• الرئيسية
  • الأخبار
  • الصور
  • المكتبة
  • النشاطات
    • النشاطات
    • المقالات
    • الجوائز
    • براءات الاختراع
    • الورش
    • المؤتمرات
  • الاعلانات
  • الكادر
  • البرنامج الأكاديمي
  • مشاريع التخرج
  • المحاضرات
  • تواصل معنا
default image
default image

من نفايات إلى وقود ..حلول بيئية وطاقة بديلة

31/01/2021
  مشاركة :          
  2238

إن استخلاص الطاقة من القمامة الصلبة هو خيار مشجِّع للمدن الكبيرة، وذلك لقلة المساحات المخصَّصة للردم والتكلفة العالية المادية والبيئية لنقل القمامة.<br />دَّى التطور العلمي والتقني في التعامل مع النفايات الصلبة إلى إعادة النظر في أطنان المخلّفات التي تنتجها حضارتنا المادية يومياً، والنظر إليها كمصادر بديلة للطاقة. ويقوم مفهوم توليد الطاقة من النفايات على معالجة المخلفات الصلبة كيميائياً لإنتاج طاقة كهربائية أو حرارية. وعلى الرغم من وجود سوق واعدة لهذا التوجه، نظراً إلى حجم النفايات على المستوى العالمي بسبب الزيادة الحادة في أعداد السكان والتغيّر في أنماط الحياة، فإن التكلفة العالية لتقنيات معالجة النفايات الصلبة والمردود المحدود من الطاقة الناتج عنها، تشكِّل عوائق تحدّ من انتشار هذه التقنيات في البلدان النامية.<br />تمثِّل الزيادة المطردة لمعدلات إنتاج النفايات مشكلة بيئية مُلحَّة عالمياً، ذات تبعات بيئية خطرة وخاصة على المدن الكبرى، حيث يصعب التوسع بزيادة مساحة المكبّات التي تشوِّه المناظر، ولا تكاد تتسع لأطنان النفايات والمخلفات المتوالية يومياً بفعل حضارتنا الاستهلاكية الممعنة في الرمي والاستبدال.<br />إننا حين نلقي بشيء في حاوية المهملات فإننا في الحقيقة لا نتخلص منه، بل نكتفي بإبعاده عن أعيننا وحيّز حركتنا، ونجعل منه مشكلة سوانا. لكن الواقع يقول إن كل فرد على هذا الكوكب بات ينتج كيلوغرامين من النفايات يومياً في المعدل (USEPA 2013). وتستأثر المجتمعات الصناعية الاستهلاكية بنصيب الأسد، إذ تنتج الولايات المتحدة ما يقرب من 300 مليون طن من النفايات الصلبة سنوياً (USEPA 2013). وتشمل هذه منتجات البلاستيك والزجاج والخشب والمعادن ونواتج البستنة والورقيات وبواقي الأطعمة، دون احتساب النفايات العضوية من مخلفات بشرية وحيوانية بطبيعة الحال.<br />أكثر من مجرد نفايات<br />إن المشكلات البيئية لتراكم النفايات تتجاوز الروائح المزعجة والمناظر السيئة إلى تسرب السميّات وتكوّن بيئات خصبة لانتشار عديد من الأمراض والأوبئة، بالإضافة إلى زيادة انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون من خلال حرق الوقود الأحفوري أثناء عمليات إتلاف النفايات، أو من خلال انبعاثات غاز الميثان والأمونيا وثاني أكسيد الكبريت من النفايات مباشــرة، مما يسهــم بتعمق ظاهرة الاحتباس الحراري.<br />ولهذا، كانت المبادرة لإيجاد حلول لإدارة هذه الكميات المتراكمة وغير المنقطعة من النفايات. من ذلك فرز ودراسة مكوّناتها المختلفة، ومعرفة مدى إمكانية الاستفادة من بعض هذه المكوّنات إما عن طريق إعادة الاستخدام والتدوير، وإما من خلال معالجة بعض المكوّنات لإنتاج الطاقة.<br />إن فكرة تحويل النفايات إلى مصادر للطاقة ليست حديثة، حيث كان الآباء والأجداد يستخدمون مخلفات الحيوانات للتدفئة والتسخين وذلك بالحرق المباشر. ثم إن بعض الأمم مثل الهند اكتشفت باكراً احتواء مخلفات الأبقار على كميات كبيرة من الغازات، فقامت بسحب هذه الغازات الحيوية بطريقة العزل اللاهوائي والتخمير، ومن ثم جمع الغاز المتكوّن وتخزينه واستخدامه في إنتاج الحرارة والطهي، رغم أن تلك التقنيات غير آمنة تماماً وتقترن بحوادث الانفجار والاختناق.