخدم زي الفحم .

كل طريقة تحويل في منها انواع كتيير .... شرح الطرق دي  هيكون تفاصيل كتير  وممل للبعض ...اللي يحب يعرف ,  خلال جوجول عادي يمكن يعرف اكتر عنهم ,هتلاقو مواقع بالعربي ..... والتالي هكتب بس اساميهم علشان اسهل عليكم البحث: 

Thermal : * Pyrolysis  * Gasification   *Incineration   *Plasma Pyrolysis 

Chemical :  *Hydrothermal Carbonization   *Hydrolysis  *Dehydration  

Biological : * Fermentation    *Enzyme Hydrolysis   * Anaerobic Digestion  *Algae

وبكده نكون قولنا معظم المعلومات المهمة  عن الطاقة الحية ..... مميزاتها وعيوبها واضحين جداا .....مستني اسالتكم وممكن من الاساله نكمل السلسله  بتفاصيل اكتر  زي:

 ايه هي انواع الوقود اللي بيخرج و بستخدمه اذاي ؟

مميزات وعيوب ؟ مخاطر انتاج الوقود من المخلفات ؟ 

Written by: Mohamed Elmously

#M_Elmously
#TRex_Magazine