آینده زباله: تبدیل زیست توده به انرژی

بازنشر افلاطون

دنبال: 0

تولید زباله در سراسر جهان به سرعت در حال افزایش است که منجر به مشکلاتی مانند دفن زباله های بیش از حد، انتشار گازهای گلخانه ای و آلودگی می شود. در عین حال، تقاضای انرژی در سطح جهان همچنان در حال افزایش است، که بیشتر آن هنوز از طریق سوخت‌های فسیلی که موجب تغییرات آب و هوایی می‌شوند تامین می‌شود.

نیاز فوری به پیاده سازی سیستم های مدیریت پسماند بهتر و انتقال به منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر وجود دارد. یک راه حل برای هر دو موضوع تبدیل زباله های زیست توده از منابع شهری، کشاورزی و صنعتی به انرژی قابل استفاده از طریق فناوری های پیشرفته است.

انحراف زباله‌های زیست توده از محل‌های دفن زباله و استفاده مولد از آن برای تولید انرژی دارای پتانسیل مثبتی است. اکنون، بیایید جادوی اتلاف به انرژی را بررسی کنیم.

فناوری های تبدیل پیشرفته

چندین روش نوآورانه برای تبدیل زیست توده به انرژی با هدف کارآمدتر و پایدارتر در حال ظهور است. همچنین شرکت هایی مانند فن آوری های MV در حال توسعه سیستم‌هایی هستند که برای کنترل انتشارات مضر بیوگاز برای انطباق مناسب با استانداردهای صنعت در سراسر فرآیند تبدیل زباله به انرژی طراحی شده‌اند.

احتراق مستقیم

اساسی ترین راه برای استفاده از زیست توده برای انرژی از طریق احتراق مستقیم است. این شامل سوزاندن مواد زیست توده چوبی مانند هیزم، خرده‌های چوب، گلوله‌های چوب و غیره در دیگ‌ها برای تولید هوای گرم، آب گرم یا بخار است. سپس گرما را می توان مستقیماً برای مقاصد گرمایشی یا راندن توربین ها برای تولید برق استفاده کرد.

هضم بی هوازی

مواد زائد آلی مانند بقایای گیاهی یا کود حیوانی را می توان از طریق آن به بیوگاز تبدیل کرد هضم بی هوازی توسط میکروارگانیسم های موجود در مخازن بدون اکسیژن به نام هاضم. بیوگاز عمدتاً از متان و دی اکسید کربن تشکیل شده است که می تواند مشابه گاز طبیعی برای گرمایش، تولید برق یا سوخت حمل و نقل استفاده شود.

گازسیون

گازی شدن شامل گرم کردن زیست توده تا دمای بالا با مقداری اکسیژن، تولید گاز سنتز، که عمدتاً گازهای هیدروژن و مونوکسید کربن است که می‌تواند سوخت موتورها و توربین‌های اصلاح‌شده باشد یا بیشتر به سوخت‌های حمل و نقل تبدیل شود، می‌شود. این روش تولید برق با راندمان بالاتر از زیست توده را در مقایسه با احتراق مستقیم امکان پذیر می کند.

پیرولیز زیست توده را بدون اکسیژن گرم می کند و سه محصول تولید می کند: بیوچار، روغن زیستی و گاز سنتز. پیرولیز آهسته یک پایدار را به حداکثر می رساند زیست سنج برای غنی سازی خاک استفاده می شود. پیرولیز سریع روغن زیستی بیشتری تولید می کند که پس از ارتقا، می تواند جایگزین روغن سوخت سنگین و دیزل شود. انعطاف‌پذیری فرآیند و سادگی نسبی کارخانه‌های غیرمتمرکز مقیاس کوچک را قادر می‌سازد.

مایع سازی هیدروترمال

زیست توده مرطوب مانند جلبک ها از طریق مایع سازی هیدروترمال به نفت خام و سوخت زیستی تبدیل می شود. زیست توده در آب گرم و تحت فشار پردازش می شود و بدون خشک کردن مواد اولیه، آن را به اجزای روغنی تبدیل می کند. این یک فرآیند کمتر فشرده است، ایده آل برای جریان های زباله مرطوب.

