چراغ‌هايی كه با زباله‌ها روشن می‌شوند

وقتي زباله ها دفن مي شوند؛ بعد از مدتي بيوگاز توليد مي كنند كه بوي بسيار بدي دارد. در اين ميان گاز متاني كه درصد قابل توجهي از بيوگاز حاصل از زباله ها را تشكيل مي دهد، علاوه بر آلودگي محيط زيست 24برابر پديده گلخانه اي را تشديد مي كند.

هر نيم مترمكعب گاز زباله مي تواند حدود يك كيلووات برق توليد كند. به اين ترتيب است كه استفاده از زباله به عنوان طلاي كثيف يكي از مهمترين شاخص هاي توسعه براي هر كشوري محسوب مي شود.

توليد زباله و آلودگي محيط زيست يكي از مشكلات اساسي تمدن امروز است كه خود معلول رشد فزاينده جمعيت و به تبع آن مصرف بي رويه است. از سوي ديگر محدوديت منابع انرژي، مشكلات ناشي از مصرف سوختهاي فسيلي و مصرف گرايي موجب شده است حجم وسيع زباله هاي آلي توليدي سلامت جوامع بشري را به خطر بيندازد. زباله ها و فاضلاب ها از معضلات شهرنشيني هستند كه گريبان اكثر شهرها و خصوصا كلان شهرها را گرفته اند.

بخشي از زباله هاي شهري كه خشك هستند قابل بازيافت و استفاده مجددند. ولي هميشه بخش مهمي از زباله ها را زباله هاي تر تشكيل مي دهند. گرچه بخشي از زباله هاي تر شامل ميوه ها و غذا مي شوند كه به كود آلي قابل تبديل اند، ولي باز هم مقدار زيادي از اين زباله ها باقي مي مانند كه تنها راه چاره خلاصي از آنها دفن است.

وقتي زباله ها دفن مي شوند؛ بعد از مدتي بيوگاز توليد مي كنند كه بوي بسيار بدي دارد. در اين ميان گاز متاني كه درصد قابل توجهي از بيوگاز حاصل از زباله ها را تشكيل مي دهد، علاوه بر آلودگي محيط زيست 24برابر پديده گلخانه اي را تشديد مي كند. همچنين حاصل تجمع بيوگاز منجر به انفجار عظيمي مي شود كه بسيار خطرناك است. البته استفاده از زباله سوزها هم يكي از گزينه هاي پيش روست. در كشورهاي پيشرفته اماكني وجود دارد كه بخشي از زباله ها را در آنجا تا 2 هزار درجه سانتي گراد حرارت مي دهند.

گرماي حاصل از سوختن زباله در اين كوره ها تانكهاي بزرگ آب را به جوش مي آورد و از بخار توليد شده براي توليد الكتريسيته استفاده مي كنند. شايد بعضي ها اينگونه تصور كنند كه سوزاندن زباله بهترين راه براي خلاصي از دست زباله هاست. به ويژه كه مي توان از گرماي حاصل از سوخت آن برق هم توليد كرد. اما سوزاندن زباله هم مشكلاتي دارد. يكي از اين مشكلات آن است كه وقتي زباله ها را در دماي بالاي مي سوزانند، گازهاي زيادي نظير دي اكسين توليد مي شود كه براي سلامت كساني كه نزديك اين مراكز زندگي مي كنند زيان آور است. مشكل دوم اينكه خاكستر باقيمانده شامل فلزاتي نظير سرب و كاديوم است كه به راحتي در آب باران حل مي شوند و از لايه هاي زيرين زمين مي گذرند و آبهاي زيرزميني را آلوده مي كنند. از اين رو كارشناسان يكي از روشهاي كارساز در اين رابطه را هضم بي هوازي توليد بيوگاز مي دانند.

اين تكنولوژي علاوه بر سهولت در فرآيند توليد، به عنوان يك انرژي ارزان است كه بازده انرژي آن 2برابر حاصل از سوزاندن زباله هاست. همچنين علاوه بر گرمازايي مي توان مصارف ديگري مانند توليد روشنايي و استفاده در موتورهاي گازسوز داشته باشد كه مهم ترين نتيجه آن كاهش آلودگي محيط زيست است.

