بالصور.. مهندس يحل أزمة الوقود بمخلفات زراعية.. يستخدم ورد النيل والبوص ومخلفات قصب السكر والبنجر والبطاطس لإنتاج الغاز.. وأبرز مراحله التجميع والتجفيف والتحويل إلى حبيبات ثم إلى غاز للتوليد الكهرباء

الإثنين، 08 سبتمبر 2014 03:43 ص

أزمة الوقود - صورة أرشيفية

كتب محمد محسوب

اضف تعليقاً واقرأ تعليقات القراء

تعتبر مشكلة الطاقة من أكثر المشاكل التى تواجه الدولة، وأكثرها حاجة لإيجاد حل سريع، لاعتبارها الوقود الأساسى المحرك لكل أنشطة الدولة.

والتقى "اليوم السابع"، إبراهيم محمد رباح محمد، مهندس مدنى 31 سنة، الذى وضع مشروعا لحل أزمة الوقود الحيوى فى مصر، لإدخالها فى نظام مستخدم فى كثير من الدول لإنتاج الطاقة النظيفة من الوقود الحيوى، المنتج من مصادر حيوية، والذى فاز ضمن أفضل 10 مشروعات تنموية فى مبادرة "فكرتى"، المنبثقة عن الحملة الرئاسية للرئيس عبد الفتاح السيسى وعلى إثره التقى الرئيس السبت الماضى.

هدف المشروع:

قال "رباح"، إن مشروع الوقود الحيوى يستمد الطاقة من الكائنات الحية، سواء نباتية أو حيوانية، وهو أحد أهم مصادر الطاقة المتجددة، لافتا إلى أن الدراسة تركز على المخلفات النباتية، مع اعتبار أن ما يسرى عليها يسرى على النباتات التى تزرع على مياه الصرف، خصيصا بغرض إنتاج الوقود، وكذلك على المخلفات الحيوانية والفضلات وكثير من مخلفات البلدية.

مراحل المشروع:

قال "رباح"، إن مراحل إنتاج الطاقة من المخلفات تتمثل فى التجميع والتجفيف والتكسير، التفتيت، والفرم أو الطحن، والتحويل إلى حبيبات "Pellets" والتحويل إلى غاز "Gasification".

المخلفات الزراعية كمصدر للطاقة:

أشار "رباح"، إلى أن هناك العديد من المصادر المتجددة التى يمكن استخدامها كمصدر متجدد لإنتاج الوقود الحيوى وتتمثل فى المخلفات الزراعية، حيث قدرت المخلفات الزراعية بجمهورية مصر العربية بنحو 15.2 مليون طن عام 2010 طبقا للتقرير المعلوماتى التابع لـ"مركز المعلومات ودعم اتخاذ القرار" التابع لمجلس الوزراء بعنوان "مشكلة المخلفات فى مصر.. الواقع والحلول"، وكانت سوهاج الأعلى قيمة لإنتاج مخلفات زراعية بكمية 2.9 مليون طن (يتميز الصعيد بأجوائه الحارة ما يجعل مرحلة التجفيف أكثر كفاءة و فعالية) وتليها الشرقية بكمية مخلفات زراعية 1.7 مليون طن.

24% فقط من المخلفات الزراعية يتم تدويرها طبقا للدراسة بإجمالى 3.7 مليون طن .

وأوضح "رباح"، أن هناك تقريرا آخر صادر من وزارة البيئة بعنوان National Solid Waste Management , Programme (NSWMP) Egypt, Side Document : SWM Governorate Survey قدرت كمية المخلفات الزراعية طبقا لتقرير البيئة 2010 بـ 54794 طن يوميا × 365 يوما لتصبح الكمية 19999810 طن سنويا، أى 20 مليون طن سنويا تقريبا، وتم عرض كميات المخلفات الزراعية اليومية لكل محافظة على حده فى نهاية التقرير.

وأضاف، أن مخلفات قصب السكر والبنجر والبطاطس ومصانع الزيتون ومخلفات الخشب والنشارة تستخدم لإنتاج الوقود.

وبالنسبة للمصدر الثانى لإنتاج الوقود من المخلفات الزراعية فيتمثل فى مخلفات إنتاج السكر من قصب السكر والبنجر حيث ورد ببحث بعنوان "صناعة السكر فى مصر عام /أعمال عام (2006/2007) قطاع خاص 2007" والصادر من " الجهاز المركزى للتعبئة والإحصاء" تحت الأبحاث الغذائية، مشيرا إلى أن إنتاج مصر من قصب السكر 17 مليون طن عام 2007 ، ومن البنجر 5.5 مليون طن، لافتا إلى أنه من الأرقام السابقة يمكن تقدير مخلفات صناعة السكر من القصب والبنجر بسؤال المختصين عن نسبة المخلفات الخارجة من خام الإنتاج.

