Iranian Futurist

حتماً نام حمام شيخ بهايى در اصفهان را شنيده ايد، حمامى كه تنها با يك شمع گرم مى ماند و به علاوه آبگرم موردنياز شست و شو نيز از همين شمع تأمين مى شد كه متأسفانه اين حمام اكنون وجود ندارد اما مى توان احتمال داد كه اين حمام سوخت خود را از طريق بيوگاز تأمين مى كرده است؛ دانشى كه اكنون متخصصين علوم زيست محيطى به آن دست يافته اند و روز به روز در حال تكميل و توسعه بيش از پيش اين شاخه از دانش محيط زيست اند.

اكنون در جهان گاز هاى گوناگون و مفيدى براى سوخت وجود دارد كه ۳ نوع از اين گاز ها در زمره پركاربردترين است.
۱- گاز مايع: اين نوع گاز كه از پركاربردترين گاز هاى مصرفى مى باشد جهت استفاده در كپسول هاى گاز خانگى مورد استفاده قرار مى گيرد و دليل اين استفاده نيز تبديل راحت و ساده اين گاز به مايع است. اين نوع از گاز كه مخلوطى از گازهاى پروپان، بوتان، پروپيلن و بوتيلن است در حقيقت مخلوطى از بخش هاى پالايش شده نفت خام است.
۲- گاز طبيعى: اين نوع گاز از دو منبع گاز مستقل و گاز همراه به دست مى آيد.
۳- بيو گاز: گاز حاصل از دفع و انتشار فضولات
* بيو گاز چيست
به مجموعه گازهاى توليدى از هضم و دفع فضولات اعم از انسانى ، گياهى و حيوانى كه در نتيجه فقدان اكسيژن و فعاليت باكترى هاى غيرهوازى خصوصاً باكترى هاى متان زا در يك محفظه تخمير توليد مى شود بيوگاز گفته مى شود. اين گاز كه نوعى از سوخت نيز به حساب مى آيد داراى ۶۰ درصد متان و ۳۰ درصد دى اكسيد كربن و ۱۰ درصد مخلوطى از هيدروژن، اكسيژن و منواكسيد كربن است. با توجه به تركيب بيوگاز حاصل از هضم فضولات كه در حد قابل ملاحظه اى گاز متان در خود دارد، مى توان اين گاز را به عنوان يكى از انواع گاز هاى سوختى نامگذارى كرده و از آن در توليد گرما و يا حركت استفاده نمود كه درسال هاى اخير به دليل بروز مشكلات و محدوديت هاى استفاده از سوخت هاى فسيلى مانند نفت و گاز و زغال سنگ و غيره ، استفاده از بيوگاز به عنوان جايگزينى مناسب براى اين گونه از سوخت ها بيش از پيش مورد توجه قرار گرفته است.
* مكان توليد بيوگاز
اين گاز در اثر واكنش هاى تجزيه اى بى هوازى ميكرو ارگانيسم هاى زنده در محيط هايى كه داراى مواد آلى مى باشند به وجود مى آيد. به عنوان نمونه مى توان به باتلاق ها و مرداب ها و يا مكان هاى دفن زباله هاى شهرى به عنوان مكان هايى كه حاوى مقدار فراوانى بيوگاز هستند اشاره كرد.
* گاز متان
همانطور كه ذكر شد تركيب اصلى بيوگاز، گاز متان است كه اين گاز در زمره گازهاى قابل اشتعال محسوب مى شود. متان، گازى است بى رنگ و بى بو كه اگر يك فوت مكعب آن بسوزد، ۲۵۰ كيلوكالرى انرژى حرارتى توليد مى شود؛ به علاوه در فرآيند سوختن گاز متان ، گاز منواكسيد كربن كه از جمله گازهاى سمى و خطرناك است توليد نمى شود، بنابراين مى توان بيوگاز را به عنوان سوختى سالم و ايمن در مكان هاى مسكونى مورد استفاده قرار داد.
* دفع مواد زائد
بيوگاز از جمله انرژى هاى تجديد پذير است كه علاوه بر توليد انرژى در توليد كودهاى كشاورزى و افزايش سطح بهداشت جامعه نيز تأثير فراوانى دارد؛ به علاوه راه حل بسيار مناسب براى دفع مواد زايد جامد، فاضلاب هاى شهرى و صنعتى كه آلوده كننده شديد محيط زيست هستند مى باشد.پس از استحصال بيوگاز خطرات ناشى از اين مواد بشدت كاهش يافته و به علاوه از انرژى حاصله و كود باقيمانده در مصارف صنعتى مى توان استفاده كرد.