روش كار
گفتيم مهمترين فرآورده جانبي در فرآيند پوسيدن زباله ها گاز متان است كه به گاز مرداب شهرت دارد و بوي بد آن را همه مي شناسند. حدود 20درصد بيوگاز را متان كه يك گاز قابل اشتعال است تشكيل مي دهد.

بقيه آن را يعني حدود 30درصد دي اكسيد كربن و درصد كمي از گازهاي ازت، اكسيژن، هيدروژن و سولفيد هيدروژن تشكيل مي دهند. محصول جانبي و پسمانده اين فرآيند هم كمپوست يا كود آلي مرغوبي است كه به دليل غني بودن ازت آن در كشاورزي ارزش بالايي دارد. اما براي آنكه اين گاز قابل استحصال شود گام اول لوله كشي ميان زباله هاست. به اين ترتيب كه يك شبكه لوله كشي مشبك در محل دفن زباله ها ايجاد مي كنند كه از لابلاي زباله هاي دفن شده مي گذرد. لوله ها در برخي قسمتها به صورت افقي و برخي قسمت هاي ديگر عمودي نصب مي شوند تا امكان دسترسي به همه گازي كه توسط زباله ها توليد مي شود وجود داشته باشد. در انتهاي انشعابات لوله ها نيز يك دستگاه مكنده داخل يك كانتينر قرار مي گيرد كه به درون آن كه در واقع واحد تصفيه است، مي كشد. در اين واحد توسط رطوبت گير رطوبت گاز حذف مي شود. سپس گاز با فشار به سوله مجاور كانتينر كه همان نيروگاه كوچك توليد برق است، انتقال مي يابد.

از سوخت گاز برق به دست مي آيد كه وارد شبكه توزيع مي شود. هر نيم مترمكعب گاز زباله مي تواند حدود يك كيلووات برق توليد كند. به اين ترتيب است كه استفاده از زباله به عنوان طلاي كثيف يكي از مهمترين شاخص هاي توسعه براي هر كشوري محسوب مي شود. هم اكنون در دنيا بيش از 600 نيروگاه در 35 كشور ساخته شده كه در حال بهره برداري و مجموع ظرفيت آنها بالغ بر 130 ميليون تن زباله در سال است.

ايران نيز به گفته مسئولان سازمان انرژي هاي نو در حال برنامه ريزي براي توليد برق از 420 هزار تن زباله در كشور است كه اين طرح در مشهد و شيراز به طور آزمايشي در دست اجراست. علاوه بر اين مزايا به گفته يك كارشناس محيط زيست، جمع آوري فاضلاب و فضولات انساني و حيواني در مخازن در بسته علاوه بر آنكه از انتشار آلودگيها در محيط و شيوع آلودگيهاي ميكروبي جلوگيري مي كند، در زمين هاي ماسه اي مثلا در شمال كشور از نفوذ فاضلاب با منابع آب آشاميدني جلوگيري مي نمايد. علاوه بر اينها محصول جانبي بيوگاز نوع مرغوبي از كمپوست يا كود آلي است كه نسبت به نوع تهيه شده در حوضچه هاي روباز از نظر نيتروژن غني تر بوده و عاري از عوامل بيماري زاست.

سابقه بيوگاز
سابقه كار بيوگاز در ايران احتمالا به دوره صفويه باز مي گردد. يعني زماني كه شيخ بهايي حمام معروفش را با شعله يك شمع به كار انداخت در حالي كه انرژي سوخت اين حمام از گاز مردابي كه پشت اين حمام قرار داشت تامين مي شد كه پس از خشك شدن مرداب از كار افتاد. اما اولين دستگاه بيوگاز با مفهوم امروزي در سال 1345 به طور آزمايشي در يكي از روستاهاي استان لرستان احداث گرديد. بعد از انقلاب اسلامي تا 40 دستگاه ديگر توسط جهاد سازندگي در استانهاي مختلف كشور راه اندازي شد. اين در حالي است كه سالها قبل يعني پيش از جنگ جهاني دوم كشورهايي مانند آلمان، فرانسه و چين اين تكنيك را به كار مي بردند.

