الغاز الحيوى (البيوجاز)

الغاز الحيوى (البيوجاز)

مشروع البيوجاز:

هذه الفكرة قديمة وسبق طرحها على العديد من المواقع الأجنبية والعربية، وقد قام الزميل (مصطفى رزق سمرة) بعرضها بشئ من التفصيل الفيس بوك في مجموعة (قرية منية محلة الدمنة) قبل إغلاق المجموعة، ثم عاد وتحدث عنه مرة أخرى بصورة مختصرة جداً في مجموعة (أفكار مصرية) في يونيو 2011م بهدف توفير الغاز الحيوى (البيوجاز) ليساعد في حل أزمة الغاز الطبيعى التي تمر بها مصر، ورغم أن الفكرة قد دخلت بالفعل حيز التنفيذ مؤخراً في محافظة الشرقية إلا أنه وجب علينا عرض الفكرة هنا من أجل التعريف بها، وكيفية الاستفادة منها في باقى المحافظات وبشكل موسع.

أما عن الفكرة فيمكن الاستفادة منها في توفير الغاز الحيوى (البيوجاز) الذى يمكن الاستفادة منه كبديل عن الغاز الطبيعى أو استخدامه معه، ونجد عندنا الامكانيات المتوفرة لإنتاج هذا الغاز، فكل بيت يلقى باطنان من المأكولات الفائضة، وكثير من مخلفات كثيرة نتيجة تربية بعض المواشى والحيوانات وايضا الطيور.

البيوجاز ومستقبلنا:

هل لاحظت أن كل شئ من حولنا ينتج غاز كل شئ:

- الجاموس والبقر والخيول والحمير

- الخراف والماعز

- الطيور بمختلف أنواعها

هل تعلم أنه يوجد فى أمعاء كل من يأكل وله دوره غذائية بكتيريا لا هوائية، تلك البكتيريا صديقه للجسم وهم المسئولة عن تحويل المواد الصلبة التى نلتهمها إلى أشكال أخرى من الطاقة وأيضا خروج غازات، وهل تعلم أن تلك البكتيريا تستطيع تحويل المكونات التى تحتوى على ألياف وبروتينات إلى مكوناتها الأولية.

هل تذكر الكانون الذى كان يستخدم قديماً في الطهى، ذلك الشئ الذى هو عباره عن حجرين أو قالبين من الطوب ويوضع تحته مخلفات المواشى بعد فتره من حللها مع بعض الأخشاب.

لقد كانت النار تحت الكانون تدوم لفترات طويلة، فالفترة التى يتم فيها ترك المخلفات فى الشمس تعطى الفرصة لبعض البكتيريا لعمل تحلل جزئى للمواد العضوية الموجودة فى السباخ وإنتاج غاز الميثان.

التعريف بالغاز الحيوى:

الغاز الحيوي هو الغاز الناتج عن التحلل الحيوي لمادة عضوية عند انعدام الأكسجين. يَنشأ الغاز الحيوي من مادة عضوية وهو نوع من الوقود الحيوي ويُنتج عن طريق الهضم اللاهوائي أو التخمّر لمواد قابلة للتحلل الحيوي مثل الكتل الحيوية، السماد، مياه المجاري، النفايات الصلبة، النفايات الخضراء، النباتات ومحاصيل الطاقة. يتألف هذا النوع من الغاز الحيوي في المقام الأول من الميثان وثاني أكسيد الكربون. كما تنشأ أنواع أخرى من الغاز باستخدام الكتلة الحيوية كغاز الخشب الذي ينتج عن طريق تغويز الخشب أو غيرها من الكتل الحيوية. ويتكون هذا النوع من الغاز بشكل أساسي من النيتروجين والهيدروجين وأول أكسيد الكربون بالإضافة لكمية بسيطة من الميثان. ويمكن لغازات الميثان والهيدروجين وأول أكسيد الكربون أن تحترق أو تتأكسد مع الأكسجين. يحوي الهواء على 21% أكسجين، وتسمح هذه الطاقة المتحررة للغاز الحيوي أن يستعمل كوقود، حيث من الممكن أن يستخدم الغاز الحيوي كوقود رخيص في أي بلد لأي غرض تسخين كالطبخ. كما يُمكن أن يستعمل أيضاً في منشآت إدارة النفايات الحديثة حيث يتسنى استخدامه لتشغيل أي نوع من المحركات الحرارية لتوليد الطاقة الميكانيكية أو الإلكترونية. بإمكان الغاز الحيوي أن يُضغط، ما يشبه إلى حد كبير الغاز الطبيعي، ويُستخدم في تزويد المركبات الميكانيكية بالطاقة، وعلى سبيل المثال فقد قُدّرت قدرة المملكة المتحدة على استبدال مركبات الوقود بحوالي 17 %. ويعتبر الغاز الحيوي وقوداً متجدداً مما يؤهل للحصول على دعم متجدد للطاقة في بعض أنحاء العالم.

المخلفات العضوية المنتجة للبيوجاز:

- مخلفات حيوانية: روث الماشية، سماد الدواجن، سبلة الخيول، روث الأغنام والماعز والجمال، مخلفات الطيور المنزلية.... وغيرها.

- مخلفات نباتية: الأحطاب مثل (الأذرة، القطن) قش الأرز، عروش الخضر، مخلفات الصوب، الثمار التالفة...... وغيرها.

- مخلفات آدمية: الصرف الصحي، خزانات التحليل، حمأة المجاري... وغيرها.

- مخلفات منزلية: القمامة، مخلفات المطابخ، بقايا الأطعمة، بقايا تجهيز الخضر والفاكهة.... وغيرها.

