إلى متى سيستمر هدر هذه الطاقة؟...كهرباء وغاز مجاناً من روث ا

عقب شروق الشمس أنطلق إلى زريبة الدواب لأفرغ روث البقرتين في خلاط شيد في جدارها المطل على الهاضم، داخل الخلاط أمزج المياه الساخنة القادمة من السخان الشمسي التابع لمشروع الهاضم مع الروث لينطلقا عبر أنبوب إلى أسفل حوض الهاضم الرئيسي والذي يبلغ حجمه قرابة الأربعة عشر متراً مكعباً، هذه العملية التي لا تستغرق أكثر من خمس دقائق يومياً لا تظهر نتائجها إلا بعد قرابة خمسة وثلاثين يوماً أي عندما تنتهي عملية التخمر وتصل الخلطة إلى مستوى وجه الأرض الموازي لسطح الخزان ومنه تعبر من خلال أنبوب الفضال إلى خزان السماد السائل.
هذه العملية تتم بحكم دفع خلطات الأيام على التوالي لها أي إن عملية التخمير متتالية مستمرة ومتدافعة لا تنتهي إلا في حال التوقف عن تغذية للهاضم بالروث والماء، وبالطبع ليس السماد السائل العالي النوعية الناتج الوحيد من عملية الخلط والتخمير تلك بل يضاف إليه غاز الميتان الذي يخزن تحت قبة غطاء الخزان الرئيسي للهاضم الذي يرتفع مع ارتفاع حجم الغاز المولد في الهاضم، ومنه أخذه عبر خرطوم إلى المطبخ واستثماره بتسخين الحليب أو الطبخ وغيرها من الأعمال المنزلية»، هذه ببساطة قصة علاقة فلاح في الستين من عمره يدعى أبو محمد «منصور عبيد» من قرية الرضيمة قرب السويداء مع الهاضم الحيوي، الذي حصل عليه منذ قرابة عام كواحد من المستفيدين من مشروع للطاقة المتجددة أنجزته وزارة الكهرباء– مركز بحوث الطاقة في قرى الرضيمة وصورة.

نتائج نظيفة ومبهرة
«السماد الطبيعي النظيف والطاقة العقيمة» نتائج تختصر عمل ما اصطلح على تسميته «الهواضم الحيوية» والهاضم عبارة عن خزان مبني من الآجر الأحمر يسده غطاء معدني متحرك بشكل عمودي يمثل حجرة تخزين الغاز الناتج عن عملية التخمر وبالقرب من الخزان السالف الذكر يبنى خزان أصغر حجماً يلعب دور الفضال يختزن السماد السائل الناتج عن عملية التخمر في الخزان الرئيس.
السماد السائل الطبيعي يسقي به الفلاحون أمثال أبي محمد ونايف الناقولا أرضهم بالدرجة الأولى، وفي بعض الأحيان يسمح «الناقولا» لعمال البلدية أن يأخذوا كمية لسقاية الحديقة المحدثة بالقرية وتسميد أرضها قبل زراعتها، لكن أبا محمد يفضل أن يكمل تسميد أرضه قبل أن يفكر ببيع السائل الذي يصل سعر المتر المكعب الواحد منه إلى ألف ليرة سورية على حد تعبيره.