محمدكاظم بشيري كارشناس محيط زيست در اين باره مي گويد: استفاده از فناوري بيوگاز در مناطق دور افتاده نظير سيستان و بلوچستان و جنوب خراسان بهترين گزينه است. برآوردها نشان مي دهد با بهره برداري كامل از پتانسيل انرژي بيوگاز موجود در كشور مي توان 25 هزار و 500 بشكه نفت در سال صرفه جويي كرد. اما اين آمار حجم انبوهي از ضايعات كشاورزي را شامل نمي شود.

وي مي افزايد: از جمله مناطقي كه براي احداث دستگاه هاي بيوگاز ارجحيت دارند، شرق ايران است.

چرا به علت پراكندگي و فاصله زياد روستاها و شهرها با يكديگر رساندن انرژي اقتصادي نيست. در مناطق جنوبي خراسان، سيستان و بلوچستان نيز به علت اينكه بادهاي منطقه 120 روزه اند، توسعه انرژي بادي ميسر نيست. اما با وجود گاوميش هاي وحشي تالاب هامون و شرايط منطقه فقط احداث دستگاه هاي بيوگاز عقلاني به نظر مي رسد. همچنين در مناطق غرب كشور كه روستاهاي زيادي وجود دارند و زمستانهاي سختي را پشت سر مي گذارنند و ممكن است ارتباط آنها با مراكز امداد و سوخت رساني قطع شود، استفاده از اين سيستم بسيار كارساز است.

چرا بيوگاز در ايران جواب نمي دهد؟
اولين سوالي كه در اين رابطه مطرح مي شود اين است كه چرا طرحهاي استفاده از بيوگاز در ايران موفق نبوده است؟ بشيري مي گويد: مزاياي دستگاه بيوگاز از نظر اقتصادي به صرف نيست. ليكن هنگامي كه جنبه هاي زيست محيطي استفاده از اين طرح در راستاي كاهش آلودگي و احياي منابع طبيعي در نظر گرفته مي شود، ارزش واقعي خود را مي يابد. كارشناسان وزارت جهاد سازندگي عنوان كرده اند كه هزينه انرژي حاصل از ايجاد بيوگاز 2/6برابر هزينه همان مقدار انرژي از طريق نفت سفيد و 6/8 برابر همان مقدار انرژي از طريق گاز مايع است. اما ذهن حسابگر هر شخصي كه به درستي دستگاه بيوگاز را مي شناسد اين برآورد را ناعادلانه مي داند چرا كه انجام اين پروژه دوستدار محيط زيست در دراز مدت جواب مي دهد. از سوي ديگر ثابت شده است در روستاهايي كه برق دارند، اهالي بر استفاده از انرژي بيوگاز رغبت چنداني نشان نمي دهند. از اين رو بايد كار فرهنگي در اين رابطه صورت گيرد.

گاز متان اگر در يك فوت مكعب بسوزد، 252 كيلو كالري انرژي حرارتي توليد مي كند كه در قياس با ساير موادسوختي رقم قابل توجهي است. از مزيتهاي مهم ديگر متان بر ديگر سوختها اين است كه هنگام احتراق گاز سمي و خطرناك منواكسيد كربن توليد نمي كند. بنابراين از آن مي توان به عنوان سوخت ايمن و سالم در محيط خانه استفاده كرد. امروزه بيوگاز در گرم كردن ديگ هاي بخار كارخانه ها، موتور ژنراتورها و توليد برق و گرم كردن خانه و پخت و پز نيز كاربرد دارد. با اين حال استفاده از فناوري بيوگاز در ايران تاكنون كاربرد عمومي نيافته و در مراحل آزمايشگاهي است. در حالي كه در كشورهاي اروپاي غربي، جنوب شرقي آسيا و به ويژه چين و هندوستان اين فناوري بسيار قابل توجه است. سوئد يكي از بهترين مصرف كنندگان بيوگاز در صنعت حمل ونقل است. به طوري كه تا سال 2050 ميلادي 40 درصد از نيازهاي اين كشور در بخش حمل ونقل از طريق بيوگاز تامين خواهد شد و قابل توجه است كه هزينه توليد بيوگاز در اين كشور از توليد بنزين با صرفه تر است. به گفته كارشناسان در صورت استفاده از بيوگاز در صنعت حمل ونقل جهاني ميزان آلاينده دي اكسيدكربن كه سبب افزايش گازهاي گلخانه اي جهان مي شود تا حدود 85 درصد كاهش خواهد يافت.