* واكنش توليد بيوگاز
اصول هضم فضولات شامل ۲ مرحله اساسى است كه هر مرحله توسط دسته خاصى از ارگانيسم ها انجام مى شود، در مرحله اول مواد پيچيده آلى به تركيب هاى ساده اى تجزيه مى شوند كه اين تجزيه سازى توسط باكترى هاى اسيدسازى كه به سرعت رشد كرده و سريعاً توليد مثل مى كنند، انجام مى شود. درجه حساسيت اين گروه از باكترى ها نسبت به محيط اطرافشان زياد نمى باشد. اين دسته از باكترى ها كه در زمره باكترى هاى اسيدزا به حساب مى آيند، مواد پيچيده را ابتدا با اسيداستيك و اسيد پروپيونيك تبديل مى كنند كه ماحصل اين تبديل به دست آمدن دى اكسيدكربن و آمونياك است و سپس در مرحله بعدى ارگانيسم هاى ذره اى يعنى متان سازها، اسيدهاى حاصل را به متان و دى اكسيدكربن توليد مى كنند و بدين ترتيب گاز متان حاصل مى شود. علاوه بر بيوگاز در پايان اين فرآيند بيوماس نيز به دست مى آيد كه به عنوان كود آلى از آنها در كشاورزى استفاده مى كنند.بر اساس محاسبات انجام شده، كود حاصل از ۳ رأس گاو يا چند رأس گوسفند جوابگوى توليد گاز مصرفى هر خانوار در طول يك سال است كه اين ميزان توليد بيوگاز در حدود ۵۰۰ ليتر به ازاى هر كيلوگرم فضولات تجزيه شده است. لازم به ذكر است كه بهره بردارى و نگهدارى از دستگاه بيوگاز به مهارت خاصى نياز نداشته و هر كس به راحتى مى تواند دستگاه را راه اندازى كرده و از آن استفاده كند.
* بيوگاز و انرژى
بيوگاز حاصل از دفع فضولات گياهى، انسانى، حيوانى مى تواند براى توليد حرارت، آب گرم و الكتريسيته با قيمتى به مراتب ارزان تر از ساير سوخت هاى فسيلى مانند گاز طبيعى، پروپان و نفت سياه مورد استفاده قرار داد. به علاوه راه اندازى اين سيستم سبب خواهد شد كه بوهاى نامطبوع متصاعد شده از اين گونه از فضولات از بين برود.
توليد متان از هاضم هاى بى هوازى مى تواند كارآفرين نيز باشد و باعث راه اندازى شركت هاى توليد برق هرچند در مقياس كوچك باشد و اين قبيل از شركت ها برق توليدى خود را به فروش برسانند.
* مزاياى بيوگاز
۱- استفاده از بيوگاز كمترين بار آلودگى را به محيط زيست وارد كرده و سبب كاهش آلودگى هاى ناشى از سوخت هاى مصرفى خواهد شد و اين امر به دليل استفاده از مواد زائد جامد و مايع در توليد بيوگاز است.
۲- استفاده از اين گاز سبب صرفه جويى در سوخت هايى مانند چوب، زغال سنگ، نفت و گاز طبيعى شده و به علاوه فضولات حيوانى و انسانى كه به صورت عادى خطرى جدى براى سلامتى انسان به حساب مى آيند را به كودى آلى و بسيار مناسب براى استفاده در كشاورزى تبديل خواهد كرد.
۳- كود حاصل از فرآيند توليد بيوگاز عارى از بوى مشمئزكننده بوده و اكثر انگل ها و عوامل بيمارى زا در جريان هضم و انبار كردن تفاله ها و فضولات از بين مى روند به علاوه به دليل بيشتر بودن نيتروژن در كودهاى حاصل از بيوگاز كيفيت اين كود نسبت به ساير كودها بهتر بوده و از كيفيت بالاترى برخوردار است.
۴- از انرژى حاصل از بيوگاز مى توان در مصارف خانگى به عنوان سوختى تميز و مناسب و با صرفه استفاده كرد.
۵- به دليل عدم نياز به قطع منابع طبيعى مانند جنگل ها استفاده از بيوگاز سبب حفظ جنگل ها خواهد شد.
۶- به دليل مستقل بودن از اقليم مورد استفاده، اين سوخت قابليت استفاده در هر شرايط فيزيكى و زمانى را دارد و به علاوه سوخت مناسبى به عنوان جايگزين سوخت هاى فسيلى به حساب مى آيد.
۷- سبب جلوگيرى از خروج گازها در محل دفن زباله و وارد شدن آنها به هوا، خاك و آب هاى زيرزمينى مى شود.