أما غاز الميتان الذي يضغط بوزن غطاء الخزان بالدرجة الأولى والأوزان التي يضعها الفلاحون على سطح الغطاء من حجارة فيزيد ضغط الغاز لدرجات تسمح بضخه إلى مسافات تصل كما في حالة الفلاح الناقولة إلى مئة وخمسين متراً حيث يقع مطبخ بيته وهناك يستخدمه في أغراض منزلية.
الغاز والسماد هما الفائدة المباشرة للهواضم الحيوية التي كلف الواحد منها قرابة 400 ألف ليرة سورية بحسب «أبو محمد»، ولكن الفلاحين ومنهم أبو محمد يرون أنه وإن لم يحصلوا على تلك النتائج الطيبة من استخدام السماد الذي ضاعف المحصول وغير تكوين الأشجار لتصبح أكثر بهاء وأقوى وأغزر ثمراً وإن لم يستثمروا الغاز الذي وفر عليهم الكثير والذي من الممكن استخدامه في غير المسائل المنزلية كالتدفئة والإنارة، هم ارتاحوا من الروائح الكريهة للروث واستأصلوا الذباب والحشرات الناتجة عن نشره تحت السماء وفي الهواء الطلق.
أبو محمد والناقولة ليسا الوحيدين ممن ركبوا هاضماً منزلياً فالمركز الوطني لبحوث الطاقة أنشأ في قرية الرضيمة والصورة 19 هاضماً منزلياً بحجم 14م3 وما زالت هذه الهواضم في طور التجريب وتحتاج لفترة زمنية للوصول إلى النتائج المرجوة التي ستنعكس إيجاباً على مستوى معيشة الفلاحين من خلال تأمين دخل إضافي يعزز استقرارهم في الريف ويحد من هجرتهم إلى المدن بعد أن يتحسن مردود مقتنياتهم من أرض زراعية وماشية، بحسب تعبير رئيس قسم الطاقات المتجددة في كلية الكهرباء –جامعة دمشق الدكتور سميح الجابي.
وضح الجابي الجانب العلمي في عملية الهواضم التي تتألف من عدة أجزاء رئيسية هي حوض الدخول أو التغذية والمخمر وحوض الخروج وخزان الغاز الموصول بشبكة أنابيب لجره إلى أماكن الاستخدام إضافة إلى جهاز الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة المنزلية وبحوض التغذية لتأمين الماء اللازم لعملية خلط المخلفات بالماء بنسب مدروسة لتصبح خليطاً متجانساً تحضيراً لإدخاله إلى الهاضم حيث يبقى فيه ما بين 20 إلى 45 يوماً تبعا لدرجات الحرارة وضمن شروط خاصة يتم تأمينها لنجاح عملية التخمير اللاهوائي وتستمر بعدها التغذية اليومية بمعدل يصل إلى 0.22م3 يخرج عنها يومياً 0.22م3 سماد سائل وكمية غاز تصل إلى نحو 3م3 يومياً.

