المنافع والتكاليف الاقتصادية والبيئية لاستخدام الطاقة البديلة من تحويل القمامة إلي طاقة

Abstract

يهدد التلوث و العدوي من النفايات البيئة في العالم، كما أن النفايات هذه تحتوي علي موارد قيمة وقابلة للاسترداد يتم فقدانها حال التخلص من النفايات. بيد أن التخلص منها أضحي قضية رئيسية خاصةً مع تزايد اللوائح الحكومية التي تحد من إلقاء و حرق النفايات. وغدي العالم في أمَّس الحاجة الي عملية فعالة من حيث النتائج و التكلفة يمكنها معالجة العديد من المشاكل المتعلقة بالنفايات المختلفة - الصلبة والسائلة، العضوية وغير العضوية - و تلك المتعلقة بعناصر وصفت عمومًا بأنها خطرة. وعلاوة على ذلك، فإن تلبية تزايد الطلب العالمي على الطاقة بطريقة مستدامة وصديقة للبيئة أضحي ذات أهمية قصوي.

مشكلة الدراسة: تعاني جمهورية مصر العربية من وجود فجوة كبيرة بين إنتاج الطاقة واستهلاكها حيث بلغ العجز في الطاقة وفقاً لأحصاءات وزارة الكهرباء 3000 ميجاوات في خلال الأعوام من 2013 حتي 2016، حيث أن محطات توليد الكهرباء في مصر تستخدم حوالي 23 ألف طن مازوت يومياً لانتاج الطاقة ولذلك تتكبد الدولة مبالغ طائلة من اجل سد هذا العجز من الطاقة وذلك بقيامها باستيراد المواد البترولية التي يتم أستخدامها في توليد الطاقة ، ويبلغ حجم المخلفات في مصر حوالي 70 مليون طن سنوياً وفقا لتقديرات جهاز شئون البيئة والتي لا يتم استغلالها الاستغلال الامثل مما يشكل عبئاً علي الصحة العامة في الدولة و يؤثر سلبيا علي الانتاج ويترتب علي ذلك أثار سلبية علي الأقتصاد القومي ، ومن هنا تأتي ضرورة استخدام المخلفات كمصدر متجدد لتوليد الطاقة مما يوفر علي الدولة مبالغ طائلة تنفق لانتاج الطاقة وعلاج الأثار الصحية الناجمة عن تلك المخلفات

أهداف الدراسة: 1- التعرف على تكنولوجيات جديده لتوليد الطاقه من المخلفات كتكنولوجيا البيرومكس و البيوجازودراسة تجارب دوليه ناجحه فى تطبيقها. 2- دراسة كيفية استغلال المخلفات والقمامة الاستغلال الأمثل للانتفاع بها عن طريق استخدامها فى اعاده التصنيع و توليد الطاقة و ذلك عن طريق الحرق و تكنولوجيا البيرومكس و البيوجاز. 3- دراسة مدى امكانية استفادة مصر من التجارب الناجحه فى مجال (الحرق ,البيرومكس ,البيوجاز).

أهمية الدراسة: أهمية البحث تتمثل فى استغلال شيء غير مرغوب فيه وضار بالبيئة فى توليد طاقة عن طريق التخلص من النفايات وتحويل القمامة الى ثروة اقتصاديه فى صورة طاقة كهربائيه يستفاد بها

فروض الدراسة: 1- يمكن الاستفاده من المخلفات فى مجال توليد الطاقه فى مصر. 2- يمكن لمصر الاستفاده من تجربة السويد و امريكا فى مجال توليد الطاقه عن طريق المخلفات عن طريق الحرق و البيرومكس.