- مخلفات صناعية: مخلفات صناعة الألبان، والأغذية، والمشروبات، وتجهيز الخضر والفاكهة، مخلفات المجازر بأنواعها.

- الحشائش: حشائش برية، مائية، ورد النيل..... وغيرها.

إنتاج الغاز الحيوى:

يُنتج الغاز الحيوي عملياً كغاز ناتج عن ردم النفايات (LFG) أو كغاز هاضم. "مصنع الغاز الحيوي" هو الاسم المُطلق على الهاضم اللاهوائي الذي يُعالج مخلفات المزارع أو محاصيل الطاقة، وبالإمكان إنتاج الغاز الحيوي بالاستفادة من هذه الهواضم اللاهوائية. قد تُزود هذه المعامل بمحاصيل الطاقة كعلف الذرة أو النفايات القابلة للتحلل الحيوي المتضمنة وحل المجاري ومخلفات الأغذية. خلال هذه العملية، يُحوِّل صهريجٌ محكم مخلفات الكتل الحيوية إلى ميثان مُنتجاً طاقةً متجددة من الممكن استعمالها في التسخين والكهرباء والعديد من العمليات المختلفة التي تَستخدم أي شكل من محركات الاحتراق الداخلي مثل محركات غاز "جنرال إلكتريك جنباتشر". وتوجد عمليتان رئيسيتان هما الهضم أليف الاعتدال والهضم أليف الحرارة.. وقد قامت جامعة ألاسكا فيربانكس بعمل تجربة عملية، حيث أنتج هاضم سعته لتر يستخدم بكتيريا محبة للحرارة المنخفضة مجموعة من طين بحيرة متجمدة في ألاسكا ما بين 200-300 لتر ميثان يومياً، أي ما يقارب 20-30% من إنتاج الهواضم في المناطق الأدفأ.

ينتج غاز ردم النفايات عن طريق تعفُّن النفايات العضوية الرطبة في ظروف لاهوائية في مردم النفايات.. تُغطى النفايات وتُضغط آليا بواسطة ثقل المادة المتراكمة فوقها بحيث تمنع هذه المادة من انكشاف الأكسجين وبالتالي السماح للميكروبات اللاهوائية بالنمو. يزداد هذا الغاز ويتحرر رويداً رويداً للغلاف الجوي إذا لم يكن موقع مردم النفايات مصمماً لاحتواء الغاز. يُعد الغاز الناتج عن ردم النفايات خطيرا لثلاث أسباب رئيسية، فهو يصبح انفجاري عند تسربه من المردم وامتزاجه بالأكسجين. تبلغ نسبة الحد الأدنى للتفجر 5% ميثان بينما يبلغ الحد الأعلى 15% ميثان. يعد الميثان الموجود في الغاز الحيوي أقوى بعشرين مرة كغاز الاحتباس الحراري من ثاني أكسيد الكربون. لذلك فغاز المرادم الغير مُحتوى والذي يتسرب للغلاف الجوي قد يسهم إسهاماً كبيرا في آثار الاحتباس الحراري. وبالإضافة لتأثيره على الاحتباس الحراري، تساهم المركبات العضوية المتطايرة الموجودة في ذلك الغاز (VOCs) في تكوين الضباب الدخاني الضوئي.

شرح انتاجه بصورة مبسطة:

يتم تجميع المخلفات (فضلات حيوانية أو آدمية أو نباتية.. إلخ) ووضعها فى مستوعبات من الخرسانة او البراميل البلاستيك او الصاج محكمه الغلق ووضعها فى الشمس فتره وتوصيل انبوب اليها وبعد ثلاثة ايام ينتج الغاز ونستخدمه فى الطهى وهو غاز نظيف جدا يمكن الاستغناء به عن أنابيب البوتاجاز.

 

تتكون وحدة البيوجاز من أربعة أجزاء رئيسية:

- المخمر أو الهاضم.

- خزان الغاز.

- حوض التغذية بالروث والمواد الخام (حوض الدخول).

- حوض خروج السماد العضوي (حوض الخروج).

لزيادة كمية الغاز الناتج:

ويمكن زيادة كمية الغاز الناتج عن هذا المشروع بمقدار 5 أضعاف انتاجه العادى من خلال خلطه بقش الأرز بدلاً من حرقه، مما يؤدى إلى انتاج كمية كبيرة من الغاز مع عدم الإضرار بالبيئة.

صور لهاضمات منزلية الصنع:

بعض الفيديوهات القديمة التي تشرح المشروع:

تقرير إنتاج غاز الطهي من مخلفات الحيوانات

http://www.youtube.com/watch?v=woko2ncnLLk

مما يجعل الغاز الحيوي هو عظيم!

http://www.youtube.com/watch?v=kHYZOyVv8RI

مصر تتجه نحو البيوجاز:

وها هى الدولة تتحرك أخيراً نحو هذا المشروع من خلال تجربته بشكل مبدئى في الشرقية:

الشرقية.. تشغيل وحدات استخراج الغاز الطبيعي من فضلات الحيوانات

https://www.youtube.com/watch?v=2VuHlgwYMqs

افتتاح أول سخان شمسي لإستخراج الغاز من " البوتجاز " بالشرقية

https://www.youtube.com/watch?v=EmUmasXsVx4

صفحة من جريدة السياسى (المصرية) فى 8 أبريل 1984م.. وهى تتحدث عن مشروع البيوجاز... وهو أحد المشروعات الذى لم تهتم به مصر حتى الآن للقضاء على مشكلة البوتجاز.

أعرض لكم الفكرة كما أعددها الزميل (مصطفى رزق سمرة).