هواضم للنفايات أيضاً
ينتج عن التخمر مخلفات عضوية سائلة تعتبر سماداً عالي الجودة ذا مواصفات ممتازة ويتميز بأنه عديم الرائحة ولا يجذب إليه الحشرات والذباب والبعوض ويخلو من الميكروبات والطفيليات المرضية ما يجعل تداوله أكثر أمناً من الناحية الصحية كما يحتوي السماد على الهرمونات النباتية الطبيعية ومنظمات النمو وتشير التجارب الحقلية بحسب الجابي إلى أن الأثر المتبقي لهذا السماد بعد جني المحصول الأول كان له دور في زيادة إنتاجية المحصول التالي في الدورة الزراعية وأن استخدام هذا السماد الأجود والأرخص هو أفضل من استخدام الأسمدة الكيماوية ذات الأثر السلبي على الأرض والبيئة.
وحكاية الهواضم بحسب الدكتور الجابي لا تقف عند حد روث البقر فقط بل تتجاوزه لتشمل (القش، مخلفات حيوانية، مخلفات بشرية، مخلفات مصانع غذائية... ) تخضع جميعها بشكل مبدئي إلى ذات الظروف السالفة الذكر أي تخلط مع الماء حتى الحصول على نسبة تقريبية للمواد الجافة في الخلطة من (10 -20 بالمئة) ثم توضع هذه الخلطة في وسط معزول عن الهواء بحيث يكون مغلقاً بإحكام في بعض الأحيان، أو في وسط له تصميم خاص يسمح بإدخال وإخراج خلطة يومية مع إبقاء حوض الهضم معزولاً عن الهواء.
وفي تلك الظروف تتم عملية التفكك للأنسجة العضوية المؤلفة بحسب الدكتور الجابي من ألياف معقدة التركيب وهي عبارة عن عدة أجزاء متماثلة ومتصلة مع بعضها يتم هضمها لا هوائياً حتى الحصول على الغاز عبر ثلاث مراحل، تبدأ بالتحليل الأنزيمي إلى جزيئات قابلة للذوبان، وتكون هذه الجزيئات هي المواد الأساسية للمرحلة الثانية حيث تتحول إلى أحماض عضوية أهمها حمض الخل، وتكون هذه الأحماض أساساً للمرحلة الثالثة التي تعمل خلالها البكتريا الميتانية محولة هذه الأحماض إلى غازات كثيرة أهمها الميتان وثاني أكسيد الكربون وكبريت الهيدروجين وهو خليط قابل للاحتراق.
الخليط السالف الذكر نتج عن عملية اعتبرها الدكتور الجابي حديثة العهد وذات توجه محافظ على البيئة، ويتكون ذاك الخليط الذي اصطلح على تسميته الغاز الحيوي من غاز الميتان بنسبة 60 بالمئة وثاني أكسيد الكربون بنسبة 40 بالمئة وكمية بسيطة من النيتروجين والهيدروجين وكبريت الهيدروجين وهذا الخليط ينتج بالطبيعة من خلال عمليات التخمر اللاهوائي كحال مكبات النفايات والمستنقعات الآسنة ولكن الهواضم الحيوية طوعته للخدمة، ومن أهم فوائد هذا النوع من آليات الحصول على الطاقة، إنتاج أعلاف للثروة الحيوانية، وسماد عضوي لتسميد التربة، وغاز حيوي لاستثماره كوقود يوفر الطاقة عن طريق تخفيض استهلاك بعض أنواع الوقود مثل الكاز، الغاز، الكهرباء، الخشب أو الفحم. أما الجانب النوعي من العملية فيتمثل برأي الدكتور الجابي في تحسن الوضع الصحي، لأن جميع الجراثيم تقتل خلال عملية الهضم، توفير إضاءة أفضل في مناطق لا تصل إليها الكهرباء مثل المزارع البعيدة عن مصدر الكهرباء، الاستقلالية في الحصول على الطاقة، تحسين الوضع الصحي العام في مجال تربية المواشي، وتحسين بنية التربة بعد استعمال السماد الطبيعي الناتج في الهاضم.
كما أن هناك فوائد تتعلق في تطوير نظام غير مركزي لإنتاج الطاقة يشغل ويراقب من قبل المستفيدين، زيادة عدد الأشجار والتقليل من تجريد الأرض من الأشجار، تحسن في الإنتاج الزراعي، خلق فرص عمل ودخل جديد للمزارعين، تطور في البنية التحتية، وانتشار المعرفة بعلوم البيئة بين أوساط المزارعين.