الفصل الأول

المخلفات الصلبه فى مصر المخلفات الصلبة: المخلفات الصلبة هي عبارة عن خليط متباين من المواد الصلبة ونصف الصلبة التي يعتبرها المستهلك عديمة القيمة، وتختلف نوعية وتركيب المخلفات من مكان إلى آخر حسب نوعية النشاط الإنساني فيه. ( )

التعامل مع المخلفات الصلبة: عملية التعامل مع المخلفات الصلبة المنزلية تمر بستة مراحل هي: ( ) 1- مرحلة التولد 2- التخزين 3- مرحلة التجميع

4- النقل 5- عمليات الاسترجاع 6- التخلص النهائي

الفصل الثانى البيرومكس والبيوجاز

تعريف البيرومكس((pyromex هى ابتكار سويسرى الاصل و تعرف تكنولوچيا البيرومكس بأنها عملية تحويل النفايات الي طاقة و هي عملية خالية نهائيًا من الانبعاثات الضاره لثانى اكسيد الكربون هذه التكنولوجيا الفريدة من نوعها هي ببساطة محول حراري يعمل في درجات حرارة عالية جدا دون أوكسجين.

أنواع النفايات المستخدمه فى العمليه تصلح جميع النفايات سواء كانت صلبه او سائله فى الاستخدام للبيرومكس بجميع انواعها عضويه وغير عضويه و ايضا المخلفات الخطره ماعدا المخلفات النوويه. المواد العضوية: تتحول إلى غازات صناعية نظيفة تستخدم بدورها لإنتاج الكهرباء (ميثان-ايثان-اثيلين-الهيدروجين) المواد الغير العضوية: تتحول إلى مواد أشبه بالرمل أو البازلت غير قابلة للارتشاح و مخلفات غير ضارة بالبيئة يمكن إعادة استخدامها فيما بعد.

• يبين الشكل السابق الحد الاقصى للطاقه التى يمكن الحصول عليها من الطن الواحد من المخلفات مع بيان لخطوات العمليه.

البيوجاز ماهية تكنولوجيا البيوجاز : وتهدف تكنولوجيا البيوجاز إلى إعادة استخدام المخلفات العضوية كمخلفات المحاصيل وروث الماشية بطريقة اقتصادية وآمنة صحياً لإنتاج طاقة جديدة متجددة وكبديل للطاقة التقليدية مع إنتاج سماد عضوي جيد وحماية البيئة من التلوث .و تعد تكنولوجيا البيوجاز والتي تعتمد علي التخمر اللاهوائى للمخلفات الصلبة والسائلة من التكنولوجيات المنتشرة في العديد من دول العالم لمعالجة مخلفات الصرف الصحي ومخلفات المزرعة النباتية والحيوانية والقمامة بطريقة اقتصادية وآمنة صحياً لحماية البيئة من التلوث مع إنتاج غاز الميثان كمصدر جديد ومتجدد للطاقة يساهم إلى حد كبير في ترشيد استهلاك الطاقة التقليدية كالبترول وحماية البيوماس من الحرق المباشر والبيوجاز خليط من غازي الميثان (50-70٪) وثاني أكسيد الكربون (20-25٪) مع مجموعة غازات أخرى مثل كبريتيد الأيدروجين والنيتروجين والأيدروجين تتراوح نسبتها بين 5-10٪ والبيوجاز غاز غير سام عديم اللون وله رائحة وكبريتيد الأيدروجين أخف من الهواء وليس هناك مخاطر أمنية عند يتخلف بعد إنتاج الغاز سماد عضوي جيد غني في محتواه من المادة العضوية والعناصر السمادية الكبري والصغري وبالكميات الملائمة للنبات فضلاً عن احتوائه علي الهرمونات النباتية والفيتامينات ومنظمات النمو ويكون خالياً من الميكروبات المرضية واليرقات والبويضات وبذور الحشائش حيث تهلك تماماً أثناء تخمر المخلفات العضوية مما يجعله سماداً نظيفاً لايلوث البيئة ولا خطورة من استخدامه في تسميد جميع المحاصيل . كما يستخدم كمصدر لعلف الحيوان والطيور المنزلية لاحتوائه علي نسبة عالية من المواد البروتينية ولايحتوي علي مركبات ضارة بالكائنات الحية .