وأوضح "رباح"، أن المصدر الثالث يتمثل فى مخلفات مصانع البطاطس الجاهزة والشيبسى وعصائر الفاكهة الطبيعية، لافتا إلى أنه يمكن حصر الكميات بحصر المصانع، ومعرفة إنتاجها، مضيفا أن المصدر الرابع يتمثل فى مخلفات معاصر الزيوت بكل أصنافها، مشيرا إلى أنه يمكن أيضا حصر الكميات من خلال حصر المصانع ومعرفة إنتاجهم، ويمكن الاستدلال على كمية المخلفات الناتجة من معاصر الزيوت بإحصاءات إنتاج مصر من الزيوت والوارد، ببحث من الأبحاث الصناعية الصادرة عن "الجهاز المركزى للتعبئة والإحصاء"، حيث قدر إنتاج مصر من الزيوت حسب الصنف عام 2006/2007 كما يلى زيت بذرة القطن وعباد الشمس 163136 طن، زيت ذرة: 42212 طن زيت فول صويا ،ـ23053 طن زيت نخيل 149466 طن، بإجمالى 377867 طنا.

وتابع "رباح"، أن المصدر الخامس يتمثل فى مخلفات الخشب والنشارة، خاصة بمحافظة دمياط التى تشتهر بصناعة الأثاث ويتخلف عن الصناعة كمية كبيرة من النشارة والأخشاب.

البوص وورد النيل والنباتات العشوائية مصدر للوقود:

فى سياق متصل، قال "رباح"، إن مصر يوجد بها 10 بحيرات مالحة وبحيرتين عذبتين، بالإضافة لنهر النيل والترع الرئيسية والفرعية منه، وتنتشر بالمسطحات نبات البوص، خاصة فى بحيرات مريوط وإدكو والبرلس، ويؤدى انتشارها خاصة على الأطراف إلى تآكل البحيرات وتهديدها بالاختفاء مع الزمن، حيث إن مساحة البحيرات تآكلت مقارنة بمساحتها من فى العقود الماضية، بالإضافة إلى ورد النيل الذى يستهلك كمية كبيرة من المياه، وموجود بنهر النيل والترع والمصارف بكميات ضخمة ويؤدى إلى جفاف بعض الترع، ويتميز ورد النيل بسرعة نموه وانتشاره، ويعتبر مشكلة بيئية.

وهناك العديد من الدول الأوروبية التى تقع على البحر المتوسط وتهتم بالبيئة وتقدم منحا للحفاظ عليها، خاصة البحيرات القريبة للبحر المتوسط مثل بحيرة مريوط، وهذه الدول على استعداد للمساهمة فى تكاليف إزالة الملوثات، ويوجد بروتوكولات تعاون بينها وبين وزارة البيئة ويمكن الاستفادة من المنح بجلب معدات حديثة تستخدم لحصاد النباتات بأساليب غير تقليدية، ويصل ثمن المعدات إلى 3 ملايين جنيه.

زراعة محاصيل لإنتاج الوقود:

وقال "رباح"، إن الكثير من الدول تتجه إلى إنتاج محاصيل تستخدم فى إنتاج الوقود الحيوى، ويمكن استغلال مناطق الظهير الصحراوى بالكثير من المحافظات لزراعة النباتات سريعة النمو، والتى يمكن استغلال مياه الصرف الصحى فى ريها، وبذلك يمكن التصرف فى مياه الصرف الصحى بشكل آمن واستغلالها فى زراعة نباتات تنمو سريعا وتحصد بشكل دورى لإنتاج الوقود الحيوى.

طرق تجميع المحاصيل:

أشار صاحب الفكرة، إلى أنه يوجد عدة طرق للتجميع تم تقسيمها بين القطاع الخاص والقطاع العام، حيث إنه عن طريق القطاع الخاص ممثلا فى المصانع كثيفة الاستهلاك للطاقة عن طريق إعلامهم بأماكن تمركز المخلفات القريبة منهم، ووضع خطط تجميع وتجفيف يتبعونها بشكل مستمر لتوفير مصدر دائم للطاقة، لأنشطتهم المستهلكة للطاقة والتى ستعود عليهم بتكلفة أقل للطاقة من مصدر آخر غير حكومى، ما يقلل من استهلاك الطاقة المدعومة من قبل الحكومة.