مؤثرات طبيعية وكيميائية
بالطبع هناك عوامل مؤثر في إنتاجية تلك الهواضم وجودتها كغيرها من مصادر الطاقة ومن العوامل المؤثرة فيها ظروف المناخ، حيث تؤثر درجة حرارة الوسط المحيط على عمل الهاضم وعلى سرعة تحليل المواد العضوية الموجودة في الهاضم حيث تستطيع البكتيريا المحللة أن تنشط عند درجات أكبر من 15 درجة مئوية.
كما تلعب نوعية المواد العضوية المغذية للهاضم دوراً حيث يختلف المردود من مخلفات حيوانية مثل الروث والنفايات السائلة وبقايا العلف، ومخلفات نباتية مثل القش والحشائش وبقايا الحديقة، ومخلفات المطبخ مثل بقايا الطعام.
وهناك عوامل كيميائية مثل درجة الحموضة فالكائنات الحية الدقيقة تحتاج في التخمير اللاهوائي إلى وسط متعادل لتتمكن من الأداء بكفاءة لذلك عند بدء التشغيل يفضل استخدام بادئ أو استخدام تركيزات منخفضة من المادة العضوية للإسراع بالوصول إلى مرحلة التوازن، ويضاف للحموضة نسبة الكربون إلى النيتروجين في الخليط حيث تحتاج بكتريا الأحماض وبكتريا الميتان إلى الكربون والنتروجين لنموها وتستهلكها بنسبة 25-30 بالمئة كربون إلى نتروجين. والجدير ذكره بحسب الدكتور الجابي أن روث الماشية والأغنام تحتوي على هذه النسبة تقريباً ولكنها تتغير باستمرار وبشدة طبقاً للمادة العضوية المستخدمة، ويلزم المحافظة على النسب المطلوبة بخلط المخلفات بالنسب الملائمة.
ومن بين المؤثرات الكيميائية أيضاً تركيز المادة الصلبة في محلول التغذية للهاضم التي يجب أن تتراوح بين (8 -10 بالمئة) تحافظ على تتابع مناسب وتمنع تكون الأحماض بمعدلات أكبر من استهلاكها ما يحافظ على التوازن في عملية التخمر، ولكن في بعض عمليات التخمر المستمرة قد يتم رفع نسبة المادة الصلبة من (12-14 بالمئة) لتقليل المتطلبات الحرارية وتحسين الاقتصاديات، كما أن عملية التخمير الجاف للمخلفات الصلبة مثل القش والحطب والقمامة تتم في تركيزات مرتفعة قد تصل إلى (25-30 بالمئة) ونظراً لتكون الأحماض فإنه يضاف مواد مساعدة مثل كربونات الكالسيوم للمساعدة على التوازن، وهناك عوامل كيميائية أخرى تلعب دوراً في نجاح عملية التخمر كمعدلات التغذية بالمواد العضوية أي كمية التغذية اليومية بالمواد العضوية مقسومة على حجم المخمر، وتمثل معدلات التغذية بالمادة العضوية أهمية كبيرة حيث بزيادتها يرتفع إنتاج الغاز ولكن إلى حد معين لأن زيادتها أكثر من اللازم تؤدي إلى تراكم الأحماض العضوية لعدم تمكن بكتيريا الميتان من تحويلها إلى غاز ما قد يسبب توقف إنتاج الغاز. وتختلف معدلات التغذية بالمادة العضوية حسب تركيب المادة العضوية ونوع الهاضم المستخدم وظروف التشغيل. كما يلعب زمن بقاء المحلول في المخمر دوراً مهماً في العملية وزمن البقاء الملائم تحكمه عوامل كثيرة كظروف التشغيل مثل درجة الحرارة وطبيعة المادة العضوية المستخدمة وسهولة تخمرها ونوع المخمر المستخدم، وعادة يكون زمن البقاء نحو 40 يوماً بالنسبة لتخمر روث الماشية في الظروف العادية من دون تسخين.
ويفضل تقليب الخليط داخل الهاضم فهو من العوامل الضرورية على حد تعبير الدكتور الجابي إذ يلعب دوراً مهماً في رفع كفاءة عملية التخمير وزيادة إنتاجية الغاز حيث تتجانس مكونات المخمر وتزداد فرص التلامس بين المخلفات والبكتيريا ويزداد نشاط بكتيريا الميتان ما يؤدي إلى ارتفاع معدلات إنتاج الغاز كما أن التقليب يمنع تشكل طبقة الخبث فوق سطح مخلوط التخمر وتيبسها ما يعوق صعود الغاز للأعلى وهذا التقليب يقوم به أبو محمد والناقولة فقط بتحريك الغطاء العلوي لخزان التخمير وهو يحوي تعريجات تساعد على كسر الطبقة المتشكلة على السطح وتحريك الخليط. كما أن عملية التغذية اليومية التي يقوم بها الفلاحون في هواضمهم المنزلية اعتبرها الدكتور الجابي إحدى طرق التقليب ولذا كان من المفضل تعدد مرات التغذية اليومية لزيادة فرص التقليب، وعادة يستخدم التقليب اليدوي أو الميكانيكي.