<br />وتُعد النفايات حالياً ثالث مصدر من مصادر الطاقة المتجددة نمواً عبر العالم بعد طاقتي الشمس والرياح (Ogola et al., 2011). كما تسهم، مع طاقة الكتلة الحيوية، بأكثر من نصف الطاقة المتجددة المستخدمة عالمياً (ISWA, 2006). وهذا ما جعل عديداً من دول العالم تجتهد في البحث والتطوير ووضع خطط على مستوى واسع لفصل القمامة وتدويرها أو تحويلها إلى سماد كأضعف الإيمان. أما الآن، وبسبب التطور الهائل في علم إدارة النفايات الصلبة وكثرة المتخصِّصين فيها، فإن ما يزيد على نصف القمامة يتم حرقه ويُحّول إلى وقود سائل أو وقود غازي (Ogola et al., 2011).<br />إن استخلاص الطاقة من القمامة الصلبة هو خيار مشجع للمدن الكبيرة، وذلك لقلة المساحات المخصّصة للردم، والتكلفة العالية المادية والبيئية لنقل القمامة كما أسلفنا. لقد جُرِّبت تقنية حرق النفايات الصلبة وفُحِصت في كل من أوروبا واليابان، كما جُهِّزت شبكات واسعة لجمع القمامة ونقلها في معظم المدن الكبيرة لضمان تغذية مستمرة لمحارق الفضلات، إذ يوجد حوالي 350 محرقة تعمل باستمرار في الوقت الحاضر في مختلف أنحاء العالم. أما في سويسرا واليابان فإن %8 من النفايات الصلبة تُعامل بهذه الطريقة. وهنالك عدد من الدول الصناعية يعُد حرق الفضلات أحد مصادر الحرارة اللازمة للتدفئة وتوليد الطاقة الكهربائية. أمَّا الرماد الناتج فيمكن أن يُستخدم في التشييد والبناء. وتتم مراقبة انبعاث الغبار والحوامض والمعادن والمواد العضوية من المحارق القديمة والحديثة مراقبة جيّدة في معظم مدن العالم الكبيرة .<br /> تعريف جديد للمخلّفات كوقود<br />حتى نفهم الفكرة بشكل أفضل، علينا أن نستعرض أنواع النفايات أو المخلّفات الداخلة في هذه العملية عالمياً. إذ تقسمها بعض المصادر على النحو التالي: %34 هي بقايا طعام و%20 ورق و%18 منتجات بلاستيك و%11 زجاج و%11 معادن و%6 من مخلفات الأشجار والبستنة. وثمة أطروحات أخرى توسع الدائرة لتشمل المخلفات العضوية للكائنات الحية كذلك.<br />وإذا دقَّقنا النظر، فإن %60 من تلك المخلّفات يمكن إعادة استخدامها أو تدويرها (كالورق والزجاج والبلاستيك والمعادن) كما أن %44 (البلاستيك والورق وبقايا النباتات) يمكن أن تكون مصدراً للوقود والطاقة بالحرق المباشر في ما يعـرف بـ "الوقود المشتق من المخلفات".<br />لكن عملية الإفادة من النفايات في اشتقاق الوقود ليست مباشرة ولا سهلة، وتستلزم اشتراطات فنية عدة، تضمن أن تكون ذات فائدة كمصدر للطاقة للمستخدم النهائي، وحسب محتوى الرطوبة فيها، وشكل وكمية النفايات المتاحة. كما تتضمن دورة التحويل ضرورة التنسيق والمتابعة باكراً لمصدر المادة الصناعي (النفايات الصناعية ـ النفايات الناتجة عن المصانع) على الأقل لمدة ستة أشهر قبل البدء بعملية التحويل والهدف هو مراقبة تأثيرات تفكيكها وتبعات إعادة تدويرها التي قد لا تخلو، هي الأخرى، من نواتج جانبية غير رحيمة بالبيئة.<br />على كلٍّ، فإن الوقود المشتق من المخلّفات سيساعد على الحد من تخزين المخلفات الصناعية والتخلي عنها على المدى الطويل، ودرء المخاطر البيئية التي يمكن أن يسببها تراكمها في المكبّات. أما بالنسبة للجزء المتبقي من النفايات الصلبة (%34) المتبقية فهي تمثل بقايا الطعام ويمكن أن تكون مصدراً للطاقة من خلال معالجة خاصة لإنتاج الغاز الحيوي (الميثان).<br /><br /><br />

جامعة المستقبل

مؤسسة تعليمية تابعة لوزارة التعليم العالي والبحث العلمي في العراق

روابط مهمة

وزارة التعليم العالي

اللجنة التوجيهية

المدراء

الأكاديميون

الكادر التدريسي

الطلبة

أنظمة الدراسات

عملية التقييم

الهيكل التنظيمي

القواعد واللوائح

معلومات الخريجين

المواقع البحثية

Scopus

Research Gate

Google Scholar

ORCID

Web Of Science

مركز المساعدة

حول الجامعة

الكليات والأقسام

البوبات الألكترونية

دليل الجامعة

تواصل معنا

جامعة المستقبل - جميع الحقوق محفوظة ©2025