مزایای زیست محیطی و پایداری

استفاده از زیست توده، مهم است منبع انرژی تجدید پذیر، زیرا انرژی می تواند مزایای زیست محیطی حیاتی را نسبت به تکیه صرف بر سوخت های فسیلی ارائه دهد. در اینجا به برخی از آنها اشاره می کنیم:

منابع تجدیدپذیر و فراوان

زیست توده یک منبع تجدیدپذیر است زیرا گیاهان و مواد آلی را می توان در بازه های زمانی نسبتاً کوتاه دوباره رشد داد تا کربن منتشر شده را بازجذب کند. بنابراین، زیست توده با منبع پایدار می تواند مواد اولیه فراوانی را برای تولید انرژی به طور نامحدود فراهم کند.

انرژی کم کربن

انرژی حاصل از زیست توده کربنی را آزاد می کند که اخیراً توسط گیاهان رشد یافته جذب شده است و در طول زمان به بی طرفی تقریباً کربنی دست می یابد. این به کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی ناشی از افزایش انتشار دی اکسید کربن ناشی از سوزاندن سوخت های فسیلی کمک می کند.

جایگزین سوخت های فسیلی

زیست توده جایگزین امیدوارکننده ای برای سوخت های فسیلی است، به خصوص اگر بتوان آن را در مقادیر زیاد و با هزینه کم تولید کرد. و هنوز به پتانسیل کامل خود در آینده فرآیند تبدیل زباله به انرژی دست پیدا نکرده است.

در مناطقی با منابع زیست توده محدود، این منبع کربن تجدید پذیر می تواند به طور مستقیم جایگزین وابستگی به زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی برای برق، گرمایش و حمل و نقل با آلودگی کمتر شود. این انرژی، اتکا به خود و امنیت را بهبود می بخشد.

آینده انرژی زیستی مبتنی بر زباله

با توجه به اینکه فرآیند تبدیل زیست توده به انرژی دارای مزایای اساسی است، می توان در سال های آینده نوآوری های بیشتری را انتظار داشت.

پیشرفت های فناوری

فن‌آوری‌های تبدیل زباله به انرژی برای افزایش کارایی و خروجی به پیشرفت خود ادامه خواهند داد. بهینه سازی فرآیندهایی مانند تجزیه در اثر حرارت، تبدیل به گاز، هضم بی هوازی و موارد دیگر می تواند بهتر از انرژی موجود در زباله ها استفاده کند. طرح های بهبود یافته می توانند قدرت و سوخت قابل استفاده بیشتری را از مواد ضایعاتی استخراج کنند.

پالایشگاه های زیستی یکپارچه

پالایشگاه های زیستی اختصاصی چندین جریان زباله را در یک مکان با استفاده از فناوری های مختلف تبدیل پردازش خواهند کرد. آنها که برای به حداکثر رساندن تولید انرژی بهینه شده اند، می توانند ضایعات غذایی، پلاستیک ها، چربی ها، لجن ها و سایر مواد دور ریختنی را برداشته و برق، سوخت های زیستی، گرما و هر محصول انرژی تولید کنند.

سیاست های حمایتی

مشوق های دولتی و مقررات مدیریت پسماند باید سیستم های انرژی مبتنی بر زباله را بهتر ترویج کنند. سیاست‌ها می‌توانند به توسعه زیرساخت‌ها دامن بزنند و بر انگیزه‌های اقتصادی فعلی در مورد اتلاف به انرژی فائق آیند. اینها شامل شناخت پتانسیل انرژی تجدیدپذیر زباله در استانداردهای انرژی پاک و طرح‌های کاهش تغییرات آب و هوایی است.

افکار نهایی

روی هم رفته، زیست توده دارای پتانسیل امیدوارکننده ای به عنوان ستون آینده انرژی های تجدیدپذیر است. اگر بتوان فناوری‌ها، زیرساخت‌ها، اقتصاد، سیاست‌ها و پادمان‌های زیست‌محیطی را برای استفاده مؤثرتر از دفع، ایجاد کرد، آن‌گاه می‌تواند از تلاش زمین برای استفاده پایدار و عاقلانه از منابع حمایت کند.

توسعه سیستم‌های تبدیل زباله به انرژی یک فرآیند مداوم است، اما مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی باعث پیشرفت در این زمینه می‌شود. با انرژی تولید شده به طور پایدار از زیست توده دفع شده، کشورهای سراسر جهان ممکن است به استقلال انرژی و امنیت نزدیک‌تر شوند و در عین حال اثرات آن بر آب و هوا را کاهش دهند.