كهرباء من روث الحيوانات
وقبل الخوض في تفاصيل استخدامات النواتج الحيوية للهواضم لا بد من الإشارة إلى أنواعها وهما اثنان فقط انتشر استخدامها في العالم لنجاحهما في الاختبارات التي أجريت. الأول يسمى «الهاضم ذا قبة الغاز الطافية (المتحركة)، «الطراز الهندي»، والثاني «الهاضم ذا قبة الغاز الثابتة، ويسمى «الطراز الصيني».
يكمن الفرق الرئيسي بين الطرازين كما وضح الدكتور الجابي في أن الأول يخزن الغاز تحت قبة متحركة وتحت ضغط ثابت نسبياً لتغير حجم القبة (خزان الغاز) ولهذا يعتبر آمن الاستعمال. أما الثاني فيخزن الغاز تحت قبة ثابتة ذات حجم ثابت ما يؤدي إلى زيادة الضغط بشكل متزايد وتخزين كمية أكبر من الغاز. نحتاج في الطراز الصيني إلى حذر أكبر مقارنة بالطراز الهندي من حيث الخطورة ولكن الطراز الصيني يعتبر أقل تكلفة. الاستثمار المثالي لجميع ما سبق برأي الدكتور الجابي يتمثل باستخدام الغاز في إنتاج الطاقة الكهربائية فمن المعروف على حد تعبير الجابي أنه من الممكن توليد التيار الكهربائي عن طريق حوامل الطاقة الحيوية بالشكل الصلب، مثلاًَ عن طريق حرق الأخشاب، وفي ألمانيا نحو 80 محطة حرق باستطاعة إجمالية مقدارها 1.7 تيرا واط ساعي في السنة، ولكن العملية لا تزال قيد الدراسة، كما يمكن توليد التيار الكهربائي عن طريق حوامل الطاقة الحيوية بالشكل السائل عن طريق عصر ومعالجة النباتات الزيتية وفق خطوات تقنية مدروسة وهذا ما يعرف بإنتاج مواد الاحتراق الحيوية، وفي ألمانيا أيضاً 130 محطة من هذا النوع باستطاعة إجمالية تتراوح بين 9 إلى 11 ميغا واط كهربائي، وتكاليف توليد التيار الكهربائي بهذا الأسلوب ما زالت مرتفعة جداً ولذلك فإن حوامل الطاقة هذه يمكن استخدامها كمواد احتراق للمواصلات بالدرجة الأولى.
وهناك إمكانية توليد التيار الكهربائي عن طريق حوامل الطاقة الحيوية بالشكل الغازي، وتعتبر طريقة تحويل الكتلة العضوية إلى حوامل طاقية بالشكل الغازي التقنية الأساسية للاستثمار المستقبلي للطاقة الحيوية، يتم الحصول على التيار الكهربائي عن طريق تخمير بقايا المواد العضوية (أطعمة، روث، مياه الصرف الصحي، مياه المعالجة الصناعية).
طاقة سورية الحيوية
يأخذ جميع ما سبق أهميته من خلال واقع الطاقة الحيوية في سورية حيث تقدر مصادر الطاقة المتجددة كطاقة الرياح والكتلة الحيوية في سورية بحسب الدكتور الجابي بنحو 1.24 مليون طن متر نظامي في السنة وهذه الكمية جيدة لخطط للتنمية، ففي سورية تتوافر المخلفات الزراعية والمخلفات العضوية في المدن والقرى، الأمر الذي يفيد في استعمالها لتوليد الطاقة الكهربائية وهي طريقة مناسبة للاستفادة من المخلفات والتخلص منها بطريقة اقتصادية وبيئية.
تقدر الكتلة الحيوية الناتجة عن العمليات الإحيائية والتركيب الضوئي بنحو 116.7 بليون طن مادة جافة، تبين هيئة البحوث الزراعية في سورية أن الكميات المتوافرة من مقومات الطاقة الحيوية (في عام 2008):
المادة الحيوية الكمية المتوافرة سنوياً
تفل الزيتون 350 ألف طن
الغطاء النباتي
من أشجار الأحراج 230 ألف هكتار
الغطاء النباتي
من الأشجار الثمرة 50 ألف هكتار
الثروة الحيوانية 50 مليون رأس
الإنتاج الفائض من القمح 2 مليون طن
يستعمل تفل الزيتون حالياً في محطات الحرق لإنتاج الطاقة الحرارية في بعض دول العالم وهذا يعد ثروة، ولكنه يصدر عشوائياً دون الاستفادة من طاقته الحرارية في سورية. كما‏ يشكل الغطاء النباتي من الشجر المثمر ومن أشجار الأحراج 20
جريدة الوطن

شكرا هيثم على المعلومات القيمة
شكرا

والله صحيح اخي هيثم
وانا حاليا في قيد الدراسة لهذا المشروع
وللعلم تكلفته بسيطة
انا لدي مزرعة لتربية الدواجن
وهذا المشروع سيوفر علي تكلفة التدفئة والانارة
مشكور اخي الغالي

شكراً على نقل هذا الموضوع الهام والحيوي والحقيقة انه يوجد مشكلة حقيقية في العالم وهي ايجاد التوازن بين المحافظة على البيئة والحصول على الطاقة الضرورية للحياة واعتقد ان هذا المشروع يحقق هذا التوازن ، طبعاً ان مصادر الطاقة في سورية متنوعة ويجب التخطيط للحصول عليها بالتوازي مع زيادة الاستهلاك وبعدم الحاق الضرر بالبيئة المحيطة ، لكن للاسف ان البيئة لا تأخذ ما تستحقه من العناية .
تحياتي لك اخ هيثم

إلى متى سيستمر هدر هذه الطاقة؟...كهرباء وغاز مجاناً من روث ا 920983

إلى متى سيستمر هدر هذه الطاقة؟...كهرباء وغاز مجاناً من روث ا 920983

» واقع استثمار الطاقة الشمسية في سورية