أما عن طريق القطاع العام ممثلا فى المحافظات والوزارات المرتبطة بالبيئة والطاقة والزراعة والمسطحات المائية، لافتا إلى أن المؤسسات تمتلك عربات نقل ولوادر يمكنها تحميل ونقل المخلفات.

من ناحية أخرى، قال صاحب المشروع، إنه يتم تكسير أو تفتيت أو فرم أو طحن المخلفات فى المطاحن، أو توفير مطاحن يضاف هالكها لتكاليف إنتاج الوقود الحيوى، والمرحلة تكون الحاجة لها حسب مصدر الوقود، فهناك بعض المخلفات التى لا تحتاج تكسير أو تفتيت أو فرم أو طحن مثل قش الأرز.

التحويل إلى حبيبات "Pellets"

واستطرد صاحب المشروع، أن هذه المرحلة تتمثل فى إدخال ناتج المخلفات من المراحل السابقة فى ماكينات تقوم بضغطها وتحويلها إلى حبيبات (Pellets) ذات كثافة أعلى يسهل تعبئتها ونقلها، ويمكن استخدامها كوقود حيوى بدلا من الفحم، أو الانتقال للمراحل التالية للحصول على منتجات أخرى من الوقود الحيوى.

المرحلة النهائة التحويل إلى غاز (Gasification)

قال صاحب المشروع إن فى هذه المرحلة يتم تحويل الـ “Pellets”إلى هيدروجين قابل للاشتعال عن طريق حرق الـ "Pellets" بنظام معين، يتم التحكم فيه فى مقدار الهواء الداخل لعملية الحرق أو منعه لإتمام عمليات التفاعل بالشكل المطلوب، موضحا أن المرحلة تنقسم إلى أربع عمليات التجفيف والانحلال الحرارى والاحراق والاختزال.

وفى السياق ذاته، قال "رباح"، إن التجفيف يتم عن طريق الحرارة الناتجة من إشعال بعض الـ“Pellets”، وعندها يتبخر الماء الموجود فى الوقود (الرطوبة) أمن الانحلال الحرارى فبعد درجة حرارة 270 ⁰ C (عن طريق الحرارة الناتجة من مرحلة التجفيف، تتكسر بنية الوقود الكيميائية جزئيا، وتصبح الجزيئات الطويلة أصغر، ويتكون الفحم والقطران والغازات البترولية، مضيفا أن مرحلة الاحراق تتم بكمية هواء محودة (والتى تعرف أيضا بـ"الانحلال الحرارى المتوقد" داخل فرن التحويل لغاز Gasifier ) وهو جزء من الكربون (الفحم) يتأكسد ( بالحرق) لتكوين ثانى أكسيد الكربون، والهيدروجين المتكون أيضا يتأكسد لتكوين الماء، ينتج الكثير من الحرارة التى تصل إلى 1400⁰C ، وهذه الحرارة ضرورية للعملية التالية.

وأنهى صاحب المشروع، أن المرحلة الرابعة من التحويل إلى غاز تتمثل فى الاختزال، حيث فى العملية وفى منطقة الاختزال داخل الفرن، هناك العديد من عمليات التحول التى تتم وتحتاج إلى درجة حرارة عالية حيث إن الكربون (الفحم ) يتفاعل مع ثانى أكسيد الكربون، ويعطى أول أكسيد الكربون CO كما أن الكربون (الفحم) أيضا يتفاعل مع بخار الماء الناتج H2O ويختزل منه ذرة الأكسجين لينتج أول اكسيد الكربون وغاز الهيدروجين، لافتا إلى أن بعض الكربون (الفحم) يتحد مع ذرات الهيدروجين لإنتاج الميثان وبعض أول اكسيد الكربون CO يتفاعل مع ذرات الهيدروجين H لإنتاج الميثان والماء، مشيرا إلى أن الناتج الرئيسى من العمليات هو غاز H2 و CO وهما قابلان للاشتعال، يمكن استخدام الغازات فى إنتاج غاز الميثان – الميثانول - الإيثانول وغيرهم من المشتقات عن طريق إضافة عمليات أخرى لعمليات التحويل للغاز ، أو استخدامهم مباشرة كوقود للمولدات الكهربية لإنتاج الكهرباء.