۸- استفاده از تأسيسات بيوگاز، مكمل صنايعى مانند دامدارى هاست.
۹- سبب صرفه جويى در مصرف ساير منابع انرژى خواهد شد.
* اقتصاد بيوگاز
با توجه به اين كه اين گاز بر اساس يك روند طبيعى و بدون هيچ گونه هزينه اضافى توليد مى شود، تنها با صرف هزينه اى براى ساخت و تجهيز ايستگاه هاى كنترل و بهره بردارى از اين گاز مى توان انرژى حاصل از بيوگاز را در اختيار گرفت اما با توجه به بالا بودن نسبى هزينه نصب و راه اندازى چنين ايستگاه هايى ممكن است برخى از سازمان ها و يا ارگان ها حاضر به سرمايه گذارى در خصوص اين امر نباشند.
* ساختار ايستگاه هاى تبديل
در ساختار ايستگاه هاى تبديل بيوگاز مى توان به دو بخش اصلى زير اشاره كرد:
۱- محفظه تخمير
۲- محفظه گاز
* محفظه تخمير
اين محفظه براى نگهدارى مواد اوليه و براساس ظرفيت پيشنهادى براى دستگاه طراحى مى شود. مواد مورد استفاده در اين محفظه عموماً بتن و يا مواد قديمى و مستعمل است كه در عمق زمين و يا سطح زمين طراحى و پياده سازى مى شود اما در هر صورت حرارت مناسب براى نگهدارى مواد اوليه در محفظه هاى تخمير ۳۰ تا ۳۵ درجه سانتى گراد است.
* محفظه گاز
اين محفظه مخزنى است مسدود شده جهت نگهدارى گاز كه اكثراً از جنس آهن سفيد ساخته مى شود. اين مخزن مجهز به پيچ فوقانى جهت خروج گاز اضافى و يك دسته هدايت گر به منظور انتقال گاز در مبادى مصرفى است كه دستگاه هاى بيوگاز با توجه به مكان قرارگيرى اين محفظه به صورت شناور و يا به صورت جداگانه به دو دسته دستگاه هاى بيوگاز پيوسته و بيوگاز منفرد تقسيم بندى مى شوند كه در هر دو دسته از اين دستگاه ها چهار مرحله عمليات اصلى انجام مى شود.
۱- آماده سازى فضولات براى ورود به محفظه تخمير
۲- عمل تخمير
۳- آماده سازى گازهاى حاصل
۴- آماده سازى مواد جامد خروجى از محفظه تخمير
* بيوگاز و كشورهاى جهان
در كشورهاى اروپاى غربى و جنوب شرقى آسيا فناورى توليد انرژى از بيوگاز بسيار قابل توجه است. در ميان كشورهاى اروپايى به كشور سوئد مى توان اشاره كرد كه در زمره بهترين مصرف كنندگان اين نوع از انرژى در صنعت حمل و نقل به حساب مى آيد و بر طبق پيش بينى هاى انجام شده تا سال ،۲۰۵۰ نزديك به چهل درصد از نيازهاى حمل و نقلى اين كشور از طريق بيوگاز تأمين خواهد شد. اين كشور با توسعه و تكميل ايستگاه هاى توليد بيوگاز هزينه توليد هر متر مكعب از اين انرژى را به ۴‎/۵ كرون رسانده است كه اين مبلغ در حدود هفتاد درصد توليد هزينه هاى بنزين در سوئد است. براساس مطالعات انجام شده در خصوص استفاده از اين نوع از گاز در صنعت حمل و نقل ميزان آلاينده هاى توليدى كشور كه خود دليل اصلى به وجود آمدن گازهاى گلخانه اى به حساب مى آيد نزديك به ۷۵ درصد كاهش خواهد داشت. با توجه به صرفه هاى اقتصادى حاصل از توليد اين گاز مطالعات بيشترى در اين زمينه در كشورمان بى تأثير نخواهد بود و سبب گردش به سوى انرژى هاى تجديدپذير و ارزان قيمت خواهد شد.

Iranian Futurist		Ayandeh-Negar
Welcome To Future		Tomorow is built today

	در باره ما	تماس با ما	خبرهای علمی	احزاب مدرن	هنر و ادبیات	ستون آزاد	محیط زیست	حقوق بشر	اخبار روز	صفحه‌ی نخست
	آرشیو	اندیشمندان آینده‌نگر	تاریخ از دیدگاه نو	انسان گلوبال	دموکراسی دیجیتال	دانش نو	اقتصاد فراصنعتی	آینده‌نگری و سیاست	تکنولوژی	از سایت‌های دیگر